阻尼谐振子的类型
关键的外卖
了解阻尼的影响。
对振荡系统中抑制振荡的因素有更深入的了解。
了解各种类型的阻尼谐振子。
简谐运动。
电子学领域的许多人同时也是各个科学领域的追随者。因此，大多数人都能证明钟摆是他们关于振荡现象最早的例子之一。
简谐运动(在物理学和力学中)是一种通过中心位置或平衡的重复运动，其中位置一侧的最大位移等于另一侧的最大位移。这解释了振荡的基本概念。现在，让我们看看这是如何应用的电子电路．
电子振荡器
在电子学领域，电子振荡器是一个电子电路这就产生了振荡的电子信号，通常是方波或正弦波。振荡器将直流(直流电)从电源信号转换为交流(交流电)信号。我们发现振荡器在各种应用中，从计算器到简单的时钟发生器到个人电脑。
由振荡器产生信号的例子包括电视和无线电发射机以及个人电脑中的时钟信号。此外，我们通常通过其输出信号的频率来表征振荡器，例如低频振荡器(LFO)，它是一种产生低于20Hz频率的振荡器。我们通常在音频合成器领域提到这个术语(LFO)，以避免它与音频振荡器之间的混淆。
音频振荡器产生的频率在音频范围内，大约是16Hz到20kHz，尽管人耳只能感知20Hz到20kHz之间的频率。也有产生信号的射频振荡器在RF(无线电频率)范围内，即在100kHz和100GHz之间。通过设计从直流电源产生高功率交流输出的振荡器通常被称为逆变器。
电子振荡器的主要类型
有两种主要类型的电子振子:谐波或线性振子和松弛或非线性振子。然而，考虑到这篇特殊的文章，我们将集中讨论谐振子或线性振荡器。线性或谐振子被细分为两种类型:反馈振荡器和负阻振荡器。
线性振荡器的一个例子是晶体振荡器。晶体振荡器电路模拟电路精心控制它们的过载属性。此外，它的过载和线性特性对其功能至关重要。它利用其线性特性来控制相移和增益。此外，它利用其过载特性来控制振荡幅度和波的形状。
在传统力学中，谐振子是一个系统，当它从平衡位置位移时，经历一个与运动(x)成比例的恢复力(F)，其中(k)是一个正常数。该力的计算公式如下:
F = -kx
一些不同类型的谐振子包括:
Cross-coupled振荡器
三极四极管振荡器
克拉普振荡器
负阻振荡器
哈特利振荡器
科耳皮兹振荡器
阿姆斯特朗振荡器
相移振荡器
韦恩桥式振荡器
Vackar振荡器
罗宾逊振荡器
光电振荡器
皮尔斯振荡器
阻尼谐振子
阻尼振荡是指在一段特定时间内衰减的振荡。常见的例子包括弹簧上的重物，摆动的钟摆，或RLC电路．阻尼谐振子是力学领域的一个典型问题。此外，它还定义了机械振荡器(如弹簧摆)在摩擦力和恢复力的影响下的运动。
在电子学和力学领域，几乎所有的物理系统都受到阻力或摩擦的影响。这些考虑因素包括IMF(分子间作用力)，摩擦，以及空气阻力。
在所有振动系统中，评估阻尼的需要是至关重要的。在现实场景中，振子很容易受到摩擦或阻尼的影响，这降低了系统的运动速度。由于这个摩擦力，速度与起作用的摩擦力成比例地减小。此外，在一个简化的无源谐振子中，唯一影响质量的力是恢复力。然而，在阻尼谐振子中，有一个额外的摩擦力总是与运动相反。
阻尼谐波运动计算
在振动系统中，我们将Ff(摩擦力)与物体的v(速度)成比例地建模:
Ff =−cv
这里，c被称为粘性阻尼系数。
我们表示力的平衡，或牛顿第二运动定律，对于阻尼谐振子如下:
F = -kx -c = m(d2x / dt2）
我们将振子的无阻尼角频率表示为:
ω0=√k / m
我们将阻尼比表示为:
ζ = c/(2√mk)
如前所述，振荡器是具有周期性节律响应的电路或设备，而阻尼振荡是指随时间衰减的振荡。请记住，阻尼比ζ的值至关重要地决定了振荡系统的行为。因此，阻尼谐振子被细分为三个不同的类别:
过阻尼(ζ > 1):系统恢复到稳定状态而没有振荡。
临界阻尼(ζ = 1):当系统尽可能快地回到稳定状态而不振荡。这也会导致所谓的超调问题。然而，对于特定系统应用的阻尼，这是可以接受的。
欠阻尼(ζ < 1):当系统振荡的频率与无阻尼情况略有不同时，振幅逐渐减小到零。
振荡系统中要考虑的另一个参数是Q因子(质量因子)。在工程和物理领域，Q因子是一个无因次参数，量化谐振器或振荡器欠阻尼的严重程度。总之，我们将其定义为振荡周期内存储的峰值能量与周期每弧度损失的能量之比。公式如下:
Q = 2π ×(能量储存)/(每周期能量损失)
由于力学、物理和电子领域的几乎所有系统都受到摩擦和阻力的影响，因此准确评估这种退化的程度是至关重要的。坚定地理解这些力量如何影响功能对于整个设计过程是至关重要的。
阻尼谐波运动。
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