多谐振荡电路(多谐振荡器的典型电路)

一、多谐振荡电路的工作原理


多谐振荡电路


多谐震荡电路工作原理:

当开关K闭合时,BG1获得正向的偏置电压,使BG1集电极和发射极之间产生电流,从而使BG2同时获得正向的偏置电压导通,发光二极管发光。在这个过程中,开始向电容充电,左负右正。当电容电压充到使BG1截止时,二极管停止发光,在这个过程中,电容开始放电,放电时的回路是电容-发光二极管-电源-电阻-电容。因此,放电时间和电容的大小,还有电阻的大小有关系。当电容,放电完毕,BG1又开始导通,发光二极管又开始发光。因此,看到的就是,当开关K合上时,二极管发光,然后熄灭,在发光,熄灭。如此重复。

由于,波形是方形的,可以看作是很多正弦波的叠加,因此,叫多谐振荡器。这个简单的电路,能够利用一下,把直流电转换成交流电。

二、多谐振荡器的典型电路


多谐振荡电路


非稳态多谐振荡器电路

图说明了典型非稳态多谐振荡器电路的组态。

基本操作模式此电路运作在以下两种状态:

状态一

Q1导通

Q1的集电极电压为接近0V

C1由流经R2及Q1_CE的电流放电

由于电容C1提供反电压,使得Q2截止

C2经由R4及Q1_BE充电

输出电压为高(但因C2经由R4充电的缘故,较电源电压稍低)

此状态一直持续到C1放电完成。由于R2提供基极偏置使得Q2导通:此电路进入状态二

状态二

Q2导通

Q2的集电极电压(即是输出电压)由高电位变为接近0V

由于电容C2提供反电压,使Q1瞬间截止

Q1截止,使得Q1集电极电压上升到高电位

C1经由R1及Q2_BE充电

C2流经R3以及Q2_CE的电流放电

由于电容C2提供反电压,使得Q1截止

此状态一直持续到直到C2放电完毕,由于R3对Q1基极提供偏置电压,Q1导通:此电路进入状态一

电路启动过程当电路刚接上电源时,两个晶体管都是截止状态。不过,当这两个晶体管的基极电压一起上升时,由于晶体管制造过程中不可能把每个晶体管的导通延时控制得一样,所以必然有其中一个晶体管抢先导通。于是此电路便进入其中一种状态,而且也保证可以持续振荡。

振荡周期粗略的来说,状态一(输出高电位)的持续时间与R1、C1相关,状态二的持续时间与R2、C2相关。因为R1、R2、C1、C2都可以自由配置,因此可以自由决定振压周期及duty cycle。

不过,在每个状态的持续时间是由电容在充电开始时的初始状态(电容两端的电压)决定的,而这又与前一个状态中的放电量有关;前一个阶段的放电量又由放电过程中电流通过的电阻R1、R4与放电过程的持续时间决定…。总而言之,在刚启动电路时,要花费颇长的时间把电容充电(一般而言电容两端在未启动时是完全放电的),不过之后的各个阶段的持续时间便会变短并趋于稳定。

因为多谐振荡器是利用电流的充电过程控制周期,所以振荡周期同时也与输出端流出多谐振荡器的电流量有关。

由于种种不稳定因素对多谐振荡器振荡周期的影响,因此在实作中通常使用更精确的计时集成电路取代单纯的多谐振荡器电路。

单稳态多谐振荡器

双稳态多谐振荡器

三、无稳态多谐振荡电路原理

由于两个三极管的特性不完全一致,刚上电时,肯定有一个三极管导通程度深(或导通快)一些,假设是Q2,那么Q1的基极电流就被电容C2(旁路)夺走了,所以Q1老老实实地截止,但随着电容C2的充电(通过R2),Q1的基极电压越来越高,Q1的开始导通,这时Q2的基极电流被C1夺走, Q2快速截止,Q1快速导通,这时C2(通过Q1发射结)放电, C1(通过R1)充电,导致Q1基极电位变低,而Q2基极电位变高,一段时间后又翻转成Q2导通 Q1截止

四、什么是多谐振电路


多谐振荡电路


多谐振荡器电路是一种矩形波产生电路。这种电路不需要外加触发信号,便能连续地,周期性地自行产生矩形脉冲。该脉冲是由基波和多次谐波构成,因此称为多谐振荡器电路。

555多谐振荡电路;

分立元件无稳态多谐振荡电路;

多个非门相连也可以产生矩形波。

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