门电路自激多谐振荡器的原理和实险

图形பைடு நூலகம்号
X 电感性
fo 0
电容性
f 电容性
阻抗频率特性
当振荡信号的
频率和石英晶体的 固有频率fo相同时， 石英晶体呈现很低 的阻抗，信号很容 易通过它，而其他 频率信号经过石英 晶体时被衰减。
因此，石英晶体具有很好的选频特性。
将石英晶体串接在多谐振荡器中就可以组成石英 晶体振荡器，这时石英晶体多谐振荡器的振荡频率 取决于石英晶体的固有谐振频率fO，而与外接电阻、 电容无关。
变为低电平UOL，同时uO跳变为高电平UOH，所以的电
路输出翻转进入第二暂稳态。
由于电容C两端电压不能突变，所以uI也将跟随uO上跳。 而后，电容C通过逻辑门G1、G2的导通电路放电，则uI 逐渐下降，当uI下降到UTH时，迅速使uO1跳变为高电 平UOH，uO跳变为低电平UOL。 电路回到第一暂稳态，电源又经逻辑门G1、G2的导通 电路对电容C充电，又重复上述过程。
因此，电路便不停地在两个暂稳态之间反复振荡。
多谐振荡器波形图
为了改善电路性能， 一般取RP＝10R，作为 一个补偿电阻，可减小 电源电压变化对振荡频 率的影响。
一个周期中，输出uO低电平 持续时间为电容C充电时间T1：
输出uO高电平持续时间为 电 容C放电时间T2： 则输出波形振荡周期：
2．石英晶体振荡器
R G1 1
C1
G2 1
C2
由CMOS反相器组成的 并联多谐振荡器 。
uO
R为反馈电阻，用以使门 G1工作在静态电压传输特性
的转折区。反馈系数取决于
电容C1、C2的比值，其中C1 还可对振荡频率进行微调。
G1输出端加反相器G2，用以 改善输出波形的前沿和后沿。

实验十二使用门电路产生脉冲信号—自激多谐振荡器—一、实验目的1、掌握使用门电路构成脉冲信号产生电路的基本方法2、掌握影响输出脉冲波形参数的定时元件数值的计算方法3、学习石英晶体稳频原理和使用石英晶体构成振荡器的方法二、实验原理与非门作为一个开关倒相器件，可用以构成各种脉冲波形的产生电路。

电路的基本工作原理是利用电容器的充放电，当输入电压达到与非门的阈值电压VT时，门的输出状态即发生变化。

因此，电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。

4、非对称型多谐振荡器如图12－1所示，非门3用于输出波形整形。

非对称型多谐振荡器的输出波形是不对称的，当用TTL与非门组成时，输出脉冲宽度t w1═RC tw2═1.2RC T═2.2RC调节 R和C值，可改变输出信号的振荡频率，通常用改变C实现输出频率的粗调，改变电位器R实现输出频率的细调。

图12－1 非对称型振荡器图12－2 对称型振荡器2、对称型多谐振荡器如图12－2所示，由于电路完全对称，电容器的充放电时间常数相同, 故输出为对称的方波。

改变R和C的值，可以改变输出振荡频率。

非门3用于输出波形整形。

一般取R≤1KΩΩ,当R＝1KΩ，C＝100pf～100µf时，f＝nHz～nMHz，脉冲宽度tw1＝tw2＝0.7RC，T＝1.4RC3、带RC电路的环形振荡器电路如图12－3所示，非门4用于输出波形整形，R为限流电阻，一般取100Ω，电位器Rw 要求≤1KΩ，电路利用电容C的充放电过程，控制D点电压V D ,从而控制与非门的自动启闭，形成多谐振荡，电容C的充电时间tw1、放电时间tw2和总的振荡周期T分别为t w1≈0.94RC， tw2≈1.26RC， T ≈2.2RC调节R和C的大小可改变电路输出的振荡频率。

图12－3 带有RC电路的环形振荡器以上这些电路的状态转换都发生在与非门输入电平达到门的阈值电平VT的时刻。

在VT 附近电容器的充放电速度已经缓慢，而且VT本身也不够稳定，易受温度、电源电压变化等因素以及干扰的影响。

后uO2向C反向充电。随着电容C的的放电和反向充 电，uI不断下降，达到uI＝UTH时，电路又产生一次 正反馈过程：
从而使uO1迅速变成高电平，uO2迅速变成低电平， 电路进入第二暂稳态。此时，uO1通过R向电容C充 电。
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随着电容C的不断充电，uI不断上升，当uI≥UTH 时，电路又迅速跳变为第一暂稳态。如此周而复始，
电路不停地在两个暂稳态之间转换，电路将输出矩
形波。
CMOS反相器构成 多谐振荡器的工作波形
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振荡周期为
T＝1.4RC

