Презентация на тему: Автоколебания

Автоколебания

Автоколеба ния — незатухающие колебания в диссипативной динамической системе с нелинейной обратной связью, поддерживающиеся за счёт энергии постоянного, то есть непериодического внешнего воздействия. Автоколебания отличаются от вынужденных колебаний тем, что последние вызваны периодическим внешним воздействием и происходят с частотой этого воздействия, в то время как возникновение автоколебаний и их частота определяются внутренними свойствами самой автоколебательной системы. Термин автоколебания в русскоязычную терминологию введён А. А. Андроновым в 1928 году.

Примерами автоколебаний могут служить: незатухающие колебания маятника часов за счёт постоянного действия тяжести заводной гири; колебания скрипичной струны под воздействием равномерно движущегося смычка; возникновение переменного тока в цепях  мультивибратора и в других электронных генераторах при постоянном напряжении питания; колебание воздушного столба в трубе орга на, при равномерной подаче воздуха в неё; вращательные колебания латунной часовой шестерёнки со стальной осью, подвешенной к магниту и закрученной (опыт Гамазкова)

Условия возбуждения автоколебаний а) энергия от источника должна поступать в такт с колебаниями в контуре; б) поступающая от источника энергия должна быть равна ее потерям в контуре.

Часы как автоколебательная система.

Генератор высокочастотных электромагнитных колебаний э К Б С L Lсв

Аналогия между механическими и электромагнитными автоколебаниями Элементы автоколебательной системы Механическая автоколебательная система (маятниковые часы) Электромагнитная автоколебательная система (генератор на транзисторе) 1 источник энергии поднятый груз батарея гальванических элементов 2 клапан анкер транзистор 3 колебательная система маятник колебательный контур 4 Обратная связь через ходовое колесо индуктивная – через катушки

Как создать незатухающие колебания в контуре: 1.Если конденсатор колебательного контура зарядить, то в контуре возникнут затухающие колебания. 2.Чтобы колебания не затухали, нужно компенсировать потери энергии на каждый период колебаний. 3.Пополнять энергию можно, подзаряжая конденсатор. 4.Для этого надо периодически подключать контур к источнику постоянного напряжения. 5.Конденсатор должен подключаться к источнику только в те интервалы времени, когда присоединённая к «+» полюсу источника пластина заряжена «+», а присоединенная к «-» полюсу – «-». 6.В контуре незатухающие колебания установятся лишь при условии, что источник будет подключаться к контуру в те интервалы времени, когда возможна передача энергии. 7. Для этого необходимо обеспечить автоматическую работу ключа или транзистора.

Как создать незатухающие колебания в контуре:

Схема транзистора

Работа генератора на транзисторе 1.Чтобы в цепи возникал ток и подзаряжал конденсатор контура в ходе колебаний, нужно сообщать базе «-» относительно эмиттера потенциал, причем в те интервалы времени, когда верхняя пластина конденсатора заряжена «+», а нижняя – «-». Это соответствует замкнутому ключу. 2. Для компенсации потерь энергии колебаний в контуре напряжение на эмиттерном переходе должно переодически менять знак в строгом соответствии с колебаниями напряжения в контуре. 3. Необходима обратная связь.

Работа генератора на транзисторе

Генератор высокочастотных электромагнитных колебаний p-n-p Источник энергии Устройство, регулирующее поступление энергии Колебательная система Обратная связь

Характеристики автоколебаний Частота автоколебаний равна собственной частоте колебательного контура Амплитуда силы тока колебаний зависит от напряжения источника