圖1 rc耦合式振蕩器
圖1是另一種使用較多的方波發(fā)生器電路，由兩個(gè)“非”門組成，每一個(gè)“非”門輸出端與輸入端之間連有一個(gè)電阻r=r1=r2，電阻阻值恰好使“非門”內(nèi)的晶體管工作在放大區(qū)，一般取800ω～2kω。這樣，兩個(gè)“非”門通過電容c=c1=c2交叉耦合形成反饋環(huán)路，相當(dāng)于兩級(jí)放大器經(jīng)rc耦合一樣，形成正反饋回路并產(chǎn)生振蕩，波形如圖2所示。
圖2 rc耦合式振蕩器各點(diǎn)波形圖
如果因電源電壓波動(dòng)或其它原因使v1有微小的正跳變，則由于“非”門工作在放大區(qū)，且電路具有正反饋環(huán)，迅速使g1飽和導(dǎo)通，vo1輸出低電平。因?yàn)殡娙輈1電壓不能越變使vi2下跳，這個(gè)負(fù)跳變使門g2截止、vo1輸出高電平，電路進(jìn)入第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)：由于vo1為低電平、vo2為高電平，有電流經(jīng)r2對(duì)c1充電，并使vi2電位隨之上升，當(dāng)上升到閾值電壓vt時(shí)，門g2飽和導(dǎo)通，vo2輸出低電平。接著，同樣地，電容c2電壓也不能越變，使vi1出現(xiàn)下跳，這個(gè)負(fù)跳變使門g1截止、vo1輸出高電平，電路進(jìn)入第二個(gè)暫穩(wěn)態(tài)：同樣地由于vo1為高電平、vo2為電平低，有電流經(jīng)r1對(duì)c2充電，同時(shí)c1經(jīng)r2開始放電，隨著充放電過程的進(jìn)行，vi1電位隨之上升，當(dāng)上升到閾值電壓vt時(shí)，門g1再次翻轉(zhuǎn)，電路進(jìn)入第一個(gè)暫態(tài)過程，如此反復(fù)。
輸出方波的周期由電容充、放電時(shí)間常數(shù)（r1c１+r２c2）決定。當(dāng)r=r1=r２、c=c１=c2時(shí)，振蕩周期可如下近似計(jì)算：，
圖3 石英晶體振蕩器
前述的兩種多諧振蕩器有一個(gè)共同特點(diǎn)：在門電路閾值電壓vt確定時(shí)，振蕩周期由阻容元 件rc充放電和來(lái)決定。這表明振蕩周期易受環(huán)境溫度、元件性能、電源波動(dòng)等因素的影響，從而使振蕩頻率的穩(wěn)定性受到一定的限制。為此，常采用在多諧振蕩器中串接石英晶體，組成如圖3所示的石英晶體振蕩器。石英晶體可以等效成一個(gè)rlc串聯(lián)諧振電路，其諧振頻率便是極其穩(wěn)定的晶體固有頻率f0。石英晶體對(duì)該頻率的阻抗近似等于零，而良好的選頻特性使得晶體對(duì)離開諧振頻率f0的其它頻率具有較大的阻抗。如圖3所示，將晶體與c2串接，這樣只有頻率為f0的信號(hào)滿足正反饋條件，使之迅速起振。因此該電路的振蕩頻率由石英晶體本身的極其穩(wěn)定的固有頻率f0所決定，與其他元件的參數(shù)無(wú)關(guān)，使得輸出方波的頻率極其穩(wěn)定，在數(shù)字電路中得到廣泛應(yīng)用。