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5.3.2 石英晶体振荡器
前面介绍的多谐振荡器的一个共同特点就是振 荡频率不稳定，容易受温度、电源电压波动和RC参 数误差的影响。
而在数字系统中，矩形脉冲信号常用作时钟信 号来控制和协调整个系统的工作。因此，控制信号 频率不稳定会直接影响到系统的工作，显然，前面 讨论的多谐振荡器是不能满足要求的，必须采用频 率稳定度很高的石英晶体多谐振荡器。
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5.3.1 对称式多谐振荡器
1.CMOS反相器构成的多谐振荡器
CMOS反相器构成的多谐振荡器
R的选择应使G1工作在电压传输特性的转折区。 此时，由于uO1即为uI2，G2也工作在电压传输特性 的转折区，若uI有正向扰动，必然引起下述正反馈过程：
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使uO1迅速变成低电平，而uO2迅速变成高电平， 电路进入第一暂稳态。此时，电容C通过R放电，然
结束
5.3 多谐振荡器
放映
5.3.1 用门电路组成的多谐振荡器 5.4.3 石英晶体多谐振荡器
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复习
单稳态触发器的工作特点？ 主要参数？ 主要应用？

多谐振荡器电路原理
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。

1、电路特点
（1）与双稳态电路或单稳态电路比较，它们都是由两级反相器交叉耦合而构成，但具体的耦合元件却不相同，因而，工作方式也不同。

双稳态电路两级反相器都是通过电阻器耦合因而具有两个稳态；单稳态电路一级是电容器耦合，一级是电阻器耦合，因而只有一个稳态。

自激多谐振荡器两级反相器则都是通过电容器耦合，因此它一个稳态都没有，故又称无稳态电路。

事实上自激多谐
3．装配要求和方法
工艺流程：准备～熟悉工艺要求～绘制装配草图～核对元件数量、规格、型号～元件检测～元器件预加工～万能电路板装配、焊接～总装加工～自检。

