多谐振荡器介绍
多谐振荡器
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构成
运放构成 图1 在脉冲技术中,经常需要一个脉冲源,以满足数码的运算、信息的传递和系统的测试等用途的需要。多谐振荡 器就是脉冲源中比较常见的一种。它的输出波形近似于方波,所以也称之为方波发生器。由于方波是由许许多多不 同频率的正弦波所组成,因此取得了“多谐”的称呼。 一般来讲,象三角波、斜波、锯齿波和方波等非线性波型发生器,是由下述三部分构成:积分器(又称之为定时 电路),比较器和逻辑电路。如图1的方框图所示。这三部分的作用可以仅由一个或两个集成运算放大器来完成。 这个电路的特点是: 1、适于在音频范围内,对于在某个固定 频率下应用, 2、改变R:可以调整频率, 3、频率的稳定性主要取决于电容C和齐纳二极管的稳定性,所以即使是采用便宜的元器件也能得到频率漂移 相
类型
非稳态多谐振荡器 图3非稳态多谐振荡器电路图3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。
多谐振荡器
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。
电路中的多谐振荡器
电路中的多谐振荡器在电子学领域中，振荡器（Oscillator）是一种能够产生连续振荡信号的电路装置。
它是许多电子设备的核心组成部分，例如无线电收发器、时钟电路和音频发生器等。
在振荡器中，多谐振荡器（Multivibrator）是一种特殊类型的振荡器，它能够产生多个频率不同的输出信号。
多谐振荡器由至少两个元件组成，其中最常见的是双稳态（Bistable）振荡器。
双稳态振荡器由两个互补输出的非线性元件组成，例如晶体管、集成电路或其他电子组件。
这两个互补输出在一个固定的时间间隔内交替地切换，从而产生不同频率的振荡信号。
多谐振荡器有许多不同的类型和应用。
其中最常见的类型是双稳态振荡器的两种形式：正弦振荡器（Sine Wave Oscillator）和方波振荡器（Square Wave Oscillator）。
正弦振荡器是一种产生正弦波输出的多谐振荡器。
它常用于无线电收发器中的本地振荡器，以及音频发生器中产生音频信号。
常见的正弦振荡器包括皮尔逊振荡器（Pearson Oscillator）和科尔普接口（Colpitts Oscillator）。
方波振荡器是一种产生方波输出的多谐振荡器。
方波是一种矩形波形信号，其周期相对较短，而高电平和低电平的持续时间相等。
方波振荡器广泛应用于数字电路、时钟电路和计算机系统中。
最常见的方波振荡器包括皮尔逊振荡器和斯宾格勒（Schmitt）触发器。
无论是正弦振荡器还是方波振荡器，其核心原理都是通过正反馈（Positive Feedback）来实现自激振荡。
正反馈使得一部分输出信号经过放大后再次输入到电路中，从而维持振荡信号的频率和振幅。
同时，振荡器中的谐振电路（Resonant Circuit）也对振荡信号的频率起到重要作用。
谐振电路通常由电感和电容器组成，通过调节电感和电容器的数值可以改变振荡器的频率。
一些多谐振荡器还采用了复杂的电路拓扑结构，如双滤波器振荡器（Twin-T Oscillator）和莫斯特（Moog）滤波器等。
单稳态多谐振荡器概述
单稳态多谐振荡器概述单稳态多谐振荡器（monostable multivibrator）是一种电子电路，可以产生一定持续时间的脉冲信号。
它由至少一个稳定状态和一个非稳定状态组成，当外部触发信号到达时，电路将从稳定状态切换到非稳定状态，保持一段时间后又返回到稳定状态。
单稳态多谐振荡器广泛应用于数字电路中，用于产生特定的脉冲信号，如计时、测量和通信系统等。
单稳态多谐振荡器的基本构造包括一个触发器和一个RC电路。
触发器常常是由两个互补性的双稳态门电路组成，如非门、与门、或门等。
当输入信号到达并触发触发器时，触发器的输出将翻转状态，从而改变电路的输出。
同时，RC电路会影响输出信号的持续时间，使得电路在一段时间后自动返回到稳定状态。
在单稳态多谐振荡器中，稳定状态被称为平稳状态，非稳定状态被称为脉冲状态。
平稳状态下，输出信号维持为常态。
当触发信号到达时，触发器将切换到脉冲状态，输出信号短暂地发生变化。
这个脉冲的持续时间由RC电路的时间常数决定，可以通过调节电阻或电容的值来改变。
当脉冲结束后，电路将返回到平稳状态，等待下一个触发信号的到来。
1.在平稳状态下，输入触发信号为低电平。
触发器的输出为常态。
2.当触发信号变为高电平时，触发器的输出将翻转为一个相反的状态，并保持在脉冲状态。
3.同时，RC电路开始充电。
电容器逐渐积累电荷，直到电压超过触发器的阈值电压，触发器将返回到平稳状态。
4.当触发器返回到平稳状态时，输出信号也将恢复到常态，并持续一段时间，直到下一个触发信号到达。
由于单稳态多谐振荡器的非稳定状态是由RC电路决定的，因此可以通过调节RC电路的时间常数来控制脉冲信号的持续时间。
