Oscilații combinate, oscilații care apar atunci când două sau mai multe oscilații armonice cu frecvențe diferite ale componentelor sunt aplicate unui sistem neliniar. Frecvențele oscilațiilor combinate sunt exprimate în termeni de sume sau diferențe ale frecvențelor fiecărei perechi care acționează asupra sistemului de oscilații sau a componentelor acestora. În cel mai simplu caz, atunci când două oscilații cu frecvențe ω1 și ω2 acționează asupra sistemului. spectrul oscilațiilor forțate conține componente cu frecvențe ω = mω1 ± nω2. unde m și n sunt numere întregi.
Noi îl reducem la un dispozitiv neliniar a cărui caracteristică este reprezentată de o aproximare suficientă de formula
i = au + uu 2 (1)
suma a două tensiuni sinusoidale
sau după următoarea transformare,
De aici se vede că curentul constă dintr-o componentă constantă și vibrații de șase frecvențe diferite: ω1. ω2. 2ω1. 2ω2. ω1 -ω2. ω1 + ω2. Fiecare dintre aceste oscilații poate fi izolată prin intermediul unui circuit rezonant reglat la el. Oscilații cu frecvențe ω1 -ω2 și ω1 + ω2. Acestea din urmă apar numai în prezența ambilor termeni u1. u2 a oscilației aplicate u. Oscilații combinate. și frecvențele acestora prin frecvențe combinaționale. Frecvența ω1 -ω2 este numită frecvența diferenței și ω1 + ω2 este frecvența totală. Frecvența diferențelor este de interes deosebit.
Dacă caracteristica are o formă mai complexă decât (1), se obțin frecvențe combinaționale mai complexe ale formei mω1 ± nω2. unde m, n sunt numere întregi.
Utilizat în efecte științifice și tehnice
Apariția oscilațiilor combinate stau la baza celor mai multe metode de modulare a conversiei-frecvență. detecție. recepția frecvenței intermediare. Oscilațiile asociate pot apărea, de asemenea, într-un sistem liniar dacă oricare dintre parametrii săi se modifică periodic. În acest caz, chiar și sub influența unei singure oscilații armonice, pot să apară oscilații combinaționale cu frecvență. corespunzând unei combinații liniare de două frecvențe. și frecvența modificării parametrilor.
Dacă caracteristica are o formă mai complexă decât (1), se obțin frecvențe combinaționale mai complexe ale formei mω1 ± nω2. unde m, n sunt numere întregi.
Aceasta este metoda utilizată pentru recepționarea semnalelor telegrafice radio. Intrarea unui dispozitiv neliniar este alimentată de suma oscilației
u = A [1 + f (t)] cosωt,
provenind de la emițător și oscilații
Formarea diferenței de oscilație se află, de asemenea, la baza acțiunii receptorului superheterodyne, care este cel mai utilizat pe scară largă în prezent pentru tipul de receptoare radio. În el, oscilația modulate de intrare și oscilația sinusoidală u0 = A0 cosω0 t, creată de heterodynă, sunt aplicate celor doi electrozi ai lămpii de "amestecare". Formează o vibrație proporțională cu
Ambii termeni (oscilație diferența de frecvență ω-ωo și suma de frecvență w + ωo) sunt modulate în amplitudine. Modulul de modulare este același cu cel al oscilației primite. Frecvența oscilatorului local variază în funcție de recepția unei anumite stații. modificări ale butonului de reglare Receptor simultan condensatorul circuitului receptor capacitatea de intrare (se acordează la ω frecvența) și capacitatea condensatorului oscilator (placa condensator mobil ambele plantate pe o axă comună). Circuitele sunt proiectate astfel încât frecvența diferențelor să rămână constantă atunci când butonul de reglare a receptorului este rotit. selecție suplimentară apar prin rezonanță și amplificarea fluctuațiilor diferenței și în cele din urmă demodulare sale, după care oscilația demodulat este amplificat și alimentat în difuzor (Fig.1).
Diagrama bloc a receptorului superheterodyne
Când urechea, în același timp, există două vibrații acustice sinusoidale de intensitate ridicată, cu frecvențe diferite și co 1 o2 auzim nu numai tonurile corespunzătoare acestor frecvențe, dar, de asemenea, tonurile suplimentare de ω1 de frecvență - w2 și ω1 + w2. Aceste tonuri de asociere se formează datorită neliniarității în ureche. Neliniarității datorită faptului că deplasarea membranei timpanice a urechii (și alte părți) nu sunt strict proporțională cu presiunea, adică. E. nu se supune legii lui Hooke exact.
În acustică, este posibil un alt mecanism pentru formarea tonurilor combinaționale, care nu au nicio legătură cu urechea. Aceasta se datorează neliniarității mediului în care se propagă sunetul, în special aerul. Dar această neliniaritate începe să joace un rol numai la intensități mult mai mari decât cele la care s-au simțit deja tonurile combinaționale formate datorită neliniarității urechii.
1. Marea Enciclopedie Sovietică / Ch. Ed. AM Prokhorov. Ed. conta. N.K. Baibakov, V.Kh. Vasilenko, LM Volodarsky, V.V. Volsky și colab., M. Enciclopedia sovietică, 1987
2. "Bazele teoriei oscilațiilor" Migulin VV, Medvedev V.I. Mustel E.R. Parygin V.N. - M. Nauka, 1978.
Suportul pentru cadrele încorporate este necesar.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: