2021-12-01 16:12:06

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振荡,亦作"振荡 "。震动,摇荡。语出汉贾谊《鵩鸟赋》:"万物回薄兮,振荡相转。"在物理学中,振荡是指电路中的电流(或电压)在最大值和最小值之间随时间作周期性重复变化的现象或过程。振幅恒定的振荡称"等幅振荡";振幅随时间而递减的振荡称"阻尼振荡"或"减幅振荡"。

基本信息

  • 中文名

    振荡

  • 外文名

    oscillation

  • 拼    音

    zhèn dàng

  • 释    义

    亦作"振荡 "。震动,摇荡

折叠 编辑本段 词语含义

词目:振荡

圆形膜的振动圆形膜的振动

基本解释:

1.[vibration]∶振动

2.[oscillation]∶电压、电流或其他电量的幅度随时间周期性变化

本机振荡

引证解释:

1.见"振荡 "。

2.亦作"振荡 "。震动,摇荡。

汉贾谊《鵩鸟赋》:"万物回薄兮,振荡相转。"三国 魏曹植《洛神赋》:"余情悦其淑美兮,心振荡而不怡。"唐高适《宋中遇林虑杨十七山人因而有别》诗:"朔风忽振荡,昨夜寒螀啼。"范文澜《中国近代史》第三章第二节:"本年十二月二日路易·拿坡仑 的政变,振荡了整个的欧洲。"曹禺《王昭君》第五幕:"苦伶仃 低沉的男音在帐幕的昏暗中振荡,使人感到恐惧与不安。"

折叠 编辑本段 物理概念

折叠 综述

在物理学中,振荡是指电路中的电流(或电压)在最大值和最小值之间随时间作周期性重复变化的现象或过程。振幅恒定的振荡称"等幅振荡";振幅随时间而递减的振荡称"阻尼振荡"或"减幅振荡"。

它是一种电压、电流或其他电量的幅度随时间而反复变化的物理现象。这种变化振荡振荡通常是周期性的。在振荡过程中,如果能量不断损失,则其振荡将逐渐减小,称衰减振荡;如果能量没有损失,或由外部补充的能量恰能抵消所失能量,则其振荡将维持不变,称等幅振荡;如果外部补充的能量大于耗去的能量,则其振幅将逐渐增大,称增幅振荡。最早用来传递信息的电信号是由火花放电器产生的一种衰减振荡波。以后又用电弧电路产生等幅振荡波。1913年人们第一次用真空三极管产生高频等幅振荡波。随着真空电子器件、固态电子器件的发展,已不难获得各种波形的振荡信号,其功率和频率范围也大为扩展,并已广泛用于通信、广播、雷达、电子计算机和测量仪器等方面。

反应器中某空间位置上的浓度或(和)温度发生周期性变化的现象。这是反应过程中的一类不稳定性。当外部条件恒定时反应系统产生的振荡称为自由振荡。在工业反应器中一般不易产生自由振荡,但应尽力避免这类振荡的发生。

折叠 自由振荡

电感线圈L、电容器C构成的振荡回路,如在接通前L自由振荡相位噪声自由振荡相位噪声储有磁能或C上储有电能,那么在回路闭合后,这些存储的能量将在LC之间相互交换,产生振荡电压振荡电流。这种现象称为自由振荡。没有损耗的LC回路的振荡波形为正弦形,振荡频率取决于LC回路闭合前所存储的能量。实际的LC回路总是要消耗能量的,所以自由振荡总是衰减振荡。

折叠 非线性振荡方程

自激振荡的工作情况可用非线性微分方程来描述。1920年前后,范德堡非线性振荡非线性振荡等人就导出了描述电子管振荡器的非线性微分方程:

这就是著名的范德堡方程。式中x是时间t的函数,代表自激振荡的电压或电流;ε是与振荡回路和电子管特性有关的常数。解范德堡方程即可求出x(t)。当时,x(t)的波形接近正弦波。随着ε的增大,其波形与正弦波将越差越远;当时,则接近方波。

折叠 自激振荡

无须外加激励而自行产生的恒稳而持续的振荡。含有储能元件(如电容器C和电感器L)和有源器件的电路,在一定条件下能产生自激振荡。实现这种功能的电路叫作(自激)振荡器。振荡器依振荡波形的不同,可分为正弦振荡器和非正弦振荡器两类;依工作原理可分为负阻振荡器和反馈型振荡器(见LC 振荡器)两种。

图1是负阻振荡器的原理图。G-是负阻器件的增量负电导,G是振荡回路的损耗电导。如果,则振荡幅度逐渐增大。但负阻器件的非线性特性会使│G-│随振荡幅度的增大而减小,所以终将使,即振荡幅度终将达到稳定值。称为起振条件,称为振幅平衡条件。负阻振荡器既能产生正弦波,也能产生非正弦波。

图2是反馈型振荡器原理图。其中,A代表主要由有源器件构成的放大器,β代表由选频网络或移相网络构成的反馈电路。先设想电路在S点断开,在A的输入端加入频率为f的正弦电压ui,放大后的输出电压uo,由β反馈回来的电压为uf。如果uf和ui大小相等,相位相同,那么,用uf替代ui,输出uo将保持不变。实际上,S点是接通的,所以在一定条件下,即使电路没有输入激励仍能得到输出电压uo。

使反馈型振荡器维持自激振荡的条件是Aβ=1。这个方程称为巴克豪森判据。它包含Aβ的模值|Aβ|为1和相位为零两个条件。前者称为振幅平衡条件,它保证uf和ui的幅度相同。后者称为相位平衡条件,它保证uf和ui的相位相同。振幅平衡条件和振幅u0的大小,取决于放大电路的非线性特性。相位平衡条件和振荡频率f的数值取决于选频网络的频率特性。

折叠 同步或占据

当激励源的频率与自激振荡频率十分接近时,原有自振频率消失而为外加的频放大器高频自激振荡放大器高频自激振荡率所占据的现象。同步后的自振频率与外加激励源频率相等。外加频率在一定范围内变化时,振荡频率亦随之而变。在一定条件下,振荡频率也可以是激励频率的分谐波或高次谐波;前者称为同步分频,后者称为同步倍频。

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