弛張振盪器

弛張振盪器產生重複波形的方式，不是讓一個平滑的諧振響起，而是讓一顆電容在兩個臨界值之間反覆充放電。想像抽水馬桶的水箱：水慢慢流進去，到達某個水位就觸發沖水，水箱排空，然後又開始注水。注水、觸發、排空、重複，永遠如此。把水換成電容上的電荷、把浮球開關換成電子臨界值，你就有了一個弛張振盪器。它天生產生方波與三角波，而不是正弦。

用電的語言講這個循環。一顆電阻把電容朝電源電壓充電，電容電壓沿著大家熟悉的指數曲線上升，由時間常數 tau 等於 R 乘以 C 決定。一個比較器或臨界元件監看這電壓。當它越過上臨界值，電路翻轉並開始把電容放電；當它落到下臨界值之下，又翻回去重新充電。電容的電壓就是三角（其實是指數）波；來回翻轉的輸出就是方波。週期取決於 R、C 以及兩臨界值相隔多遠，大致上週期與 R 乘以 C 成正比。要放慢它，就用更大的電阻或電容。

弛張振盪器是日常電子裡計時的實務骨幹：閃燈、嗶聲器、簡單時鐘，尤其是 555 計時器，它本身就是一顆做成晶片的弛張振盪器。它們便宜、只要改 R 或 C 就能在極大範圍內輕鬆調頻、而且瞬間起振。誠實的取捨是精度：它們的頻率取決於電阻與電容公差、電源電壓和溫度，所以遠不如晶體穩定。當你需要的是一個靈活的方波、而非精密的時間基準時，它們再適合不過。