在数字电路中，晶体管大多工作于开关状态，“开”与“关”的转换是由数字信号——脉冲进行控制的。多谐振荡器就是一种能够产生矩形脉冲信号的电子电路。
图1形象地展示了矩形波的产生过程。一个单摆不停地振荡着，接点A周期性地接通和断开，电磁线圈L相应地通电和断电，使铁心上下往复运动，在传动的纸带上就描绘出矩形波来。多谐振荡器就是利用开关元件和延时电路产生矩形脉冲信号的。
用晶体管延时开关产生矩形脉冲
图2是一个由晶体管反相器和RC充放电电路组成的延时开关电路。
先把开关SW断开（图2a），接通电源后，流过R\(_{B}\)的电流注入晶体管基极，使晶体管饱和，VC≈0伏，输出为低电平“0”。与此同时，电源通过R′\(_{C}\)向电容器C充电，图中画出了充电路线，充电时间TC≈4R′\(_{C}\)C。充电结束时，电容器上的电压等于电源电压12伏。
电容器充好电后，将开关SW接通（图2b），这时电容器C上的电压全部加在晶体管的b-e极之间，这个-12伏的反向电压使晶体管顿时截止，V\(_{C}\)由0伏跳变到12伏，输出为高电平“l”。与此同时，电容器进行放电，图中画出了放电路线，放电时间Td≈0.7R\(_{B}\)C。当晶体管BG的基极电压达到+0.7伏时，晶体管重新导通，输出又跳变为低电平“0”。
在开关SW控制下，电容器C进行充电和放电，使晶体管“导通—截止—导通”，集电极电位的变化正好形成矩形脉冲。其工作过程如图3所示。
自动产生矩形脉冲的电路
为了能够使晶体管延时开关电路自动地产生矩形脉冲，我们把图2中的触点开关SW用晶体管代替，如图4所示。图中，两个晶体管BG\(_{1}\)、BG2组成的延时开关电路就能连续地产生一定周期的短形脉冲信号。
由图4可见，这个电路是由两个“非”门（反相器）用电容器C\(_{1}\)、C2耦合构成的正反馈闭合环路。BG\(_{1}\)的集电极输出接BG2的基极输入，BG\(_{2}\)的集电极输出又接在BG1的基极输入端，接通电源后电路中就产生了自激振荡，这就是多谐振荡器的典型电路，下面讲一讲多谐振荡器的工作原理。
电路接通电源后，通过基极电阻R\(_{B1}\)和RB2同时向晶体管BG\(_{1}\)、BG2注入基极电流，使两管进入放大状态。虽然两个反相器是对称的，但电路参数总会存在微小的差别，BG\(_{1}\)、BG2的导通程度不可能完全一样。假定BG\(_{1}\)导电稍快一点，则VC1下降就会快些，这个微小的差异被BG\(_{2}\)放大并反馈到BG1的基极，再经BG\(_{1}\)的放大，形成连锁反应，迅速使BG1饱和、BG\(_{2}\)截止，VC1变为低电平“0”，V\(_{C2}\)变为高电平“1”。
BG\(_{1}\)饱和后相当于一个接通的开关，电容器C2要通过它放电，电容器C\(_{1}\)要通过它充电。电容器C1、C\(_{2}\)的充放电回路如图5所示。随着C2的放电，由于有正电源E\(_{C}\)的作用，Vb2由负逐渐趋向+E\(_{C}\)。当Vb2≈0.7伏时，BG\(_{2}\)开始导通并进入放大区，电路中又会立刻出现连锁反应，使BG2迅速饱和、BG\(_{1}\)截止，即VC2跳变为低电平“0”，V\(_{C1}\)跳变为高电平“1”。这时，电容器C1放电、C\(_{2}\)充电，充放电回路如图6所示。这一充放电过程又导致BG1重新饱和、BG\(_{2}\)重新截止。如此周而复始，形成振荡，在BG1和BG\(_{2}\)的集电极输出矩形脉冲信号。图7是多谐振荡器的习惯画法，各点波形如图8所示。
用集成电路“与非”门搭接的多谐振荡器
在数字电路中，集成电路“与非”门如同是电子“积木”，用它可以搭接成多种多样的逻辑部件。下面介绍利用集成电路“与非”门组成的多谐振荡器。
图9是一种用两个“与非”门F\(_{1}\)和F2搭接的对称型多谐振荡器电路。接通电源后，就会有电流分别流过电阻R\(_{1}\)和R2，在它们的上面产生电压降，成为门的输入信号V\(_{sr1}\)和Vsr2。这个电压降会使两个门都趋于导通，输出电位V\(_{SC1}\)和VSC2都要下降。由于两个门电路不可能绝对对称，假定F\(_{2}\)门的输出电位下降得快一点，它通过电容器C2的耦合，作用在F\(_{1}\)门的输入端，使Vsr1下降， F\(_{1}\)门的输出电位VSC1就要上升，经过C\(_{1}\)的耦合，反馈回来使F2门的输出电位V\(_{SC2}\)进一步下降……。这个正反馈的连锁反应，几乎在瞬时使F1门关闭，F\(_{2}\)门开启，即VSC1输出高电位“1”，V\(_{SC2}\)输出低电位“0”。
这个状态也是不能持久的，因为V\(_{SC1}\)跳变到高电位后，电容器C1就开始充电，起始充电电流如R\(_{2}\)上产生一个正跳变，维持F2门的开启，随着充电过程的进行，C\(_{1}\)两端的电压逐渐上升，R2上的电压降V\(_{sr2}\)随之减小，VSC2则随之增大，经C\(_{2}\)耦合，又使Vsr1增大。这一正反馈连锁反应，几乎在瞬时，使电路的状态变为V\(_{SC1}\)为低电位“0”，VSC2变为高电位“1”。
由于电路中C\(_{1}\)、C2交替充、放电，引起电路状态的不断转换，形成周期性的振荡，在两个输出端分别输出周期相同、幅度相等、相位相反的矩形脉冲信号。
为了使振荡频率能在一定的范围内调节，并使输出波形接近理想的矩形波，可以采用图10所示的电路。调节电位器可以在一定范围内改变频率，门F\(_{3}\)的作用是为了整形。
上期介绍的国产T063型四输入端双与非门是在一个管壳内有两个与非门，我们用一片T063（只要有一个输入端良好的处理品）就可以很方便地搭接成简单的多谐振荡器。(张晋纯 宋东生 编译)