多谐振荡器电路图大全（温控报警/555/自激振荡电路/压控TTL对称多谐振荡器）
多谐振荡器：利用深度正反馈，通过阻容耦合使两个电子器件交替导通与截止，从而自激产生方波输出的振荡器。常用作方波发生器。
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。“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。
多谐振荡器电路图（一） 多谐振荡器在温控报警电路中的应用
下图是利用多谐振荡器构成的简易温控报警电路，图中iceo是三极管t基极开路时，由集电区穿过基区流向发射区的反向饱和电流，称作穿透电流。iceo是三极管的热稳定性参数之一，常温下，硅管的iceo比锗管的iceo要小；温度升高，iceo增大，且锗管的iceo随温度升高增大较快。选用晶体管时一般希望iceo尽量小，但本电路采用穿透电流大，且对温度变化敏感的锗管，利用其iceo控制555定时器复位端4管脚的电压。图中555定时器与r1、r2和c组成多谐振荡器，其复位端4脚rd通过r3接地。常温下，锗管穿透电流iceo较小，一般在10～50μα，在3上产生的电压较低，则555复位端4脚rd的电压较低，则555处于复位状态，多谐振荡器停振。当温度升高或有火警时，iceo增大，在r3上产生的电压升高，使555复位端4脚rd为高电平，多谐振荡器开始振荡，扬声器发出报警声。
温控报警电路不同的晶体管，其iceo值相差较大，故需改变r3的阻值来调节控温点。方法是先把测温元件t置于要求报警的温度下，调节r3使电路刚发出报警声。报警的音调取决于多谐振荡器的振荡频率，由元件r1、r2和c决定，改变这些元件值，可改变音调，但要求r1大于1kω。
多谐振荡器电路图（二） 电路组成及工作原理
下面图3-1时基于555的多谐振荡器连接图
多谐振荡器的工作原理 多谐振荡器是一种自激振荡电路。因为没有稳定的工作状态，多谐振荡器也称为无稳态电路。其工作原理时这样的：在刚接同电源时，由于电容c1两端的电压不能突变，使集成电路a的2脚电压为0v，这一低电压加到电压比较器d的同相输入端，使电压比较器d输出低电平，该低电平加到与非门b的一个输入端，这样，输出端q输出高电平，即多谐振荡器输出电压u0为高电平，通电之后，直流电压+v通过电阻r1和r2对电容c1充电，由于电容c1的充电要有一个过程，在c1两端的电压没有充到一定程度时，电路保持输出电压u0为高电平状态，这是一个暂稳态。随着对电容c1充电的进行，（c1上的充电电压极性为上正下负），当c1上的电压达到一定程度时，集成电路a的6脚电压为高电平，该高电平加到内电路中的电压比较器c的反相输入端，使比器c输出低电平，该低电平加到与非门a的一个输入端，使rs触发器翻转，即为q端输出低电平，即u0为低电平，q非为高电平，从图中所示波形中可看出，此时u0已从高电平翻转到低电平。q非为高电平后，该高电平经过电阻rs加到vt1基极，使vt1饱和导通，由于vt1导通后集电极和发射极之间的内阻减小，这样电容c1上充到的上正下负电压开始放电，其放电回路是：c1的上端——r2——集成电路a的7脚——vt1集电极——vt1发射极——地端——c1的下端，在这放电的过程中，多谐振荡器保持u0为低电平状态，随着c1的放电，c1上的电压在下降，当c1上的电压下降到一定程度时，使集成电路的2脚电平很低，即电压较器d的同相输入端电压很低，使比较器d输出低电压，该低电压加到与非门b的一个输入端，使rs触发器再次翻转，翻转到q为高电平的暂稳态，即u0为高电平，由于q为高电平，q非为低电平，使vt1管的基极电压很小，vt1截止，电容c1停止放电，改变为+v通过电阻r1和r2对电容c1充电，这样电路进入第2个周期，如此反复达到振荡器的作用。
由仿真得该电路输出波形，如图3-2所示
多谐振荡器一旦起振之后，电路没有稳态，只有两个暂稳态，它们做交替变化，输出连续的矩形脉冲信号，因此它又称作无稳态电路，常用来做脉冲信号源。
多谐振荡器电路图（三） 电路及工作原理 电路见下图。74hc00为四一二输入端与非门。
