自激振荡的应用分析之欧阳家百创编

自激振荡的条件自激振荡是指在没有外部刺激的情况下，系统出现自发的振荡现象。

在物理学、工程学、生物学等领域都有自激振荡的研究。

本文将以自激振荡的条件为标题，探讨自激振荡的原理、条件和应用。

一、自激振荡的原理自激振荡是由于系统内部的正反馈机制而产生的。

正反馈是指系统的输出会增强自身的输入，从而加强系统内部的振荡。

当系统中的正反馈机制达到一定条件时，就会出现自激振荡的现象。

1. 正反馈回路：自激振荡必须存在正反馈回路，即系统的输出会增强自身的输入。

在这个回路中，输出信号会被放大并反馈到系统的输入端，从而引起振荡。

2. 阻尼系数小于临界值：在自激振荡的条件下，阻尼系数必须小于临界值。

阻尼系数是指系统的阻尼程度，当阻尼系数小于临界值时，系统才能产生持续的振荡。

3. 能量输入：自激振荡需要有能量输入，以维持系统的振荡。

能量输入可以来自外部环境或系统内部的能量转化。

三、自激振荡的应用1. 电子学领域：自激振荡在电子学中有广泛的应用，如放大器、振荡器和锁相环等。

其中，振荡器是一种常见的自激振荡设备，用于产生稳定的电信号。

2. 生物学领域：自激振荡在生物钟的研究中具有重要意义。

生物钟是一种生物体内部具有自激振荡机制的生物节律系统，能够调节生物体的行为和代谢。

3. 机械工程领域：自激振荡在机械工程中也有应用，如自激振荡阀门。

自激振荡阀门利用流体的自激振荡现象，实现流体的稳定控制。

四、自激振荡的研究和发展自激振荡的研究始于20世纪初，随着科学技术的不断进步，对自激振荡的研究也越来越深入。

目前，自激振荡已经在多个领域得到应用，并取得了一系列的研究成果。

自激振荡的研究不仅有助于我们对振荡现象的理解，还为技术创新和应用提供了新的思路。

通过研究自激振荡的机制和条件，可以设计和优化更加稳定和高效的振荡装置，推动科学技术的发展。

总结：自激振荡是由于系统内部的正反馈机制而产生的自发振荡现象。

它需要满足正反馈回路、阻尼系数小于临界值和能量输入等条件。

常用电动车充电器根据电路结构可大致分为两种。

第一种是以uc3842驱动场效应管的单管开关电源，配合LM358双运放来实现三阶段充电方式。

其电原理图和元件参数见（图表1）220v交流电经T0双向滤波抑制干扰，D1整流为脉动直流，再经C11滤波形成稳定的300V左右的直流电。

U1 为TL3842脉宽调制集成电路。

其5脚为电源负极，7脚为电源正极，6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1(K1358) 3脚为最大电流限制，调整R25(2.5欧姆)的阻值可以调整充电器的最大电流。

2脚为电压反馈，可以调节充电器的输出电压。

4脚外接振荡电阻R1,和振荡电容C1。

T1为高频脉冲变压器，其作用有三个。

第一是把高压脉冲将压为低压脉冲。

第二是起到隔离高压的作用，以防触电。

第三是为uc3842提供工作电源。

D4为高频整流管（16A60V）C10为低压滤波电容,D5为12V稳压二极管， U3(TL431)为精密基准电压源，配合U2(光耦合器4N35) 起到自动调节充电器电压的作用。

调整w2(微调电阻)可以细调充电器的电压。

D10是电源指示灯。

D6为充电指示灯。

R27是电流取样电阻（0.1欧姆，5w）改变W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流（200－300 mA）。

