3.8振荡现象
3.8.2 用CMOS 门电路构成的振荡电路[共3页]
![3.8.2 用CMOS 门电路构成的振荡电路[共3页]](https://img.taocdn.com/s3/m/1e04ccb958fafab069dc02f4.png)
第3章 石英晶体振荡电路◆ 125 ◆ 电源供电偏置电阻将非门的静止工作点偏置在双电源的中点。
在静态时，u o = u i ；当输入电压u i = 0时，输出电压u o = 0，从而实现零输入时的零输出。
当然输入、输出电压都是对地而言的。
图3.8.4 多级CMOS 门串联放大电路 图3.8.5 CMOS 门直流放大电路 3.8.2 用CMOS 门电路构成的振荡电路图3.8.6是用CMOS 门电路构成的RC 移相振荡器。
非门G 1～G 3构成三级反向放大电路，每级之间用RC 积分网络进行移相，每节可移相60°，三节共移相180°。
另外，三级非门构成三级反相放大器也有180°相移，故电路满足相位平衡条件，电路能够起振，振荡频率f 0 = 1/3RC 。
电路接通电源后，由于存在各种噪声或干扰，其频谱分布非常广泛，必有f = f 0这一频率成分的信号加到放大器的输入端，经各级放大器放大，使电路中的信号越来越大，电路便振荡起来。
由于选频网络仅能选出单一频率的正弦信号，而CMOS 电路又工作于线性放大区，故电路产生的是正弦振荡信号。
图3.8.6 CMOS 门电路构成的RC 移相振荡电路图3.8.7是使用逻辑门构成的实用RC 移相振荡电路。
RC 网络在振荡频率f 0处移相180°，满足振荡的相位关系。
门电路构成的放大电路的放大倍数大于29，满足振荡的幅度关系，因此电路能产生振荡信号。
由于该电路的输出信号经过了三个串联的低通滤波器反馈到逻辑门的输出端，可在输出端得到失真很小的正弦波，峰峰值可达200mV 。
图3.8.8是利用石英谐振晶体和CMOS 非门构成的正弦波振荡电路。
图中，非门G 与负反馈偏置电阻R F 构成单级反相放大器，相移为180°。
石英晶体谐振器与电容C 1和C 2构成π型反馈支路。
石英晶体在其谐振频率附近电抗呈电感性，此时图3.8.8电路为电容三点式振荡电路。
《电磁振荡的周期和频率》 知识清单
《电磁振荡的周期和频率》知识清单一、电磁振荡的基本概念电磁振荡是在电路中，电容器通过自感线圈不断地充电和放电，电路中的电流和电容器极板上的电荷量发生周期性变化的现象。
在电磁振荡过程中，电场能和磁场能会不断地相互转化。
当电容器充电时，电场能增加，磁场能减少；当电容器放电时，电场能减少，磁场能增加。
二、电磁振荡的周期电磁振荡的周期（T）是指完成一次完整的振荡所需要的时间。
它取决于电路中的电感（L）和电容（C）。
电磁振荡的周期公式为：T ＝2π√（LC)其中，L 表示电感，单位是亨利（H）；C 表示电容，单位是法拉（F）。
这个公式表明，电感越大，周期越长；电容越大，周期也越长。
为了更好地理解周期，我们可以想象一个简单的 LC 振荡电路。
假设电容 C 已经充电，然后开始通过电感 L 放电。
在放电过程中，电流逐渐增大，电感中储存的磁场能也逐渐增加。
当电容上的电荷放完时，电流达到最大值。
此时，电感中的磁场能开始转化为电容中的电场能，电容开始反向充电。
当电容充电到最大值时，电流减小到零，然后电容再次放电，如此循环往复。
三、电磁振荡的频率电磁振荡的频率（f）是指单位时间内完成的振荡次数。
它与周期互为倒数关系，即：f ＝ 1/T频率的单位是赫兹（Hz）。
从公式可以看出，频率与电感和电容的大小成反比。
电感和电容越小，频率越高。
例如，在通信领域，高频信号能够传输更多的信息，但传输距离相对较短；而低频信号传输距离较远，但传输的信息量相对较少。
四、影响电磁振荡周期和频率的因素1、电感（L）电感的大小取决于线圈的匝数、线圈的长度、线圈的横截面积以及线圈中是否有铁芯等因素。
匝数越多、长度越长、横截面积越大，电感通常越大，从而导致电磁振荡的周期变长，频率降低。
2、电容（C）电容的大小与电容器的极板面积、极板间距以及极板间的电介质有关。
极板面积越大、极板间距越小、电介质的介电常数越大，电容越大，电磁振荡的周期变长，频率降低。
3、电阻（R）在实际的电磁振荡电路中，存在电阻会消耗能量，导致电磁振荡逐渐衰减。
高频电子电路3.7与3.8
（2）RC选频网络的频率特性 I 反馈系数为：
F ( j ) u1 ( j ) u2 ( j )
jC2
1 R2
( R1
当R1=R2=R，C1=C2=C时，有
F 1 3 j RC
1 1 )I 1 jC1 jC 2 R2
o 振荡频率为：
1 jCR
1 RC
弱耦合
ωo1 ωo2
临界耦合
ωo1 b a c d ωo1 ωo2
强耦合
ωo2
3.7 振荡器中的几种现象
三、频率占据现象 1.定义 频率占据现象指外加信号 f s ，若 f s 与原振荡频率f o 接近，可 使 f o 随 f s的改变而改变，此时振荡频率完全受外信号控制，不再 取决于回路参数的一种振荡现象。 fo 或 f s f o 时，振荡器工作频率f f o ； 即 fs 强迫同步 f s f o 时，振荡器工作频率 f f s 。 2.分析（略）