如果将二输入端与非门的一个输入端接高电平，或者将两个输入端短接，则其输出便与余下的一个输入端或两个短接的输入端反相，相当于一个反相器。在下图所示电路中，设ic1a的①脚、ic1b的⑤脚为高电平（k1按下，k2断开），则ic1a可看作②脚输入③脚输出、可看作ic1b④脚输入⑥脚输出的反相器，其传输特性如右图所示。由于r1的负反馈作用，如果②脚电压较低，③脚输出高电压，则通过r1把②脚电平拉高；如果②脚电压较高、③脚输出低，则通过r1把②脚电平拉低，结果折衷停在中心点c。输出100%反馈到输入，相当于把左下三角形部分按照虚线折到右上角。虚线与传输特性的交点c就是反相器的工作点，约等于1/2vcc。c点位于传输特性的陡坡中心。本例中，74hc00输入变化1mv，输出变化高达1v。
由于ic1③脚和④脚连按，其⑥脚输出的信号与②脚同相但幅度放大。图中c1起正反馈作用。只要②脚电压有微小的波动，如提高0.1mv，则③脚电压降低100mv，再经ic1b反相，⑥脚输出电压升高大于1v，此电压变化通过c1送回②脚，使②脚电压继续升高，直至vcc+0.7v。这时，ic1内部的保护二极管导通，使输入电压不能高，反相器工作点停在右图的d点。d点位于传输特性的水平线上，输入变化几乎不影响输出。此时，ic1的②脚为高电平，③脚为低电平，⑥脚为高电平。电阻r1接在②、③脚之间。③脚是输出端，内阻很低，②脚是输入端，内阻极高。②高③低的电位差使得r1上的电流i的方向如左图所示，放电的起始电压为vcc+0.7v，放电的最终电压为0v。
实际放电到c点（1/2vcc）附近，就停止了。放电从vcc+0.7v到1/2vcc约需1.1r1c1=1.1×（2.2×l0（6））×（0.1×10（-6）≈0.25s。
这时，②脚变低，经过ic1a反相放大→③脚变高→ic1b反相放大→⑥脚快速变低→c1→②脚。正反馈作用持续到②脚电压降至-0.7v。这时ic1内部的保护二极管导通，使输入电压不能低，反相器工作点停在e点。e点在传输特性的水平线上，输入变化几乎不影响输出。此时的状态是②低、③高、⑥低。r1对c1充电。充电起始电压为-0.7v，充电最终电压为vcc。
充电从0.7v到1/2vcc约需1.1r1c1=0.25s，然后就停止充电，进入正反馈，转向工作点d。实际上，电路工作在d、e状态的时间长，经过c的时间很短，故输出是个方波，一个周期约0.5s。方波比正弦波谐波多，听起来比较悦耳。许多音乐片的输出信号就是由不同频率的等幅方波组成的。如果幅度能随音拍变化，就更好听了。同理，ic1c的（13）脚=高，ic1d⑨、⑩并接，也可以看作两个反相器，产生周期为0.5ms的方波振荡。也就是2khz。因为蜂鸣器的谐振频率在2khz左右时电一声转换效率最高，听起来最响。
选择电容1000pf时电阻约为250kω，下图中将500kω电位器调到中心位置附近可找音量最大点。r2也可用240kω～270kω固定电阻试试。
因为蜂鸣器的电阻约40ω，ic1的输出阻抗约1kω，故ic1不能直接驱动蜂鸣器，所以要经过q1进行电流放大。ic1c⑧脚输出高电平3v，q1基极导通时电压为0.7v，r3=1ω，q1基极电流为（3-0.7）/1k=2.3ma，q11放大倍数为50，集电极电流115ma。而40ω蜂鸣器只需70ma驱动，两端电压达2.8v。那么115-70=45ma的电流又到哪里去呢了？q1放大倍数为50，是指q1在线性放大区内ic/ib，到了饱和区，ig／ibf降，这时q1的管压降很低。
与非逻辑的控制作用：ic1a的①脚平时通过r4接地，③脚输出恒高，④脚=③脚，⑥脚输出恒低。（13）脚=⑥脚=低，⑧脚为低，蜂鸣器不响。整个电路耗电极小。
k1按下后，（13）脚高电平，ic1d、ic1c产生2hz的方波，控制ic1d（13）脚，（13）脚为高电平时，ic1d、ic1c产生2khz方波通过r3、q1驱动蜂鸣器；当（13）脚为低电平时，ic1d、ic1c停振，⑧脚输出低电平，q1关断。从而使蜂鸣器发出每秒2次的断续嘀一嘀声。ic1b⑤脚平时通过r5接高，正常工作，k2按下后，⑤脚为低，ic1a、ic1b停振。（13）脚=⑥脚恒高，蜂鸣器发出持续的嘀声。
