阻尼驱动振荡器在RLC電(diàn)路中的作用(yòng)

2021-03-29

嵌入式开发振荡器是一种以平衡為(wèi)中心产生重复运动的机制。振荡器的运动以正弦波形表示。在理(lǐ)想的设置中，振荡将无限期地进行，在正和负最大振幅之间交替。 

摆幅是振荡器的真实示例。摆锤，吉他(tā)弦和弹簧也是如此。这些现实生活中的振荡器不会永久振荡。受到抵抗其运动的力的束缚，振荡器最终停止运转。术语“阻尼振荡器”描述了逐渐减小(xiǎo)的动量的振荡器。但是，如果需要，可(kě)以通过向其施加外部振荡力来防止振荡器停止。

让我们仔细看看阻尼驱动振荡器的功能(néng)。 

什么是阻尼驱动振荡器？

阻尼驱动振荡器是一种通过弱化运动来约束的振荡器，但是受到外力的支持，从而可(kě)以连续运动。在物(wù)理(lǐ)學(xué)中，阻尼驱动振荡器由下式定义：

RLC電(diàn)路中的阻尼驱动振荡

串联RLC電(diàn)路作為(wèi)阻尼驱动振荡器

阻尼驱动振荡是一种在電(diàn)子产品中经常观察到的现象。实际上，電(diàn)子阻尼驱动振荡器是对各种应用(yòng)至关重要的基本模块。為(wèi)了了解阻尼驱动振荡在電(diàn)子设备中的工作原理(lǐ)，让我们看一下串联RLC電(diàn)路。

在闭合電(diàn)路中，假设電(diàn)容器已充電(diàn)至最大值且電(diàn)压源已从電(diàn)路中移除，则電(diàn)容器将放電(diàn)且電(diàn)流将流经電(diàn)感器。電(diàn)感器将根据与電(diàn)流相反的伦茨定律建立起存储的磁能(néng)。 

電(diàn)容器完全放電(diàn)后，電(diàn)感器的磁场迫使電(diàn)流反向流动，从而使電(diàn)容器反向充電(diàn)。该过程将重复进行，但会受到電(diàn)路中電(diàn)阻元件的阻尼力的影响。 

為(wèi)了补偿能(néng)量损失，需要一个正弦信号源以确保RLC電(diàn)路继续振荡。信号源的增加将RLC電(diàn)路变成了阻尼驱动振荡器。它的响应可(kě)以用(yòng)以下等式表示： 

请注意，RLC電(diàn)路的阻尼驱动振荡器类似于為(wèi)机械振荡器定义的阻尼振荡器。 

阻尼驱动振荡器和谐振

在共振时达到最大振幅

这是一个常见的误解：阻尼驱动振荡器不一定能(néng)够产生最大振幅，尽管它能(néng)够确保连续振荡。这完全类似于推动挥杆可(kě)能(néng)并不总是导致挥杆摆动更高的方式。 

為(wèi)了获得最大的振荡幅度，需要以振荡器的共振频率驱动外力。在RLC電(diàn)路中，谐振频率由下式给出： 

谐振中的串联RLC電(diàn)路将使電(diàn)容和電(diàn)感抗相互抵消，并表现為(wèi)短路。当交流信号处于谐振频率时，電(diàn)路的阻抗处于最低点，電(diàn)流以最大幅度流动。 

谐振阻尼驱动振荡器用(yòng)于各种应用(yòng)，例如时钟信号源，電(diàn)压/電(diàn)流放大器，RF调谐器以及信号处理(lǐ)。