- 多諧振蕩器中的“多諧”指的是諧波,就是多種頻率信号成分的意思,因為根據傅立葉定理,任何一個周期性變化的電壓、電流均可以分解為若幹不同頻率、不同幅值的正弦分量之和,而多諧振蕩器是能夠産生高低周期變化信号,且具有一定的幅值寬度,利用其具有陡峭的上升沿或下降沿以及周期變化的特點,在實際電路中得到了廣泛的應用。如常見的方波信号就是多諧振蕩器産生的。
- 一、由分立元件組成的多諧振蕩器
圖一 分立元件組成的多諧振蕩器
- 這種電路由兩組對稱的三極管、電阻、耦合電容組成,又叫無穩态觸發器,即一個三極管處在飽和導通時另一個處在截止狀态,沒有一個固定的穩态,引起這種變化的根本原因是電容的充放電和三極管的開關特點,在其中一個三極管飽和時,與之相連電容開始放電,其集電極輸出電位接近于零,就是所謂的低電平,而另一個三極管截止,與之相連的電容器開始充電,其集電極輸出電位接近于電源電壓,就是所謂的高電平,而這種狀态是周期性不斷的交替進行,電路結構特點:各自共射接法,互為輸入輸出,這種電路是在雙穩态觸發器、單穩态觸發器的基礎上演變而來的。
- 實際應用電路:這種電路的集電極電阻可以是led,這樣就制成了led閃爍燈;利用其高低變化的信号,可以耦合給揚聲器,做成蜂鳴器;利用其輸出信号可以作為脈沖信号,觸發RS觸發器、D觸發器、JK主從觸發器等數字電路。這種電路可以改造,加入二極管後可以輸出具有陡峭的上升沿方波。
- 應用電路如led閃光燈,改變耦合電容、偏置電阻可以改變振蕩頻率。
圖二 led閃爍燈
- 二、由反相器、與非門組成的多諧振蕩器,有多種電路形式,最基本的是下面兩種。這種電路結構簡單,頻率可以調節;我們選用的是數字集成電路反相器,如CD4069六反相器,這種電路的結構特點是利用電容的充放電和反相器的反相功能,形成振蕩電路,和上面的電路一樣也可以接成形式多樣的led閃爍燈、作為脈沖信号輸出源。
圖三 六反相器組成的多諧振蕩器之一
圖四 六反相器組成的多諧振蕩器之二
- 三、由555時基集成電路組成的多諧振蕩器,這是一種數字、模拟集成電路,它是由8個接口組成、内部包含:電阻分壓器、電壓比較器、基本RS觸發器、與非門、非門、放電三極管等6部分,通過改變輸入端2、6的電位變化,引起輸出端3的電位變化。這種集成電路以其優越的性能被廣泛應用,最基本的電路可以組成多諧振蕩器、單穩态觸發器、施密特觸發器,并衍生出數以萬計的應用電路。作為多諧振蕩器得到了廣泛的應用,如下圖八、九、十。
圖七 由555電路組成的多諧振蕩器
圖八 高壓發生器
圖九 led交替閃爍燈
圖十 流水燈
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