多谐振荡器电路图（四） 如图所示。该电路以其效率高、驱动能力强而引人注目。它输出对称方波，其幅度随电源电压vdd而定。vt5、vt6、r2、r3、c1、c2等构成多谐振荡器用来推动四只输出三极管。输出电流io=b（vdd-1.4）r1.当r1=r4=68欧，vdd=12v，vt1～vt4的b=20时，io高达3a.振荡频率f约为0.7/r2.c1；当取r2=r3=68k欧，c1=c2=0.22uf时，f≈53hz。该电路用途很多，其中之一是用作逆变器。当取vdd=14v，r1=r4=33欧，则io≈6a，转换效率约为40%。在输出端连接一只9.5v、5a的电源变压器的次级绕组，在初级便可获得有效值约为240v的方波电压，可带动一只40w灯泡。该电路静态电流由r1和r4决定，r1=r4=68欧时，静态电流约为0.3a.二极管vd1～vd4用来防止带感性负载时可能击穿输出管。
多谐振荡器电路图（五） 多种频率信号：对称式多谐振荡器电路图
图：对称式多谐振荡器电路图
多谐振荡器是一种自激振荡电路。由于没有稳定的工作状态，多谐振荡器也称为无稳态电路。具体地说，假如一开始多谐振荡器处于0状态，那么它在0状态停留一段时间后将自动转进1状态，在1状态停留一段时间后又将自动转进0状态，如此周而复始，输出矩形波。
多谐振荡器电路图（六） 高频振荡器电路图：压控ttl对称多谐振荡器电路图 压控ttl对称多谐振荡器（a）用外接控制电压va来控制反相器输入电压。电路输出频率与va成正比，有较宽的调节范围。如va从1.4v变到1.8v时，振荡频率由666khz变到1.43mhz（b）比（a）电路增加了偏置电阻r1、r2和r3、r4。d1、d2为保护二极管。va由0v变到10.5v时，频率由6.54mhz变到4.76mhz。
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多谐振荡器电路图大全（温控报警/555/自激振荡电路/压控TTL对称多谐振荡器）
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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。“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。
多谐振荡器电路图（一） 多谐振荡器在温控报警电路中的应用
下图是利用多谐振荡器构成的简易温控报警电路，图中iceo是三极管t基极开路时，由集电区穿过基区流向发射区的反向饱和电流，称作穿透电流。iceo是三极管的热稳定性参数之一，常温下，硅管的iceo比锗管的iceo要小；温度升高，iceo增大，且锗管的iceo随温度升高增大较快。选用晶体管时一般希望iceo尽量小，但本电路采用穿透电流大，且对温度变化敏感的锗管，利用其iceo控制555定时器复位端4管脚的电压。图中555定时器与r1、r2和c组成多谐振荡器，其复位端4脚rd通过r3接地。常温下，锗管穿透电流iceo较小，一般在10～50μα，在3上产生的电压较低，则555复位端4脚rd的电压较低，则555处于复位状态，多谐振荡器停振。当温度升高或有火警时，iceo增大，在r3上产生的电压升高，使555复位端4脚rd为高电平，多谐振荡器开始振荡，扬声器发出报警声。
温控报警电路不同的晶体管，其iceo值相差较大，故需改变r3的阻值来调节控温点。方法是先把测温元件t置于要求报警的温度下，调节r3使电路刚发出报警声。报警的音调取决于多谐振荡器的振荡频率，由元件r1、r2和c决定，改变这些元件值，可改变音调，但要求r1大于1kω。
多谐振荡器电路图（二） 电路组成及工作原理
下面图3-1时基于555的多谐振荡器连接图