3.8 RC 振荡器
（ 2.RC 2）电路结构 移相网络 （1）RC相移器工作原理 输出电压从集电极经 RC相移器反 ①相位超前移相网络 馈到基极，必须满足：相位平衡 C u f 与 uo f 与u i 同相 条件，即u 微分电路或 + uc u R u 反相，故 RC相移器应相移 i 180。 o 高通滤波器 I （3）超前移相 RC振荡器的分析 ①相移网络的节数 uo I 0 ~ 90之 由于一节产生的相移在 φ 间，故要三节移相网络。 ②振荡频率 u
U E 是由发射极电流 I E自己建立的，且随 IE 的变化而变化，故称为自给偏压。
EC Rb1 Rc Co
Cb
UB
+ UBE _
IE
+ UE _
继电保护-3.5-3.8距离保护的振荡闭锁
振荡中心位于本线路保护范
围内时：
jX
当在δ在δ1和δ2之间时，测量 阻抗落入动作范围内，其测
O
量元件会动作
2
N
N
振荡中心位于本线路范围外 时：
测量阻抗不会落入距离I段的 动作区，距离I段不受振荡的 影响，但由于距离II段和距 离III段整定阻抗较大，可能 会动作。
M
M
1 2
Z
ZM
1 ZM
R
b. 系统振荡对不同特性的阻抗继电器的影响
因此一般取0.1s~0.3s。
数字式保护中，一般取0.15s左右。
整组复归元件
整组复归元件在故障或振荡消失后再经过一个延时 动作，将SW复原，它与故障判断元件、SW配合， 保证在整个一次故障过程中，保护只开放一次。但 是对于先外部故障引起的振荡后再次故障，保护也 将被闭锁，尚需要有再故障判别元件。
常用的故障判别元件：
ii. 反映电流突变量的故障判断元件 依据：
在系统正常或振荡时电流变化比较缓慢，而在系 统故障时电流会出现突变。
（2）利用阻抗变化率的不同来构成振荡闭锁
原理： 在电力系统发生故障时，测量阻抗由负荷阻抗突变 为短路阻抗；而在振荡时，测量阻抗缓慢变为保护 安装处到振荡中心的线路阻抗，根据两种情况下阻 抗变化速度的不同构成振荡闭锁。
为了能对电力系统振荡的物理过程进行明确而简单的分析， 同时又不影响结论的正确性，提出下列几点假设：
(1)将所研究系统按其电气连接的特点简化为一个具有双侧电源的 网络；
(2)系统振荡时，三相处于对称状态，因此可以只取一相进行分析;
(3)系统振荡时，两侧系统的电势幅值相等，相角差以δ表示；
(4)系统中各元件的阻抗角相等；
3.8实验活动2 有机化合物中常见官能团的检验(教学课件)高中化学人教版选修三
(2)检验分子中碳碳双键的方法是什么? 提示:加入过量银氨溶液氧化醛基后,调节溶液至酸性再加 入溴水(或酸性高锰酸钾溶液),看是否褪色。
3.1 mol·L-1 CuSO4溶液2 mL和0.5 mol·L-1 NaOH溶液4 mL 混合后加入40%的乙醛溶液0.5 mL,加热煮沸后为何观察不 到砖红色沉淀?
(二)实验注意事项 1.检验卤代烃中的卤素时,要注意先用硝酸中和水解时加入 的过量的NaOH,再加入AgNO3溶液检验,否则OH-会干扰卤 素离子的检验。
2.检验醛基时,应使溶液保持碱性,才能使实验现象明显,故 NaOH溶液应过量。
三、思考交流 1.除了化学实验方法,还常用仪器分析的方法鉴别有机化合 物。下面是乙醇、乙酸和乙酸乙酯三种物质的核磁共振氢谱, 请指出它们分别对应哪种物质。
(2)1-丙醇、2-氯丙烷、丙醛和苯酚溶液 答案:实验操作及现象结论:取四支试管,分别加入2 mL上述 四种待测液体,然后分别加入氯化铁溶液,显紫色的是苯酚溶 液;另取三支试管,分别盛装余下的三种溶液,分别加入新制的 氢氧化铜,然后加热,得到砖红色沉淀的是丙醛;另取两支试管, 分别盛装余下的两种溶液,然后加入NaOH溶液,加热冷却后 加入足量硝酸和硝酸银溶液,有白色沉淀生成的是2-氯丙烷。 (其他合理答案也可以)
新制的氢氧化铜是一种弱
NaOH 溶液,滴 入几滴 5% CuSO4 溶液,振 荡。然后加入
有砖红 色物质 生成
氧化剂,能使乙醛氧化,生成 砖红色的氧化亚铜沉淀: CH3CHO+2Cu(OH)2+NaO
0.5 mL 乙醛溶
H CH3COONa+Cu2O↓
液,加热,观察现
+3H2O
象
2.请用实验方法区分下列两组物质: (1)乙醇、1-己烯、苯和四氯化碳 答案:实验操作:取四支试管,分别加入2 mL上述四种待测液 体,然后加入2 mL溴水,分别振荡,然后静置。根据试管中的现 象即可鉴别。 现象与结论:与溴水互溶,不分层的是乙醇。与溴水反应,使 溴水褪色的是1-己烯。苯和四氯化碳与溴水发生萃取,二者 都分层。与溴水萃取分层,上层显橙红色的是苯,下层显橙红 色的是四氯化碳。
高二物理电磁振荡整理知识点
高二物理电磁振荡整理知识点电磁振荡是高中物理中重要的内容之一，也是电磁学的基础。
在本文中，我们将对高二物理电磁振荡的知识点进行整理和总结，以供学生复习和巩固。