此外，触发器的选取也对电路的性能起着重要的影响。
在实际应用中，常用的触发器包括CMOS、TTL和仿真电路等。
总之，单稳态多谐振荡器是一种常见的电子电路，可以产生指定持续时间的脉冲信号。
它由触发器和RC电路组成，通过触发器的翻转和RC电路的充放电过程，实现了从稳定状态到非稳定状态的切换，然后再返回到稳定状态的循环过程。
单稳态多谐振荡器概述
单稳态多谐振荡器概述多谐振荡器产生的输出波形类似于对称或不对称方波，因此是所有方波发生器中最常用的。
多谐振荡器属于一个振荡器家族，通常称为“弛豫振荡器”。
一般而言，分立式多谐振荡器由两个晶体管交叉耦合的开关电路组成，该电路设计成使其一个或多个输出作为输入反馈到另一个晶体管，并在其两端连接一个电阻器和电容器（RC）网络以产生反馈回路电路。
多谐振荡器具有两种不同的电气状态，根据多谐振荡器的类型，输出“高”状态和输出“低”状态使它们处于稳定状态或准稳定状态。
一种这样的类型的两态脉冲发生器配置称为单稳态多谐振荡器。
MOSFET单稳态单稳态多谐振荡器只有一个稳定状态（因此其名称为“单声道”），并且在外部触发时会产生一个输出脉冲。
单稳态多谐振荡器仅在经过RC耦合电路的时间常数确定的时间后，才返回到其最初的原始稳定状态。
考虑左侧的MOSFET电路。
电阻器R和电容器C形成RC定时电路。
由于电容器两端的电压，N沟道增强模式MOSFET被切换为“ ON”，漏极连接的LED也为“ ON”。
当开关闭合时，电容器短路，因此放电，同时MOSFET的栅极接地。
MOSFET和LED均被“关闭”。
当开关闭合时，电路将始终处于“关闭”状态且处于“不稳定状态”。
当开关断开时，完全放电的电容器开始通过电阻器R充电，其速率由电阻器-电容器网络的RC时间常数确定。
一旦电容器的充电电压达到MOSFET栅极的下限阈值电压电平，MOSFET就会接通“ ON”并点亮LED，以使电路恢复到稳定状态。
然后，使用开关会导致电路进入不稳定状态，而RC网络的时间常数会在预设的时序周期后使其返回稳定状态，从而产生非常简单的“单触发”或单稳态多谐振荡器MOSFET电路。
单稳态多谐振荡器或也称为“单发多谐振荡器”，当施加合适的外部触发信号或脉冲T时，用于产生指定宽度的单个输出脉冲，即“高”或“低” 。
该触发信号启动一个定时周期，该周期导致单稳态的输出在定时周期开始时改变其状态，并保持在该第二状态。
多谐振荡器的工作原理
多谐振荡器的工作原理
多谐振荡器是一种产生多个频率可调、相位差准确的周期信号的电路。
它的工作原理主要由运放、反馈电阻、反馈电容和振荡电感等元件构成。
首先，将正反馈网络与运放连接，通过运放的放大作用，产生一个输出信号。
这个输出信号经过反馈网络返回到运放的负输入端，形成一个反馈回路。
反馈网络由电阻和电容组成。
当输出信号穿过电容，电容充电或放电，改变电荷量，从而改变电容的电压。
当电荷量达到一定程度时，电容放电到一定程度，电压开始增加。
当电压增加到达一定阈值时，电容再次开始充电，并循环此过程，形成一个周期和谐振动。
为了实现多频率可调，引入多个反馈网络，每个反馈网络的电容或电阻值不同，使得每个网络的谐振频率不同。
通过调节每个反馈网络的参数，可以改变谐振频率。
同时，引入可变电阻，可以调节整体的增益和相位差。
当系统稳定后，正反馈网络将提供一个特定频率的输出信号，并将其送回反馈回路，使其振荡。
多谐振荡器通过合理设计反馈网络和调节参数，可以产生多种频率可调、相位差准确的信号，广泛应用于通信、音频设备等领域。
多谐振荡器频率单位
多谐振荡器频率单位多谐振荡器是一种能够产生多个频率的振荡器。
它可以通过改变电容或电感的值来改变输出信号的频率。
多谐振荡器的频率单位可以是赫兹（Hz）或千赫兹（kHz）。
多谐振荡器的频率是由其电路元件的参数决定的。
常见的多谐振荡器电路包括RC多谐振荡器、LC多谐振荡器和LCR多谐振荡器。
我们来看一下RC多谐振荡器。
RC多谐振荡器是由一个电容和一个电阻组成的电路。
当电容和电阻的值适当时，RC多谐振荡器可以产生稳定的振荡信号。
其频率可以通过改变电容或电阻的值来调节。
例如，当电容值较大时，频率较低；当电容值较小时，频率较高。
接下来，我们来介绍LC多谐振荡器。
LC多谐振荡器是由一个电感和一个电容组成的电路。
当电感和电容的值适当时，LC多谐振荡器可以产生稳定的振荡信号。
其频率可以通过改变电感或电容的值来调节。
例如，当电感值较大时，频率较低；当电感值较小时，频率较高。
我们来介绍LCR多谐振荡器。
LCR多谐振荡器是由一个电感、一个电容和一个电阻组成的电路。
当电感、电容和电阻的值适当时，LCR 多谐振荡器可以产生稳定的振荡信号。
其频率可以通过改变电感、电容或电阻的值来调节。
例如，当电感和电容的值较大，电阻的值较小时，频率较低；当电感和电容的值较小时，电阻的值较大时，频率较高。
除了改变电容、电感和电阻的值，多谐振荡器的频率还可以通过改变输入信号的幅值来调节。
当输入信号的幅值较大时，频率较高；当输入信号的幅值较小时，频率较低。