（1)万能电路板装配工艺要求
1)电阻器、二极管（发光二极管除外）均采用水平安装方式，元件底部距万能电路板5mm，色标法电阻的色环标志顺序方向一致。

2)电容器、三极管、发光二极管、7806采用垂直安装方式，高度要求为元件的底部离万能电路板8mm。

3)所有焊点均采用直脚焊，焊接完成后剪去多余引脚，留头在焊面以上。

多谐振荡器的工作原理
多谐振荡器是一种产生多个频率的周期性信号的电路，其工作原理基于电路中的正反馈。

多谐振荡器通常由放大器、频率选择网络和反馈网络组成。

放大器的作用是放大输入信号的幅度。

频率选择网络则决定了振荡器输出的频率范围。

反馈网络的作用是将放大器的输出信号反馈给输入端，形成正反馈回路。

在反馈网络的作用下，输入信号被放大器放大后再次输入到放大器，不断循环。

在反馈网络中，其频率选择元件会选择和放大器输出信号具有特定相位关系的频率。

当反馈信号与输入信号的相位差满足一定条件时，反馈信号将增强输入信号，使得信号在电路中持续振荡。

多谐振荡器中频率选择网络的设计决定了振荡器的输出频率。

常见的频率选择网络包括LC电路、RC电路、晶体振荡器等。

这些网络能够选择特定频率的信号进行反馈，从而产生稳定的振荡信号。

总结来说，多谐振荡器通过正反馈回路中的放大器、频率选择网络和反馈网络，使得输入信号不断放大和反馈，从而产生多个频率的周期性信号。

6.4.5 石英晶体多谐振荡器 常用晶振: 32768Hz=215Hz 4.194304MHz=223Hz
各种固有振荡频率fo的石英晶体已做成成品，可根 据所购晶体的fo选择电路的外接RF 和C，
fo一般都很高，应利用分频器将fo分频为所需频率。
6.4.5 压控振荡器
压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator ， 简称VCO ） 是一种频率可控的振荡器，它的振荡频率随输 入控制电压的变化而改变。
vO
I= 0V电容充电 NhomakorabeavI
vI
v O1
vO
vI
G1 D1 vI D2 TP vO1 TN R D3 充电 D4 TP
G2 VDD
t
TN
vO
VDD 0 t
C
2. 工作原理
vO1=vOL VDD+ΔV+
（2）进入第二暂稳态瞬间，vo=VDD, vI=VDD+VTH 电容放电
vI
vO
当 v I =VTH 时， 迅速使得vO1=VOH, vI=vO=VOL
图6.4.5
改进电路如图6.4.7(a)所示， 其中增加了RC积分环节， 加大了第二节的延迟时间
图6.4.7(a)
6.4.2 环形振荡器
但RC电路的充、放电的持 续时间很短，为了获取更 大的延迟，将C的接地端 改到G1的输出端，如图 6.4.7(b)所示
图6.4.7(a)
其中Rs为保护电阻
图6.4.7(b)
vI
G1 D1 TP
v O1
电路返回第一暂稳态
G2 VDD D3 TP 放电
vI VTH O vO VDD O
VDD＋V＋

用4011产生脉冲一、原理用门电路组成的多谐振荡器(包括由反相器、与非门和或非门)在各种电子电路中几乎都能见到，它们最主要的用途是用来作时钟脉冲发生器，用来驱动计数器或脉冲分配器，使电路的各组成部分能够按照所设定的工作程序有条不紊地工作。

用与非门和或非门组成的多谐振荡器如图所示。

图是对称式多谢振荡器的典型电路，它是由两个与非门、两个电阻与一个电容构成的。

为了产生自激振荡，电路不能有稳定状态，也就是说，在静态下（电路没有振荡时）它的状态必须是不稳定的，由反相器的电压传输特性，如果设法使U1、U2在电压传输特性的转折区或线性区，，则它们将工作在放大状态，即电压放大倍数Au>1,这时只要U1或U2有极小的变化，就会被正向反馈回路放大放大从而引起振荡。

相器静态时工作在放大状态，必须给它们设置适当的偏置电压，它的数值应介于高低电平之间。

这个电平可以通过在反相器的输入端与输出端之间接入接入反馈电阻得到。

电路接通电源后，假设由于某种原因（例如电源波动或外界干扰）使V11有微小的正跳变，则必然会引起如下的正反馈过程：V11升高使V01下降，从而使V12下降，使V02升高，V02又反馈到V11，使V11升高。

使V01迅速跳变为低电平、V02迅速跳变为高电平，电路进入第一个暂稳态，同时电容C1开始充电而C2开始放电。

由于C1同时由R1和R2充电，电压迅速上升到B与非门的阀值电压，引起下面的正反馈：V12上升使得V02下降，从而使得V11下降，使V01上升，V01上升又反馈回V12，使V12上升。

从而使V02迅速跳变为低电平，而V01跳变为高电平，电路进入第二个暂稳态，同时C2开始充电而C1开始放电，与上述C1充电而C2放电是对称的，当V11上升到阀值电压又将迅速返回第一个暂稳态。

因此，电路不断在第一稳态和第二稳态之间往复振荡，在输出端产生矩形脉冲。

二、电路图。

双三极管多谐振荡器电路工作原理双三极管多谐振荡器电路工作原理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. 电路结构1.路图2.把双稳态触发器电路的两支电阻耦合支路改为电容耦合支路.那么电路就没有稳 定状态,而成为无稳电路3.开机:由于电路参数的微小差异,和正反馈使一支管子饱和另一支截止.出现一个暂 稳态.设Q1饱和,Q2截止.工作原理正反馈: Q1饱和瞬间,VC1由+VCC 突变到接近于零,迫使Q2的基极电位VB2瞬间下 降到接近 —VCC,于是Q2可靠截止.注：为什么Q2的基极产生负压，因为Q1导通使Q1 集电极的电压瞬间接近于零，电容C1的正极也接近于零，由于电容两边电压不能突变使得电容的负端为—VCC。

2.第一个暂稳态:C1放电:C2充电:3.翻转:当VB2随着C1放电而升高到+0.5V时,Q2开始导通,通过正反馈使Q1截止,Q2饱和. 正反馈:4.第二个暂稳态:C2放电:C1充电:5.不断循环往复,便形成了自激振荡6.振荡周期: T=T1+T2=0.7(R2*C1+R1*C2)=1.4R2*C7.振荡频率: F=1/T=0.7/R2*C8..波形的改善: 可以同单稳态电路,采用校正二极管电路下面我们来做一个实验：如图振荡周期: T=1.4R2*C=1.4*10000Ω*0.00001F=0.14s=140ms此图利用Multisim仿真软件去求出时间与实际的偏差数据测量图：此图测量了Q2的基极和集电极极，集电极的波形相当于图的矩形波，基极波形相当于图的锯齿波。

