多级反向放大环路振荡器

01 流水灯

一、多谐振荡电路

这是一个有NPN 三极管构成的放大电路，按照电路中参数，通过测量可以知道三极管静态工作点为 2.39V。此时三极管处在放大状态。 如果通过电容， 将两级这样的电路串联起来，形成一个回路。这就形成了我们常见到的多谐振荡电路。 当然这个游戏还可以继续玩下去，将三个这样的电路串联成一个环路，它们就构成了一个循环振荡电路。这个电路可以一直增加下去。

二、实际电路

下面让我们先看一下两级构成的对称多谢振荡电路工作情况，这个三极管交替导通，两个LED也轮流点亮。振荡周期是由基级电阻和耦合电容对应的时间常数决定的。示波器给出了一个三极管的集电极和基极对应的电压波形。这种电路还可以进一步形成单稳态、双稳态电路。

▲ 图1.2.1 两级多谐振荡电路

▲ 图1.2.2 基极和集电极信号波形

下面看一下三级串联的情况，此时，会发现三个LED同时点亮了。这与一开始预计的不太一样。通过示波器可以看到，实际上整个电路呈现高频振荡状态。频率为 9.3MHz。这实际上是由三个反相器构成的环路振荡器。这个频率是由单级三极管开关时延决定的。所以对应的振荡频率特别高。

▲ 图1.2.3 三级级联形成的高频振荡器

下面来看一下四级级联的情况， 将其中一路进行复制，形成四级放大电路的耦合。这里就不具体绘制出来了。。此时，电路又形成了低频振荡的形式，而且是奇数位的LED 和 偶数位的 LED 形成两组，这两组交替点亮。

▲ 图1.2.4 四级循环振荡电路

将电路增加到五级， 我们可以猜测，电路重新形成高频振荡。上电后，可以看到所有的LED都点亮了。测量其中一个晶体管的基极和集电极信号。可以清楚看到电路形成了 3.95MHz 的高频振荡器。现在面包板已经满了，就不再往下测试了。不过大家可以猜测到，如果是六级放大串联成环路。电路应该重新回到低频振荡形式。

※ 总  结 ※

本文对于多级反向放大器组成环路电路进行了实验测试。测试了 2级，3级，4级以及五级环路。级联为偶数时，电路为低频振荡，奇数级联时，电路形成高频振荡。