1. 电磁场的概念电磁场是指电荷或电流所产生的空间中存在的物理量，它包括电场和磁场两部分。
电场是由电荷产生的作用力，在空间中可以用电场线表示；磁场是由电流产生的作用力，在空间中可以用磁感线表示。
电磁场的性质主要有强度、方向和分布等。
2. 电磁振荡的基本概念电磁振荡是指在电磁场中，电磁波或者电磁信号以一定的频率在空间中传播的现象。
其基本特点包括振幅、频率、周期和波长等。
电磁振荡可以通过电磁波方程模型来进行描述，其中包括电场和磁感应强度的变化规律。
3. 电磁振荡的物理量在电磁振荡中，有一些重要的物理量需要了解。
(1) 振幅：振幅是指电磁振荡的最大偏移量，表示波的振动幅度。
(2) 频率：频率是指电磁波在单位时间内的振动次数，通常用赫兹(Hz)来表示。
(3) 周期：周期是指电磁波振动完成一个完整的周期所需的时间，通常用秒(s)来表示。
(4) 波长：波长是指电磁波振动完成一个完整的波长所需的距离，通常用米(m)来表示。
4. 电磁振荡的类型电磁振荡可以分为两种类型，即机械振荡和电磁振荡。
(1) 机械振荡：机械振荡是指由于机械系统的周期性运动而产生的振动。
例如，弹簧振子、单摆等都属于机械振荡。
(2) 电磁振荡：电磁振荡是指由于电磁场的周期性变化而产生的振动。
典型的例子包括电磁波、交流电等。
5. 电磁振荡的应用领域电磁振荡的应用非常广泛，涉及电信、无线通信、雷达、电磁感应等众多领域。
(1) 电信领域：电磁振荡在电信领域中被广泛应用，可以用于传输和接收信息。
(2) 无线通信领域：无线通信是指不通过物理连接的方式进行信息传输，电磁振荡可以实现无线通信的传输和接收。
(3) 雷达领域：雷达是宇航和军事等领域中常用的一种目标检测和测距的设备，它利用电磁波的速度和反射来实现对目标的探测。
电感与RLC电路中的振荡现象
电感与RLC电路中的振荡现象电感和RLC电路是电学领域中重要的概念，它们不仅在实际应用中起到了重要作用，同时也涉及到电路中的振荡现象。
本文将重点讨论电感与RLC电路中的振荡现象及其相关原理与特性。
首先，我们需要了解电感的概念。
电感是指导体中产生感应电动势的能力，它是电流变化时所产生的磁场与电流大小变化率的比值。
电感的单位是亨利（H），常用的符号是L。
当电流在电感中变化时，由于电感的存在，电感中会产生反向的感应电动势，使得电流变化受到一定的阻碍。
这种阻碍变化的现象使得电感在电路中具有储能、滤波和振荡等特性。
在RLC电路中，电感与电容并联，可以形成一个振荡电路。
振荡电路产生振荡的原因是电感和电容之间的能量转换。
当电路中的电容充电时，电流流过电感，形成磁场；当电容释放能量时，电感会向电容放电，形成反向的电流。
这一过程不断循环，形成了电路中的振荡。
RLC电路的振荡频率与电路中的电感、电容和电阻的数值有直接关系。
振荡频率可以通过以下公式计算：f = 1 / (2π√(LC))其中，f代表振荡频率，L代表电感的值，C代表电容的值，π代表圆周率。
在RLC电路中，当电感和电容的数值合适时，振荡频率会达到最大值。
这种状态下的电路被称为谐振电路。
谐振电路可以在特定频率下产生大幅度的振荡，对于特定的应用非常重要。
除了谐振电路外，RLC电路还可以产生阻尼振荡。
阻尼是指电路中不希望存在的阻碍振荡的因素，它可以由电阻引起。
当电阻增大时，阻尼效果增强，振荡幅度减小，振荡趋于衰减。
反之，当电阻减小时，阻尼效果减弱，振荡幅度增大，振荡趋于增强。
此外，在RLC电路中，振荡的特性还受到扰动源的影响。
扰动源可以是外部施加的电流或电压，也可以是电路内部有源元件产生的电流或电压。
振荡电路对于扰动源具有一定的敏感性，一些特定的振荡电路甚至可以用于电压锁相放大器、频率多路复用等应用中。
在实际应用中，振荡电路在通信、仪器仪表、无线电调谐等领域中起着重要作用。
流体力学中的流体振荡与波动
流体力学中的流体振荡与波动1. 引言流体力学是研究流体运动规律与特性的学科，其中流体振荡与波动是流体力学中的重要现象之一。
本文将介绍流体振荡与波动的概念、成因以及相关应用。
2. 流体振荡的概念及形成原因流体振荡是指流体中发生的周期性或非周期性的振动现象。
流体振荡的形成原因主要包括以下几点：2.1 流动不稳定性流体中的流动可以由稳定流、不稳定流以及交替流组成。
当流体流动稳定时，不会出现振荡现象；而当流动不稳定性增加时，流体就容易发生振荡。
2.2 边界干扰流体振荡还常常与边界的干扰有关。
例如，在壶中倒水时，水面上的波浪就是流体振荡的一种表现，它是壶口处引起的流体振动在水面上传播的结果。
3. 流体振荡的应用流体振荡在实际中有着广泛的应用价值，例如：3.1 乐器与音响流体振荡在乐器与音响领域中有着重要作用。
例如，乐器中的气流振动可以产生不同音调，而音箱中的空气振动则能够产生声音的扩散。
3.2 工程应用流体振荡也经常在工程应用中得到利用。
例如，设计涡轮机械时，为了提高转子的转动效果，常常利用流体振荡的原理来增加能量转移和传递效率。
