电气工程和电子学中的振荡过程,振荡类型
振荡过程——具有不同程度可重复性的过程。所有振荡过程分为两类:周期性和非周期性。理论上,他们还使用中间类——几乎是周期性的振荡。
振荡过程称为周期性的,其中表征此过程的值在特定时间段 T 后的任何时间取值具有相同的值。
函数 f (t) 是振荡过程的数学表达式,如果满足条件 f (t + T) = f (t),则称为周期为 T 的周期函数。
在一类周期性振荡过程中,谐波振荡或正弦振荡起着主要作用,其中物理量随时间的变化根据正弦或余弦定律发生。他们的总记录是:
y = f (t) = aCos ((2π / T) t — φ),
其中 a — 振荡幅度,φ 是振荡相位,1 /T = f — 频率和 2πf = ω — 循环或圆形振动的频率。
正弦振荡的应用及其特点:
对应于周期性振荡读数的几乎周期性函数由以下条件定义:
| f · (t + τ) — f (t) | <= ε 其中 ε — 为每个值 T 分配一个值。
这种情况下的量 τ 称为几乎周期。如果 ε 的值与时间 T 处的 f (t) 的平均值相比非常小,则准周期函数将接近周期函数。
非周期性振荡比周期性振荡变化多端。但在自动化中,最常见的情况是必须满足阻尼或增加正弦振荡的要求。
根据阻尼正弦波定律的振荡,或有时称为阻尼谐波振荡,可以用一般形式表示:
x = Ae-δTcos·(ω + φ),
其中 t 是时间,A 和 φ 是任意常数。增加谐波振荡定律的一般表示法仅在阻尼因子 δ[1 秒] 的符号上有所不同。
如图。 1 - 振荡过程,图。 2. - 周期性过程,图。 3. - 衰减谐波振荡,图。 4. — 谐波振荡增加。
振荡过程的一个应用例子是最简单的振荡电路。
振荡器电路(电路)— 一种无源电路,其中可以以由电路本身的参数确定的频率发生电振荡。
最简单的振荡电路由电容 C 和电感 L 组成。在没有外部影响的情况下,频率为 εО = 1/2π√LC 的阻尼振荡。
振动的幅度随 eg-δT 减小,其中 δ 是阻尼系数。如果 δ> = eO,则电路中的阻尼振荡变为非周期性。
在电子学中,振荡电路的好坏是由品质因数决定的:Q=nf/δ……当有外来的周期性力作用于振荡电路时,它就会发生强迫振荡。如果外部影响的频率接近 eo(共振),则高 Q 值电路的受迫振荡幅度会显着增加。振荡电路是谐振放大器中的主要部件之一, 发电机 和其他电子设备。
另请参阅此主题: 电压谐振和电流谐振的应用