由晶体管组成的多谐振荡器工作原理

晶体管组成的多谐振荡器试验
电路图：
工作原理：
软件版本：multisim14
由R5，R6，C1，Q1，及R8，R7，C2，Q2组成多谐振荡器，分别在两只晶体管Q1，Q2的集电极输出方波，控制Q3，Q4管的导通和截止，驱动左边和右边的两行发光二极管交替点亮。

利用两只晶体管在实际中参数不会完全相同，所以给电容充电的快慢多少会有些差异。

这种差异会形成一个正反馈的过程，这种强烈的正反馈会使Q1迅速饱和，Q2迅速截止，经过电容的充放电，又会使Q1截止，Q2饱和，这种过程循环往复形成方波输出。

具体过程是：
如果由于某种原因使得Q1的集电极电流ic1上升，则：
即iC1上升，R5上的压降增大，节点6的电位U6下降，由于电容C1的耦合作用，使得Q2的基极电位UB2下降，基极电流iB2下降，电阻R7上的压降变小，节点4的电位U4上升，由于电容C2的耦合作用，使得Q1的基极电位UB1上升，基极电流iB1上升，iC1进一步增大，形成正反馈，使得Q1管迅速饱和。

此时Q1管的管压降非常小，大约0.3V左右，可以认为节点6的电位为地电位。

由于之前电容在充电过程中左正右负+ -由于电容上的电压不能突变，所以当节点6的电位迅速降为0后，节点10的点位比节点6低一个电容电压，由于之前电容上的电压接近与V1，所以此时节点10的电位为-V1。

这就造成了Q2管的发射结反偏，所以Q2管迅速截止。

但是C1上的电荷不会一直保持，它会通过回路放电。

因为此时Q1饱和导通，Q2截止，所以会形成 V1→R6→C1→Q1→地 的放电回路，如图：
当电容C1上的电荷放完后，开始对C1反向充电，即原来是+-，现在是-+
随着电容右端即节点10电位的升高，Q2的基极电位UB2也随之升高，当UB2大于开启电压的时候，Q2开始导通，进入另一个正反馈过程。

使得Q2迅速导通，而Q1迅速截止。

在C1放电的过程中，回路如图中绿色箭头所示，C2同时在充电，充电回路如图中红色箭头所示。

Q1与Q2总是处于相反的工作状态，Q1
时，Q2
两只电容的充放电回路，以C1为例：
充电回路：C1正向充电时 Q1截止，Q2饱和导通
V1→R5→C1→Q2be 结→->GND
它不可能通过V1→R6→Q1ce 结->GND 充电，因为此时Q1是截止的。

放电回路：C1放电时 Q1饱和导通，Q2截止
V1→R6→Q1ce 结→GND 如图中绿色箭头所示
它不可能通过V1→R5→Q2be 结→GND 放电，因为此时 Q2是截止的。

放电，也可以看成是反向充电，当C1完全放电，C1上电荷为0，极性改变，右正左负-+，充到U10=0.7V 时，Q2导通，4点电位迅速下降，由于C2电容的耦合作用，使得Q1基极电位立刻下降，Q1立即截止。

电容C2的耦合：
如果C2电容上的电位是这样的：B －＋A ，电容上的电压假设为U AB =2V 。

如果此时A 点电位降低为0，由于电容上的电压不能突变，所以B 点电位为0-2=-2V
电容C2的放电：
放电过程开始后，C2经过V1→R8→C2→Q2ce结→GND放电。

电容两端压差逐渐缩小，当减小为0时，极性反过来: ＋－，
继续放电，或者说反向充电，则U1点电位，即电容左端电位升高，当达到
0.7V时，Q1导通。

输出波形：
红色为电容C1两端电压，绿色为电容C2两端电压，
在C1电压上升的阶段Q1截止Q2导通
C1通过V1→R5→C1→Q2BE结→GND充电，极性＋－
在C1电压保持阶段，Q1仍然截止，Q2导通，但是电容C2处在放电，并且反向充电过程中(绿色线，过零为反向充电)，一旦反向充电到一定程度，使得Q1的基极电位大于开启电压，Q1迅速导通，Q2迅速截止，C2进入充电过程，C1进入放电过程。

输出波形：
蓝色为Q1集电极电位，红色为电容C1两端电压。

放电周期:Tc1=Ln2*R6*C1 Tc2=Ln2*R8*C2
输出方波周期：T=Tc1+Tc2 即：两个电容的放电周期。

以本实验为例：
Tc1=Ln2*20k*1uF=13.863ms Tc2=Ln2*20k*1uF=13.863ms
T=Tc1+Tc2=27.726ms
关于晶体管的截止，放大，和饱和状态的判别：(硅管)
Ube<0.7截止发射结反向偏置
Ube<Uce放大集电结反偏，发射结正偏
Ube=Uce临界饱和集电结正偏，发射结正偏
Ube>Uce饱和集电结正偏，发射结正偏Uce约为0.3V。