4. 波动的概念及分类波动是指流体中能量或信息的传播过程，波动可分为机械波和非机械波两类。
4.1 机械波机械波需要介质的存在，可以进一步分为横波和纵波。
横波是指波动传播的方向与介质粒子振动方向垂直的波，例如水面上的波浪；纵波则是波动传播的方向与介质粒子振动方向平行的波，例如压缩波。
4.2 非机械波非机械波不需要介质的存在，在真空中也能传播。
常见的非机械波包括电磁波和重力波等。
5. 波的特性与传播波动具有许多特性，例如振幅、频率、波长以及传播速度等。
波的传播方式一般分为纵向传播和横向传播两种。
5.1 纵向传播纵向传播是指波动在介质中沿波的传播方向传递能量的过程。
纵向传播常见于机械波中，例如声波在空气中的传播。
5.2 横向传播横向传播是指波动在介质中垂直于波的传播方向传递能量的过程。
振荡频率的计算公式
振荡频率的计算公式
振荡频率是指振动物体在单位时间内完成的周期数，也可以理解为振动的频率。
在物理学中，振荡频率的计算公式可以表示为：
振荡频率 = 1 / 周期
其中，周期是振动物体完成一次完整振动所需要的时间。
振荡频率的计算公式可以应用于多个物理学领域，例如机械振动、电磁波振动等。
下面将分别从这些领域展开讨论。
1. 机械振动中的振荡频率计算
在机械振动中，振荡频率与弹簧的劲度系数和质量有关。
根据胡克定律，弹簧的劲度系数与弹簧的变形成正比，与质量成反比。
因此，机械振动中的振荡频率可以表示为：
振荡频率= 1 / (2π * √(劲度系数 / 质量))
其中，π是圆周率，√是开平方运算。
2. 电磁波振动中的振荡频率计算
在电磁波振动中，振荡频率与波长和光速有关。
根据光速等于波长乘以振荡频率的公式，可以得到电磁波的振荡频率公式：
振荡频率 = 光速 / 波长
其中，光速是恒定值，波长是电磁波的长度。
除了以上两个领域，振荡频率的计算公式还可以应用于其他领域，例如电路中的振荡频率计算、声音的振荡频率计算等。
不同领域的振荡频率计算公式会有所不同，但基本原理是相似的。
总结：
振荡频率是振动物体在单位时间内完成的周期数，可以通过振荡频率的计算公式进行计算。
在机械振动中，振荡频率与弹簧的劲度系数和质量有关；在电磁波振动中，振荡频率与波长和光速有关。
不同领域的振荡频率计算公式会有所不同，但基本原理是相似的。
掌握振荡频率的计算公式可以帮助我们更好地理解振动现象，并应用于实际问题的解决中。
高中物理电磁振荡笔记
高中物理电磁振荡笔记
高中物理电磁振荡是物理学中重要的内容之一，涉及到电场、磁场以及它们之间的相互作用。
以下是电磁振荡的一些笔记概要：
1. 电磁振荡的基本概念：
-电磁振荡是指电场和磁场在空间中相互转化并传播的现象。
-电磁振荡通常发生在由电容器和电感器组成的电路中。
2. LC振荡电路：
- LC振荡电路是由电感器（L）和电容器（C）组成的简单电路。
-当电容器充电时，储存电能，而当电容器放电时，释放储存的电能。
-电容器和电感器之间的振荡频率由LC电路的参数决定。
3. 振荡频率和周期：
-振荡频率是指单位时间内振荡的次数，用赫兹（Hz）表示，频率的公式为f=1/T，其中T是振荡的周期。
-振荡周期是指完成一个完整振荡所需的时间。
4. 振荡衰减：
-振荡衰减是指振荡能量逐渐减弱，最终停止振荡的过程。
-衰减通常发生在有阻尼的电路中，其中能量被电阻消耗。
5. 阻尼振荡：
-阻尼振荡是指电磁振荡在存在阻尼的情况下发生的现象。
-阻尼振荡可以分为过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况。
6. 电磁波：
-电磁振荡的结果是电磁波的产生，电磁波是由电场和磁场组成的横波。
-电磁波以光速传播，其频率和波长之间存在反比关系。
这些是电磁振荡的一些基本概念和要点。
深入学习和理解这些概念，将有助于更好地理解电磁振荡及其在物理学中的应用。
记得参考课本和其他资源来获得更详细和具体的信息。
RC正弦波振荡电路
A
F
2 n , ( n 0 ,1 , 2 ...)
根据 RC 网络不同可将 RC 振荡器分为:
相移振荡器 桥式振荡器
选频特性比LC选频网络差得多，电路中常采用负反馈以提高电路的选频特性。 放大器工作于线性 (甲类),故不能用自生反偏压稳幅，常采用非线性惰性反馈实现稳幅。 14:24 2
3
负反馈系数 R f 1R f 2 电阻Rf1和Rf2组成负反馈网络，全通网络 电路的环反馈系数为 正反馈网络有电阻R1﹑R2和电容C1﹑C2组成， 具有带通特性 AB A( B B )
两个反馈网络构成一个电桥，故此振荡器 1 o 称为文氏电桥振荡器。 RC Rf 1 1 起振条件 3 R f 1R f 2
振荡回路的标准性和品质因数 Q 值是影响振荡 器频率稳定性的关键因素,为了提高振荡回路的标 准性和 Q 值. -2 -4 LC 的频率稳定度通常为 10 ～10 ，选用优质 材料和先进的工艺结构,但从工艺水平看,Q 值超过 300 相当困难. 尽管减弱负载和晶体管本身的回路的藕合,这 会引起等效谐振阻抗小,不易起振.
