Генераторы импульсов (мультивибраторы) для цифровых устройств можно реализовать на базе логических элементов. Классическая симметричная схема мультивибратора содержит два инвертора (например ТТЛ) с резистивно-емкостной обратной связью (рис.11.22,а). Если в начальный момент t = 0 на выходе инвертора D₁ имеется высокое напряжение u₁ = U ¹, то конденсатор С₁ перезаряжается и его ток создает высокое напряжение на резисторе R₁ (входе инвертора D₂). В силу низкого значения напряжения на выходе инвертора D₂ ток через конденсатор С₂ практически отсутствует, что обеспечивает низкий уровень напряжения на входе инвертора D₁.  

Рис.11.22. Схема мультивибратора на ЛЭ (а) и диаграммы работы (б)

По мере разряда конденсатора С₁ ток его уменьшается и напряжение u₂₀ снижается. При его равенстве напряжению переключения u₂₀ = U_п в момент t₁ происходит смена состояния инвертора D₂ и установление на выходе высокого напряжения u₂ = U ¹.  Перепад напряжения с выхода через конденсатор С₂ передается на вход инвертора D₁, вызывая его переключение. Далее происходит процесс перезаряда конденсатора С₂ до следующего переключения в момент t₂. Период повторения импульсов для симметричного мультивибратора R₁ = R₂ = R и С₁ = С₂ = С при небольшом выходном сопротивлении инвертора r_вых < R  определяется соотношением

.

Существует множество способов построения мультивибраторов и генераторов последовательностей импульсов отличной от прямоугольной формы. Широкое распространение получили генераторы линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) и разных типов треугольных («пилообразных») импульсов, которые применяют в блоках развертки осциллографов, формирователях заданного временного сдвига и других приложениях. Импульсы требуемой формы получают соответствующим выбором цепей положительной и отрицательной обратных связей.

Генератор импульсов треугольной формы можно получить с помощью триггера Шмитта и интегратора (рис.11.23,а).

Рис.11.23. Структура генератора (а), его схема (б) и диаграммы работы (в)

Интегратор и триггер реализованы на ОУ с положительной ОС (рис.11.23,б). На вход интегратора поступает напряжение с выхода триггера. В результате интегрирования на выходе образуется линейно спадающее или нарастающее напряжение . При достижении порога срабатывания триггера V₁ или V₂  происходит его переключение, и знак линейного изменения напряжения становится противоположным (рис.11.23,в). Период колебаний генератора практически не зависит от порогов срабатывания триггера.

Генераторы линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) строят по такому же принципу с использованием ключа s для обеспечения быстрого разряда емкости интегратора (рис.11.24,а).

Рис.11.24. Структура (а), схема (б) и диаграммы работы (в) ГЛИН

В качестве ключа обычно используют транзистор Т, управляемый выходным сигналом быстродействующей схемы сравнения (компаратора) D₂ (рис.11.24,б). При низком уровне напряжения на выходе компаратора транзистор закрыт, конденсатор С заряжается и выходное напряжение интегратора изменяется по линейному закону (рис.11.24,в). В момент равенства выходного напряжения опорному сигналу компаратор выдает на выходе высокое напряжение, которое открывает транзистор, обеспечивая быстрый разряд емкости интегратора. Схема возвращается в исходное состояние и процесс интегрирования повторяется.

В микроэлектронных устройствах нашли применение многофункциональные ИМС генераторов импульсов. Универсальная схема таймера содержит набор элементов, необходимых для построения различных генераторов (рис.11.25,а). В структуру таймера входят два компаратора D₁ и D₂, RS триггер, разрядный транзистор Т и буферный усилитель (инвертор). Для получения автоколебаний заданной формы необходимо подключить к таймеру источник напряжения V и внешние компоненты R₁, R₂ и С (рис.11.25,б). Внутренний резистивный делитель задает на входах компараторов уровни напряжений u_α = V/ 3 и u_β = 2V/ 3.  

Рис.11.25. Структура таймера (а), схема блока (б) и диаграммы работы (в)

В момент включения электропитания конденсатор С разряжен u₂ = 0 и высокое выходное напряжение компаратора D₁, поданное на вход R триггера обеспечивает его состояние Q = 0 и соответственно высокое напряжение на выходе u₃ = U¹. При этом транзистор Т закрыт и конденсатор С заряжается от источника V через последовательно соединенные резисторы R₁ и R₂: , где τ₁ = (R₁+R₂)С  (рис.11.25,в). В момент времени t₁ при выполнении условия u₂(t₁) = 2V/ 3 напряжение на неинвертирующем входе компаратора D₂ достигнет уровня срабатывания и на его выходе появится высокое напряжение, которое вызовет опрокидывание триггера и отпирание транзистора Т. Конденсатор будет разряжаться через открытый транзистор и резистор R₂:   где τ₂ = R₂С. Процесс разряда продолжается до момента времени t₂, когда u₂(t₂) = V/ 3 и триггер возвращается в исходное состояние. Режим перезаряда конденсатора приводит к периодическому переключению триггера и изменению уровней напряжения на выходе.  

Подбирая внешние компоненты можно получить колебания различной формы в широком частотном диапазоне.