非正弦波振盪器（nonsinusoidal oscillator）在沒有外加激勵的條件下，自動地產生非正弦波信號的電路。
基本介紹
- 中文名：非正弦波振盪器
- 外文名：nonsinusoidal oscillator
構成原理,組成,套用,
構成原理
非正弦波振盪器的電路有負阻型、反饋型兩類。
負阻型非正弦波振盪器的構成與反饋型非正弦波振盪器的主要區別在於前者用負阻器件，後者用正反饋放大器。當器件處於負阻區時，電路中發生急劇的電流、電壓變化。進入正阻區後，電路中電壓、電流的變化相對緩慢。依靠儲能元件中儲存能量的變化，改變器件有關電阻上的電壓，使其脫離正阻區，進入負阻區。然後電路發生又一次電流、電壓的急劇變化。器件又處於正阻區。上述狀態轉換過程不斷重複，形成振盪。
反饋型非正弦波振盪器由具有正反饋的放大器加儲能元件（電容或電感）和電阻組成的定時電路構成。定時電路既是放大器的負載，又是反饋網路。電子器件在兩個極端工作狀態之間轉換。以電晶體為例，它在飽和與截止兩個狀態之間來迴轉換，中間經過放大區。在放大區，電路中發生雪崩式的正反饋過程，波形急劇變化。進入飽和或截止區後，波形變化相對地緩慢，依靠電路儲能元件中儲存能量的緩慢變化，使器件的偏量電壓變化，脫離飽和（或截止）區，進入放大區。在電路中出現又一次雪崩式的正反饋過程，產生相反的工作狀態轉換。如此循環往復，形成振盪。
上述兩種電路在振盪過程中，狀態的變化有極快和較緩慢兩種情況，故又稱為張弛振盪器。
組成
反饋型非正弦波振盪器由下面幾部分構成：①由兩個分立器件或兩個門電路通過電阻電容耦合起來構成正反饋環。②由奇數門（中間可加RC延時網路）構成環形連線。③由一個施密特觸發器加一個RC定時電路。定時電路兼作反饋網路。某些單片集成非正弦波振盪器中的定時網路，用可控電流源替代定時電阻；可控電流源又受施密特觸發器控制，便成為壓控（非正弦波）振盪器。類型有多諧振盪器，三角波與鋸齒波振盪器，間歇振盪器和階梯波振盪器等。
（1）間歇振盪器，由放大器加脈衝變壓器組成正反饋環，產生窄脈衝的電路，也稱阻塞振盪器。用放大器加RC元件構成正反饋環路，也可產生窄脈衝，但這樣的電路不稱為間歇振盪器。間歇振盪器中的脈衝變壓器除作為正反饋電路外，還可實現阻抗變換和與負載的直流隔離。
（2）多諧振盪器，在無外加激勵信號的條件下，產生一定頻率和一定脈寬的矩形波振盪器。由於矩形脈衝（見脈衝技術）會有多次諧波，故亦稱多諧振盪器。多諧振盪器所產生的信號的高低兩種電平持續期相等時，稱為方波。圖（a）為一由運算放大器構成的典型方波發生器電路圖。運算放大器和由R1、R2組成的正反饋電路構成施密特電路；R和C構成定時電路。圖（b）所示的為振盪波形，曲線1為運算放大器輸出端波形，曲線2為運算放大器反相輸入端電容C上的波形。
圖1
圖1（3）三角波與鋸齒波振盪器將方波電壓用積分器積分。便可得到三角波電壓；將矩形波電壓積分，便可得到鋸齒波電壓（見脈衝技術）。
鋸齒形電流的產生方法和鋸齒形電壓的產生方法有很大差別。鋸齒形電壓在積分器的積分電容上形成。鋸齒形電流電路的負載是電感線圈，設加到電感量為L的線圈兩端的電壓為u（t），流過線圈的電流為i（t），因為。當u（t）為矩形電壓時，i（t）為鋸齒形電流。
（4）階梯波振盪器，階梯波信號的形成有兩種常見的電路，其一是用多個方波信號合成。如用三個周期比為1：2：4、幅度比也為1：2：4的方波相加，可得到8級階梯波。另一種是變形的鋸齒波電壓電路。鋸齒波電壓電路是對恆定電壓積分I階梯波電壓電路是對窄脈衝積分，每一個窄脈衝經積分便產生一個台階。
套用
在通信、電子測量、雷達、計算機和自動控制系統中，廣泛採用各種非正弦信號振盪器，以獲得所需脈衝。脈衝測量技術採用的脈衝信號發生器內使用了多諧振盪器等電路，
用電壓鋸齒波電路產生示波管電子束的水平偏轉信號。用電流鋸齒波電路產生顯像管電子束的偏轉信號。階梯形振盪器用於電晶體特性曲線圖示儀中。可控矽整流技術中，採用雙基極二極體負阻型窄脈衝發生器產生觸發信號。