多谐振荡器在电子电路中有着广泛的应用。
例如，它可以用于产生音频信号、射频信号和微波信号等。
在无线通信系统中，多谐振荡器常用于产生载波信号。
在音频设备中，多谐振荡器常用于产生音频信号。
多谐振荡器是一种能够产生多个频率的振荡器。
它的频率可以通过改变电容、电感和电阻的值，以及输入信号的幅值来调节。
多谐振荡器在电子电路中有着广泛的应用，是现代电子技术中不可或缺的一部分。
多谐振荡器的工作原理
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。
多谐振荡器的原理及应用
多谐振荡器的原理及应用1. 引言多谐振荡器是一种能够产生多个频率稳定且相互独立的输出信号的电子器件。
它在通信、无线电、音频等领域具有广泛的应用。
本文将介绍多谐振荡器的原理以及其在通信和音频领域的应用。
2. 多谐振荡器的原理多谐振荡器的原理基于谐振电路的特性。
谐振电路包括电感和电容元件，当系统中的电感和电容满足一定的条件时，谐振电路将产生稳定的振荡信号。
多谐振荡器通过使用多个谐振电路并调整每个谐振电路的参数，实现同时产生多个频率稳定的振荡信号。
3. 多谐振荡器的组成多谐振荡器通常由以下几个部分组成： - 振荡器核心：包括多个谐振电路以及相应的调节和连接元件。
振荡器核心是多谐振荡器的关键组件，决定了多谐振荡器的输出频率和性能。
- 稳定电源：为振荡器核心提供稳定的电源电压，以确保振荡信号的稳定性。
- 控制电路：用于调节每个谐振电路的参数，包括电容、电感或其他元件的数值和连接方式等。
- 输出接口：将多谐振荡器的输出信号连接到外部设备或系统。
4. 多谐振荡器的应用4.1 通信领域多谐振荡器在通信领域中有着重要的应用。
它能够提供多个频率稳定的信号，满足不同通信系统对频率的需求。
常见的应用包括： - 频率合成器：将多个谐振振荡器的输出信号合成为一个更高频率的信号，用于射频通信系统中的信号发生器或调频广播等设备。
- 信号源：为通信系统或测试仪器提供不同频率的参考信号。
- 频率分割器：将输入信号分割成多个频率范围，用于多信道通信系统中的频率分割和信号选择。
4.2 音频领域多谐振荡器也在音频领域中有着广泛的应用。
它可以用于声音合成、音乐乐器和音频效果器等设备。
具体应用包括： - 声音合成器：通过调节多谐振荡器输出信号的频率和强度，模拟各种乐器的声音。
- 数字音频处理器：利用多谐振荡器的多个输出信号，实现音频信号的时域和频域处理，例如混响、合唱和调制等效果。
5. 总结多谐振荡器是一种能够产生多个频率稳定且相互独立的输出信号的电子器件。
多谐振荡器原理及应用
多谐振荡器原理及应用多谐振荡器原理及应用多谐振荡器是一种能产生多种频率的振荡器。
它的基本原理是利用正反馈产生振荡，同时通过合适的频率选择网络来实现多种频率的输出。
多谐振荡器的基本原理可分为以下几个方面：1. 正反馈：多谐振荡器利用正反馈来维持振荡。
正反馈使得输出信号的一部分被反馈到输入端，加强了输入信号，从而产生振荡。
2. 频率选择网络：多谐振荡器通过合适的频率选择网络来筛选出所需的振荡频率。
频率选择网络通常由电容、电感和电阻组成，可以选择不同的频率。
3. 非线性元件：多谐振荡器通常使用非线性元件来实现正反馈。
非线性元件将非线性特性引入电路，使得正反馈得以实现。
4. 受控元件：多谐振荡器通过受控元件来控制振荡频率。
受控元件可以是电容、电感或其他元件，通过调整受控元件的参数来改变振荡频率。
多谐振荡器的应用十分广泛，主要包括以下几个方面：1. 信号发生器：多谐振荡器可以作为信号发生器使用，产生特定频率的信号。
在通信、广播、雷达等领域中，需要产生各种频率的信号来测试设备或进行通信，多谐振荡器可以满足这些需求。
2. 音频设备：多谐振荡器可以用于音频设备，例如合成器、音乐电子器材等。
多谐振荡器可以产生不同音高的音频信号，用于音乐创作、合成乐器声音等。
3. 无线电设备：多谐振荡器在无线电设备中有广泛的应用。
例如在收音机、电视机、手机等设备中，多谐振荡器用于产生射频信号。
4. 仪器仪表：多谐振荡器在科研实验室中的仪器仪表中常常使用。
例如在频谱分析仪、信号发生器、数字示波器等仪器中，多谐振荡器可以提供稳定可靠的信号源。
5. 电子时钟：多谐振荡器可以用于电子时钟中，提供稳定的时钟信号。
总的来说，多谐振荡器作为一种能够产生多种频率的振荡器，在通信、音频设备、无线电设备、仪器仪表等领域都有广泛的应用。
它的基本原理是利用正反馈产生振荡，通过合适的频率选择网络来实现多种频率的输出。
多谐振荡器的应用使得我们的生活更加便利，并推动了科技的发展。
多谐振荡器作用(一)
多谐振荡器作用(一)多谐振荡器作用什么是多谐振荡器？多谐振荡器是一种电子滤波器，其设计旨在产生多个频率的振荡信号。
具体来说，多谐振荡器可以输出多个正弦波，这些正弦波在频率上略有差异。
多谐振荡器的作用多谐振荡器在许多领域都有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用场景：1. 通信系统多谐振荡器可用于调制通信信号，以实现不同频率信号之间的传输。