多谐振荡器的工作原理 多谐振荡器是一种自激振荡电路。因为没有稳定的工作状态，多谐振荡器也称为无稳态电路。其工作原理时这样的：在刚接同电源时，由于电容c1两端的电压不能突变，使集成电路a的2脚电压为0v，这一低电压加到电压比较器d的同相输入端，使电压比较器d输出低电平，该低电平加到与非门b的一个输入端，这样，输出端q输出高电平，即多谐振荡器输出电压u0为高电平，通电之后，直流电压+v通过电阻r1和r2对电容c1充电，由于电容c1的充电要有一个过程，在c1两端的电压没有充到一定程度时，电路保持输出电压u0为高电平状态，这是一个暂稳态。随着对电容c1充电的进行，（c1上的充电电压极性为上正下负），当c1上的电压达到一定程度时，集成电路a的6脚电压为高电平，该高电平加到内电路中的电压比较器c的反相输入端，使比器c输出低电平，该低电平加到与非门a的一个输入端，使rs触发器翻转，即为q端输出低电平，即u0为低电平，q非为高电平，从图中所示波形中可看出，此时u0已从高电平翻转到低电平。q非为高电平后，该高电平经过电阻rs加到vt1基极，使vt1饱和导通，由于vt1导通后集电极和发射极之间的内阻减小，这样电容c1上充到的上正下负电压开始放电，其放电回路是：c1的上端——r2——集成电路a的7脚——vt1集电极——vt1发射极——地端——c1的下端，在这放电的过程中，多谐振荡器保持u0为低电平状态，随着c1的放电，c1上的电压在下降，当c1上的电压下降到一定程度时，使集成电路的2脚电平很低，即电压较器d的同相输入端电压很低，使比较器d输出低电压，该低电压加到与非门b的一个输入端，使rs触发器再次翻转，翻转到q为高电平的暂稳态，即u0为高电平，由于q为高电平，q非为低电平，使vt1管的基极电压很小，vt1截止，电容c1停止放电，改变为+v通过电阻r1和r2对电容c1充电，这样电路进入第2个周期，如此反复达到振荡器的作用。
由仿真得该电路输出波形，如图3-2所示
多谐振荡器一旦起振之后，电路没有稳态，只有两个暂稳态，它们做交替变化，输出连续的矩形脉冲信号，因此它又称作无稳态电路，常用来做脉冲信号源。
多谐振荡器电路图（三） 电路及工作原理 电路见下图。74hc00为四一二输入端与非门。
如果将二输入端与非门的一个输入端接高电平，或者将两个输入端短接，则其输出便与余下的一个输入端或两个短接的输入端反相，相当于一个反相器。在下图所示电路中，设ic1a的①脚、ic1b的⑤脚为高电平（k1按下，k2断开），则ic1a可看作②脚输入③脚输出、可看作ic1b④脚输入⑥脚输出的反相器，其传输特性如右图所示。由于r1的负反馈作用，如果②脚电压较低，③脚输出高电压，则通过r1把②脚电平拉高；如果②脚电压较高、③脚输出低，则通过r1把②脚电平拉低，结果折衷停在中心点c。输出100%反馈到输入，相当于把左下三角形部分按照虚线折到右上角。虚线与传输特性的交点c就是反相器的工作点，约等于1/2vcc。c点位于传输特性的陡坡中心。本例中，74hc00输入变化1mv，输出变化高达1v。
由于ic1③脚和④脚连按，其⑥脚输出的信号与②脚同相但幅度放大。图中c1起正反馈作用。只要②脚电压有微小的波动，如提高0.1mv，则③脚电压降低100mv，再经ic1b反相，⑥脚输出电压升高大于1v，此电压变化通过c1送回②脚，使②脚电压继续升高，直至vcc+0.7v。这时，ic1内部的保护二极管导通，使输入电压不能高，反相器工作点停在右图的d点。d点位于传输特性的水平线上，输入变化几乎不影响输出。此时，ic1的②脚为高电平，③脚为低电平，⑥脚为高电平。电阻r1接在②、③脚之间。③脚是输出端，内阻很低，②脚是输入端，内阻极高。②高③低的电位差使得r1上的电流i的方向如左图所示，放电的起始电压为vcc+0.7v，放电的最终电压为0v。
实际放电到c点（1/2vcc）附近，就停止了。放电从vcc+0.7v到1/2vcc约需1.1r1c1=1.1×（2.2×l0（6））×（0.1×10（-6）≈0.25s。
这时，②脚变低，经过ic1a反相放大→③脚变高→ic1b反相放大→⑥脚快速变低→c1→②脚。正反馈作用持续到②脚电压降至-0.7v。这时ic1内部的保护二极管导通，使输入电压不能低，反相器工作点停在e点。e点在传输特性的水平线上，输入变化几乎不影响输出。此时的状态是②低、③高、⑥低。r1对c1充电。充电起始电压为-0.7v，充电最终电压为vcc。
