雙穩態多諧振蕩器是您可能在高中或大學學習過的基本電路之一，您可能已經用 555 個定時器或運算放大器、晶體管或電阻器等分立元件構建了一個。這些電路通常被視為簡單的教育電路，但即使在今天，它們也被用于實際設計，這并不奇怪，例如，看看這個電子丟失脈沖檢測器。

在本文中，我們將借此機會設計和構建一個帶有運算放大器的雙穩態多諧振蕩器電路，它可以根據觸發條件改變其狀態，我們將通過制作我們的實用版本來完成這篇文章。設計電路并用示波器對其進行測試。

什么是雙穩態多諧振蕩器電路？

顧名思義，雙穩態多諧振蕩器有兩個穩定狀態，這就是它被稱為雙穩態多諧振蕩器的原因。如果您仔細閱讀雙穩態多諧振蕩器電路的主題，這就是您在典型教科書中會發現的內容。但這甚至意味著什么？這意味著在您提供適當的觸發脈沖之前，該多諧振蕩器電路的輸出狀態不會改變。現在，當施加觸發脈沖時，該多諧振蕩器的輸出狀態將反轉并保持這種狀態，直到您提供另一個觸發脈沖。下圖將使您更好地了解該過程。

該電路也稱為觸發器或鎖存器。正如我們之前所討論的，該電路具有兩個穩定狀態，這是鎖存器的基本特性。觸發器 和鎖存器是任何數字電子系統的基本構建塊，可用于存儲信息（以理論上的方式）。

了解帶運算放大器的雙穩態多諧振蕩器電路

下圖顯示了帶有運算放大器的雙穩態多諧振蕩器。

在上面的示意圖中，我們使用 C1 和 R1組成了一個微分電路。這個微分器電路負責將輸入的輸入脈沖轉換為一個短尖峰并用于觸發電路，但是為什么我們需要一個微分器電路呢？這用于改變兩個狀態之間的飽和狀態。在這個電路中，我們還必須使用帶有施密特觸發電路的遲滯來防止噪聲觸發電路。要了解施密特觸發器電路的工作原理，您可以查看我們之前關于帶運算放大器的非穩態多諧振蕩器電路的文章，其中我們已經了解了有關施密特觸發器的所有信息，或者您可以查看我們關于施密特觸發器的專門文章。

雙穩態多諧振蕩器電路的計算非常簡單。在本節中，我們將全面了解它；在繼續之前要記住的一件事是，在觸發電路時，觸發脈沖的幅度應大于電源電壓，否則電路將無法正確觸發，觸發特性也取決于施密特觸發電路。要觸發電路，正脈沖需要大于通過分壓器的正輸出電壓，同樣，負脈沖也需要更大。我們可以使用下面給出的兩個公式來計算它。

對于正觸發，我們可以使用-Vout X R3 / （R2 + R3），對于負觸發，我們可以使用+Vout X R3 / （R2 + R3）。

構建雙穩態多諧振蕩器電路所需的組件

由于電路非常簡單，所需組件的列表也非常簡單，您可以在當地的愛好商店中找到大部分這些組件。要構建這個電路，我們只需要五個組件，它們的列表和圖像如下所示。

LM358 運算放大器 - 1

觸覺開關 - 2

10K 電阻 - 2

100R 電阻器 - 1

10nF 電容 - 1

運算放大器雙穩態多諧振蕩器電路

基于運算放大器的雙穩態多諧振蕩器電路的完整電路圖如下所示。

在原理圖中，您可以看到我們使用了兩個按鈕來觸發電路。按鈕 S1 連接到 +VCC，按鈕 S2 連接到 -VCC。這是因為要改變運算放大器的輸出狀態，我們需要觸發運算放大器。

雙穩態多諧振蕩器電路的測試

基于運算放大器的雙穩態多諧振蕩器電路的測試設置如上所示。如您所見，我們使用了一個帶有四個二極管和兩個電容器的變壓器來產生一個雙極性電源，這是為該電路供電所必需的，我們還使用了兩個 10K 電阻將電路配置為施密特觸發器。除此之外，我們使用了一個 100R 電阻和一個 0.1uF 電容來構建觸發電路。最后，我們連接了兩個按鈕，并在基于 LM358 的運算放大器旁邊完成了電路。電路的特寫圖像如下所示。

電路完成后，我拿出我的 Hantek 示波器并測量輸出，它處于正飽和區。它看起來像下面的圖片。

確認后，我按下負觸發按鈕，觀察到輸出從正飽和區切換到負飽和區。我做了幾次以確認電路工作正常。

最后，我將示波器置于單次捕捉模式，再次觸發電路，非常仔細地觀察輸出的切換。