例如，在无线电广播中，多谐振荡器被用作频率调制器以产生广播信号。
2. 声音合成多谐振荡器可以用来合成声音，例如合成音乐或语音。
通过调整多谐振荡器的频率，可以模拟不同音高的声音。
3. 信号处理多谐振荡器广泛应用于信号处理领域，例如用于图像处理中的灰度定标。
同时，在过滤掉信号中的噪声或不需要的频段方面，多谐振荡器也有着非常重要的应用。
4. 仪器测量多谐振荡器同样也可以用于制作仪器，例如频率计或信号源。
由于它可以生成不同频率的正弦波，因此可以轻松地测试和分析不同的电路元件。
总结综上所述，多谐振荡器具有非常广泛的应用领域。
从通信到音乐，再到信号处理和仪器测量，多谐振荡器都扮演着非常关键的角色。
随着技术的不断进步，相信多谐振荡器的应用领域还将进一步扩展和拓展。
多谐振荡器的原理多谐振荡器的工作原理基于反馈电路。
简单来说，其中一个电路元件的输出通过电路的其余部分反馈到输入端，不断地循环，从而产生振荡。
在具体设计多谐振荡器时，需要选择合适的电感、电容和放大器来生成所需的频率。
同时，还需要注意电路的稳定性和耐受能力。
多谐振荡器的应用示例具体来讲，以下是一些多谐振荡器的应用示例：•声音合成器：当多个正弦波以不同的频率和幅度唤起时，可以合成一个逼真的人声或者乐器音效。
•信号发生器：可以生成不同频率的信号，以用于测试或调整电路，或在混音台和音频生产方面产生不同的音调。
•仪器测量：多谐振荡器也常用于仪器测量，例如高精度频率计、光谱仪、电子滤波器等等。
结论总的来说，多谐振荡器扮演着重要的角色，无论在正常通信还是在卫星和深空通信方面。
555组成的多谐振荡器
1．多谐振荡器的工作原理多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路，由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波，故称为多谐振荡器。
多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之间来回转换，故又称它为无稳态电路。
由555定时器构成的多谐振荡器如图1所示，R1，R2和C是外接定时元件，电路中将高电平触发端（6脚）和低电平触发端（2脚）并接后接到R2和C的连接处，将放电端（7脚）接到R1，R2的连接处。
由于接通电源瞬间，电容C来不及充电，电容器两端电压uc为低电平，小于（1/3）Vcc，故高电平触发端与低电平触发端均为低电平，输出uo为高电平，放电管VT截止。
这时，电源经R1，R2对电容C充电，使电压uc按指数规律上升，当uc上升到（2/3）Vcc时，输出uo为低电平，放电管VT导通，把uc从（1/3）Vcc 上升到（2/3）Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态，其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。
充电时间常数T充=（R1＋R2）C。
由于放电管VT导通，电容C通过电阻R2和放电管放电，电路进人第二暂稳态.其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关，放电时间常数T放＝R2C0随着C的放电，uc下降，当uc下降到（1/3）Vcc时，输出uo。
为高电平，放电管VT截止，Vcc再次对电容c充电，电路又翻转到第一暂稳态。
不难理解，接通电源后，电路就在两个暂稳态之间来回翻转，则输出可得矩形波。
电路一旦起振后，uc电压总是在（1/3～2/3）Vcc 之间变化。
图1（b）所示为工作波形。
图1 555定时器构成的多谐振荡器电路及工作波形2．叮咚门铃如图2所示是一种能发出“叮、咚”声门铃的电路原理图。
它的音质优美逼真，装调简单容易、成本较低，图中的IC便是集成555定时器，它构成多谐振荡器。
按下按钮SB（装在门上），振荡器振荡，扬声器发出“口丁”的声音。
与此同时，电源通过二极管VD1给c1充电。
什么是多谐振荡器它在电路中的应用有哪些
什么是多谐振荡器它在电路中的应用有哪些多谐振荡器是一种电子电路，它能够产生多个谐振频率。
谐振是指当外加信号频率等于电路的特定频率时，电路会产生共振现象，输出信号的幅度达到最大值。
多谐振荡器通过能够产生多个谐振频率，因此在电路中有着广泛的应用。
多谐振荡器在电子学领域扮演着重要的角色，它在通信系统、音频设备和测量仪器等电路中发挥了重要作用。
接下来，本文将详细介绍多谐振荡器的原理和应用。
I. 多谐振荡器的原理多谐振荡器是由负反馈放大器和谐振网络组成的，其中谐振网络决定了振荡器的谐振频率。
常见的多谐振荡器包括Colpitts振荡器、Hartley振荡器和Crystal振荡器等。
Colpitts振荡器采用电容和电感构成的谐振网络，通过改变电容或电感的数值，可以调节振荡频率。