欧阳家百（2021.03.07）通电开始时，C11上有300v左右电压。

此电压一路经T1加载到Q1。

第二路经R5,C8,C3, 达到U1的第7脚。

强迫U1启动。

U1的6脚输出方波脉冲，Q1工作，电流经R25到地。

同时T1副线圈产生感应电压，经D3,R12给U1提供可靠电源。

T1输出线圈的电压经D4,C10整流滤波得到稳定的电压。

此电压一路经D7（D7起到防止电池的电流倒灌给充电器的作用）给电池充电。

第二路经R14,D5,C9, 为LM358(双运算放大器，1脚为电源地，8脚为电源正)及其外围电路提供12V工作电源。

D9为LM358提供基准电压，经R26,R4分压达到LM358的第二脚和第5脚。

第37卷第5期2009年9月 石 油 钻 探 技 术P ET RO LEU M D RIL LI NG T ECHN IQ U ESVo l 37,N o 5Sep.,2009收稿日期:2009 04 30;改回日期:2009 07 13基金项目:国家高技术研究发展计划( 863 计划) 声波防蜡降粘及解堵增产技术研究 (编号:2006AA09Z342)部分研究成果作者简介:张建国(1954 ),男,山东章丘人,1976年毕业于华东石油学院采油工程专业,教授,硕士生导师,主要从事物理法采油技术的研究。

联系电话:(0546)8391155863 计划专栏一种自激式水力振荡器特性的研究及应用张建国 宋 硕 马继业 王 方(中国石油大学(华东)石油工程学院,山东东营 257061)摘 要:喷注式声波发生器是一种以流体为动力源的自激式水力振荡器,能有效解决油水井生产过程中的地层堵塞问题,提高地层渗透率,恢复油水井正常生产。

但是,喷注式声波发生器工作参数的选择不当,往往是导致作业失败的主要原因。

通过室内模拟试验,研究了喷注式声波发生器的工作特性,得到了振动频率和振幅同喷嘴直径、谐振腔深和喷距等参数的变化规律,并对其工作参数进行了优化。

在孤岛油田进行了现场试验,效果显著,说明该声波发生器在现场施工中具有较好的应用效果及前景。

关键词:声波;解堵;实验室试验;自激振动;参数优选;孤岛油田中图分类号:T E934+ 9 文献标识码:A 文章编号:1001 0890(2009)05 0010 05声波解堵增注是指利用声波发生器在需要处理的地层部位产生机械振动波,通过介质传播到地层中,引起地层内流体和岩石颗粒的振动,以此来解除地层堵塞,疏通流体通道,达到解堵增注的目的[1 3]。

声波解堵增注的成败与否,关键在于声波发生器的工作状态[4 5]。

声波发生器存在三种工作状态:谐振态、准谐振态和非谐振态,其中谐振态是最佳的工作状态。

自激振荡小结问题分析：当采用两级OPA820级联放大时，输出信号产生自激振荡，调节两级反馈电路放大倍数无法消除振荡。

原理分析：当反馈电路中同时满足一下两个条件时会产生自激振荡： 1.反馈电路中增益在大于12.反馈电路中放大部分与反馈部分相位偏差之和满足180度 的奇数倍采用两级OPA820放大，同时满足上面两个条件产生振荡。

解决方案：在满足输出放大倍数的前提下，只能通过频率补偿使得第二个条件不能满足。

1.主极点补偿A1A2C在两级直接加上一个电容接地，通过改变主极点使得主极点左移，远离其他极点直到第二个极点不超过0dB 线为止。

缺点：级输出的高频信号会从电容泄漏，不使用这种方法。

2.米勒补偿A1A2C在放大电路第二级中并上一个电容，一般选用较小的电容（几pF~几十pF),补偿后主极点倍频速率下降，使得相位偏差小于180度，消除自激振荡。

采用第二种方法消除自激振荡，原理图如下所示：VoutVin220uF611+5v+611+5v+611+220uF220uF3073.76K1K3.98K1K611 4.7uF+5V0.1uF OPA8204.7uF0.1uFOPA820+5V512pF10pF2374623746实验结果分析：1.当在第二级反馈电路并上2pF,5pF,8pF 电容时，自激振荡 减弱，但输出波形失真，调节两级反馈电阻，无法改善。

2.当在第二级反馈电路并上10pF 电容时，自激振荡消除，波 形有闪动。

3.再在第一级反馈电路并上2pF 电容，当反馈电路第一放大13倍，第二级放大4倍时输出稳定，测量数据如下 信号频率f输入电压Vi输出电压V o电压增益20Hz 50mV 2.34V 46.858Hz 50mV 2.54V 50.8100Hz 50mV 2.56V 521KHz 50mV 2.68V 53.610KHz 50mV 2.60V 5288KHz 50mV 2.54V 50.81MHz 50mV 2.60V 523.6MHz 50mV 1.9V 386MHz 50mV 1.24V 24.8由测量数据可得，采用米勒补偿可以消除自激振荡，但通频带只能从20Hz~3.6MHz,最大电压增益可达53倍。

