实验二自激多谐振荡器闪光灯.doc

实验二 自激多谐振荡器闪光灯
---多谐振荡电路的原理

一、 实验目的：
1.了解多谐振荡电路的内部结构及各部件的作用，
2.通过实验验证巩固所学理论知识

二、 实验仪器：
1. 示波器 一台
2. 2. 发光二极管 两个
3. 电容器 两个
4. 可变电阻 四个
5. 三极管 两个

三、 实验原理：
多谐振荡电路是一种矩形波产生电路。这种电路不需要外加触发信号,便能连续地, 周期性地自行产生矩形脉冲。该脉冲是由基波和多次谐波构成,因此称为多谐振荡器电路。（可以用门作比喻，多谐振荡器输出端时开时闭的状态可以把多谐振荡器比作宾馆的自动旋转门，它不需要人去推动，总是不停的关门开门）（图1为电路结构原理图）

图1 工作状态图
它是一个典型的分立元件集基耦合多谐振荡器。它有两个晶体管反相器经RC电路交叉耦合接成正反馈电路组成。两个电容器交替冲放电使两管交替导通和截止，使电路自动地从一个状态自动翻转到另个状态，形成自激振荡。此电路可由双稳态触发器电路中的两支电阻耦合支路改为电容耦合支路得到。那么双稳态电路就变成没有稳定状态,即多谐振荡电路为无稳电路 。
电路两边是对称的。接通电源后，两管均应导通。为便于分析，假定因某种因素影响，iC1有上升趋势，那么就会发生如下的正反馈循环过程：
      iC1↑→uRC1↑→uA1↓→ub2↓→ib2↓→iC2↓→uRC2↓→uA2↑┐
      ↑---------------------------------------------------------ib1↑←ub1↑←┘　
致使T1迅速饱和，VC1由+EC突变到接近于零，uA1为低电平；T2迅速截止，迫使BG2的基极电位VB2瞬间下 降到接近-EC，uA2为高电平。此后，一方面C2将通过RC2、T1的be结构成的回路充电（电压极性左负右正）；另一方面，C1将通过T1、R1构成的回路，将本身贮存的电荷（左正右负）逐渐释放。即出现了第一次暂稳态；（BG1饱和瞬间, , ,于是BG2可靠截止.）
这样ub2逐渐上升，当ub2高于晶体三极管导通电压后，将发生如下的正反馈循环：
      ub2↑→ib2↑→iC2↑→uRC2↑→uA2↓→ub1↓→ib1↓→ic1↓┐
      ↑------------------------------------------------- uA1↑← uRC1↓←┘
致使T2迅速导通，VB2随着C1放电而升高到+0.5V，uA2为低电平；T2迅速截止，通过正反馈使BG1截 止，uA1为高电平。此后，一方面C1将通过RC1、T2的be结构成的回路充电（电压极性左正右负），另一方面，C2将通过T2、R2构成的回路放电，ub1相应提高，即出现第二次暂稳态。
当ub1高于三极管导通电压后，又发生使T1导通，T2截止的正反馈过程，于是形成振荡。此后不断循环往复,便形成了自激振荡。从T1、T2集电极输出的输出电压是矩形脉冲。
可以证明，集基耦合多谐振荡电路的振荡周期T＝0.7R1C1＋0.7R2C2＝1.4RC，T=T1+T2=0.7(RB2*C1+RB1*C2)=1.4RB*C，振荡频率: F=1/T=0.7/RB*C，输出幅度接近电源电压。（.波形的改善: 可以同单稳态电路,采用校正二极管电路）