Hartley振荡器也是利用电容和电感构成的谐振网络，但布局和Colpitts振荡器不同。
而Crystal振荡器则采用晶体谐振元件构成的谐振网络。
以上是几种常见的多谐振荡器，它们的工作原理相似，在整个电子电路中起到振荡信号的作用。
II. 多谐振荡器的应用1. 通信系统中的应用多谐振荡器在通信系统中非常重要。
例如，无线电通信系统中的发射器需要产生稳定的射频信号，这就需要利用多谐振荡器来产生频率稳定的信号源。
通信系统中的多谐振荡器往往需要能够调节频率，从而实现对信号的调制和解调。
2. 音频设备中的应用多谐振荡器在音频设备中也有广泛的应用。
例如，音频合成器中使用多谐振荡器来产生不同音调的信号。
此外，音频放大器中的振荡电路也需要多谐振荡器来提供稳定的输入信号。
3. 测量仪器中的应用在测量仪器中，多谐振荡器被用于提供稳定精确的时钟信号或参考信号。
例如，频谱分析仪和示波器中常常需要一个高精度的时钟源，多谐振荡器能够提供这样的信号。
此外，多谐振荡器还可以用于频率计、计时器和锁相环等更复杂的测量系统中。
总结：多谐振荡器是一种能够产生多个谐振频率的电子电路，在通信系统、音频设备和测量仪器等电路中有着广泛的应用。
由555定时器构成的多谐振荡器
由555定时器构成的多谐振荡器一、介绍多谐振荡器多谐振荡器是一种可以产生多种频率信号的电路，它通常由一个或多个谐振电路和一个信号源组成。
在电子工程中，多谐振荡器被广泛应用于各种电路中，例如音频放大器、射频发射机、数字时钟等。
其中，由555定时器构成的多谐振荡器是一种简单且易于实现的方案。
二、555定时器简介555定时器是一种经典的集成电路芯片，它由美国公司Signetics（现为Philips）于1971年推出。
该芯片主要用于计时和脉冲生成等应用中。
555定时器具有简单可靠、稳定性好、工作温度范围广等优点，在模拟电路和数字电路中均有广泛应用。
三、由555定时器构成的多谐振荡器原理1. 555定时器基本工作原理在了解由555定时器构成的多谐振荡器之前，首先需要了解555定时器的基本工作原理。
555定时器主要由两个比较器和一个RS触发器组成。
当输入信号超过某个阈值（Vth）时，第一个比较器的输出为高电平；当输入信号低于另一个阈值（Vtl）时，第二个比较器的输出为低电平。
当两个比较器的输出状态改变时，RS触发器的状态也会改变，从而控制输出端口的电平状态。
2. 多谐振荡器原理多谐振荡器通常由一个或多个谐振电路和一个信号源组成。
其中，谐振电路是指由一个电容和一个电感组成的并联或串联回路。
当该回路处于共振状态时，它可以产生特定频率的信号。
在由555定时器构成的多谐振荡器中，通过改变RC元件（即电容和电阻）的数值来改变共振频率。
具体来说，当555定时器处于稳定状态时（即输出端口为高电平或低电平），RC元件开始充放电。
当充放电时间达到某个阈值（Tth）时，555定时器会自动将输出端口反转，并且开始进行下一次充放电过程。
因此，在不同RC元件数值下，555定时器可以产生不同频率的信号。
四、实现方法1. 单频率多谐振荡器单频率多谐振荡器是指只能产生一种固定频率的多谐振荡器。
在该电路中，555定时器的输出端口通过一个RC元件和一个二极管连接到输入端口，从而形成一个正反馈回路。
多谐振荡器介绍
T1=0.693*RB2*CB2
无稳态多谐振荡器原理说明(4-3)
无稳态多谐振荡器原理说明(4-4)
无稳态多谐振荡器原理说明(4-5)
无稳态多谐振荡器原理说明(5)
当晶体管Q2饱和时
由于晶体管Q2饱和，即VCE1=0V，所
以储存在电容器CB1的电压对于晶体 管 Q1而言 ，仍然形成逆向偏压， 所以晶体管Q1会持续截止，即 VCE1=VCC。
无稳态多谐振荡器原理说明(5-1)
•而电容器CB1上的电压会经过 •晶体管Q2、电源VCC与RB1向CB1做逆向充电， •此时 VB1↑→IB1↑→IC1↑→VC1↓→VB2↓→IB2↓→ IC2↓→VC2↑→VB1↑， •如此循环下去，经过T2秒之后
无稳态多谐振荡器原理说明(5-2)
电容器CB1上的电压将形晶体管成Q1的顺向 偏压 •终会让晶体管Q2截止， 晶体管Q1饱和
Q2截止 如此持续下去，产生振荡
无稳态多谐振荡器 周期公式
T=T1+T2=0.693*(RB2CB2+ RB1 CB1 )
≒1.4RBCB (设RB1=RB2=RB，CB1=CB2=CB)
输出频率 F=1/T=1/1.4RBCB
OPA组成无稳态多谐振荡器
OPA的 无稳态
OPA组成无稳态多谐振荡器(1)
无稳态多谐振荡器原理说明(2)
当晶体管Q1、 Q2皆导通时，基极
电流会向CB1、 CB2充电。 假设β1是晶体管Q1的电流增益， β2是晶体管Q1的电流增益， 且β1＞β2
无稳态多谐振荡器原理说明(3)
此时IC1＞IC2→VC1＜VC2→VB1＞VB2→IB1＞
IB2→IC1＞IC2 如此循环下去，终会让晶体管Q1饱和， VCE1≒0V、晶体管Q2 截止VCE1≒VCC
多谐振荡器工作原理
多谐振荡器工作原理