如果放大器工作在通频带以外,由于相移增大,就有可能使负反馈变成正反馈, 以至产生自激振荡。

1 自激振荡的条件[1]自激振荡的条件为AF=-1,即|AF|= 1和arg(AF)=φA+φF=±(2n+1)π(n=0,1,2,…)上述公式是在负反馈的基础上推导出来的,相应条件是在-180°的基础上(中频时U0与Ui反相)所产生的附加相移Δφ。

2 检查电路是否稳定工作的方法(1) 方法一:根据AF的幅频和相频波特图来判断。

设LAF=20lg|AF|(dB)1) 当Δφ=-180°时(满足相位条件):若LAF<0,则电路稳定;若LAF≥0 (满足幅度条件),则自激。

2) 当|AF|=1,即LAF=0dB时(满足幅度条件):若|Δφ|<180,移相不足,不能自激;若|Δφ|≥180°,满足相位条件,能自激。

3)LAF=0时的频率为f0,Δφ=180°时的频率为fc,当f0 用上述三个判据中任何一个判断均可,需要注意的是,当反馈网络为纯电阻时,反馈系数F为实数,AF的波特图与A的波特图成为相似形。

为简便起见,通常只画出A的波特图进行研究。

因为F为已知(或可求),20lg(1/F)是一条水平线,它与A的幅频波特图相交于一点,这交点满足|A|=1/F,即|AF|=1(对应于20lg|AF|=0),根据交点处的相位小于-180°就能判断稳定与否。

(2)方法二:只根据幅频特性,无需相频特性的判别法。

因为20lg|AF|=0时,Δφ=-180°产生自激。

幅度条件改写成:20lg|A|+20lg|F| =0即:20lg|A|-20lg1/|F|=0,20lg|A|= 20lg1/|AF|≈20lg|Af|。

因此,自激条件又可描述为,当Δφ=-180°时,如果开环增益近似等于闭环增益将自激。

而开环增益的-20dB/dec段,对应于Δφ=-45°～- 135,-40dB/dec段对应于Δφ=-135°～- 225°。

计算机控制技术欧阳家百（2021.03.07）课程设计成绩评定表设计课题光感自动窗帘控制系统设计学院名称：电气工程学院专业班级：自动F0904学生姓名：学号：指导教师：设计地点：设计时间：2012-06-11～2012-06-15计算机控制技术课程设计课程设计名称：光感自动窗帘控制系统设计专业班级：自动F0904学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：课程设计时间：2012-06-11～2012-06-15计算机控制技术课程设计任务书目录1 概述41.1 研究背景41.2 设计思想及基本功能42 总体方案设计52.1 方案选取52.2 系统框图82.3总体方案设计83 硬件电路设计93.1 电源电路设计93.2 晶振电路103.3 复位电路113.4 时钟电路123.5 键盘电路143.6 显示电路143.7 A/D转换电路173.8 光敏传感器183.9 步进电机204 系统软件设计224.1 主程序软件设计224.2 键盘程序设计234.3 定时程序设计254.4 步进电机程序设计265总结28参考文献29附录系统原理图291 概述1.1 研究背景伴随着信息化时代的到来，人们的生活速度以及对生活质量的追求也在大幅提高。

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自激振动的原理与应用1. 引言自激振动是一种自然界中普遍存在的现象，广泛应用于各个领域。