14:24 16
石英晶体等效电路
Co
Lg
Lg3
Lg5 Cg5 Co
Lg Cg
Cg
Cg3
Rg
其中 C0 晶体静态电容, Cg:基频等效电容, Lg:等效电感, Rg:等效电阻, 一般:Lg 很大（高频约 5mH、低频 300H） , Cg 值很小（0.01～0.2pF）, Rg 为几十～几百欧，Q 值可达百万 (106)量级
02由小到大接近01沿ab曲线上升到达b后脱离0202由大于c点对应的频率而减少时以沿cd曲线下降到达d点后又摆脱02的影响而跳变到a01三振荡器的占据现象频率占据或牵引现象是指外加电动势与振荡器自然振荡频率接近到一定程度时可以使振荡随外电动势频率的改变而改变这时振荡器频率完全受外电动势控制不再取决于回路参数12
系统振荡的一般现象
系统振荡的一般现象引言：在自然界中，我们经常能够观察到一些周期性的现象，比如钟摆的摆动、波浪的涌动等。
而在工程领域中，系统振荡也是一种常见的现象。
系统振荡是指系统在某些特定条件下，出现周期性的无限循环运动的现象。
本文将从系统振荡的定义、分类、原理以及应用等方面进行探讨。
一、系统振荡的定义系统振荡是指系统在特定的条件下，由于正反馈或负反馈的作用，产生连续的周期性变化。
在系统振荡中，系统会从一个状态转变到另一个状态，然后再回到初始状态，如此循环往复。
二、系统振荡的分类根据系统振荡的特性，可以将其分为以下几种类型：1. 简谐振荡：简谐振荡是指系统在无外力作用下，受到恢复力的作用而产生的振荡。
简谐振荡的特点是振幅恒定，频率稳定。
2. 非线性振荡：非线性振荡是指系统在受到外力作用时，由于系统本身的非线性特性而产生的振荡。
非线性振荡的特点是振幅不恒定，频率不稳定。
3. 阻尼振荡：阻尼振荡是指系统在受到阻尼力的作用下，产生的振荡。
阻尼振荡的特点是振幅逐渐减小，最终趋于稳定。
4. 强迫振荡：强迫振荡是指系统在受到外界周期性激励力的作用下，产生的振荡。
强迫振荡的特点是振幅与外界激励力的频率相同。
三、系统振荡的原理系统振荡的产生离不开以下几个关键因素：1. 能量的积累与释放：系统振荡的过程中，能量会从一种形式转化为另一种形式。
例如，在简谐振荡中，能量会从势能转化为动能，然后再从动能转化为势能。
2. 正反馈与负反馈：系统振荡的产生与正反馈和负反馈的作用密切相关。
正反馈会使系统越来越偏离平衡位置，从而导致振荡的产生；而负反馈则会使系统趋于稳定，减小振荡的幅度。
3. 自激振荡：自激振荡是指系统内部的非线性元件通过正反馈作用，产生自身驱动力而引起的振荡。
自激振荡的典型代表是RC振荡电路和LC振荡电路。
四、系统振荡的应用系统振荡在工程领域中有着广泛的应用，下面我们将介绍其中几个典型的应用：1. 时钟电路：时钟电路是一种使用振荡器产生稳定的振荡信号的电路。
高二物理电磁振荡知识点
高二物理电磁振荡知识点电磁振荡是高中物理学习内容的重要部分，也是理解和应用电磁学原理的基础。
本文将深入探讨高二物理电磁振荡的相关知识点，包括电感、电容、振荡电路以及电磁波等。
一、电感（inductance）电感是导线或线圈对电流变化产生的自感现象。
它是由磁场的变化所引起的电动势。
电感的单位是亨利（H）。
1. 感应电动势（emf）当电流在导线中产生变化时，导线自身将产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与电流变化率成正比。
2. 自感性（self-inductance）自感性是指导线或线圈内电流变化引起的感应电动势。
根据自感性的性质，自感性越大，电感值也越大。
二、电容（capacitance）电容是指电容器存储电荷的能力。
它是由两个导体之间的绝缘介质隔离而形成的。
1. 电容器的基本知识电容的大小取决于电容器的结构和材料。
电容的单位是法拉（F）。
通常，我们使用符号C来表示电容。
2. 充电和放电过程通过连接电源，电容器将充电至其最大容量。
在断开电源连接时，电容器会从正极向负极逐渐放电。
三、振荡电路（oscillatory circuit）振荡电路是指在电感和电容的作用下产生振荡现象的电路。
1. 串联振荡器串联振荡器包括一个电感、一个电容以及一个电阻。
在电路中，电感和电容之间不断交换储存的能量。
2. 并联振荡器并联振荡器由电感、电容和一个电阻组成。
电路中的电感和电容周期性地存储和释放电荷。
四、电磁波（electromagnetic wave）电磁波是由振荡的电场和磁场相互作用而形成的波动现象。
1. 电磁波的特性电磁波具有一定的波长、频率和速度。
它们可以在真空中传播，并且在不同介质中的传播速度不同。
2. 光的本质光是一种电磁波，它具有波动和粒子性的双重特性。
光的波动性可以解释光的干涉、衍射和偏振现象。
以上是高二物理电磁振荡的相关知识点。
通过深入了解这些知识，我们可以更好地理解电磁学的基本原理，并将其应用于日常生活和实际工作中。
震荡现象阐释互相振荡规律
震荡现象阐释互相振荡规律震荡是一种普遍存在于自然界和人类社会中的现象。
从弹簧振子的摆动到经济领域的波动，我们都可以观察到震荡现象。
而这些震荡现象之间存在着互相振荡的规律。
本文将对震荡现象进行解释，并探讨其互相振荡的规律。
一、震荡现象的定义与特点震荡是指由于某种力量或初始扰动引起的物体或系统的周期性振动。
