三极管组成的多谐振荡器基本电路及原理
三极管组成的多谐震荡器基本电路及原理

广义地讲来，凡是输出信号含有丰富谐波[频谱]成分的自激震荡器都可以称为多谐波振荡器。在实际应用中，往往将输出信号为方波

的振荡器称为多谐振荡器，这是因为方波经过傅立叶变换后可以发现有无穷多个正弦波成分。在振荡器电路设计中，只要使用非线性有源器件以及设置足够大的正反馈系数，都可以使电路在“截止”与“饱和”两种状态之间发生震荡，输出沿速度一定的“多谐波”。下面分别列举几种多谐振荡器做简要介绍。

以双 BJT 组成的 50 %占空比多谐波振荡器

采用将两级 BJT 组成的单管反相放大器首尾相接的方法，可以很容易设计出一个占空比为 50 ％的方波振荡器。可以作用于对定时要

求不严格的脉冲或时钟源。请看图 3 . 16 :



3 . 2 . 2 . 2 双三极管组成的多谐振荡器

如上图，将两个用三极管组建的反向放大器首尾相接，就组成了一个正反馈震荡环。因电容器 Cl 、 C2 的存在，使得频率越高的分

量相移越小，正反馈越强。显然回路工作频率受限于 BJT 的共发射极截止频率。将电路两边的器件值对称选择，可以输出 50 ％的方波。电路为什么会输出方波而不输出正弦波呢？假设某时刻，上图中 TR2 的集电极电位因电路热噪声的扰动而上升，那么这个电位变化会立即通过电容器 C2 的偶合而使得 TRI 的集电极电位同时下降， TRI 的集电极电位下降又将被 Cl 偶合到 TR2 的基极，使得 TR2 的基极电位下降， Tr2集电极电位上升速度将会进一步增加。因整个反馈环路无选频特性，强烈的上述正反馈过程将会使 TR2 迅速进入截止区， TRI 同时进入饱和导通区。进入饱和或截止区的时间基本取决于 BJT 的器件 CE 截止频率。在（截止｝饱和）过程中， Cl 将通过 TRI 的 C 、 E 极、 Rb2以及电源组成的回路放电； C2 将通过电源,RC2、 TR2 的 BE 结组成的回路充电。一段时间后 RC2 、 C2TR1 一 BE 结、电源充电回路达到最大值， C2中的电流变成零， TR1的集电极电位开始上升，并迅速进入截止， TR2迅速进入饱和。此过程不断重复，形成了周期性震荡。因电路在结构上对称，所以在任何一个 BJT 的集电极上都可以输出方波信号，但两个 BJT 的集电极输出信号反相。输出信号沿的反转速度取决于 BJT本身的共发射极截止频率，在忽略 BJT 进入饱和和截止时的载流子渡越时间的情况下，选用高截止频率的 BJT ，那么输出方波的周期近似为2RC 。若输出信号的沿速度不够快，可以在后级增加施密特整形电路进行缓冲输出。