多諧振蕩器是同步或異步的順序再生電路，廣泛用于電子定時應用

多諧振蕩器產生類似于對稱或非對稱方波的輸出波形，因此是最常用的是所有方波發生器。多諧振蕩器屬于一類通常稱為“弛豫振蕩器”的振蕩器。

一般來說，離散多諧振蕩器由兩個晶體管交叉耦合的開關電路組成，其設計使其中的一個或多個輸出作為輸入反饋到另一個晶體管，電阻和電容（ RC ）網絡連接在一起，產生反饋電路。

多諧振蕩器有兩種不同的電氣狀態輸出“高”狀態和輸出“低”狀態，根據多諧振蕩器的類型給它們提供穩定或準穩態。一種這樣的兩狀態脈沖發生器配置稱為單穩態多諧振蕩器。

MOSFET單穩態

單穩態多諧振蕩器只有ONE穩定狀態（因此它們的名稱：“Mono”），并在外部觸發時產生單個輸出脈沖。單穩態多諧振蕩器僅在 RC 耦合電路的時間常數確定的一段時間后才返回其初始且穩定狀態。

考慮左側的MOSFET電路。電阻 R 和電容 C 構成 RC 定時電路。 N溝道增強型MOSFET由于電容兩端的電壓而導通，漏極連接LED也“接通”。

當開關閉合時，電容器短路，因此放電同時MOSFET的柵極短路接地。 MOSFET和LED都切換為“OFF”。當開關閉合時，電路將始終處于“OFF”狀態并處于“不穩定狀態”。

當開關打開時，完全放電的電容器開始通過電阻器充電， R 以由電阻 - 電容網絡的 RC 時間常數確定的速率。一旦電容器充電電壓達到MOSFET柵極的較低閾值電壓電平，MOSFET就會“接通”并點亮LED，使電路恢復到穩定狀態。

然后應用開關導致電路進入其不穩定狀態，而 RC 網絡的時間常數在預設的定時周期后將其恢復到穩定狀態，從而產生一個非常簡單的“一次性”或單穩態多諧振蕩器MOSFET電路。

單穩態多諧振蕩器或“單次多諧振蕩器”，也稱為“單穩態多諧振蕩器”，用于生成指定寬度的單個輸出脈沖，或者當應用合適的外部觸發信號或脈沖 T 時，“HIGH”或“LOW”。該觸發信號啟動一個定時周期，使單穩態輸出在定時周期開始時改變其狀態，并保持在第二狀態。

單穩態的定時周期由定時電容的時間常數， C T 和電阻 R T 直到它復位或返回到其原始（穩定）狀態。然后單穩態多諧振蕩器將無限期地保持在該原始穩定狀態，直到接收到另一個輸入脈沖或觸發信號。然后，單穩態多諧振蕩器僅具有ONE穩定狀態，并且響應于單個觸發輸入脈沖經歷完整周期。

單穩態多諧振蕩器電路

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基本集電極耦合晶體管單穩態多諧振蕩器電路及其相關波形如上所示。首次上電時，晶體管 TR2 的基極通過偏置電阻連接到 Vcc ， R T 從而使晶體管“完全導通”并進入飽和狀態，同時在此過程中將 TR1 “關閉”。然后，這表示具有零輸出的電路“穩定狀態”。因此，流入 TR2 的飽和基極端的電流將等于 Ib =（Vcc - 0.7）/ R T 。

如果現在在輸入端施加負觸發脈沖，脈沖的快速衰減邊沿將直接通過電容， C1 到晶體管的基極， TR1 通過阻塞二極管將其“打開”。之前 Vcc 的 TR1 的集電極快速下降到零伏以下，有效地使電容 C T 反向其板上的電荷為-0.7v。該動作導致晶體管 TR2 現在在 X 處具有負基極電壓，從而將晶體管完全“關斷”。然后，這表示電路第二狀態，“不穩定狀態”，輸出電壓等于Vcc。

定時電容， C T 開始放電這個-0.7v通過定時電阻 R T ，試圖充電到電源電壓 Vcc 。晶體管 TR2 底部的負電壓開始以 R T C T 組合。當 TR2 的基極電壓增加回到 Vcc 時，晶體管開始導通，這樣再次“關閉”晶體管 TR1 ，結果在單穩態多諧振蕩器中自動返回其原始穩定狀態，等待第二個負觸發脈沖再次重啟過程。

