振蕩器的工作原理


由: 馬歇爾大腦

振蕩器產生電子信號。 赫默拉科技 / 蓋蒂圖片社
振蕩器在許多不同類型的電子設備中都很重要。例如,一個 石英表 使用石英振蕩器來跟蹤它的時間。AM無線電發射器使用振蕩器為電臺創建載波,AM無線電接收器使用一種特殊形式的振蕩器,稱為 共振器 調入電臺。有振蕩器在 計算機, 金屬探測器 甚至 電擊槍.
要了解電子振蕩器的工作原理,查看物理世界的示例會很有幫助。在本文中,您將了解振蕩器背后的基本概念以及它們在電子產品中的應用方式。
振蕩基礎知識
最常用的振蕩器之一是 擺 的時鐘。如果你推動鐘擺開始擺動,它會在某些時候振蕩 頻率 ——每秒會來回擺動一定次數。鐘擺的長度是控制頻率的主要因素。
對于振蕩的東西,能量需要在兩種形式之間來回移動。例如,在鐘擺中,能量在 勢能 和 動能.當鐘擺處于其行進的一端時,它的能量都是勢能,它準備下落。當鐘擺處于其周期的中間時,其所有勢能都轉化為動能,鐘擺盡可能快地移動。當鐘擺向擺動的另一端時,所有的動能都變回勢能。兩種形式之間的這種能量運動是導致振蕩的原因。
最終,任何物理振蕩器都會停止移動,因為 摩擦.為了保持它,你必須在每個周期增加一點能量。在擺鐘中,保持鐘擺運動的能量來自彈簧。鐘擺在每次沖程時都會受到一點推動,以彌補因摩擦而損失的能量。看 擺鐘的工作原理 了解詳情。
電子振蕩器的工作原理相同。
振蕩器電路

能量需要從一種形式來回移動到另一種形式,振蕩器才能工作。您可以通過連接一個非常簡單的振蕩器來制作一個 電容器 和一個 感應器 一起。如果您已閱讀 電容器的工作原理 和 電感器的工作原理,你知道電容器和電感器 儲存能量.電容器以靜電場的形式存儲能量,而電感器使用磁場。
想象一下以下電路:
如果用 電池 然后將電感插入電路,將發生以下情況:
電容器將開始通過電感放電。這樣,電感器將產生磁場。
一旦電容器放電,電感器將嘗試保持電路中的電流移動,因此它將為電容器的另一塊板充電。
一旦電感的磁場坍塌,電容器就已經充電(但極性相反),因此它再次通過電感放電。
這種振蕩將持續到電路因以下原因耗盡能量為止 電阻 在電線中。它將以取決于電感器和電容器尺寸的頻率振蕩。
諧振 器

在簡單的晶體收音機中(參見 無線電的工作原理 有關詳細信息),電容器/電感振蕩器充當 調諧 器 對于收音機。它連接到天線并接地,如下所示:
數以千計的 正弦波 來自不同的廣播電臺擊中天線。電容器和電感器希望以一個特定頻率諧振。與該特定頻率匹配的正弦波將得到 放大 諧振器,所有其他頻率將被忽略。
在無線電中,諧振器中的電容器或電感器 可調.當您打開收音機上的調諧器旋鈕時,您正在調整,例如,可變電容器。改變電容器會改變諧振器的諧振頻率,從而改變諧振器放大的正弦波的頻率。這就是您在收音機上“收聽”不同電臺的方式!
責任編輯:David
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