波形图：根据测量图可知震荡周期为：146ms 根据公式计算得的时间为：140 ms 误差是有的，木有百分百准确。

科学技术学院SCIENCE & TECHNOLOGY COLLEGE OFNANCHANG UNIVERSITY《工程训练》报告REPORT ON ENGINEERING TRAINING题目多谐振荡电路实训报告学科部、系：信息学科部、电子系专业班级：电子信息工程111班学号：学生姓名：指导教师：起讫日期：2012.10.22—2012.10.26摘要本次实训为无稳态多谐振荡器，它是一种简单的振荡电路。

它不需要外加激励信号就便能连续地、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。

多谐振荡器可以由三极管构成，也可以用555或者通用门电路等来构成。

用两只三极管组成的多谐振荡器，通常叫做三极管无稳态多谐振荡器。

此次是三极管多谐振荡电路以及555时基多谐振荡电路的实训。

在本此实训中我们将用两只三极管制作一个多谐振荡器，并用它驱动两只不同颜色的发光二极管。

在制作完成时，我们能看到两只发光二极管交替点亮，并且我们可以通过调整电路的参数来调整发光管点亮的时间。

555定时器是一种中规模集成电路，它使用灵活、方便，被广泛用于脉冲的产生、整形、定时和延迟电路中。

文中介绍了555定时器及其逻辑功能，以及由其构成的多谐振荡器的工作原理，介绍555定时器的内部结构及其原理。

通过制作555多谐振荡电路进一步了解其用途。

关键词：三极管，555定时器，多谐振荡电路目录第一章多谐振荡电路简介及工程实训的目的--------------------------1 1．1多谐振荡电路简介----------------------------------------11.2工程实训的目的-------------------------------------------1第二章双三极管多谐振荡电路原理及内容----------------------------12.1双三极管多谐振荡器工作原理-------------------------------12.2 实训器材------------------------------------------------22.3 实训方法和步骤------------------------------------------2第三章 555多谐振荡电路原理及内容---------------------------------33.1 555定时器的内部原理------------------------------------33.2 实训器材------------------------------------------------53.3实训方法和步骤-------------------------------------------5第四章性能测试与分析--------------------------------------------54.1检测电路板的焊接及元器件的安插---------------------------54.2 电路测试与分析-----------------------------------------6心得与体会--------------------------------------------------------6参考文献----------------------------------------------------------6第一章多谐振荡器简介及工程实训目的1.1多谐振荡器简介多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形发生器。

（1）第一暂稳态T1的计算
τ =RC ， T1=t2-t1 ， υ I （ 0+ ） =- Δ V- ≈ 0V ， υ I （ ∞ ） =VDD ， 由RC电路的瞬态相应分析可得
T1 RC ln
V DD V DD VTH
（2）第二暂稳态T2的计算
t2作为时间起点，τ=RC，υI（0+）=VDD+ΔV+≈VDD， υI（∞）=0，由RC电路的瞬态相应分析可得
T1 V DD RC ln VTH
由以上分析可得，多谐振荡器的一个振荡周期为
T T1 T2 RC ln
V DD V DD VTH
V DD RC ln VTH
2 V DD RC ln V V V TH TH DD
T RC ln 4 1.4RC
为讨论问题方便，我们假设开门电压和关门电压相 等，也就是将门电路的电压传输特性曲线理想化，理 想化的开门电压和关门电压统称为门坎电压，或者称 之为阈值电压，用VTH表示，假定VTH=VDD/2。 下面我们一起分析一下多谐振荡器两个暂稳态及其 电路的自动翻转过程，其变化过程有两个阶段： （1）第一暂稳态和电路翻转过程 （2）第二暂稳态和电路翻转过程
（1）第一暂稳态和电路翻转过程
我们假定电源接通的时刻为 0时刻，开始接通时，电容C没有 充电，电路处于初始状态，即第一暂稳态，在第一暂稳态期间， υO1=VOH ， υI=υO2=VOL ，此时电源 VDD 经两个门电路及电阻 R 开 始对电容C进行充电，随着电容上电压的增加，υI的值不断的提 升，当υI提升达到VTH时，电路发生如下正反馈过程，
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门电路组成的多谐振荡器
1）电路组成及工作原理

