多谐振荡器：一种自激振荡器，通过使用正深度反馈的电阻-电容耦合，通过交替开关两个电子器件产生方波输出。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，又称矩形波发生器。“多谐波”是指矩形波除含有基频分量外，还含有丰富的高谐波分量。多谐振荡器没有稳定状态，只有两种瞬态。在工作过程中，电路的状态在两种暂态状态之间自动交替，产生矩形波脉冲信号，常作为脉冲信号源和时序电路中的时钟信号。

多振器电路图(一)

多谐振荡器在温控报警电路中的应用

下图是一个由多谐振荡器组成的简单的温度控制报警电路。图中，ICEO为三极管t基打开时从集电极区流过基极区到发射区的反向饱和电流，称为穿透电流。ICEO是三极管热稳定性参数之一。在室温下，硅管的ICEO小于锗管。ICEO随温度的升高而增大，且锗管的ICEO随温度的升高而增大。选用的晶体管一般都希望ICEO越小越好，但本电路采用了穿透电流大，且对温度变化敏感的锗管，利用其ICEO控制555定时器复位端子4引脚电压。

图中555定时器与R1、R2、C构成多振子，复位端子RD引脚4通过R3接地。在室温下，锗管的穿透电流ICEO很小，通常在10-50 ， 3处的电压较低。此时，555复位端的4脚RD处电压低，555处于复位状态，多谐子停止工作。当温度升高或有火灾报警时，ICEO增加，R3中产生的电压增加，使555复位端子4引脚RD高电平，多谐振荡器开始振荡，扬声器发出报警声音。

温度控制报警电路的不同晶体管，其ICEO值差异较大，因此需要改变R3电阻值来调节温度控制点。方法是先将测温元件T置于所需报警温度，调整R3使电路刚好发出报警声音。报警器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。改变这些元件的值可以改变音调，但R1必须大于1 km 。

多振器电路图(二)

电路组成及工作原理

图3-1是基于555的多振器连接图

多谐振荡器的工作原理

多振器是一种自激振荡电路。由于多谐振荡器没有稳定的工作状态，故又称非定常电路。这是它是如何工作的：当连接到电源，两端电压的电容C1不能改变，IC的2-pin电压为0 v,这低电压被添加到同一阶段的电压比较器的输入端，所以D电压比较器输出低电平，低电平是添加到门b这样的输入端，输出端Q输出高水平，也就是说，多谐振荡器的输出电压情况是高水平的。上电后，直流电压+V通过电阻R1和R2给电容C1充电。由于电容C1的充电需要一个过程，当C1两端电压未充电到一定程度时，电路将输出电压U0保持在高位，属于暂态。

电容C1的充电(充电电压的极性C1是积极的和消极的),当电压在C1达到一定水平，IC的6-pin电压是一个高水平，高水平是添加到电压比较器的反相输入端C的内部电路，这样比较器输出一个低电平，低电平是添加到non-gate A .当RS触发器的输入终端，终端输出低电平，也就是说，U0为低水平，Q为不高水平。从图中波形可以看出，此时U0已经从高电平翻转到低电平。

当Q不是高电平时，通过电阻RS将高电平加到VT1基极上，使VT1饱和导通。当VT1导通后，集电极和发射极之间的内阻减小，电容C1被充电到的上正、下负电压开始放电。放电电路如下：集电极——VT1下端——VT1发射极——接地端——C1。在放电过程中，多谐振荡器将U0保持在一个低水平。随着C1放电，C1上的电压下降。当电压C1降到一定程度，IC 2-pin水平很低，也就是说，电压比较器的同相输入电压非常低，所以D比较器输出低电压，低电压是加到一个输入终端的non-gate B,这再次RS触发器翻转，翻转一个瞬态高水平的问，也就是说，情况是一个高水平。由于Q是高电平，所以Q不低，使VT1管基极电压很小，VT1切断，电容C1停止放电，通过电阻R1和R2变为+V对电容C1充电，使电路进入第二周期，如此反复达到振荡功能。

仿真电路输出波形如图3-2所示

多振子一旦振动，电路就没有稳态，只有两个暂态，它们做交变变化，输出连续的矩形脉冲信号，所以也叫非定常电路，常用作脉冲信号源。

多谐振荡器电路图(3)电路及工作原理

电路如下图所示。74HC00为412的输入端和非门。

如果非栅的两个输入端和一个输入端接高电平，或者两个输入端短路，则输出将与剩余的一个输入端或两个短路的输入端反接，相当于一个逆变器。在下面的电路中，将IC1A的引脚和IC1B的引脚置为高电平(K1按下，K2断开)，则IC1A可视为IC1B的引脚输入引脚输出和引脚输入输出的逆变器。其传输特性如右图所示。