它包含两个主要特点：周期性和稳定性。
周期性：震荡现象具有明显的周期性，即物体或系统以固定的频率在两个极限位置（如最大位移）之间往复振动。
这种周期性使得我们能够预测和描述震荡现象。
稳定性：震荡现象在没有外力干扰的情况下能够保持维持，即使受到一些扰动，震荡现象也会回到原有的稳定状态。
这种稳定性是由于震荡系统的能量损耗被补充或完全补偿，以保持系统的振幅和频率不变。
二、震荡现象的分类与模型震荡现象可以分为线性震荡和非线性震荡，根据系统的本质决定了其模型和特性。
1. 线性震荡：线性震荡是指物体或系统在受到线性恢复力（比如弹簧力）作用时出现的周期性振动。
线性震荡的经典模型是简谐振动，它的数学描述是简单且可解的。
简谐振动的周期与频率由物体质量和弹性系数决定，具有稳定的周期和频率。
2. 非线性震荡：非线性震荡是指物体或系统在受到非线性力（比如摩擦力、空气阻力等）作用时出现的周期性振动。
非线性震荡的模型相对复杂，需要使用数值模拟或数学方法进行研究。
非线性震荡的周期和频率可能随时间变化，且可能出现混沌现象。
震荡现象的模型可以应用于多个领域，如物理学、工程学、经济学等。
例如，弹簧振子模型可以用于解释地震中地壳的振动，经济学中的周期性波动模型可以分析经济活动的周期性变化。
三、震荡现象的互相振荡规律在自然界和人类社会中，往往存在多个波或震荡现象的相互影响和作用。
这些互相振荡的规律可以归结为以下几个方面：1. 共振现象：当两个或多个波或震荡现象具有相同的频率或周期时，它们之间可能会发生共振。
共振现象会增强系统的振幅，导致振幅越来越大，直至达到系统的极限。
流体流动中的振荡流现象
流体流动中的振荡流现象摘要振荡流现象是流体力学领域中一个重要的研究课题。
在流体流动过程中，当流体受到外部扰动或存在非稳定因素时，会发生一些特殊的流动现象，即振荡流。
振荡流现象广泛存在于自然界和工程领域中，对于了解流动特性以及优化流体系统具有重要意义。
本文将介绍振荡流的基本概念，分析振荡流形成的原因和机制，并探讨振荡流在不同领域的应用和研究进展，以期对相关领域的研究和应用提供参考。
1. 引言振荡流是一种在流体流动过程中经常遇到的现象。
在自然界中，振荡流现象广泛存在于河流、大气环流、海洋等环境中；在工程领域中，振荡流现象常见于管道流动、风洞实验、涡轮机等系统中。
振荡流的产生和演化机制复杂，涉及流体力学、热力学、动力学等多个学科的交叉研究。
对振荡流的研究不仅可以增加对流体流动的理解，还可以指导工程实践和技术改进。
2. 振荡流的基本概念振荡流指的是流体在流动过程中发生周期性、有规律的振荡运动。
振荡流不同于传统的稳定流动，其特点是流场中的速度、压力等物理量会周期性地变化。
振荡流通常包括以下几种类型：2.1 交替流动交替流动是振荡流中最简单的一种形式。
在交替流动中，流动方向会周期性地改变，即流体会快速地在两个不同方向之间切换。
交替流动通常发生在具有对称性的系统中，如圆管道、方槽等。
2.2 脉动流动脉动流动是振荡流中常见的一种形式。
在脉动流动中，流场中的速度、压力等物理量会随时间周期性地变化，但流动方向保持不变。
脉动流动通常发生在具有非平衡性的系统中，如旋转机械、火焰燃烧等。
2.3 涡流动涡流动是振荡流中一种特殊的形式。
在涡流动中，流体在某一区域会形成旋转的涡旋结构，这些涡旋以周期性的方式变化。
涡流动常见于具有流动不稳定性的系统中，如倾斜管道、颗粒流动等。
3. 振荡流的形成机制振荡流的形成机制复杂多样，既受到流体动力学因素的影响，也受到外部扰动和系统自身特性的影响。
振荡流形成的主要机制包括以下几种：3.1 流体动力学不稳定性流体动力学不稳定性是振荡流形成的重要原因之一。
振荡周期的名词解释
振荡周期的名词解释振荡周期是指在物理、数学及工程领域中用来描述振荡行为的一个重要参数。
振荡是指物体、信号或系统在一定时间内往复运动或波动的现象，而振荡周期则是指完成一次往复运动所需的时间。
一、振荡的基本概念振荡是自然界和人造系统中普遍存在的物理现象，它包括机械振荡、电磁振荡、量子振荡等多种形式。
无论是钟摆摆动、弹簧振子的拉伸与收缩，还是电路中的交流电信号，都涉及到振荡的概念。
振荡的特点是物体或系统围绕某个平衡位置或参考点往复运动。
经典的振荡系统包括一个弹簧和质量、电容和电感等元件，它们之间通过弹性力或电磁力来实现振荡。
二、振荡周期的定义振荡周期是指完成一个完整振荡循环所需的时间。
通常用符号T表示，单位为秒。
在振荡运动中，一个周期包含了从一个极值点回到同一极值点之间的时间。
振荡周期与振荡频率之间存在一个简单的数学关系，即振荡频率f等于振荡周期T的倒数。
频率表示某个振荡系统单位时间内完成振动的次数，单位是赫兹（Hz）。
三、振荡周期的应用振荡周期广泛应用于科学研究、技术开发和工程设计等领域，其中包括以下几个方面的应用。
1. 物理学中的应用：振荡周期是研究物理现象的基本参数之一。
例如，弹簧振子的周期与其质量和弹性系数有关。
研究振荡周期的变化可以帮助我们更好地了解物体的振动特性。
2. 电子工程中的应用：在电路中，振荡周期与元件的参数密切相关。
例如，RC电路的振荡周期与电容器和电阻器的数值有关。
在设计电子设备时，需要计算振荡周期来确定信号的稳定性和频率特性。
3. 生物科学中的应用：振荡周期在生物钟研究中起着重要作用。