本文将详细介绍自激振动的原理、特点以及其在各个领域的应用。

2. 自激振动的定义自激振动是指一个系统在外界激励的作用下，由于某种非线性机制的存在，系统会产生自身增强的振动。

这种振动在系统内部消耗能量，并不再依赖外界能量源。

3. 自激振动的原理自激振动的原理可以归结为以下几个方面：3.1 非线性机制自激振动的关键在于系统中的非线性元件或非线性机制。

非线性元件具有输出并不与输入成正比的特性，例如齿轮传动、气体压力变化等。

当系统中存在这样的非线性元件时，外界激励将导致系统内的非线性机制产生自我激励，进而引发自激振动。

3.2 能量耗散自激振动的原理还在于系统内部的能量耗散。

在非线性机制的作用下，系统内部会产生能量耗散的现象，即能量从系统中流失，从而维持振动的稳定性。

3.3 正反馈效应自激振动的另一个关键原理是正反馈效应。

正反馈效应是指振动的幅度随时间的增长而增大，形成一个自我增强的循环。

这种循环导致系统产生不断增大的振幅，最终进入自激振动状态。

4. 自激振动的特点自激振动具有以下几个特点：•非周期性：自激振动的振动周期并不稳定，振幅和频率都会随时间变化。

•非线性：自激振动是在非线性系统中产生的，具有非线性的特性。

•能量耗散：自激振动是通过能量耗散来维持振动的稳定性，而不依赖外界能量源。

•自激增强：自激振动的振幅会随时间的增长而增大，形成一个自我增强的循环。

5. 自激振动的应用自激振动在各个领域都有广泛的应用。

下面列举了几个典型的应用案例：5.1 古筝音乐古筝是一种典型的自激系统。

演奏古筝时，运用指法和琴弦之间的摩擦等非线性机制，产生自身增强的振动，发出美妙的音乐。

5.2 发电机发电机中的震荡器件常采用带有非线性特性的电子元器件，如二极管。

通过信号的正反馈作用，使振荡器件不依赖外界电源，自行产生电能。

5.3 建筑结构控制在建筑结构中，通过施加一定的外部力，引发结构内部的非线性机制，从而使结构发生自激振动。

自激振荡电路原理详解自激振荡电路是一种常见的电路结构，在许多电子设备中发挥着重要作用。

它主要通过反馈机制来实现信号的自我增强和振荡，从而产生电磁波信号。

以下是有关自激振荡电路的详细解释和运作原理。

一、自激振荡电路基本原理自激振荡电路是通过电荷和电感之间的相互作用来产生电磁波。

当电荷从电容器中流出时，会在电感器周围产生一个磁场。

随着电荷流出电感器，磁场中的能量会逐渐减少。

但是，由于电荷的惯性，电场继续将电荷推动并流回电容器，因此电磁波能够在电路中不断地跳动。

二、自激振荡电路的构造自激振荡电路通常由电容、电阻和电感三种元器件组成。

当电容和电感相互连接时，如果电阻值太小，则电荷将流入电感并产生磁场，并使电容器中的电压特性变化。

这种变化将继续导致电感器周围的磁场的变化，从而形成电磁波信号的周期性振荡输出。

三、自激振荡电路的应用自激振荡电路的主要应用在无线电发射器和接收机中。

它可以产生高频率的电磁波，并将电信号转换成电磁波并传输。

在无线电接收机中，自激振荡电路被用于放大和检测接收到的电磁波信号。

四、自激振荡电路的优缺点自激振荡电路的主要优点是其简单、廉价和易于维护。

它不需要外部电源，只需要正确调整电路参数即可实现稳定的振荡输出。

然而，它的缺点是信号的质量和频率是由电路中的元器件参数和环境噪声所限定的。

此外，自激振荡电路需要考虑如何避免产生电磁干扰和引入杂音信号的问题。

五、自激振荡电路的优化为了优化自激振荡电路的性能，可以采取许多措施。

例如，采用高质量的元器件，通过加强反馈环路和调节偏置电路来保持稳定的输出。

此外，使用调节电路或者降噪电路可以减少电路中的干扰和信噪比。

六、自激振荡电路的安全性在使用自激振荡电路时需要注意防止电路出现短路和过载。

这些现象可能会引起电路破坏或者人身伤害，因此必须遵循安全标准和使用正确的电路组件。

总之，通过适当的设计和调整，自激振荡电路可以实现高品质、低成本、稳定和安全的振荡输出。

反激式开关电源电路图讲解一，先分类开关电源的拓扑结构按照功率大小的分类如下：10W以内常用RCC(自激振荡)拓扑方式10W-100W以内常用反激式拓扑(75W以上电源有PF值要求)100W-300W 正激、双管反激、准谐振300W-500W 准谐振、双管正激、半桥等500W-2000W 双管正激、半桥、全桥2000W以上全桥二，重点在开关电源市场中,400W以下的电源大约占了市场的70-80%,而其中反激式电源又占大部分,几乎常见的消费类产品全是反激式电源。

