
n. 自振蕩;[電子] 自振
autooscillation(自激振蕩)指一個物理系統在沒有外部周期性激勵的情況下,自發産生并維持穩定周期性運動的現象。其核心在于系統内部存在非線性反饋機制,能将非周期性能源(如直流電源)轉化為周期性能量輸出,形成自持振蕩。以下是詳細解釋:
能量平衡機制
系統通過内部正反饋回路持續補充能量,抵消阻尼損耗。例如,電子振蕩器中,放大器輸出信號經選頻網絡反饋至輸入端,形成閉環增益大于1的循環,從而維持振蕩。
數學描述:滿足 $frac{dx}{dt} + delta frac{dx}{dt} + omega_0 x = f(x, frac{dx}{dt})$,其中非線性項 $f$ 提供能量調節。
極限環穩定性
在相空間中,系統軌迹收斂至閉合曲線(極限環),振幅由非線性元件(如飽和放大器)自動穩定。例如,範德波爾方程 $ddot{x} - mu(1-x)dot{x} + x = 0$ 描述了典型自激振蕩系統的穩定性。
電子工程
機械系統
特征 | 自激振蕩 (Autooscillation) | 受迫振蕩 (Forced Oscillation) |
---|---|---|
能量來源 | 系統内部非周期性能量轉換 | 外部周期性激勵 |
頻率決定因素 | 系統固有參數(如LC諧振頻率) | 外部驅動頻率 |
穩定性 | 依賴非線性反饋的自動振幅控制 | 振幅由驅動力與阻尼比例決定 |
權威參考來源:
autooscillation(自振)是一個物理學術語,指系統在沒有外部周期性幹擾的情況下,通過自身能量調節産生的持續振動現象。以下是詳細解釋:
詞源構成
由前綴“auto-”(源自希臘語,表示“自我”)和“oscillation”(振動)組成,字面意為“自我振動”。
核心定義
指物理系統(如電路、機械裝置)在非線性反饋機制下,通過内部能量轉換維持的周期性運動。例如鐘擺因空氣阻力停止後,若加入自動能量補償裝置,則會形成自振。
與普通振動的區别
普通振動(oscillation)依賴外部周期性激勵(如外力推動),而自振通過系統内部參數(如負阻特性)實現能量自發調節。
應用領域
常見于電子工程(振蕩電路)、機械系統(自激振動機械鐘)、生物學(心髒起搏細胞)等領域。相關術語“autooscillations system”即指具有自振特性的系統。
物理特性
表現為固定振幅和頻率,數學上可通過範德波爾方程等非線性微分方程描述:
$$
frac{dx}{dt} - mu(1-x)frac{dx}{dt} + x = 0
$$
其中μ為非線性阻尼系數。
提示:該術語在工程領域更常用,日常英語中推薦使用“self-oscillation”替代以增強理解性。
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