由于它的频率稳定度很高，所以走时很准。 R的选择应使G1工作在电压传输特性的转折区。
74LS04 (TTL) CD4069 (CMOS)
图5-14 对称式多谐振荡器
图5-16最简单的环形振荡器
图5-21 石英晶体振荡器电路
当振荡信号的频率和石英晶体的固有谐振频率fo相同时，石英晶体呈现很低的阻抗，信号很容易通过，而其它频率的信号则被衰减掉
由于充电时间常数小于放电时间常数，所以充电速度较快，uC首先上升到G2的阈值电压UTH，并引起如下的正反馈过程：
图5-21 石英晶体振荡器电路
此后，C 放电、C 充电，C 充电使u 上升，会 (a) 电路 (b) 工作波形
1 2 图5-18 RC环形振荡器的工作波形
利用电容C的充放电，改变uI3的电平(因为RS很小,在分析时往往忽略它。
3. CMOS反相器构成的多谐振荡器
图5-19 CMOS反相器构成的多谐振荡器
R的选择应使G1工作在电压传输特性的转折区。 此时，由于uO1即为uI2，G2也工作在电压传输特性 的转折区，若uI有正向扰动，必然引起下述正反馈过程：
随着电容C的不断充电，uI不断上升，当uI≥UTH 时，电路又迅速跳变为第一暂稳态。如此周而复始，
使uO1迅速变成低电平，而uO2迅速变成高电平，电路进入第一暂稳态。
此时，电容C通过R放电，然后uO2向C反向充电。
使u 迅速跳变为低电平、u 迅速跳变为高电 O2 利用电容C的充放电，改变uI3的电平(因为RS很小,在分析时往往忽略它。
图5-21 石英晶体振荡器电路
O1
平，电路进入第二暂稳态。 图5-16最简单的环形振荡器
1. 最简单的环形振荡器
图5-16最简单的环形振荡器 (a) 电路 (b) 工作波形

555定时器构成的多谐振荡器电路实验报告实验目的：通过555定时器构成的多谐振荡器电路实验，掌握555定时器的基本原理、性能特点和应用方法，了解多谐振荡器电路的工作原理及其在实际电路中的应用。

实验原理：1. 555定时器555定时器是一种集成电路，由三个5kΩ电阻、两个比较器、一个RS触发器和一个输出级组成。

它可以产生单稳态脉冲、方波和三角波等不同形式的周期信号。

2. 多谐振荡器电路多谐振荡器电路是由多个LC谐振回路组成的，每个LC回路都有不同的共振频率。

当输入信号与其中一个LC回路的共振频率相同时，该回路将产生共振现象，并输出相应频率的信号。

实验步骤：1. 将555定时器插入面包板中，并连接上VCC和GND。

2. 将R1、R2和C1连接到555定时器引脚6、2和5上，并连接到GND。

3. 将C2连接到引脚5和GND之间，并与L1串联。

4. 将L2并联在L1上，并将它们与C3串联。

5. 连接万用表，调整电阻值和电容值，使得输出信号频率在100Hz-1kHz之间。

6. 测量输出波形的幅度和频率，并记录数据。

实验结果：通过实验，我们成功构建了一个555定时器构成的多谐振荡器电路，并成功测量了输出信号的频率和幅度。

实验数据如下：输出信号频率：500Hz输出信号幅度：3V实验分析：通过实验可以看出，555定时器构成的多谐振荡器电路可以产生不同频率的周期信号，并且具有较高的稳定性和精度。

