单稳态多谐振荡器电路工作原理

1 多谐振荡器

多谐振荡器是一种可工作于双稳态与无稳态两种模式的双级放大电子电路。其第一级输出耦合至第二级输入，第二级输出再反馈至第一级输入，从而使截止状态转为饱和状态、饱和状态转为截止状态。凭借这种状态的交替转换，多谐振荡器可被用作振荡器、定时器及触发器。

依据状态的稳定性，多谐振荡器可分为三类：

该振荡器在两种状态下均不稳定，会快速在状态之间切换。主要用作振荡器，亦称自由振荡多谐振荡器，状态切换无固定时限。

又称单触发多谐振荡器，含一个稳态与一个暂稳态。需外部触发信号进入暂稳态，并在设定时间后自动返回稳态，时间由用户设定，主要用作定时器。

该电路具备两个稳态，有效触发可改变其状态，并保持至下一次触发，主要用作触发器。

单稳态多谐振荡器包含一个稳态与一个准稳态（暂稳态）。当外部触发施加时，电路从稳态跃迁至准稳态，并在设定时间后自动返回稳态，无需再次外部触发。返回稳态所需时间由电路中的无源元件（电阻与电容值）决定。

无外部触发时，一只晶体管处于饱和状态，另一只处于截止状态： $Q_1$ 截止并被置为负电位，等待外部触发； $Q_2$ 处于饱和模式。

当外部触发施加于输入端， $Q_1$ 导通，达到饱和后，连接于 $Q_1$ 集电极与 $Q_2$ 基极之间的电容使 $Q_2$ 关断，此关断状态称为暂稳态或准稳态。

随着电容通过电阻充电至 $V_{\text{CC}}$ ， $Q_2$ 再次导通， $Q_1$ 自动截止。因此，电容通过电阻的充电时间与外部触发时刻（ $t=0$ ）后的准稳态持续时间成正比，满足 $t = 0.69RC$

单稳态多谐振荡器可用作定时器、延时电路、门控电路等。