优点：成本低,外围元件少，低耗能，适用于宽电压范围输入,可多组输出.缺点：输出纹波比较大。

(输出加低内阻滤波电容或加LC噪声滤波器可以改善)今天以最常用的反激开关电源的设计流程及元器件的选择方法为例。

给大家讲解如何读懂反激开关电源电路图!三，画框图一般来说，总的来分按变压器初测部分和次侧部分来说明。

开关电源的电路包括以下几个主要组成部分，如图1图1，反激开关电源框图四，原理图图2是反激式开关电源的原理图，就是在图1框图的基础上，对各个部分进行详细的设计，当然，这些设计都是按照一定步骤进行的。

下面会根据这个原理图进行各个部分的设计说明。

图2 典型反激开关电源原理图五，保险管图3 保险管先认识一下电源的安规元件—保险管如图3。

作用：安全防护。

在电源出现异常时，为了保护核心器件不受到损坏。

技术参数：额定电压 ,额定电流 ,熔断时间。

分类：快断、慢断、常规计算公式：其中：Po：输出功率η效率：(设计的评估值)Vinmin ：最小的输入电压2：为经验值，在实际应用中，保险管的取值范围是理论值的1.5~3倍。

0.98： PF值六，NTC和MOVNTC 热敏电阻的位置如图4。

图4 NTC热敏电阻图4中的RT为NTC，电阻值随温度升高而降低,抑制开机时产生的浪涌电压形成的浪涌电流。

图4中RV为MOV压敏电阻，压敏电阻是一种限压型保护器件,过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等七，XY电容图5 X和Y电容如图X电容，Y电容。

自激振荡原理的应用引言自激振荡是一种物理现象，常见于电子设备和电路中。

自激振荡指的是通过正反馈电路，系统能够自我激励并产生周期性的振荡。

自激振荡原理的应用十分广泛，涉及到多个领域，包括无线通信、射频设计和信号处理等等。

本文将介绍自激振荡原理的基本概念和其在不同领域的应用。

自激振荡原理自激振荡原理是由正反馈产生的，正反馈是指系统输出的一部分被送到输入端，然后经过放大或增强后再次送回到系统的输入端。

正反馈会导致系统的输出信号不断增加，从而产生振荡。

自激振荡的产生需要有适当的电路结构和元件参数。

自激振荡的应用1. 无线通信自激振荡在无线通信中起到重要的作用。

例如，在无线电发射器中，自激振荡电路可以通过产生高频信号来驱动天线发射信号。

由于无线通信通常需要稳定的频率和幅度，自激振荡电路可以通过反馈和调节来实现这一目标。

另外，自激振荡电路还广泛应用于无线电接收器和信号处理器中。

2. 射频设计在射频设计中，自激振荡电路经常用于产生稳定的射频信号。

自激振荡电路可以通过适当的电路结构和频率选择来实现所需要的输出频率。

在射频通信、雷达系统和微波技术中，需要高频振荡信号，自激振荡电路可以提供稳定的高频信号，并满足系统的要求。

3. 信号处理自激振荡电路还可以应用于信号处理中。

例如，在音频放大器中，正反馈可以提高放大器的增益，并产生更大的输出信号。

通过合理设计电路结构和参数选择，可以实现音频信号的放大和处理。

同时，在数字信号处理中，自激振荡电路可以用于时钟发生器和数字信号调整器等模块的设计中。

4. 生物医学应用自激振荡原理还有一些生物医学应用。

例如，在心脏起搏器中，自激振荡电路可以提供稳定的脉冲信号，以驱动心脏进行正常的收缩和舒张。

此外，自激振荡原理还可以应用于电子生物传感器、生物信号放大器和体外诊断仪器等领域。

结论自激振荡原理的应用十分广泛，涉及到无线通信、射频设计、信号处理和生物医学等多个领域。

通过合理设计电路结构和参数选择，自激振荡电路可以产生稳定的振荡信号，并满足各种应用的需求。

固态继电器的分类与工作原理固态继电器(Solid State Relays,缩写SSR)是一种无触点电子开关，由分立元器件、膜固定电阻网络和芯片，采用混合工艺组装来实现控制回路(输入电路)与负载回路(输出电路)的电隔离及信号耦合，由固态器件实现负载的通断切换功能，内部无任何可动部件。