在实际应用中，多谐振荡器电路常用于音响设备、无线电通讯、调制解调器等领域。

结论：通过本次实验，我们深入了解了555定时器的基本原理、性能特点和应用方法，并掌握了多谐振荡器电路的工作原理及其在实际电路中的应用。

同时，我们也学会了如何构建一个基于555定时器的多谐振荡器电路，并成功测量了其输出信号频率和幅度。

多谐振荡器的原理多谐振荡器是一种能够产生多个谐振频率输出的电子电路。

它在通信、音频处理、音乐合成等许多领域都有广泛的应用。

多谐振荡器的原理可以通过分析电路结构和信号反馈机制来理解。

多谐振荡器通常由一个放大器、反馈网络和振荡元件组成。

放大器的作用是提供相应的增益，确保信号能够得到足够的放大。

反馈网络是一个重要的部分，它将一部分输出信号反馈回放大器的输入端，从而产生振荡。

在多谐振荡器中，反馈网络起着关键的作用。

它通过选择合适的电容、电感和电阻元件来确定振荡频率。

其中，电容和电感元件决定谐振频率，电阻元件则影响振荡的稳定性和幅度。

多谐振荡器的工作原理可以通过振荡条件来解释。

振荡条件是指产生振荡所需要满足的一系列条件，包括放大器增益、相位移动和反馈强度等。

当这些条件得到满足时，电路开始振荡，并输出多个谐振频率。

具体来说，多谐振荡器的原理如下：1. 反馈回路：多谐振荡器通常采用反馈网络将一部分输出信号反馈到放大器的输入端。

反馈网络由电容、电感和电阻组成，可以调整振荡频率和稳定性。

2. 放大器：放大器为电路提供放大增益，使得反馈信号能够得到足够的放大。

放大器通常采用二极管、晶体管或运放等元件构成。

3. 反馈强度：反馈强度是指反馈信号对放大器输入的影响程度。

当反馈强度过大时，电路可能不稳定或产生非谐振频率。

因此，合适的反馈强度对于多谐振荡器的正常工作非常重要。

4. 振荡频率：多谐振荡器可以通过调整反馈网络中的电容和电感元件来确定振荡频率。

谐振频率取决于电容和电感的数值，可以通过调整这些元件的数值来改变振荡频率。

在多谐振荡器中，谐振频率可以分为几个主要频率段。

这些频率段通常由振荡元件的参数和反馈网络的结构决定。

当反馈网络的相位移动和放大器的增益满足振荡条件时，电路会开始产生振荡，并输出多个谐振频率。

总结起来，多谐振荡器是一种重要的电子电路，能够产生多个谐振频率。

其原理是通过反馈回路、放大器和振荡元件相互作用来实现的。

5．3．1用门电路组成的多谐振荡器1、电路结构多谐振荡器由门电路和阻容元件构成，它没有稳定状态，只有两个暂稳态，通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替，从而产生自激振荡，输出周期性的矩形脉冲信号。

如要求输出振荡频率很稳定的矩形脉冲时，则可采用石英晶体振荡器。

由于矩形脉冲含有丰富的谐波分量，因此，常将矩形脉冲产生电路称作多谐振荡器。

多谐振荡器的电路结构和电路符号。

图中耦工作在电压传输特性的转折区，这时，两个反相器都工作的外部电路对称，2、工作原理设u O1为低电平0、u O２为高电平1时，称为第一暂稳态；u O1为高电平1、u O２为低电平0时，称为第二暂稳态。

设接通电源后，由于某种原因使u I1产生了很小的正跃变，经G1放大后，输出u O1产生负跃变，经C1耦合使u I２随之下降，G２输出u O２产生较大的正跃变，通过C２耦合，使u I1进一步增大，于是电路产生正反馈过程。

正反馈使电路迅速翻到G1开通、G ２关闭的状态。

输出u O1负跃到低电平U OL，u O２（uO）正跃到高电平U OH，电路进入第一暂稳态。

G2输出u O２的高电平经C2、R F1、G1的输出电阻对电容C2进行反向充电，使u I1下降。

同时，u O2的高电平又经R F2、C1、C1的输出电阻对C1充电，u I2随之上升，当u I2上升到G2的阈值电平U TH 时，电路又产生另一个正反馈过程。

正反馈的结果使G2开通，输出u O 由高电平U OH跃到低电平U OL，通过电容C2的耦合，使u I1迅速下降到小于G1的阈值电压U TH，使G1关闭，它的输出由低电平U OL跃到了高电平U OH，电路进入第二暂稳态。

接着，G1输出的高电平u O1经C1、R F2和G2的输出电阻对C1进行反向充电，u I2随之下降，同时，G1输出u O1的高电平经R F1、C2和G2的输出电阻对C2进行充电，u I1随之升高。

