1、ttl门电路组成的电容正反馈多谐振荡器结构和原理
由ttl门电路组成的电容正反馈多谐振荡器基本电路如图1所示。它是两级ttl与非门由电容c 构成正反馈的电路。
在多谐振荡器工作过程中，主要依靠电容c 的充、放电，引起d 点电位vd的变化。当vd达到ttl门阈值电压vth时，引起与非门状态的翻转。假设某时刻由于电容c 的充电，使vd逐渐上升，当vd上升至vd≥vth时，与非门g1将由关态变为开态，使输出va由高电平下跳至低电平，与非门g2由开态变为关态，输出vb由低电平上跳至高电平。由于电容c 端电压不能突变，使d点电位vd也随vb的上跳而上跳，维持与非门g1处于开态，与非门g2处于关态，如图1(b)中t1时刻所示。以后电容c 放电，放电的等效电路如图2(a)所示。
图1 电容正反馈多谐振荡器
图2 电容c 充、放电等效电路
随着电容c 的放电，vd电位逐渐下降。在vd下降至vth之前，这段时间称为暂态ⅰ，其工作波形如图2(b)中t1～t2期间的波形所示。
当vd随c 放电下降至阈值电压vth时，即vd≤vth时，与非门g1由开态变为关态，输出va由低电平上跳至高电平，使与非门g2由关态变为开态，输出va由高电平下跳至低电平。电路又一次自动翻转，如图1(b)中t2时刻所示。由于有电容c，vd随vb的下跳而下跳，维持与非门g1关态，与非门g2开态。
当与非门g1处于关态，与非门g2处于开态后，电容c充电，其等效电路如图2(b)所示。随着c充电，vd点电位逐渐上升，在vd上升至vth之前，这段时间称为暂态ⅱ，其波形如图1(b)中t2～t3期间的波形所示。
当vd上升至vth时，与非门g1又由关态变为开态，与非门g2由开态变为关态，进入暂态ⅰ。以后不断重复上述过程，从而形成周期振荡，在输出端就获得矩形波vb。
2、振荡周期的计算
1. 暂稳态ⅰ持续时间tw1的计算
由图1(b)可见，在t1-时刻，与非门g1处于关态，与非门g2处于开态，以后电路发生翻转，在t1+时刻，与非门g1处于开态，与非门g2处于关态，进入暂态ⅰ。电容c 放电，等效电路如图2 (a)所示。由图1(b)和图2(a)可得暂态ⅰ的持续时间为
其中τ1=(ro+r)c vd(∞)=va=0.3v≈0v vd(t2-)=vth=1.4vvd(t1+)=vth+δvδv=δvb≈voh-vol≈voh将上述结果代入
得到
2. 暂稳态ⅱ持续时间tw2的计算
在t2-时刻，与非门g1处于开态，与非门g2处于关态，在t2+时刻，电路发生了翻转，与非门g1处于关态，与非门g2处于开态，进入暂态ⅱ。电容c充电，等效电路如图2(b)所示。如图1(b)和图2(b)，可得暂态ⅱ持续时间
其中τ2=[(r+ro)∥r1]c vd(∞)=va=voh=3.6v vd(t3-)=vth=1.4v vd(t2+)=vth+δv
δv=vb(t2+)-vb(t2-)=vol-voh =-voh 将上述结果代入上式
得到
3. 振荡周期 t=tw1+tw2
假设图1(a)中，r=1kω,ro=100ω,r1=4kω,c=1000pf,则
振荡周期 t=tw1+tw2=2.18μs 。