多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器,也称矩形波发生器。

一、什么是多谐振荡器
本电路即为无稳态多谐振荡电路,原理图中两个三极管VT1、VT2在饱和与截止两个状态之间交替变换工作,即VT1饱和则VT2截止,VT1截止则VT2饱和,二种状态周期性的互换,VT1、VT2的集电极输出波形似近方波。
三、工作原理及电路仿真分析
采用电路仿真软件,绘制好仿真电路图,如下图所示。
运行仿真电路后,可以看到两个发光二极管交替闪烁。
为了能更好的分析电路工作原理,我们在仿真电路上放置了两个数字万用表和一个双通道的示波器,万用表1用来测量A点电压,万用表2用来测量D点电压,示波器用来测量B点、C点的波形,如下图所示。
1、当接通电源瞬间,测得A点和D点电压均为2.781V,B点和C点电压均为649mV,三极管VT1、VT2处于放大状态→饱和导通状态转变的过程中,且这一过程维持约710mS左右,如下图所示。
由于三极管的参数的不可能完全一致,必然存在一些差异,导致两只三极管中其中的一只导通程度高于另外一只三极管。
3、VT1维持饱和状态,此时A点电位近似为0,C1通过VCC、R2缓慢充电使B点电位缓慢上升(下图中示波器中的红色线),当B点电位上升到0.7V左右,即VT2的基极电位上升到0.7V左右,导致VT2进入饱和导通状态,D点电位瞬间下降到接近于0V,发光二极管LED2被点亮,因为电容的电压不能跳变,根据KVL定律,将迫使C点电压下降到负值(-2.7v左右),使得VT1进入到了截止状态,A点电位上升到3.5V左右,发光二极管LED1被熄灭,B点电位维持在0.7V左右,出现了VT1截止,VT2导通这种暂稳态(LED1被熄灭,LED2被点亮,如下图所示。
4、C2通过VCC、R3缓慢充电使C点电位缓慢上升(上图中示波器的蓝色线所示),当C点电位上升到0.7V左右时,使得VT1进入到导通状态,A点电位下降到接近0V,发光二极管LED1被点亮,因为电容C1两端电压不能突变,根据KVL定律,将迫使B点电位下降到负值(-2.7v左右),使得VT2进入到截止状态,发光二极管LED2被熄灭,此时电路又进入了VT1导通,VT2截止这种暂稳态(LED1被点亮,LED2被熄灭。)