生物钟是生物体内自然发生的周期性生理和行为变化。
研究振荡周期可以帮助我们更好地理解生物体的生理规律和适应能力。
4. 控制系统中的应用：振荡周期在控制系统中的调节和稳定性方面具有重要意义。
例如，PID控制器可以通过调节振荡周期来控制系统的输出测量值，以实现稳定和精确的控制。
总结：振荡周期是用来描述振荡系统中往复运动的一个重要参数。
振荡电路的公式
振荡电路的公式振荡电路是一种常见的电路，它能够将电能转换成电磁波能量，并实现正弦波的输出。
振荡电路具有很广泛的应用，如在无线电系统中用于产生载波信号，以及在音频方面用于产生音调信号等。
振荡电路的公式应该是所有工程师所熟知的：f = 1/(2π√LC)其中f是振荡器的频率，L是电路的电感，C是电路的电容。
当电容和电感被放在一起时，就会发生“振荡”的现象。
这时电荷会在电容和电感之间来回移动，以产生电磁波。
这种现象也可以用一种简单的“摆锤”比喻来帮助我们理解。
就像一个摆锤在摆动时，会不断地在弧形路径上来回摆动一样。
振荡电路的最常见类型是简单的LC回路，这是一种只包含电容和电感的简单电路。
当电容和电感被放在一起，电荷就在它们之间来回移动，形成一个定常电流。
这种定常电流会产生一个磁场，磁场与电荷相互作用，产生电动势，从而维持电荷运动。
这种电路就像是一个摆锤，电荷在不断地来回“摆动”，产生一个正弦波输出。
值得一提的是，振荡电路的频率是由电感和电容决定的，而不是由电源电压所决定。
这就意味着，当电感和电容的取值不同时，振荡电路能够产生不同频率的电磁波。
这在制作不同频率的电子产品时非常有用。
在实际应用中，振荡电路可以应用于多种领域，如在放音系统中用于产生音调信号，或者在无线电通讯系统中用于产生载波信号。
此外，振荡电路还可以用于时钟电路中，以产生计算机内部处理器的时钟频率等。
综上所述，振荡电路是一种非常重要的电路，它利用电容和电感产生电磁波，从而实现正弦波的输出，适用于多个领域。
而公式f=1/(2π√LC)则为我们提供了便捷的计算方法。
因此，只有深入理解公式的意义，才能更好地应用振荡电路进行实际生产和创新。
震荡的原理和应用
震荡的原理和应用震荡是指振动或振荡的过程，广泛应用于物理、化学、电子学等领域。
它是许多科学和技术领域中常见的现象，具有重要的理论和应用价值。
本文将介绍震荡的基本原理、相关实验和应用领域。
一、震荡的基本原理震荡的基本原理是指通过周期性的振动使物体或系统从平衡位置偏离一定距离，并以一定的频率和振幅在平衡位置附近运动。
在典型的震荡系统中，通常包含一个恢复力和一个阻尼力。
恢复力的作用是使系统趋向平衡位置，而阻尼力则会减弱振幅，最终使系统趋向稳定。
二、震荡的实验为了更深入地了解震荡的原理，科学家们设计了一系列实验。
其中最常见的实验之一是简谐振动实验。
这一实验通常使用弹簧和质点组成的简单系统，并通过固定一端的弹簧，使质点在受到外力作用下产生振动。
通过改变外力的频率和振幅，可以观察到振动的特性，如共振现象和频率响应。
其他与震荡相关的实验还包括摆钟实验、电路振荡器实验等。
这些实验不仅帮助我们理解震荡的基本原理，还可以为其他实际应用提供基础。
三、震荡的应用领域1. 物理学领域：震荡在物理学领域有广泛应用。
例如，在天文学中，钟摆的周期性振动被用来测量时间和地球的引力；在机械工程中，对振动的研究可以优化机械结构的设计，提高系统的性能。
2. 电子学领域：震荡在电子学领域中的应用被称为电子振荡器。
电子振荡器可以产生稳定的周期性信号，被广泛应用于通信、计算机、无线电等领域。
3. 医学领域：在医学领域，震荡被用于医学影像技术中的磁共振成像（MRI）和超声波成像。
这些技术利用震荡的原理来获取人体内部的详细结构信息，帮助医生进行诊断和治疗。
4. 化学领域：化学反应中的震荡现象被称为化学振荡。
化学振荡可以帮助研究人员深入了解反应过程中的动力学和反应机制，为新材料和药物的开发提供指导。
总结：震荡作为一种周期性振动现象，具有重要的理论和应用价值。
通过基本原理的研究和实验验证，我们可以更好地理解震荡的特性和行为。
震荡的应用涵盖了物理学、电子学、医学和化学等多个领域，为人们的生活和科学研究提供了许多便利和可能性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.8.1
3.8.2 间歇振荡
所谓间歇振荡是指振荡器工作时，时而振荡，时 而停振的一种现象。这一现象产生的原因来自振荡器的 自偏压电路参数选择不当。 利用偏置电路的自给偏置效应，可以有效地提高振荡器 的振幅稳定性。但是，如果旁路电容CE 或耦合电容CB 取值过大，如图3.8.2所示。偏置电压跟不上振荡振幅的 变化，就会产生周期性的起振和停振的现象，输出如图 3.8.3所示的断续振荡的波形，通常将这种振荡现象称为 振荡器的间歇振荡。
2( f s f osc ) o Q f osc
V f ( f s fosc ) 或 sins 2Q Vs fosc
3.8.3
ห้องสมุดไป่ตู้
Vs 越大， s 。显然， f s与 f osc 的差值越 衡状态所产生的相差为 小及回路Q值越低，该相差的数值 s 就越小。
2f max ） 2、占据频带（
图3.8.2 偏置电路
图3.8.3
间歇振荡波形 3.8.2