多谐振荡器是一种电子电路，能够产生多个频率的正弦波信号。
它由一个频率稳定的基频振荡器和多个频率可变的次谐波振荡器组成。
基频振荡器的工作原理是利用一个反馈网络，在一个放大器电路中产生振荡。
该放大器电路通常由一个放大器和一个频率选择网络组成。
放大器的增益必须大于1，以弥补反馈网络的耗损。
频率选择网络则是根据所需的基频来选择元件的值，以确保仅有一个频率被放大器放大而其他频率被抑制。
次谐波振荡器则是根据基频振荡器的频率产生更高频率的振荡信号。
它通常包括一个参考信号和一个非线性元件。
参考信号可以来自于基频振荡器的输出或其他参考源。
非线性元件会对参考信号进行非线性操作，产生次谐波信号。
通过调整非线性元件的参数，可以生成不同频率的次谐波信号。
多谐振荡器的工作原理就是将基频振荡器和次谐波振荡器连接在一起，使它们相互作用并共同工作。
基频振荡器提供基本频率的振荡信号，而次谐波振荡器产生其他频率的振荡信号。
这些振荡信号通过反馈网络进行耦合，形成一个稳定的多谐振荡器。
通过调整基频振荡器和次谐振荡器的参数，可以改变多谐振荡器的输出频率。
这使得多谐振荡器在通信系统、音频处理和信号发生器等领域中得以广泛应用。
多谐振荡器工作原理
多谐振荡器工作原理
多谐振荡器工作原理
一、什么是多谐振荡器
1、介绍：多谐振荡器是一种特殊形式的振荡器，能够驱动大量谐振体
工作，它具有良好的低频响应，低电耗和小尺寸等优点，可以用于许
多应用场景。
2、特点：多谐振荡器具有高谐振率，可以同时驱动多个振荡体；低频
驱动，可以节省能量；小尺寸高度集成，可以有效减少设备体积；低
损耗，不会降低信号质量；高稳定性，可以满足精密测量等要求。
二、多谐振荡器的工作原理
1、电路结构：多谐振荡器由一个电源，一个开关电路，一个或多个振
荡体和一个振荡管组成，每个振荡体分别与开关电路和振荡管有联系。
当开关电路从一个振荡体上连接到另一个振荡体上时，电流就会流过
振荡管，从而使多个振荡体发生振荡。
2、工作模式：在多谐振荡器的工作过程中，当开关电路从一个振荡体
到另一个振荡体并与振荡管相连时，当电源给工作振荡体充电时，振
荡体就会发生振荡，而后，开关电路会切换到另一个振荡体，然后依
次循环，多个振荡体就可以依次振荡。
3、应用领域：多谐振荡器可以广泛应用于医疗设备，飞行控制，电源
设计，汽车电子，通信基站，摄影机和其他扩音系统等。
此外，由于
具有高谐振率、低电耗、低成本和小尺寸等特点，多谐振荡器也可以
用于早期寻源，天文调谐，生物传感器，火警报警，医学实验和激光应用等。
5.2.4-多谐振荡器概述
1 门电路组成的多谐振荡器
1）电路组成及工作原理
G1
1
υI
C
R G1
1
υO1
υO2
（a）门电路组成多谐振荡器
1 门电路组成的多谐振荡器
υI
VDD +ΔV+
VTH
O -ΔV-
t
υO2
VDD
T1 第一 暂稳态
T2 第二 暂稳态
O
t1
t1
t
CMOS门电路组成的多谐振荡器波形图
1 门电路组成的多谐振荡器
VCC
R1
8
7
4 3 υO
R2 6
555
2
C υC
1
5
0.01µF
2 555定时器组成的多谐振荡器
电容上的电压υC与输出υO的波形图如图
υC
2 3
V
CC
1 3
V CC
O
t
υO
t1
t2
O T
t
2 555定时器组成的多谐振荡器
当电源接通时，电容C开始充电，电压上升，当电 压υC上升至2/3VCC时，555定时器内部触发器被复位， TD开始导通，此时输出υO为低电平，电容C开始通过电 阻R2及TD放电，致使电容电压υC开始下降，当υC下降 至1/3VCC时，555定时器内部触发器又被置1，输出υO 为高电平。
（2）第二暂稳态T2的计算
（1）第一暂稳态T1的计算
τ=RC，T1=t2-t1，υI（0+）=-ΔV-≈0V，υI（∞）=VDD， 由RC电路的瞬态相应分析可得
T1
RC
ln VDD VDD 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，
多谐振荡器的原理
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。
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多谐振荡器:摘要：分析了各种多谐振荡器的电路结构及工作原理，并利用Multisiml0．0对部分电路进行了仿真，重点介绍了单稳型多谐振荡器，讨论集成单稳态触发器74121定时元件RC对暂稳态的影响以及单稳型多谐振荡器的应用。
Multisim软件是一种形象化的虚拟仪器电路仿真软件，它能比较快速地模拟、分析、验证所设计电路的性能，在课堂教学中引入EDA技术，使传统教学环节与先进的仿真技术相结合，实现授课的生动性和灵活性，增强学生对基本概念的理解，激发学生的学习兴趣，培养并有效提高学生综合分析、应用及创新能力。
关键字：Multisiml0．O；多谐振荡器；555定时器；施密特触发器；环形振荡器O 引言在数字系统电路中经常用到多谐振荡器。