充电从0.7v到1/2vcc约需1.1r1c1=0.25s，然后就停止充电，进入正反馈，转向工作点d。实际上，电路工作在d、e状态的时间长，经过c的时间很短，故输出是个方波，一个周期约0.5s。方波比正弦波谐波多，听起来比较悦耳。许多音乐片的输出信号就是由不同频率的等幅方波组成的。如果幅度能随音拍变化，就更好听了。同理，ic1c的（13）脚=高，ic1d⑨、⑩并接，也可以看作两个反相器，产生周期为0.5ms的方波振荡。也就是2khz。因为蜂鸣器的谐振频率在2khz左右时电一声转换效率最高，听起来最响。
选择电容1000pf时电阻约为250kω，下图中将500kω电位器调到中心位置附近可找音量最大点。r2也可用240kω～270kω固定电阻试试。
因为蜂鸣器的电阻约40ω，ic1的输出阻抗约1kω，故ic1不能直接驱动蜂鸣器，所以要经过q1进行电流放大。ic1c⑧脚输出高电平3v，q1基极导通时电压为0.7v，r3=1ω，q1基极电流为（3-0.7）/1k=2.3ma，q11放大倍数为50，集电极电流115ma。而40ω蜂鸣器只需70ma驱动，两端电压达2.8v。那么115-70=45ma的电流又到哪里去呢了？q1放大倍数为50，是指q1在线性放大区内ic/ib，到了饱和区，ig／ibf降，这时q1的管压降很低。
与非逻辑的控制作用：ic1a的①脚平时通过r4接地，③脚输出恒高，④脚=③脚，⑥脚输出恒低。（13）脚=⑥脚=低，⑧脚为低，蜂鸣器不响。整个电路耗电极小。
k1按下后，（13）脚高电平，ic1d、ic1c产生2hz的方波，控制ic1d（13）脚，（13）脚为高电平时，ic1d、ic1c产生2khz方波通过r3、q1驱动蜂鸣器；当（13）脚为低电平时，ic1d、ic1c停振，⑧脚输出低电平，q1关断。从而使蜂鸣器发出每秒2次的断续嘀一嘀声。ic1b⑤脚平时通过r5接高，正常工作，k2按下后，⑤脚为低，ic1a、ic1b停振。（13）脚=⑥脚恒高，蜂鸣器发出持续的嘀声。
多谐振荡器电路图（四） 如图所示。该电路以其效率高、驱动能力强而引人注目。它输出对称方波，其幅度随电源电压vdd而定。vt5、vt6、r2、r3、c1、c2等构成多谐振荡器用来推动四只输出三极管。输出电流io=b（vdd-1.4）r1.当r1=r4=68欧，vdd=12v，vt1～vt4的b=20时，io高达3a.振荡频率f约为0.7/r2.c1；当取r2=r3=68k欧，c1=c2=0.22uf时，f≈53hz。该电路用途很多，其中之一是用作逆变器。当取vdd=14v，r1=r4=33欧，则io≈6a，转换效率约为40%。在输出端连接一只9.5v、5a的电源变压器的次级绕组，在初级便可获得有效值约为240v的方波电压，可带动一只40w灯泡。该电路静态电流由r1和r4决定，r1=r4=68欧时，静态电流约为0.3a.二极管vd1～vd4用来防止带感性负载时可能击穿输出管。
多谐振荡器电路图（五） 多种频率信号：对称式多谐振荡器电路图
图：对称式多谐振荡器电路图
多谐振荡器是一种自激振荡电路。由于没有稳定的工作状态，多谐振荡器也称为无稳态电路。具体地说，假如一开始多谐振荡器处于0状态，那么它在0状态停留一段时间后将自动转进1状态，在1状态停留一段时间后又将自动转进0状态，如此周而复始，输出矩形波。
多谐振荡器电路图（六） 高频振荡器电路图：压控ttl对称多谐振荡器电路图 压控ttl对称多谐振荡器（a）用外接控制电压va来控制反相器输入电压。电路输出频率与va成正比，有较宽的调节范围。如va从1.4v变到1.8v时，振荡频率由666khz变到1.43mhz（b）比（a）电路增加了偏置电阻r1、r2和r3、r4。d1、d2为保护二极管。va由0v变到10.5v时，频率由6.54mhz变到4.76mhz。
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