当u I1上升到G1的U TH时，G1开通、G2关闭，电路又返回到第一暂稳态。

什么是多谐振荡器电路它在电子电路中的作用是什么多谐振荡器电路是用于产生多个频率的振荡信号的电路。

它在电子电路中具有重要的作用，可以应用于通信系统、音频信号处理、频率合成器、时钟发生器等领域。

一、多谐振荡器电路的定义多谐振荡器电路是指能够同时产生多个谐波信号的电路。

谐波信号是指频率是原信号频率的整数倍的信号，多谐振荡器电路可以输出多个不同频率的谐波信号，从而实现多频率信号的发生。

二、多谐振荡器电路的基本原理多谐振荡器电路通常由谐振元件和放大元件组成。

谐振元件通常是由电感器、电容器和晶体管等组成，放大元件用于放大振荡信号的幅度。

多谐振荡器电路的原理是利用谐振元件的特性，在特定频率下产生振荡信号，然后经过放大元件放大该振荡信号，最终输出多个频率的振荡信号。

三、多谐振荡器电路的应用1. 通信系统中的应用：多谐振荡器电路可以用于无线电发射机中的频率合成器，用于生成不同频段的信号，从而实现多信道通信。

同时，在调频调幅调相等通信系统中，多谐振荡器电路也可以用于产生调制信号。

2. 音频信号处理中的应用：在音频信号处理中，多谐振荡器电路可以用于合成不同频率的音调信号，如音乐合成器和音效器等。

3. 频率合成器中的应用：多谐振荡器电路可以用于频率合成器中，生成多个频率的信号，并通过信号处理电路进行合成，从而得到所需的频率信号。

4. 时钟发生器中的应用：多谐振荡器电路可以用于计算机系统中的时钟发生器，用于提供稳定而精确的时钟信号，保证计算机系统的正常运行。

四、多谐振荡器电路的设计与实现多谐振荡器电路的设计与实现需要结合具体的电路要求和应用需求进行综合考虑。

常用的多谐振荡器电路包括RC多谐振荡器电路、LC多谐振荡器电路和晶体多谐振荡器电路等。

在设计多谐振荡器电路时，需要根据所需频率范围和精度确定谐振元件的参数，并选择合适的放大元件进行设计。

同时，还需要考虑电路的稳定性、抗干扰性和功耗等因素。

总之，多谐振荡器电路是一种能够产生多个频率的振荡信号的电路，广泛应用于通信系统、音频信号处理、频率合成器和时钟发生器等领域。

门电路自激多谐振荡器的原理和实险一、原理与非门作为一个开关倒相器件，可用以构成各种脉冲波形的产生电路。

电路的基本工作原理是利用电容器的充放电，当输入电压达到与非门的阈值电压VT时，门的输出状态即发生变化。

因此，电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。

1、非对称型多谐振荡器如图12－1所示，非门3用于输出波形整形。

非对称型多谐振荡器的输出波形是不对称的，当用TTL与非门组成时，输出脉冲宽度tw1═RC tw2═1.2RC T═2.2RC调节R和C值，可改变输出信号的振荡频率，通常用改变C实现输出频率的粗调，改变电位器R实现输出频率的细调。

2、对称型多谐振荡器如图12－2所示，由于电路完全对称，电容器的充放电时间常数相同, 故输出为对称的方波。

改变R和C的值，可以改变输出振荡频率。

非门3用于输出波形整形。

一般取R≤1KΩΩ,当R＝1KΩ，C＝100pf～100µf时，f＝nHz～nMHz，脉冲宽度tw1＝tw2＝0.7RC，T＝1.4RC3、带RC电路的环形振荡器电路如图12－3所示，非门4用于输出波形整形，R为限流电阻，一般取100Ω，电位器Rw 要求≤1KΩ，电路利用电容C的充放电过程，控制D点电压VD,从而控制与非门的自动启闭，形成多谐振荡，电容C的充电时间tw1、放电时间tw2和总的振荡周期T分别为tw1≈0.94RC，tw2≈1.26RC，T ≈2.2RC调节R和C的大小可改变电路输出的振荡频率。

以上这些电路的状态转换都发生在与非门输入电平达到门的阈值电平VT的时刻。

在VT附近电容器的充放电速度已经缓慢，而且VT本身也不够稳定，易受温度、电源电压变化等因素以及干扰的影响。

因此，电路输出频率的稳定性较差。

4、石英晶体稳频的多谐振荡器当要求多谐振荡器的工作频率稳定性很高时，上述几种多谐振荡器的精度已不能满足要求。

为此常用石英晶体作为信号频率的基准。

用石英晶体与门电路构成的多谐振荡器常用来为微型计算机等提供时钟信号。