尽管市场上的固态继电器型号规格繁多，但它们的工作原理基本上是相似的。

主要由输入(控制)电路，驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。

固态继电器的输入电路是为输入控制信号提供一个回路，使之成为固态继电器的触发信号源。

固态继电器的输入电路多为直流输入，个别的为交流输入。

直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。

阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。

恒流输入电路，在输入电压达到一定值时，电流不再随电压的升高而明显增大，这种继电器可适用于相当宽的输入电压范围。

固态继电器的驱动电路可以包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分。

隔离耦合电路，目前多采用光电耦合器和高频变压器两种电路形式。

常用的光电耦合器有光－三极管、光－双向可控硅、光－二极管阵列(光－伏)等。

高频变压器耦合，是在一定的输入电压下，形成约10MHz的自激振荡，通过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级。

功能电路可包括检波整流、过零、加速、保护、显示等各种功能电路。

触发电路的作用是给输出器件提供触发信号。

固态继电器的输出电路是在触发信号的控制下，实现固态继电器的通断切换。

输出电路主要由输出器件(芯片)和起瞬态抑制作用的吸收回路组成，有时还包括反馈电路。

目前，各种固态继电器使用的输出器件主要有晶体三极管(Transistor)、单向可控硅(Thyristor或SCR)、双向可控硅(Triac)、MOS场效应管(MOSFET)、绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等。

固态继电器原理固态继电器(Solidstate Relay, SSR)是一种由固态电子组件组成的新型无触点开关，利用电子组件（如开关三极管、双向可控硅等半导体组件）的开关特性，达到无触点、无火花、而能接通和断开电路的目的，因此又被称为“无触点开关”。

运算放大器自激振荡运算放大器是一种非常常见的电子设备，被广泛应用于信号放大、滤波和运算等领域。

然而，有时候使用不当或设计不合理，可能会导致运算放大器出现自激振荡的问题。

自激振荡是指放大器系统内部产生的自我振荡现象，会导致输出信号失真、增益不稳定等问题，严重影响设备性能。

首先，让我们来了解一下运算放大器的基本原理。

运算放大器通常由差分放大器和输出级组成。

差分放大器具有高增益和抑制共模干扰的功能，可以对输入信号进行放大和处理。

输出级负责输出放大后的信号，将电流转换为电压，并驱动外部负载。

当运算放大器出现自激振荡时，可能是由于以下原因引起的。

第一，输入和输出之间的回路耦合不良。

在设计运算放大器时，输入电路和输出电路之间需要良好的隔离，以避免信号的反馈。

如果回路耦合不良，信号可能会因为反馈而不断放大，最终导致自激振荡。

第二，频率响应不稳定。

运算放大器的频率响应应该是平坦的，不应该出现突变或波动。

如果频率响应不稳定，可能会导致放大器在某些频率下出现自激振荡。

第三，功率供应不稳定。

运算放大器的正常工作需要稳定的电源供应。

如果电源电压波动较大或存在干扰，会导致放大器的增益不稳定，从而引发自激振荡。

针对自激振荡问题，我们可以采取一些对策来解决。

首先，确保输入和输出之间的回路隔离良好。

在设计过程中，应合理设置阻抗匹配网络，并采用适当的屏蔽措施来减少信号的反馈。

其次，进行频率响应测试和稳定性分析。

在设计和制造过程中，对运算放大器的频率响应进行严格测试，确保其在各个频率下的增益稳定。

此外，保证稳定的功率供应也是非常关键的。

选择合适的电源滤波器和稳压器，以减小电源波动和干扰，确保供应电压的稳定性。

在实际应用中，我们还可以采用一些技术手段来应对自激振荡问题。

例如，添加稳定的负反馈回路、增加阻尼电阻、优化放大器的布局和排线等。

总而言之，对于运算放大器自激振荡的问题，我们应该从多个方面进行分析和解决。

合理的设计和制造过程，严格的测试和稳定性分析，以及适当的技术手段应用，都可以帮助我们避免运算放大器自激振荡的发生，从而提高设备的性能和可靠性。

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第一节高频开关电源的基本原理一、高频开关电源的组成高频开关整流器通常由工频滤波电路、工频整流电路、功率因数校正电路、直流-直流变换器和输出滤波器等部分组成，其组成方框图如图1-3-1所示。

