多諧振盪器是一種自激振盪電路，該電路在接通電源后無需外接觸發信號就能產生一定頻率和幅值的矩形脈沖波或方波。由於多諧振盪器在工作過程中不存在穩定狀態，故又稱為無穩態電路。
一、門電路組成的多諧振盪器
1. 電路組成及工作原理
由門電路組成的多諧振盪器的特點：
² 產生高、低電平的開關器件，如門電路、電壓比較器、BJT等
² 具有反饋網絡，將輸出電壓恰當的反饋給開關器件使之改變輸出狀態
² 有延遲環節，利用RC電路的充、放電特性可實現延時，以獲得所需要的振盪頻率（在許多實用電路中，反饋網絡兼有延時的作用）
一種由CMOS門電路組成的多諧振盪器如圖6.1所示。
圖6.1由CMOS門電路組成的多諧振盪器
其原理圖和工作波形圖分別如圖6.2a、b所示。
（a）多諧振盪器原理圖 （b）多諧振盪器波形圖
圖6.2多諧振盪器原理圖和波形圖
圖a中D 1 、D 2 、D 3 、D 4 均為保護二極管。
為了討論方便，在電路分析中，假定門電路的電壓傳輸特性曲線為理想化的折線，即：
為開門電平， 
為關門電平， 
為門坎電平（閾值電平）。
(1)第一暫穩態及電路自動翻轉的過程
假定在 
時接通電源，電容C尚未充電，電路初始狀態，即第一暫穩態
= 
， 
= 
= 
此時，電源 
經G1 的Tp 管、R和G2 的TN 管給電容C充電，如圖6.2(a)所示。隨着充電時間的增加， 
的值不斷上升，當 
達到 
時，電路發生下述正反饋過程：
這一正反饋過程瞬間完成，使G１ 導通，G２ 截止，電路進入第二暫穩態
= 
， 
= 
。 
（2）第二暫穩態及電路自動翻轉的過程
電路進入第二穩態瞬間， 
由0 V上跳至 
，由於電容兩端電壓不能突變，則 
也將上跳 
，本應升至V DD +V th ，但由於保護二極管的鉗位作用， 
僅上跳至 
。隨后，電容C通過 
的 
、電阻 
和 
的T N 放電，使 
下降，當v I 降至 
后，電路又產生如下正反饋過程：
從而使 
迅速截止， 
迅速導通，電路又回到第一暫穩步態， 
， 
。此后，電路重復上述過程，周而復始地從一個穩態翻轉到另一個暫穩態，在 
的輸出端得到方波。
由上述分析不難看出，多諧振盪器的兩個暫穩態的轉換過程是通過電容C充、放電作用來實現，電容的充、放電作用又集中體現在圖中 
的變化上。因此，在分析中要着重注意 
的波形。
2.振盪周期的計算
|
狀態轉換：主要取決於電容的充、放電 | |
|
振盪過程中
|
||
轉換時刻：決定於  的數值 |
根據以上分析所得電路在狀態轉換時 
的幾個特征值，可以計算出圖6. 2(b)中的T1 、T2 值。
（1）T１ 的計算
對應於第一暫穩態，將圖6.2(b)中t１ 作為時間起點,
， 
, 
， 
。
根據RC電路瞬態響應的分析，有
（2） 
的計算
對應於圖6.2(b),在第二暫穩態，將 
作為時間起點，
， 
， 
由此可求出 
所以 
將 
代入，上式變為 
圖6.1是一種最簡型多諧振盪器,上式僅適於 
» 
[ 
、 
分別為CMOS門中NMOS、PMOS管的導通電阻]、C遠大於電路分布電容的情況。當電源電壓波動時，會使振盪頻率不穩定，在 
時，影響尤為嚴重。一般可在圖6.1中增加一個補償電阻 
，如圖6.3所示。 
可減小電源電壓變化對振盪頻率的影響。當 
時，取 
» 
（一般取 
）。
圖6.3 加補償電阻的CMOS多諧振盪器