本发明涉及一种单稳态多谐振荡器，特别是一种使用了差分放大器的单稳态多谐振荡器。 单稳态多谐振荡器具有一个稳态和一个暂稳态。与引入一个外部触发信号时，单稳态多谐振荡器按照电路的时间常数在一段预定时间内保持在暂稳态，然后回复到稳定状态。因此，它通常用于以秒计和低到以微秒计的定时控制的计时器。
因此，在单稳态多谐振荡器中，每当施加触发脉冲时，暂稳态和稳态之间占空比应该保持在一个固定的比率上。亦即，要求恒定的占空比和精确的响应。但是，如果脉冲频率和/或宽度变化不定，就不可能保持恒定的占空比。
本发明的目的在于提供一种单稳态多谐振荡器，该振荡器能稳定地工作，而与触发脉冲的变化无关，从而解决了上述的问题。
为了达到上述目的，所提供的单稳态多谐振荡器包括：
具有一个连接到第一节点的同相输入端和一个连接到第二节点的反相输入端的差分放大器，而且该放大器响应第一和第二节点之间的电位差，以便把输出信号提供给输出端;
一个用于当输出信号处于“高电位”状态时，向第一节点提供第一参考电位，而当输出信号处于“低电位”状态时，提供一个比第一参考信号更低的第二参考电位地同相参考电位供给装置;
一个充/放电电路，用于当输出信号处于“高电位”时，向比第一参考电位低、比第二参考电位高的第三参考电位充电，而当输出信号处于“低电位”时，向比第二参考电位低的第四参考电位放电，从而对第二节点提供充电和放电电位;和
一个连接于第一节点和接地电位之间的，并能对需被接通或关断的外部触发信号作出响应的开关晶体管，于是，在重复的触发信号脉冲输入时，多谐振荡器得以输出一个稳定的单稳态振荡信号。
本发明进一步的特征和优点从下面如附图所示的对本发明的优选实施例更详细的说明将变得更加明显，在附图中，相同的参考符号在整个图中一般是指同样的部分，其中：
图1是按照本发明的单稳态多谐振荡器的电路图;和
图2是表示图1各相应元件间关系的时序图。
在图1中，参考号10表示输入端，20表示输出端。差分放大器U1具有一个连接于第一节点N1的同相输入端（+），和一个连接于第二节点N2的反相输入端（-），在此，输出信号输送到输出端20。
同相参考电位供给单元30包括在电源电压VCC和接地电位之间串接电阻R1和R2，以及接在输出端20和与电阻R1和R2共接的第一节点之间的电阻R3，因此，当输出端20处于“高电位”状态时，同相参考电位供给单元30对第一节点N1提供一个第一参考电位V+H，可用下列公式（1）表示：
V+H= (R2)/((R1‖R3)+R2) ×VCC(1)
同时，当输出端20处于“低电位”状态时，由下面的公式（2）表示的第二参考电位V+L加到第一节点N1上：
V+L= (R2‖R3)/(R1+(R2‖R3)) ×VCC（2）
（在此，上述的公式（1）和（2）表示：高电位输出信号VOH等于电源电压VCC，低电位输出信号VOL等于接地电位。）。
充电/放电电路40包括串接在输出端20和接地电位间的电阻R4和R5，和连接在接地电位和与电阻R4和R5共接的第二节点N2之间的电容C1。
在充电/放电电路40中，当输出端20处在“高电位”状态时，电容C1按下面的公式（3）被充电：
VC＝（V-H-V-L）×（1-e-t/τ）+V+L（3）
同时，当输出端20处于“低电位”时，电容C1按下面的公式（4）放电：
Vd＝（V-L-V+L-VT）×（1-e-t/τ）-VT（4）
在此，V-H是第三参考电位，并以下面的公式（5）表示：
V-H= (R5)/(R4+R5) ×VOH（5）
在此，VT表示当下一个触发脉冲VTG被提供到V+L电位时，电容C1增加的充电电压，并以下列公式（6）表示：
VT＝（V+H-V+L）× 1/(τ) ×TC（6）
开关晶体管Q1是一个在基极接收外来触发脉冲VTG，其集电极连接于第一节点N1，其发射极接地的双极晶体管，因此，当晶体管Q1被打开时，第一节点N1暂时地降到接地电位。
如上结构的本发明的工作效果将参照图2予以说明。
当电源电压VCC提供给本发明的电路时，电容C1充电达到第三参考电位V-H。
因为第一节点N1暂时地通过晶体管Q1下降到接地电位，当触发脉冲VTG在时间t0时输入，输出端20由VOH转换到VOL是由差分放大器U1完成的。然后，尽管触发脉冲VTG在时间t1和t2时输入，输出信号VO保持低电位（VOL）不变，直到电容C1放电电位Vd降到低于第二参考电位V+L。如果Vd在时间t3时比V+L低，输出信号VO转换到“高电位”状态（VOH），因此，第一节点N1变成第一参考电位V+H，电容C1通过电阻R4再充电并稳定。
如果触发脉冲VTG在时间t4时输入，第一节点N1的电位降到接地电位，因此，输出端20转换成“低电位”状态（VOL），电容C1的充电停止，以开始放电循环。在此，第一节点N1处在第二参考电位V+L，而第二节点N2则处在放电电位Vd（高于V+L），因此，输出信号VO处在暂稳“低电位”状态（VOL）。在时间t5时，如果第二节点N2的放电电位Vd降到V+L以下，输出信号VO从VOL转换到VOH，而第一节点N1的电位变成等于第一参考电位V+H，因此，电容C1再次充电，直到下一个触发脉冲发现。如上所述，无论何时提供触发脉冲VTG，具有暂稳态和稳态的输出信号VO是由反复地充电和放电操作而获得的。
输出信号VO的占空比由下面的公式（7）表示：
(Td)/(Tc+Td) = ((V-H-V+L)×(V+L+V+T))/(1+(V-H-V+L)/(V+L+VT)) = (V+H+V+L)/(V-H+VT) （7）
在此，Td表示放电周期，TC表示充电周期。如果V-H远大于VT，则公式（7）可以简化成公式（8）：
(Td)/(Tc+Td) = (V-H-V-L)/(V-H) （8）
在单稳态多谐振荡器中，占空比是由电阻值规定的参考电位（V-H或V+L）所确定，而与触发脉冲的频率和脉冲宽度无关。由此，便获得了稳定的占空比。
因此，当Td增加，TC被缩短，下个周期的VT降低，因此，Td（放电周期）也缩短。所以，当重复地提供触发脉冲时，占空比就稳定在预定值上。于是，本发明提供了一个单稳态多谐振荡器，它可以通过控制电阻和电容值正确地调节占空比，并具有与触发脉冲变化无关的恒定的占空比。
已经说明了本发明的优选实施例，本专业技术领域的普通技术人员应该明白，在本发明的构思范围内对所公开的装置可以做出许多改进和变换。因此，它们都在正如以下权利要求所表明的本发明所限制的保护范围之内。