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由于IC1(3)脚和(4)脚连接，脚的输出信号被放大到与脚相同的幅度。C1在图中起到正反馈作用。只要脚电压有较小的波动，如增加0.1mV，则脚电压降低100mV，然后经IC1B反转，使脚输出电压上升1V以上，电压通过C1变化到脚，使脚电压持续上升，直到VCC+0.7V。此时，IC1内部的保护二极管导通，使输入电压不能高，逆变器工作点在右侧D点停止。

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此时脚变低，经过IC1A反向放大脚变高IC1B反向放大脚迅速变低C1脚。正反馈一直持续到引脚电压降至-0.7V。此时，IC1内部的保护二极管导通，使输入电压不能低，逆变器工作点在E点停止，E点在传输特性的水平线上，输入变化对输出影响不大。此时，状态为低、高、低。R1给C1充电。初始充电电压为-0.7V，最终充电电压为VCC。

从0.7V充电到1/2VCC大约需要1.1R1C1=0.25s，然后停止充电，进入正反馈，转到工作点D，实际上电路长时间工作在D和E状态，短时间经过C，所以输出为方波，周期约为0.5s。方波比正弦波更谐波，听起来更悦耳。许多歌舞片的输出信号是由不同频率的方波组成的。如果振幅能随节拍变化就更好了。同样，IC1C=高(13)英尺，IC1D()和()连接在一起，也可以看作是两个逆变器，产生周期为0.5ms的方波振荡。这是2kHz。因为蜂鸣器的谐振频率在2kHz左右，所以电转换效率最高，声音也最大。

当电容选择1000pF时，电阻约为250k。在下面的图中，将500k电位器调整到靠近中心位置以找到最大音量点。R2也可以用240k ~ 270k固定电阻来试试。

由于蜂鸣器的电阻约为40， IC1的输出阻抗约为1 k，所以IC1不能直接驱动蜂鸣器，所以需要通过Q1进行电流放大。IC1C引脚输出高电平3V, Q1基极开关电压0.7V, R3=1， Q1基极电流(3-0.7)/1k=2.3mA, Q11放大倍率为50，集电极电流115mA。40蜂鸣器只需要70mA驱动，两端电压高达2.8V。那么115-70=45mA会怎样呢？Q1的放大系数为50，即线性放大区Q1为Ic/IB，饱和区IG/IBF下降。此时，管内压降Q1很低。

具有不合理的控制功能：IC1A脚通常通过R4接地，脚输出恒高，脚=脚，脚输出恒低。脚=脚=低，脚低，蜂鸣器不响。整个电路耗电很少。

K1按下后，引脚(13)处于高电平，IC1D和IC1C产生2Hz的方波来控制引脚(13)，引脚(13)处于高电平，IC1D和IC1C产生2kHz的方波来驱动蜂鸣器通过R3和Q1;当引脚(13)处于低电平时，IC1D、IC1C停止振动，引脚输出低电平，Q1关断。这使得蜂鸣器每秒钟间歇性地响两次。IC1B脚通常由R5连接，工作正常。K2按下后，脚低，IC1A和IC1B停止振动。脚=脚总是高高在上，蜂鸣器不停地鸣叫。

多振器电路图(4)

如图所示。该电路效率高，驱动能力强。它输出一个对称的方波，其振幅随电源电压Vdd而变化。VT5、VT6、R2、R3、C1、C2等构成一个多谐振荡器，用于驱动四个输出三极管。输出电流Io=B (VdD-1.4) R1。当VT1 ~ VT4的R1=R4=68欧姆，Vdd=12V, B=20时，Io高达3A。振荡频率f约为0.7/R2.C1;当R2=R3=68k欧姆时，C1=C2=0.22uF, f53Hz。

该电路有许多用途，其中之一是作为逆变器。当Vdd=14V, R1=R4=33欧姆时，Io6A，转换效率约为40%。在输出端连接9.5V和5A电源变压器的二次绕组，在一次电平得到RMS约240V的方波电压，可驱动40W灯泡。该电路的静电流由R1和R4决定。当R1=R4=68欧姆时，静电流约为0.3A。二极管VD1 ~ VD4用于防止电感负载击穿输出管。

多振子电路图(五)多频信号：对称多振子电路图

图：对称多谐振荡器电路图

多振器是一种自激振荡电路。由于多谐振荡器没有稳定的工作状态，故又称非定常电路。具体来说，如果多振子最初处于0状态，在0状态下一段时间后会自动切换到1状态，然后在1状态下一段时间后自动切换到0状态，以此类推，输出矩形波。

高频振荡器电路图：压控TTL对称多振器电路图

压控TTL对称多谐振荡器(a)使用外部控制电压VA来控制逆变器的输入电压。电路输出频率与伏安成正比，具有较宽的调节范围。例如，当VA从1.4V变化到1.8V时，振荡频率从666KHz变化到1.43MHz。(b)与(a)电路相比，偏置电阻R1、R2和R3、R4增大。D1和D2为保护二极管。当VA从0V变为10.5V时，频率从6.54MHz变为4.76MHz。

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