阻尼振荡与无阻尼振荡的区别

在电气和电子工程中，电压或电流的周期性振动称为振荡或电子振荡。电子学中的振荡也可以定义为电压或电流随时间在其平衡值附近重复循环振动的过程。

循环每秒重复的次数称为振荡频率，以次/秒或赫兹(Hz)为单位测量。

产生振荡需要特定频率的能量，这可以通过称为振荡器的电子电路来实现。振荡器是一种电子电路，用于产生以电信号（如电压或电流）形式的周期性振荡。

振荡器分为两种类型：正弦波振荡器和非正弦波振荡器。在本文中，我们将只关注正弦波振荡器。正弦波振荡器是可以产生具有正弦波形的输出的振荡器。

根据幅度和频率确定元件的不同，正弦波振荡器产生的振荡可以分为两种类型：

在本文中，让我们来看一下阻尼振荡和无阻尼振荡的主要区别。

什么是阻尼振荡？

幅度随时间减小的振荡类型称为阻尼振荡。因此，阻尼振荡是幅度随时间减小的振荡。阻尼振荡幅度的减小主要是由于产生振荡的电路系统中的能量损失。阻尼振荡的图形表示如图1所示。

阻尼振荡会随着时间推移而衰减。阻尼振荡可以进一步分为三种主要类型：欠阻尼振荡、临界阻尼振荡和过阻尼振荡。阻尼振荡的常见例子包括摆动摆、RLC电路或弹簧上的重物等。

当振荡的幅度随时间保持不变时，它被称为无阻尼振荡。无阻尼振荡是通过补偿在产生振荡的电路系统中发生的损耗而产生的。无阻尼振荡信号的典型波形如图2所示。

因此，无阻尼振荡具有恒定的幅度，不会随着时间推移而衰减。用于产生无阻尼振荡的振荡器称为自激振荡器。无阻尼振荡的一个常见例子是交流电波。

下表突出了阻尼振荡和无阻尼振荡的主要区别：

区别依据	阻尼振荡	无阻尼振荡
定义	幅度随时间减小的振荡称为阻尼振荡。	幅度随时间保持不变的振荡称为无阻尼振荡。
幅度	阻尼振荡的幅度是可变的。	无阻尼振荡的幅度是恒定的。
能量损失	阻尼振荡的能量会随着时间的推移而损失，这是由于用于产生振荡的电路系统中固有的损耗。	在无阻尼振荡的情况下，没有能量损失，或者系统中提供了补偿能量损失的机制。
振荡的持续时间	阻尼振荡最终会衰减。	无阻尼振荡不会随着时间推移而衰减，即无限振荡。
恒定参数	对于阻尼振荡，振荡频率保持不变，因为它是由电路参数决定的。	对于无阻尼振荡，振荡幅度保持恒定。
类型	阻尼振荡可以分为三种类型：欠阻尼振荡临界阻尼振荡过阻尼振荡	无阻尼振荡没有基于振荡变化的进一步分类。
例子	阻尼振荡的一些常见例子包括：摆动摆、吉他弦振动、RLC电路、弹簧上的重物等。	无阻尼振荡的常见例子包括交流电压波、真空中的摆动摆等。

阻尼振荡和无阻尼振荡之间最显著的区别在于，阻尼振荡的幅度随时间变化，而无阻尼振荡的幅度随时间保持恒定。理想的振荡系统不会产生阻尼振荡。阻尼振荡是由于用于产生振荡的电路系统中的能量损失造成的。

阻尼振荡和无阻尼振荡都广泛应用于许多电气和电子系统中，例如计算机、仪表系统、摆钟、无线发射器和接收器等。

Manish Kumar Saini

更新于：2022年7月21日

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