为了避免产生间歇振荡，偏置电压的变化速度必须比振 RE 的取值 荡振幅的变化速度快。为此，一方面应注意 、 不宜过大，另一方面应增大振荡回路的 Qe ，以减小振荡 振幅的变化速度，因为Qe大，回路的惯性就大，振荡建立 后也就不容易间断。
3.8.2
3.8
几种特殊的振荡现象
3.8.1寄生振荡（Parasitic Oscillation ）
寄生反馈引起电路工作不稳定，在极端情况，即使没 有输入信号，也有交流输出，这叫做产生了寄生振荡。寄 生振荡不仅产生于振荡器中，而且还产生于放大器等其它 功能电路中，寄生振荡一旦产生，各种功能电路的性能就 会受到严重破坏，甚至不能正常工作。
3.8.1
三、寄生振荡的排除和防止措施 为了防止寄生振荡，首先应在实际线路结构工艺 方面予以注意：在电路安装时，元件的排列和布线必 须合理，采用集中接地或大面积接地，避免出现放大 器输入与输出回路之间的寄生耦合。高频接线应尽量 粗、短，不使其平行、远离作为“地”的底板，以减 小引线电感与对“地”的分布电容；接地和必要的屏 蔽要良好等等。此外，还需针对不同的寄生振荡情况， 采取相应的预防与排除措施。
设振荡器原来的振荡频率为 f osc ，外来牵引信号电压为 Vs ，频率为 f s 。基极电压Vb为反馈电压V f 和牵引电压Vs的矢 量和，即 V V V 3.8.3
b s f
图3.8.4 振荡的频率占据（或牵引）现象 （a） 具有频率占据（或牵引）作用的振荡电路 （b） 基极各电压矢量关系 3.8.3
3、频率占据（或牵引）过程的解释
如图3.8.4所示。当外加信号Vs未加入时，基极高频电压Vb
3.8.3
等于反馈电压Vf 。在平衡状态下，振荡频率为
f osc
1
2 LC
Vb 不仅与V f 有关，而且也与Vs 有关，后者使 当注入 Vs 后， Vb 与V f 之间出现一相位差。这时为了维持振荡，系统的振 荡频率将随之变化，直到谐振回路产生一新相移，抵消上 述相位差，相位平衡条件重新满足。 二、出现占据现象时电路的相位平衡条件和占据现象的 条件、牵引频带的计算 1、出现占据现象时电路的相位平衡条件和产生占据现 象的条件
在一般情况下， Vs
V f 1 Vs cos s V Vf 于是上式简化为 f
tan f Vs sins Vf
V f Vs cos s
当 f 很小时，tan f f ，则
f
Vs sins Vf
3.8.3
上式说明，由于牵引电压的作用，环路引入一相移 f 使振荡周期出现缩短或振荡频率出现升高的趋势。而频 率升高则使LC回路容性失谐并产生一负相移o ，直到
其矢量图如图3.8.4(b)所示。图中
s 为牵引电压Vs 与反馈电压V f 之间的瞬时相位差； f 为基极电压Vb与反馈电压V f 之间的瞬时相位差； f 0 ；－0，中。 s 0 ， Vs 0 ， 显然，在无牵引信号时，
基极电压Vb 与反馈电压V f 同幅同相。
V f 和 s 考虑 Vs 影响后， Vb 与V f 间相位差为 f 它与Vs 、 Vs sin s V sin s 的关系为 tan f s
3.8.3
3.8.4 频率拖曳（Frequency drag）
频率拖曳现象发生于振荡器电路采用耦合回路时； 如耦合系数过大，次级又是谐振回路，则调节次级回路 时，振荡回路频率也随之改变，甚至产生频率跳变。这 一现象通常也应避免。
3.8.4
图3.8.1 低频寄生振荡的等效电路
一、低频寄生振荡 如果寄生振荡是在远低于工作频率上发生的，则 称为低频寄生振荡；低频寄生振荡的等效电路如图 3.8.1所示。
3.8.1
二、超高频寄生振荡 单级功率放大器中，还可能因为大的非线性电容
Cbe而产生参量寄生振荡，以及由于晶体管工作到雪崩击穿
区而产生的负阻寄生振荡。 在远高于工作频率上发生的寄生振荡。超高频寄生振 荡的闭合环路是由电路中的分布参数（例如，引线电 感）、管子极间电容构成的。而某些元件的分布参数往 往会在很高频率时改变其性质，例如，大容量的电容器 会变成电感器。
上式称为艾德勒（Adler）公式，它说明在振荡器的 f osc 和Q值以及外加信号Vs和 f s 给定后，振荡器到达占据的平
定义能够产生占据现象的最大频差为占据频带，用 2f max 表示。 占据频带（ 2fmax）可由艾德勒公式求得。当sin s 1时 Vs 2f max 2( f s fosc ) fosc QV f 牵引频率 f s与原来的振荡频率 f osc 能相差过大，否则无法 实现频率牵引。外加信号电压越强或回路Q值越低，占据 频带就越宽。
3.8.3频率占据现象（Frequency Occupancy）
一、定义
1、频率占据（或牵引） 频率占据（或牵引）现象是指外加电动势频率与振荡器 自激频率接近到一定程度时，可以使振荡频率随外电动 势频率的改变而改变。这时振荡器频率完全受外电动势 控制，不再取决于回路参数。 2、牵引频带 外加信号可以是人为加入的，也可能来自周围的、较强 的干扰。能产生占据现象的振荡频率与外加频率的最大 频差称为“占据频带”或“牵引频带”。
o f
，振荡频率由原来的 f osc 最后移到 fs 。
2( f s f osc ) o arctan Q f osc
在 fs 接近 f osc 或回路失谐较小时，上式可近似为
于是当 o f
2( f s f osc ) Vs Q sins 时，有 f osc Vf