阻尼振盪與無阻尼振盪的區別

在電氣和電子工程中，電壓或電流的週期性振動稱為振盪或電子振盪。電子學中的振盪也可以定義為電壓或電流隨時間在其平衡值附近重複迴圈振動的過程。

迴圈每秒重複的次數稱為振盪頻率，以次/秒或赫茲(Hz)為單位測量。

產生振盪需要特定頻率的能量，這可以透過稱為振盪器的電子電路來實現。振盪器是一種電子電路，用於產生以電訊號（如電壓或電流）形式的週期性振盪。

振盪器分為兩種型別：正弦波振盪器和非正弦波振盪器。在本文中，我們將只關注正弦波振盪器。正弦波振盪器是可以產生具有正弦波形的輸出的振盪器。

根據幅度和頻率確定元件的不同，正弦波振盪器產生的振盪可以分為兩種型別：

在本文中，讓我們來看一下阻尼振盪和無阻尼振盪的主要區別。

什麼是阻尼振盪？

幅度隨時間減小的振盪型別稱為阻尼振盪。因此，阻尼振盪是幅度隨時間減小的振盪。阻尼振盪幅度的減小主要是由於產生振盪的電路系統中的能量損失。阻尼振盪的圖形表示如圖1所示。

阻尼振盪會隨著時間推移而衰減。阻尼振盪可以進一步分為三種主要型別：欠阻尼振盪、臨界阻尼振盪和過阻尼振盪。阻尼振盪的常見例子包括擺動擺、RLC電路或彈簧上的重物等。

當振盪的幅度隨時間保持不變時，它被稱為無阻尼振盪。無阻尼振盪是透過補償在產生振盪的電路系統中發生的損耗而產生的。無阻尼振盪訊號的典型波形如圖2所示。

因此，無阻尼振盪具有恆定的幅度，不會隨著時間推移而衰減。用於產生無阻尼振盪的振盪器稱為自激振盪器。無阻尼振盪的一個常見例子是交流電波。

下表突出了阻尼振盪和無阻尼振盪的主要區別：

區別依據	阻尼振盪	無阻尼振盪
定義	幅度隨時間減小的振盪稱為阻尼振盪。	幅度隨時間保持不變的振盪稱為無阻尼振盪。
幅度	阻尼振盪的幅度是可變的。	無阻尼振盪的幅度是恆定的。
能量損失	阻尼振盪的能量會隨著時間的推移而損失，這是由於用於產生振盪的電路系統中固有的損耗。	在無阻尼振盪的情況下，沒有能量損失，或者系統中提供了補償能量損失的機制。
振盪的持續時間	阻尼振盪最終會衰減。	無阻尼振盪不會隨著時間推移而衰減，即無限振盪。
恆定引數	對於阻尼振盪，振盪頻率保持不變，因為它是由電路引數決定的。	對於無阻尼振盪，振盪幅度保持恆定。
型別	阻尼振盪可以分為三種類型：欠阻尼振盪臨界阻尼振盪過阻尼振盪	無阻尼振盪沒有基於振盪變化的進一步分類。
例子	阻尼振盪的一些常見例子包括：擺動擺、吉他弦振動、RLC電路、彈簧上的重物等。	無阻尼振盪的常見例子包括交流電壓波、真空中的擺動擺等。

阻尼振盪和無阻尼振盪之間最顯著的區別在於，阻尼振盪的幅度隨時間變化，而無阻尼振盪的幅度隨時間保持恆定。理想的振盪系統不會產生阻尼振盪。阻尼振盪是由於用於產生振盪的電路系統中的能量損失造成的。

阻尼振盪和無阻尼振盪都廣泛應用於許多電氣和電子系統中，例如計算機、儀表系統、擺鐘、無線發射器和接收器等。

Manish Kumar Saini

更新於：2022年7月21日

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