多諧振蕩器是一種可以產(chǎn)生矩形波的自激振蕩器，也稱為矩形波發(fā)生器。“多”意味著除了基波外，矩形波還包含豐富的高次諧波。多諧振蕩器沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩種瞬態(tài)。在工作過程中，電路的狀態(tài)在這兩種瞬態(tài)之間自動交替，從而產(chǎn)生矩形波脈沖信號，這些信號通常用作脈沖信號源和順序電路中的時鐘信號。

多諧振蕩器電路原理

在脈沖技術(shù)中，經(jīng)常需要一個脈沖源，以滿足數(shù)碼的運算、信息的傳遞和系統(tǒng)的測試等用途的需要。多諧振蕩器就是脈沖源中比較常見的一種。它的輸出波形近似于方波，所以也稱之為方波發(fā)生器。由于方波是由許許多多不同頻率的正弦波所組成，因此取得了“多諧”的稱呼。

Q1導通后，揚聲器就有電流流過，使它發(fā)聲，同時電容C1開始充電，充電電流回路為：Q2發(fā)射極→基極→C1→Q1集電極→發(fā)射極→電源負極。因為Q1已經(jīng)飽和導通，所以Q1的集電極和發(fā)射極近似短路，電容C1充電的過程很短暫。此時電容C1充電的電壓為左正右負。

當開關(guān)S1閉合時，電流通過Q2的發(fā)射極→基極→R1→Q1的基極→發(fā)射極→電源負極。這樣使Q2開始導通，Q2的集電極輸出的電流使Q1迅速飽和導通。注意：流過Q2基極的電流是一個很小的電流，Q2導通后，發(fā)射極-集電極的電流是個稍大的電流，這才是Q1導通的關(guān)鍵所在。

電容C1左正右負的電壓使Q2的發(fā)射結(jié)反偏，Q2關(guān)斷。這時電源的電壓通過揚聲器加上電容C1兩端的電壓一起加到R1和Q1的基極，這個電壓開始時是電源電壓2倍，因為R1阻值很大，電容兩端的電壓又因放電而不斷減少，使Q1從開始的飽和退到放大區(qū)，隨著電容的電壓減小，它的基極電流也在減小，最后使Q1截止。

電容放電結(jié)束后，C1左端電壓又回到初始值。使Q2又開始導通，又進入下一個過程，電路就如此循環(huán)工作下去。

整個互補性自激多諧音頻振蕩器的振蕩過程就是如此，振蕩頻率取決于電阻R1，C1的數(shù)值；R1與C1的乘積越大，電容C1放電時間越長，振蕩頻率越低，反之振蕩頻率會變高。

運算放大器多諧振蕩器電路

在脈沖技術(shù)中，通常需要脈沖源來滿足數(shù)字計算、信息傳輸和系統(tǒng)測試的需求。多諧振蕩器是常見的脈沖源之一。它的輸出波形類似于方波，因此也稱為方波發(fā)生器。由于方波由許多不同頻率的正弦波組成，因此它是“多諧波”。

一般來說，三角波、斜坡波、鋸齒波、方波發(fā)生器等非線性波發(fā)生器由以下三部分組成：積分器（也稱為定時電路）、比較器和邏輯電路。如圖1的框圖所示，這三個部分的功能只需一個或兩個集成運算放大器即可完成。

該電路的特點是：

（1）適用于固定頻率范圍內(nèi)的音頻。

（2）變化R：頻率可調(diào)，

（3）頻率的穩(wěn)定性主要取決于電容器C和齊納二極管的穩(wěn)定性，因此即使我們使用廉價的元件，也可以獲得頻率漂移相對較小的多諧振蕩器。

集成柵多諧振蕩器電路

設(shè)計帶有柵極電路的多諧振蕩器的最簡單方法是端到端連接奇數(shù)個柵極。但這種振蕩器精度低，不能隨意設(shè)計振蕩速率，只與奇數(shù)個門的延遲時間有關(guān)。RC定時多諧振蕩器結(jié)構(gòu)簡單，定時精度高，振蕩頻率可自由設(shè)計。

圖2（a）是具有RC時序的多諧振蕩器電路。GA和GB是CMOS逆變器，R1和C1是定時元件，Rs是串聯(lián)電阻。圖2（b）是各點的波形圖，工作過程由圖2所示電路說明。

當電源打開時，點（8）的電勢上升，點（4）的電位也上升。當點（4）的電位上升到GA門的Vtv電平時，GA被打開，點（2）的電位跳到低電平，點（3）上升到VDD電平。

然后 C1 通過 GA 的“P”管、R1、C1 和 GA 的“n”管放電。在放電過程中，點（4）處的電位根據(jù)R1和C1的時間常數(shù)而減小。當點 （4） 處的電位降至 VRA 電平時，柵極 G 關(guān)閉，點 （2） 處的電位跳至接近 VDD 的水平，點 （8） 處的電位跳至接近 0V 的水平，點 （4） 跳至接近 （VRA-VDD） 的水平。

然后C1通過G，C1，R1的“p”管和GA的“n”管充電。