單穩態多諧振蕩器可產生非常短的脈沖或多較長的矩形波形，其前沿隨外部施加的觸發脈沖隨時間上升，其后沿取決于所用反饋元件的 RC 時間常數。此 RC 時間常數可隨時間變化，以產生一系列脈沖，這些脈沖相對于原始觸發脈沖具有受控的固定時間延遲，如下所示。

單穩態多諧振蕩器波形

Monostable Multivibrators的時間常數可以通過改變值來改變電容器， C T 電阻器， R T 或兩者。單穩態多諧振蕩器通常用于增加脈沖寬度或在電路內產生時間延遲，因為輸出信號的頻率始終與觸發脈沖輸入的頻率相同，唯一的區別是脈沖寬度。

TTL / CMOS單穩態多諧振蕩器

除了從單個分立元件（如晶體管）生產單穩態多諧振蕩器外，我們還可以使用常用的集成電路構建單穩態電路。以下電路顯示了如何使用兩個2輸入邏輯“NOR”門構建基本單穩態多諧振蕩器電路。

NOR門單穩態

首先假設觸發輸入在邏輯電平“0”為低電平，以便第一個 NOR 門 U1的輸出在邏輯電平“1”處為高電平，（NOR門控原理）。電阻 R T 連接到電源電壓，因此也等于邏輯電平“1”，這意味著電容 C T 在兩個板上都有相同的電荷。因此，結 V1 等于該電壓，因此第二 NOR 門 U2 的輸出在邏輯電平“0”將為低電平。然后，這表示電路“穩定狀態”，輸出為零。

當在 t 0 時向輸入施加正觸發脈沖時，第一個 NOR 門 U1 的輸出變為低電平，電容器的左側板 C T 從而放電電容器。由于電容器的兩個極板現在處于邏輯電平“0”，因此第二個 NOR 門的輸入也是如此， U2 導致輸出等于邏輯電平“ 1” 。然后，這表示電路第二狀態，“不穩定狀態”，輸出電壓等于+ Vcc。

第二個 NOR 門， U2 將保持第二個不穩定狀態，直到定時電容通過電阻充電， R T 達到 U2 的最小輸入閾值電壓（約2.0） V）使其改變狀態，因為邏輯電平“1”值現已出現在其輸入上。這會使輸出復位為邏輯“0”，然后反饋（反饋環路）到 U2 的一個輸入。此操作會自動將單穩態返回到其原始穩定狀態，并等待第二個觸發脈沖再次重新啟動計時過程。

NOR門單穩態波形

然后給出一個電路時間周期的等式：

其中， R 在法拉的Ω和 C 中。

我們還可以使用專用IC制作單穩態脈沖發生器，并且已經有專用的集成電路，如74LS121標準單觸發單穩態多諧振蕩器或74LS123或4538B可重觸發單穩態多諧振蕩器，可產生輸出脈沖寬度通過僅使用兩個外部 RC 時序分量，從低至40納秒到28秒，脈沖寬度給定為： T = 0.69RC ，以秒為單位。

74LS121單穩態發生器

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此單穩態脈沖發生器IC可配置為產生輸出脈沖上升沿觸發脈沖或下降沿觸發脈沖。 74LS121可產生大約10ns至大約10ms寬的脈沖寬度，最大定時電阻為40kΩ，最大定時電容為1000uF。

單穩態多諧振蕩器

然后總結一下，單穩態多諧振蕩器電路只有ONE穩定狀態，使其成為“一次性”脈沖發生器。當由短暫的外部觸發脈沖觸發時，無論是正還是負。

一旦觸發，單穩態改變狀態并保持在第二狀態一段時間由 RC <的預設時間段確定/ span>使用的反饋計時組件。一個時間周期已過，單穩態自動返回到原來的低狀態，等待第二個觸發脈沖。

單穩態多諧振蕩器因此可被視為觸發脈沖發生器，通常用于產生時間延遲一個電路作為輸出信號的頻率與觸發脈沖輸入的頻率相同，唯一的區別就是脈沖寬度。

“單穩態多諧振蕩器”的一個主要缺點是應用之間的時間。下一個觸發脈沖必須大于電路的預設 RC 時間常數，以允許電容充電和放電時間。

在下一個關于多諧振蕩器的教程中，我們將看一個具有TWO穩定狀態的狀態，需要兩個觸發脈沖從一個穩定狀態切換到另一個穩定狀態。這種類型的多諧振蕩器電路稱為雙穩態多諧振蕩器，也稱為“觸發器”。