图1-3-1高频开关整流器组成方框图图中输入回路的作用是将交流输入电压整流滤波变为平滑的高压直流电压；功率变换器的作用是将高压直流电压转换为频率大于20KHZ的高频脉冲电压；整流滤波电路的作用是将高频的脉冲电压转换为稳定的直流输出电压；开关电源控制器的作用是将输出直流电压取样，来控制功率开关器件的驱动脉冲的宽度，从而调整开通时间以使输出电压可调且稳定。

从框图中可见，由于高频变压器取代了笨重的工频（50HZ）变压器，从而使稳压电源的体积和重量大小减小。

开关整流器的特点：①重量轻，体积小采用高频技术，去掉了工频变压器，与相控整流器相比较，在输出同等功率的情况下，开关整流器的体积只上相控整流器的1/10，重量也接近1/10。

②功率因数高相控整流器的功率因数随可控硅导通角的变化而变化，一般在全导通时，可接近0.7以上，而小负载时，仅为0.3左右。

经过校正的开磁电源功率因数一般在0.93以上，并且基本不受负载变化的影响（对20%以上负载）。

③可闻噪音低在相控整流设备中，工频变压器及滤波电感工作时产生的可闻噪声较大，一般大于60dB。

而开关电源在无风扇的情况下可闻噪声仅为45dB左右。

④效率高开关电源采用的功率器件一般功耗较小，带功率因数补偿的开关电源其整机效率可达88%以上，较好的可做到91%以上。

⑤冲击电流小开机冲击电流可限制的额定输入电流的水平。

⑥模块式结构由于体积不，重量轻，可设计为模块式结构，目前的水平是一个2m高的19英寸（in）机架容量可达48V/1000A以上，输出功率约为60KW。

二、高频开关电源的分类（二）开关整流器分类1、按激励方式可分为自激式和他激式。

自激式开关电源在接通电源后功率变换电路就自行产生振荡，即该电路是靠电路本身的正反馈过程来实现功率变换的。

自激振荡的应用分析之老阳三干创作创作时间：二零二一年六月三十日( 安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆 246011)摘要：自激振荡电路广泛应用于信号发生电路中, 有关它的应用和消除方法是电子电路中的热门话题.本文从自激振荡的工作原理动身, 详细分析了自激振荡在RC振荡电路和LC振荡电路中的工作原理, 最后讨论了自激振荡的抑制方法.关键词：自激振荡, RC自激振荡, LC自激振荡, 自激振荡的消除1引言自激振荡经常使用于正弦波发生器、交流控制信号等.自激振荡的应用于许多电路, 如正弦波振荡器广泛用于各种电子设备中, 在模拟电子技术中属于必不成少的一种元件.它是一种不需要输入信号控制就能自动地将直流能量转换为特定频率和振幅的正弦交变能量的电路.罕见的自激振荡电路如RC振荡电路和LC振荡电路.RC振荡电路中, RC网络既是选频网络又是正反馈电路中的一部份.该电路特点是电路简单, 经济但稳定性不高.相比之下还有LC振荡电路, LC振荡器的选频网络是LC谐振回路, 它们的振荡频率都比力高, LC振荡电路的特点是频率范围宽, 容易起振, 但频率稳定性不高.本文从自激振荡的发生原理入手, 进而讨论其抑制方法及应用.正弦波振荡电路用来发生一定频率和幅值的正弦交流信号.它的频率范围很广, 可以从一赫兹以下到几百兆赫兹以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的.2自激振荡的概念和形成条件以及自激振荡的稳定自激振荡就是电路中有一部份信号从输出端反馈到输入端, 反馈回的信号加强了电路的振荡.下面以罕见的负反馈放年夜电路和正反馈放年夜电路为例解释一下自激振荡[1].图1负反馈放年夜电路图2正反馈放年夜电路比力图1和图2就可以明显地看出负反馈放年夜电路和正反馈振荡电路的区别了.由于振荡电路的输入信号=0, 所以=.