振蕩:漢語詞語-中文百科頻道

詞語含義

1．[vibration]∶振動

2．[oscillation]∶電壓、電流或其他電量的幅度随時間周期性變化

引證解釋

1．見“振蕩”。

2．亦作“振蕩”。震動，搖蕩。漢賈誼《鵩鳥賦》：“萬物回薄兮，振蕩相轉。”三國魏曹植《洛神賦》：“餘情悅其淑美兮，心振蕩而不怡。”唐高适《宋中遇林慮楊十七山人因而有别》詩：“朔風忽振蕩，昨夜寒螀啼。”範文瀾《中國近代史》第三章第二節：“本年十二月二日路易·拿坡侖的政變，振蕩了整個的歐洲。”曹禺《王昭君》第五幕：“苦伶仃低沉的男音在帳幕的昏暗中振蕩，使人感到恐懼與不安。”

物理概念

綜述

在物理學中，振蕩是指電路中的電流(或電壓)在最大值和最小值之間随時間作周期性重複變化的現象或過程。振幅恒定的振蕩稱“等幅振蕩”;振幅随時間而遞減的振蕩稱“阻尼振蕩”或“減幅振蕩”。

它是一種電壓、電流或其他電量的幅度随時間而反複變化的物理現象。這種變化

通常是周期性的。在振蕩過程中，如果能量不斷損失，則其振蕩将逐漸減小，稱衰減振蕩；如果能量沒有損失，或由外部補充的能量恰能抵消所失能量，則其振蕩将維持不變，稱等幅振蕩；如果外部補充的能量大于耗去的能量，則其振幅将逐漸增大，稱增幅振蕩。最早用來傳遞信息的電信号是由火花放電器産生的一種衰減振蕩波。以後又用電弧電路産生等幅振蕩波。1913年人們第一次用真空三極管産生高頻等幅振蕩波。随着真空電子器件、固态電子器件的發展，已不難獲得各種波形的振蕩信号，其功率和頻率範圍也大為擴展，并已廣泛用于通信、廣播、雷達、電子計算機和測量儀器等方面。

在反應器中某空間位置上的濃度或（和）溫度發生周期性變化的現象。這是反應過程中的一類不穩定性。當外部條件恒定時反應系統産生的振蕩稱為自由振蕩。在工業反應器中一般不易産生自由振蕩，但應盡力避免這類振蕩的發生。

自由振蕩

由電感線圈L、電容器C構成的振蕩回路，如在接通前L中

儲有磁能或C上儲有電能，那麼在回路閉合後，這些存儲的能量将在L和C之間相互交換,産生振蕩電壓或振蕩電流。這種現象稱為自由振蕩。沒有損耗的LC回路的振蕩波形為正弦形，振蕩頻率取決于LC回路閉合前所存儲的能量。實際的LC回路總是要消耗能量的，所以自由振蕩總是衰減振蕩。

非線性振蕩方程

自激振蕩的工作情況可用非線性微分方程來描述。1920年前後，範德堡

等人就導出了描述電子管振蕩器的非線性微分方程：

這就是著名的範德堡方程。式中x是時間t的函數，代表自激振蕩的電壓或電流；ε是與振蕩回路和電子管特性有關的常數。解範德堡方程即可求出x(t)。當時,x(t)的波形接近正弦波。随着ε的增大，其波形與正弦波将越差越遠；當時，則接近方波。

自激振蕩

無須外加激勵而自行産生的恒穩而持續的振蕩。含有儲能元件（如電容器C和電感器L）和有源器件的電路，在一定條件下能産生自激振蕩。實現這種功能的電路叫作（自激）振蕩器。振蕩器依振蕩波形的不同，可分為正弦振蕩器和非正弦振蕩器兩類；依工作原理可分為負阻振蕩器和反饋型振蕩器(見LC振蕩器)兩種。

圖1是負阻振蕩器的原理圖。G－是負阻器件的增量負電導,G是振蕩回路的損耗電導。如果，則振蕩幅度逐漸增大。但負阻器件的非線性特性會使│G－│随振蕩幅度的增大而減小，所以終将使，即振蕩幅度終将達到穩定值。稱為起振條件,稱為振幅平衡條件。負阻振蕩器既能産生正弦波，也能産生非正弦波。

圖2是反饋型振蕩器原理圖。其中，A代表主要由有源器件構成的放大器，β代表由選頻網絡或移相網絡構成的反饋電路。先設想電路在S點斷開，在A的輸入端加入頻率為f的正弦電壓ui，放大後的輸出電壓為uo,由β反饋回來的電壓為uf。如果uf和ui大小相等，相位相同，那麼，用uf替代ui,輸出uo将保持不變。實際上，S點是接通的，所以在一定條件下，即使電路沒有輸入激勵仍能得到輸出電壓uo。

使反饋型振蕩器維持自激振蕩的條件是Aβ=1。這個方程稱為巴克豪森判據。它包含Aβ的模值|Aβ|為1和相位為零兩個條件。前者稱為振幅平衡條件，它保證uf和ui的幅度相同。後者稱為相位平衡條件,它保證uf和ui的相位相同。振幅平衡條件和振幅u0的大小，取決于放大電路的非線性特性。相位平衡條件和振蕩頻率f的數值取決于選頻網絡的頻率特性。