脉冲电路 - 不稳定多谐振荡器

不稳定多谐振荡器没有稳定状态。一旦多谐振荡器开启，它就会在由RC时间常数确定的特定时间段后自行改变状态。电路运行需要直流电源或V_cc。

不稳定多谐振荡器的构造

两个名为Q₁和Q₂的晶体管相互反馈连接。晶体管Q₁的集电极通过电容C₁连接到晶体管Q₂的基极，反之亦然。两个晶体管的发射极都连接到地。集电极负载电阻R₁和R₄以及偏置电阻R₂和R₃的值相等。电容C₁和C₂的值也相等。

下图显示了不稳定多谐振荡器的电路图。

不稳定多谐振荡器的运行

当施加V_cc时，晶体管的集电极电流增加。由于集电极电流取决于基极电流，

$$I_c = \beta I_B$$

由于没有两个晶体管的特性完全相同，其中一个晶体管，例如Q₁，其集电极电流增加，因此导通。Q₁的集电极通过C₁连接到Q₂的基极。这种连接使Q₁集电极上增加的负电压施加到Q₂的基极，从而使Q₂的集电极电流减小。这种持续的作用使Q₂的集电极电流进一步减小。当该电流施加到Q₁的基极时，使Q₁更加负偏，并且由于累积作用，Q₁进入饱和状态，而Q₂截止。因此，Q₁的输出电压将为V_{CE (sat)}，而Q₂将等于V_CC。

电容C₁通过R₁充电，当C₁两端的电压达到0.7V时，足以使晶体管Q₂饱和。由于该电压施加到Q₂的基极，它进入饱和状态，使其集电极电流减小。B点的电压降低通过C₂施加到晶体管Q₁的基极，这使得Q₁反向偏置。一系列这些动作使晶体管Q₁截止，晶体管Q₂饱和。现在A点具有V_CC电位。电容C₂通过R₂充电。当该电容C₂两端的电压达到0.7V时，将晶体管Q₁导通至饱和状态。

因此，输出电压和输出波形是由晶体管Q₁和Q₂交替切换形成的。这些ON/OFF状态的时间周期取决于所使用的偏置电阻和电容的值，即取决于所使用的RC值。由于两个晶体管交替工作，因此输出为方波，峰值幅度为V_CC。

波形

下图显示了Q₁和Q₂集电极处的输出波形。

振荡频率

晶体管Q₁的导通时间或晶体管Q₂的截止时间由下式给出：

t₁ = 0.69R₁C₁

类似地，晶体管Q₁的截止时间或晶体管Q₂的导通时间由下式给出：

t₂ = 0.69R₂C₂

因此，方波的总周期为

t = t₁ + t₂ = 0.69(R₁C₁ + R₂C₂)

由于R₁ = R₂ = R且C₁ = C₂ = C，方波的频率将为

$$f = \frac{1}{t} = \frac{1}{1.38 R C} = \frac{0.7}{RC}$$

优点

使用不稳定多谐振荡器的优点如下：

• 无需外部触发。
• 电路设计简单
• 价格低廉
• 可以连续工作

缺点

使用不稳定多谐振荡器的缺点如下：

• 电路内能量吸收较多。
• 输出信号能量低。
• 无法实现小于或等于50%的占空比。

应用

不稳定多谐振荡器广泛应用于业余无线电设备、莫尔斯电码发生器、定时器电路、模拟电路和电视系统等。