多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源以后，不需要外加触发信号便能自行产生一定频率和一定宽度的矩形波，这一输出波形用于电路中的时钟信号源。
由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，所以习惯上又将矩形波振荡器称为多谐振荡器。
按照电路的工作原理，多谐振荡器大致分为无稳态多谐振荡器和单稳态多谐振荡器。
1 无稳态多谐振荡器1．1 采用TTL门电路构成的对称式无稳态多谐振荡器对称式多谐振荡器的典型电路如图1所示，它是由两个反相器Gl、G2经耦合电容C1、C2连接起来的正反馈振荡电路。
电路中G1和G2采用SN74LS04N反相器，RFl=RF2=RF，C1=C2=C，振荡周期T≈1．3RFC，输出波形的占空比约为50％。
RF1、RF2的阻值对于LSTTL为470 Ω～3．9kΩ，对于标准TTL为0．5～1．9kΩ之间。
1．2 采用CMOS门电路构成的非对称式无稳态多谐振荡器如果把对称式多谐振荡器电路进一步简化，去掉C1和R2，在反馈环路中保留电容C2，电路仍然没有稳定状态，只能在两个暂稳态之问往复振荡，电路如图2所示。
假定G2输出为1，电容C充电，在充电开始VI1也为1。
因此，该电压经Rp力口到G1输入端，Gl输出为O，电路稳定工作，C继续充电。
充电电流随着充电时间延长而减小，RF两端电压下降，若降到Gl的阈值电压以下，则G1输出变为1，G2输出变为0，C反向充电。
随着充电的进行，VI1达到Gl的阈值电压时，G1输出变为0，G2的输出变为1，该动作重复进行而产生振荡。
电容C的充放电时间分别为T1=RfC1h3，T2=RfC1n3，振荡周期T=T1+T2=2RFC1h3≈2．2 RFC，输出波形的占空比为50％。
在电路的G1输入端串接的保护电阻RP是为了减少电容C充放电过程中CMOS门电路输入保护电路承受较大的电流冲击，且Rp>>RF。
1．3 门电路无稳态环形振荡器利用门电路地传输延迟时间将奇数个反相器首尾相接可构成一个基本环形振荡器，电路的振荡周期为T=2ntpd，n为串联反相器的个数。
作为数字系统的时钟信号源，由CMOS反相器构成的环形振荡器具有结构简单、集成度高、功耗低的优点，因此得到了广泛地应用。
随着CMOS 集成电路工艺技术的发展，当前，其振荡频率已达到数+GHz。
但是，这种利用反相器的延时特性构成的环形振荡器，只能产生高频信号。
为了构成低频和超低频环形振荡器，一种解决方法是在此电路的基础上附加RC延迟环节，组成带有RC延迟电路的环形振荡器，电路如图3(a)所示。
另一种解决方法是根据单稳态触发器的延时作用，运用环形振荡器的工作原理，构成低频环形振荡器，如图6所示。
当V12处发生负跳变时，经过电容C使v13首先跳变到一个负电平，然后再从这个负电平开始对电容充电，从而增加了V13从开始充电到上升为VTH的时间，等于加大了v12到v13的传输延迟时间。
通常RC电路产生的延迟时间远远大于门电路本身的传输延迟时间，所以在计算振荡周期时可以只考虑RC电路的作用而将门电路固有的传输延迟时间忽略不计。
对于TTL门电路，假定VOH=3V，VTH=1．4V，则振荡周期为T≈2．2RC。
如果再电路中采用二极管和电阻组合来改变占空比，调解电位器RP，使电容c的充放电路径的阻值在2~100kΩ之间变化，这样，可使占空比在百分之几至99％这样宽的范围内变化。
电路如图3(b)所示。
在数电实验中，常用门电路串接为环形振荡器的方法测量门电路的传输延迟时间。
因为实际的门电路，输入端加电压，到输出端作为其结果的输出这个传输延迟时间是暂时稳定的，将其状态转移到下一个门电路，利用这个原理可测试出图3电路的传输时间tpd(T=2．3tpd)。
由于门电路的传输延迟时间极短，TTL电路只有几十纳秒，CMOS电路也不过一二百纳秒，该实验如果用普通20M的模拟示波器实验效果很差，很难测量到准确的结果，用60M以上的数字存储示波器才能测得较准确的结果。
如果用仿真的方法进行实验，操作方便、结果直观明了。
所以在实验中，对仪器要求较高的或较难做的实验常常用仿真实验的方法来进行。
1．4 采用施密特触发器的无稳态多谐振荡器利用施密特触发器的回差特性可以构成无稳态多谐振荡器，电路如图4(a)所示。
当接通电源后，因为电容上的初始电压为零，所以输出为高电平，并开始经电阻R向电容C充电。
当充电到输入电压为vI=VT+时，输出跳变为低电平，电容C又经过电阻R开始放电。
当放电至v1=VT-时，输出电位又跳变为高电平，电容C重新开始充电。
如此周而复始，电路便不停地振荡。
振荡周期为仿真电路如图4(c)所示。
通过调节R和C的大小，即可以改变振荡周期。
此外在这个电路的基础上稍加修改就能实现对输出脉冲占空比的调节，电路如图4(b)所示。
在这个电路中，因为电容C的充电和放电分别经过两个电阻R2和Rl，所以只要改变R2和R1的比值，就能改变占空比。
