Elektrik mühendisliği ve elektronikte salınım süreci, salınım türleri
Salınımlı süreç - değişen derecelerde tekrarlanabilirliğe sahip bir süreç. Tüm salınım süreçleri 2 sınıfa ayrılır: periyodik ve periyodik olmayan. Teorik olarak, bir ara sınıf da kullanırlar - neredeyse periyodik salınımlar.
Titreşimli bir süreç, bu süreci karakterize eden değerin, herhangi bir zamanda, belirli bir süre sonra T'nin aynı değere sahip olduğu periyodik olarak adlandırılır.
Salınım sürecinin matematiksel ifadesi olan f(t) fonksiyonu, f(t + T) = f(t) koşulunu sağlıyorsa T periyodu ile periyodik olarak adlandırılır.
Periyodik salınım süreçleri sınıfı arasında, ana rol, sinüs veya kosinüs yasasına göre zamanla fiziksel miktarda bir değişikliğin meydana geldiği harmonik veya sinüzoidal salınımlar tarafından oynanır. Genel rekorları:
y = f (t) = aCos ((2π / T) t — φ),
burada a — salınımların genliği, φ salınımın fazıdır, 1 /T = f — frekans ve 2πf = ω — döngüsel veya dairesel titreşimlerin frekansıdır.
Sinüzoidal salınımların uygulanması ve özellikleri:
Alternatif akımı görüntülemenin grafiksel yolları
Periyodik salınımların okunmasına karşılık gelen neredeyse periyodik bir fonksiyon şu koşulla tanımlanır:
| f · (t + τ) — f (t) | <= ε burada ε — her T değerine bir değer atayın.
Bu durumda τ miktarına neredeyse periyot denir. ε değeri, T zamanında ortalama f (t) değerine kıyasla çok küçükse, yarı periyodik fonksiyon periyodik olana yakın olacaktır.
Periyodik olmayan salınımlar, periyodik olanlardan çok daha çeşitlidir. Ancak çoğu zaman otomasyonda sönümleme veya artan sinüzoidal salınımlarla karşılaşmak gerekir.
Sönümlü sinüs yasasına göre salınımlar veya bazen sönümlü harmonik salınımlar olarak adlandırıldıkları için genel bir biçimde temsil edilebilirler:
x = Ae-δTcos·(ω + φ),
burada t zamandır, A ve φ isteğe bağlı sabitlerdir. Artan harmonik salınımlar yasasının genel gösterimi, yalnızca sönümleme faktörü δ[1 saniye]'nin işaretinde farklılık gösterir.
İncir. 1 — salınım süreci, Şek. 2. — periyodik süreç, şek. 3. — azalan harmonik salınımlar, şek. 4. — harmonik salınımlarda artış.
Salınım sürecinin uygulanmasına bir örnek, en basit salınım devresidir.
Osilatör devresi (elektrik devresi) - devrenin kendi parametreleri tarafından belirlenen bir frekansta elektriksel salınımların oluşabileceği pasif bir elektrik devresi.
En basit salınım devresi kapasitans C ve endüktans L'den oluşur. Dış etkinin yokluğunda, εО = 1/2π√LC frekanslı salınımları sönümleyin.
Titreşimlerin genliği örneğin -δT ile azalır, burada δ sönümleme katsayısıdır. δ> = eO ise, devredeki sönümlü salınımlar periyodik olmaktan çıkar.
Elektronikte salınım devresinin kalitesi, kalite faktörü tarafından belirlenir: Q = nf/δ... Salınım devresine harici bir periyodik kuvvet etki ettiğinde, devrede zorunlu salınımlar meydana gelir. Dış etkinin frekansı eo'ya (rezonans) yakınsa, yüksek Q devreleri için zorunlu salınımların genliği önemli ölçüde artar. Salınım devresi, rezonans yükselteçlerin ana parçalarından biridir, jeneratörler ve diğer elektronik cihazlar.
Bu konuda ayrıca bakınız: Voltaj rezonansı ve akım rezonansı uygulaması