運算放大器或運算放大器是任何電子設計中最常用的元件之一。這是一個非常通用的設備，可以用于各種各樣的應用。在我們之前的項目中，我們通過制作大量的項目來測試運放的能力，如果您想了解更多有關該主題的內(nèi)容，可以查看這些項目。我們還介紹了基本的運算放大器電路，如求和放大器，差分放大器，儀表放大器，電壓跟隨器，運算放大器積分器等。在本教程中，我們將制作一個基于運算放大器的單穩(wěn)態(tài)多振子電路，并進行所有的計算和測試。讓我們開始吧。

什么是單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器-基礎知識

單穩(wěn)定多振子也稱為單短多振子，它只有一個穩(wěn)定狀態(tài)，另一個狀態(tài)是準穩(wěn)定狀態(tài)。在之前的項目中，我們利用這個機會制作了一個基于NE555的單穩(wěn)態(tài)多振器電路。如果你在尋找類似的東西，你可以去看看。多諧振蕩器的穩(wěn)定狀態(tài)是指在該時刻，輸出是高的或低的。現(xiàn)在，當施加觸發(fā)脈沖時，多諧振蕩器將其輸出從穩(wěn)定狀態(tài)改變?yōu)闇史€(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)過一定時間T后，由電路元件決定，多諧器自動恢復到原來的穩(wěn)定狀態(tài)。換句話說，不需要外部觸發(fā)信號來誘導這種反向轉(zhuǎn)換。電路保持這種狀態(tài)，直到施加另一個觸發(fā)脈沖。這些多諧振蕩器也被稱為單次、單周期、單步或統(tǒng)一多諧振蕩器。電路恢復到原始狀態(tài)的時間T稱為門寬，因此多諧振蕩器也稱為門通電路或延遲電路。該電路用于在需要的時刻產(chǎn)生可變寬度的脈沖。下面的圖片會讓你對這個話題有一個更好的了解。

現(xiàn)在我們已經(jīng)清楚地了解了單穩(wěn)態(tài)多振子是什么，讓我們看看如何使用運算放大器設計單穩(wěn)態(tài)多振子電路。

帶運放的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器

為了充分了解單穩(wěn)態(tài)多振器的工作原理，首先需要了解施密特觸發(fā)電路的工作原理，在之前的一篇關于非穩(wěn)態(tài)多振器電路的文章中，我們已經(jīng)非常詳細地討論了施密特觸發(fā)的話題。你應該檢查一下，如果你不知道關于施密特觸發(fā)電路。

如果你讀過一篇關于不穩(wěn)定多諧振蕩器電路的文章，你已經(jīng)知道它了。正如你所看到的，通過稍微修改一個不穩(wěn)定的多振子電路，或者只是在適當?shù)牡胤椒乓粋€二極管，我們已經(jīng)把不穩(wěn)定電路轉(zhuǎn)換成一個單穩(wěn)定電路。正如你在上圖中看到的，一個二極管并聯(lián)到電容上，觸發(fā)信號被施加在R1和R2連接的節(jié)點上。那么，讓我們來了解一下這個電路的工作原理。

假設輸出處于正飽和電壓或運算放大器的輸出為正，則節(jié)點A處的電壓將為(R2/(R1+R2)) * Vsat，并且每當輸出處于正飽和電壓時，二極管D1將變得正向偏置，電容器C1上的電壓將成為二極管上的正向壓降。因此，在反相節(jié)點，電壓將等于二極管的正向壓降。在這種情況下，由于輸出電壓大于反相節(jié)點，運算放大器的輸出將處于正飽和電壓。

現(xiàn)在我們將在節(jié)點a處施加一個觸發(fā)脈沖，每當施加這個負觸發(fā)信號時，非反相節(jié)點的輸出將小于反相節(jié)點的電壓。運算放大器的輸出將從正飽和電壓切換到負飽和電壓。電路就會進入準穩(wěn)定狀態(tài)。

現(xiàn)在非逆變節(jié)點的電壓將等于-XVsat。當輸出電壓等于負飽和電壓時，二極管將變成反向偏置，電容器將開始向負飽和電壓充電。現(xiàn)在，每當反相節(jié)點的電壓低于電壓-XVsat時，運算放大器的輸出將再次變?yōu)檎柡碗妷?，因為此時，非反相節(jié)點將略小于反相節(jié)點。因此，輸出將從負飽和電壓切換到正飽和電壓。對于這個時間T，只有輸出保持準穩(wěn)定，一旦輸出達到正飽和電壓，二極管將變得正向偏置，這個循環(huán)將繼續(xù)。這就是單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的基本工作原理。既然我們已經(jīng)理解了它的工作原理，我們現(xiàn)在可以開始計算脈沖的持續(xù)時間了。

使用運放應用的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器

單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器是一種非常重要的電路，直到今天仍在許多設計中得到實際應用。單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器最常見的應用是在延遲和定時電路中。除此之外，它還可以用于觸發(fā)電路，脈沖校正器，甚至存儲電路。

使用運放推導的運放單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器

在這個電路中，周期T也是由電阻器R3、電容C1和反饋電阻器的值決定的，對于給定的電路，周期可以用-來計算

利用該公式，分選出口設計了一個周期為100ms的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。為了簡單起見，我們將在R1和R2上使用兩個10K電阻。這樣，表達式就變成了-

如果我們把這些值放在計算器上并計算這些值，它就變成了0.693RC，對于電容器，我們將使用10uF電容器。

現(xiàn)在，由于我們已經(jīng)完成了計算，我們可以繼續(xù)構(gòu)建和測試電路。

基于運放的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器實驗

現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的基礎知識，以及如何使用運放設計它，讓我們實際構(gòu)建一個小電路來實驗它。

組件的要求

由于這是一個非常簡單的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路，因此該項目的組件要求非常簡單，您可以從當?shù)氐膼酆蒙痰戢@得這些。組件列表如下所示。

?LM358運算放大器IC - 1

?10K電阻- 3

?4.7K電阻- 1

?0.1uF電容器- 2

?1N4007二極管- 4

?1000uF， 25V電容器- 2個

?4.5V - 0 - 4.5V變壓器- 1

?交流線纜- 1

?面包板- 1

?連接電線

運算放大器單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器原理圖

下面給出了基于運算放大器的帶值單穩(wěn)態(tài)多振器電路的完整電路圖。

正如你所看到的，我們已經(jīng)使用LM358來構(gòu)建這個電路，但是你也可以使用IC741來構(gòu)建一個單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，兩者都將具有相同的電路，并且應該類似地工作。

運算放大器單穩(wěn)態(tài)多振電路的測試

基于運算放大器的單穩(wěn)態(tài)多振子電路的測試設置如上所示，如您所見，我們使用了帶有四個二極管和兩個電容器的變壓器來產(chǎn)生雙極性電源，我們使用了三個10K電阻，一個4.7K電阻，一個10uF電容器和一個按鈕來構(gòu)建電路，即LM358運算放大器。電路的清晰圖像如下所示。

電路完成后，我拿出我的漢tek示波器測量輸出脈沖的時間，從下圖可以看出，由于選擇的電阻和電容的值，大約在180ms左右。項目至此結(jié)束，輸出的快照如下所示。您可以查看頁面底部的視頻以獲得更清晰的解釋。

本文編譯自circuitdigest