1．5 用555定时器组成的无稳态多谐振荡器用555电路可以组成施密特触发器，利用施密特触发器的回差特性，在电路的两个输入端与地之间接入充放电电容C并在输出与输入端之间接入反馈电阻Rf，就组成了一个直接反馈式多谐振荡器，如图5(a)所示。
接通电源，电路在每次翻转后的充放电过程就是它的暂稳态时间，两个暂稳态时间分别为电容的充电时间Tl和放电时间T2。
T1=O．69RfC，T2=0．69RfC，振荡周期T=T1+T2，振荡频率f=1／T。
改变R、C的值则可改变充放电时间，即改变电路的振荡频率f。
直接反馈式多谐振荡器的缺点是：由于通过输出端向电容C充电，以及受负载因素的影响，会造成振荡频率的不稳定。
间接反馈式多谐振荡器如图5(b)所示，电路的工作过程不变，但它的工作性能得到很大改善。
该电路充电时经R1和R2两只电阻，而放电时只经R2一只电阻，两个暂稳态时间不相等，T1=0．69(R1+R2)C，T2=0．69R2C，振荡周期T=Tl+T2=0．69(Rl+2R2)C，振荡频率f=1／T。
如果将电路进行改进，接入二极管D1和D2，电路如图5(c)所示，电容的充电电流和放电电流流经不同的路径，充电电流只流经R1，放电电流只流经R2，因此电容C的充放电时间分别为T1=0．69R1C，T2=0．69R2C，振荡周期T=T1+T2=0．69(R1+R2)C，振荡频率f=1／T。
若取R1=R2占空比为50％。
555定时器是一种多用途的数字一模拟混合集成电路，使用灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。
1．6 石英晶体多谐振荡器在某些对数字脉冲稳定度要求较高的电路中，上述几种多谐振荡器所产生的脉冲很难满足要求。
这是因为上述振荡电路中的振荡频率是由门电路输入电压上升到转换电平所需要时间来决定的。
由于受电源电压、温度变化以及某些干扰因素的影响，门电路的转换时间不可能十分精确和稳定。
石英晶体多谐振荡器是一种产生高稳定度的脉冲振荡器，它是在原多谐振荡器的反馈回路中加入石英晶体谐振器而构成。
由于石英晶体有极高的频率稳定性(频率稳定度可达10—10～10—11)，而且品质因数又高，因此它有极好的选频特性。
当外加电压频率等于石英晶体的固有频率f0时，它的阻抗最小，频率为f0的电压信号最容易通过，并在电路中形成正反馈而使电路振荡。
石英晶体多谐振荡器的振荡频率只取决于石英晶体的固有频率f0，而与外接的R、C元件无关。
2 单稳态多谐振荡器2．1 门电路构成的单稳态多谐振荡器采用TTL门电路构成的单稳态多谐振荡电路如图6所示。
在G1的输入端用Rl和R2进行钳位，提高触发灵敏度。
2．2 集成的单稳态多谐振荡器鉴于单稳态多谐振荡器的应用十分普遍，在TTL电路和3CMOS电路的产品中，都产生了单片集成的单稳态多谐振荡器器件。
使用这些器件时只需要很少的外接元件和连线，而且由于器件内部电路一般还附加了上升沿与下降沿触发的控制和置零等功能，使用极为方便。
2．2．1 单稳型环形振荡器的电路结构将各级单稳态触发器的输出脉冲依次作为下一级触发器的触发输入信号，再将末级的输出信号反馈到第一级，作为第一级的触发输入信号，则可构成一种新型的环形振荡器，即单稳型环形振荡器，电路如图7(a)所示。
根据单稳态触发器的延时作用，得到单稳型环形振荡器的工作波形，如图7(b)所示。
该振荡器输出信号的周期是：T=T1+T2+L+Tn，式中，T1(i=l，2，…，n)为各级单稳态触发器的暂稳时间。
当各级的暂稳时间相同时，该电路就是一个典型的顺序脉冲发生器，其工作波形与D触发器构成的环形计数器完全相同。
不同的是，环形计数器必须由时钟脉冲驱动，电路输出脉冲宽度与时钟信号的周期相同，必须通过改变时钟信号的频率来改变输出脉冲的宽度。
而单稳型环形振荡器可以自动产生脉冲信号，可以通过改变单稳态触发器的定时元件Rc的参数来调整脉冲宽度，因此调节方便。
2．2．2 集成单稳型环形振荡器的仿真采用Multisim8仿真软件，选用集成7412l集成单稳态触发器，其功能表如表1所示。
由4片7412l 构成的环形振荡器如图8所示。
图中Al、A2和B端是触发输入端，Q和Q是互补输出端。
设各单稳态触发器稳态时输出为低电平，暂稳态输出为高电平，触发输入脉冲为正沿触发。
由于74121输入级为窄脉冲形成电路，故触发输入端不必加微分电路。
该振荡器输出信号的周期是T=T1+T2+T3+T4，Ti(i=1、2、3、4)为各级单稳态触发器的暂稳时间。
Ti由定时元件RiCi(i=l、2、3、4)确定，其工程计算公式是：TI=0．7TiCi。
电路可以提供4种不同占空比的同频率矩形脉冲信号，其占空比分别为Ti／T(i=1、2、3、4)。
改变定时电路的参数，可以调节振荡频率和占空比。
由于单稳态电路的暂稳时间可以做到分钟级甚至小时级，故单稳型环形振荡器可以产生超低频脉冲信号。
2．2．3 集成单稳型环形振荡器的特点及应用由于单稳型环形振荡器实际上是一个没有时钟脉冲的顺序脉冲发生器，因此它可以广泛地用于异步型顺序控制电路。