第11章
RC多谐振荡器电路工作原理

多谐振荡器（Multivibrator）是一种能够产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。它利用深度正反馈，通过阻容耦合使两个电子器件交替地处于导通与截止状态而产生方波输出。也就是说，电路输出的高电平与低电平都只是一个暂时状态，因此也称为无稳态振荡器（Astable Multivibrator）。

这种电路在接通电源后，不需要外加触发脉冲就能自动产生矩形脉冲，如流水灯多谐振荡电路，如图11.1所示，它也是利用RC充电原理工作的电路：电源VCC一旦接通，由于元器件的特性差异，总会有一只三极管先导通，假如三极管VT ₃ 先导通，则有VT ₃ 基极的电位V _B3 上升→VT ₃ 集电极的电位V _C3 下降→VD ₁ 正向偏置发光→电容C ₁ 的正极（左侧）电位接近零，由于电容C ₁ 两端的电压不能突变→VT ₄ 基极的电位接近零电位→VT ₄ 处于截止状态且集电极的电位V _C4 为高电平→VD ₂ 处于截止状态不发光，如图11.2所示。

随着电源VCC通过电阻R ₂ 对电容C ₁ 充电→VT ₄ 基极的电位V _B4 上升→VT ₄ 导通→VT ₄ 集电极的电位V _C4 下降→VD ₂ 正向导通发光，同样由于电容C ₂ 两端的电压不能突变而使VT ₃ 基极的电位V _B3 下降→VT ₃ 处于截止状态且集电极的电位V _C3 为高电平→VD ₁ 处于截止状态而熄灭，如图11.3所示。

如此循环，VT ₃ 和VT ₄ 轮流导通和截止，VD ₁ 和VD ₂ 就不停地循环发光。改变电容C ₁ 和C ₂ 的容量（或R ₂ 和R ₃ ），就可以改变两个发光二极管的亮灭循环速度，电路的振荡周期约为1.4τ（充电时间常数）。

我们用图11.4所示的电路参数进行仿真。

振荡电路的输出波形如图11.5所示（谐振频率约为3.9Hz）。

我们将图11.4所示电路的布局改变一下，如图11.6所示。

其实就是两个反相器通过两个RC电路串联起来的，我们也可以使用两个反相器来搭建多谐振荡器，基本结构如图11.7所示。