运算放大器是电子产品不可或缺的一部分，我们之前已经了解了各种基于运算放大器的电路中的运算放大器，并且还使用运算放大器和其他电子元件构建了许多振荡器电路。
振荡器通常是指产生周期性和重复性输出的电路，例如正弦波或方波。振荡器可以是机械的或电子的，其根据一些变量产生振荡。以前，我们了解了许多流行的振荡器，例如RC相移振荡器，Colpitts振荡器，Wein桥振荡器等。今天，我们将学习弛张振荡器。
一弛张振荡器是满足一个所有的条件如下：
- 它必须在输出端提供非正弦波形（具有电压或电流参数）。
- 它必须在输出端提供周期信号或重复信号，例如三角波，方波或矩形波。
- 张弛振荡器的电路必须是非线性的。这意味着电路的设计必须涉及晶体管，MOSFET或OP-AMP等半导体器件。
- 电路设计还必须包括一个能量存储设备，例如电容器或电感器，该电容器会连续充电和放电以产生一个周期。这种振荡器的振荡频率或周期取决于它们各自的电容性或电感性电路的时间常数。
松弛振荡器的工作
为了更好地理解弛豫振荡器，让我们首先看一下下面所示的简单机制的工作原理。
此处显示的机制是一个跷跷板，每个人都可能经历自己的生活。木板根据两端群众承受的重力来回移动。简单来说，跷跷板是“质量”的比较器，它比较放置在木板两端的物体的质量。因此，将质量较高的任何物体放到地面上，而质量较低的物体将举到空中。
在这种跷跷板设置中，如图所示，我们的一端将有一个固定的质量“ M”，而另一端将有一个空的铲斗。在此初始状态下，质量“ M”将被平整到地面，并且铲斗将根据上面讨论的跷跷板原理悬挂在空中。
现在，如果打开位于空桶上方的水龙头，水就会开始填充空桶，从而增加了整个装置的质量。
一旦铲斗完全装满，铲斗侧的总质量将大于另一端的固定质量“ M”。因此，木板沿轴移动，从而空运质量'M'并使水桶接地。
如图所示，一旦水桶撞到地面，水桶中的水就会完全溢出到地面上。溢出后，与固定质量“ M”相比，铲斗侧的总质量将再次变少。因此，木板再次沿轴线移动，从而将铲斗再次移至空气中以进行其他填充。
填充和溢出的循环一直持续到有水源填充桶为止。并且由于该循环，木板沿轴以周期性间隔移动，从而产生振动输出。
现在，如果我们将机械组件与电气组件进行比较，那么我们就有了。
- 可以将铲斗视为蓄能器，它可以是电容器或电感器。
- 跷跷板是用于比较电容器和参考电压的比较器或运算放大器。
- 基准电压用于电容器值的标称比较。
- 这里的水流可以称为电荷。
弛张振荡器电路
如果我们为上述跷跷板机制绘制等效电路，则将获得弛张振荡器电路，如下所示：
这款运放松弛振荡器的工作原理如下：
- 一旦打开水龙头，水就会流入水桶，从而缓慢地注满水。
- 水桶完全注满后，水桶侧的总质量将大于另一端的固定质量“ M”。一旦发生这种情况，木板将其位置转移到更妥协的地方。
- 水完全溢出后，与固定质量“ M”相比，铲斗侧的总质量将再次变少。因此，轴将再次移动到其初始位置。
- 在前一次驱除之后，水桶再次充满水，该循环一直持续直到水从水龙头流出。
如果我们针对上述情况绘制图形，则其外观将如下所示：
这里，
- 最初，如果我们认为比较器的输出为高电平，则在此期间电容器将处于充电状态。随着电容器的充电，其端电压将逐渐升高，这可以从图中看出。
- 如图中所示，一旦电容器端子电压达到阈值，比较器输出就会从高电平变为低电平。当比较器输出为负时，电容器开始放电至零。在电容器由于存在负输出电压而完全放电之后，除了反方向外，它将再次充电。从图中可以看出，由于输出电压为负，电容器电压也沿负方向上升。
- 一旦电容器在负方向上充电到最大，比较器会将输出从负切换到正。如图所示，一旦输出切换到正周期，电容器就会在负路径中放电，并在正路径中建立电荷。
- 因此，电容器在正负路径上的充电和放电周期会触发比较器在输出端产生方波信号，如上所示。
弛张振荡器的频率
显然，振荡频率取决于电路中C1和R3的时间常数。C1和R3的值越高，充电和放电速率越长，从而产生较低的频率振荡。同样，较小的值会产生较高的频率振荡。
在此，R1和R2在确定输出波形的频率方面也起着至关重要的作用。这是因为它们控制C1需要充电的电压阈值。例如，如果阈值设置为5V，则C1仅需要分别充电和放电至5V和-5V。另一方面，如果阈值设置为10V，则需要C1充电和放电至10V和-10V。
因此，弛豫振荡器频率公式为：
f = 1/2 x R 3 x C 1 x ln（1 + k / 1-k）
此处，K = R 2 / R 1 + R 2
如果电阻器R1和R2彼此相等，则
f = 1 / 2.2 x R 3 x C 1
松弛振荡器的应用
松弛振荡器可用于：
- 信号发生器
- 专柜
- 记忆电路
- 电压控制振荡器
- 有趣的电路
- 震荡器
- 多功能振动器。