由于正、负号的改变, 有反馈的放年夜倍数为：正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名.正弦波发生电路组成有：放年夜电路、正反馈电路、选频网络、稳幅电路.为了发生正弦波, 必需在放年夜电路里加入正反馈, 因此放年夜电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部份.可是, 这样两部份构成的振荡器一般得不到正弦波, 这是由于很难控制正反馈的量.如果正反馈量年夜, 则增幅, 输出幅度越来越年夜, 最后由三极管的非线性限幅, 这肯定发生非线性失真.反之, 如果正反馈量缺乏, 则减幅, 可能停振, 为此振荡电路要有一个稳幅电路.为了获得单一频率的正弦波输出, 应该有选频网络, 选频网络往往和正反馈网络或放年夜电路合而为一.选频网络由R、C和L、C等电抗性元件组成.正弦波振荡器广泛用于各种电子设备中, 在模拟电子技术中属于必不成少的一种元件.它是一种不需要输入信号控制就能自动地将直流能量转换为特定频率和振幅的正弦交变能量的电路.正弦波振荡器是自激振荡的一个非常重要的应用.根据傅里叶级数的界说可以知道, 任何周期性的激励电压都可以分解成许多分歧频率的正弦时间函数之和, 再根据自激振荡的原理, 只有频率为一特定值的正弦波才华够通过电路的正反馈系统（反馈系统自己可能为负反馈系统, 但由于电容的存在, 反馈信号与输入信号同相）增强自身, 其余频率的信号都逐渐衰减到零.由于想要的正弦波信号为一稳定信号, 因此在正弦波振荡器中加入了稳幅环节, 其中, 在分立元件组成的放年夜电路中, 晶体管的非线性特性能够满足这个条件.最后当电路到达稳按时, .发生正弦波的条件与负反馈放年夜电路发生自激的条件十分类似.只不外负反馈放年夜电路中如图2所示是由于信号频率到达了通频带的两端, 发生了足够的附加相移, 从而使负反馈酿成了正反馈如图3所示.在振荡电路中加的就是正反馈, 振荡建立后只是一种频率的信号, 无所谓附加相移.（1）发生自激振荡必需同时满足两个条件：1）幅度平衡条件|AF|=12）相位平衡条件（n=0,1,2,3···）其中, A指基本放年夜电路的增益（开环增益）, F指反馈网络的反馈系数同时起振必需满足|AF|略年夜于1的起振条件基本放年夜电路必需由多级放年夜电路构成, 以实现很高的开环放年夜倍数,然而在多级放年夜电路的级间加负反馈, 信号的相位移动可能使负反馈放年夜电路工作不稳定, 发生自激振荡.负反馈放年夜电路发生自激振荡的根来源根基因是A（环路放年夜倍数）附加相移.单级和两级放年夜电路是稳定的, 而三级或三级以上的负反馈放年夜电路, 只要有一定的反馈深度, 就可能发生自激振荡, 因为在低频段和高频段可以分别找出一个满足相移为180度的频率（满足相位条件）, 此时如果满足幅值条件|AF|=1, 则将发生自激振荡.因此对三级及三级以上的负反馈放年夜电路, 必需采纳校正办法来破坏自激振荡, 到达电路稳定工作目的.（2）检查电路是否稳定工作的方法方法一：根据AF的幅频和相频波特图来判断.设LAF=20lg|AF|(dB)1）当Δφ=-180°时(满足相位条件)：若LAF<0, 则电路稳定；若LAF≥0 (满足幅度条件), 则自激.2）当|AF|=1, 即LAF=0dB时(满足幅度条件)：若|Δφ|<180, 移相缺乏, 不能自激；若|Δφ|≥180°, 满足相位条件, 能自激.3）LAF=0时的频率为f0,Δφ=180°时的频率为f, 当f0用上述三个判据中任何一个判断均可, 需要注意的是, 当反馈网络为纯电阻时, 反馈系数F为实数, AF的波特图与A的波特图成为相似形.为简便起见, 通常只画出A的波特图进行研究.因为F为已知(或可求), 20lg(1/F)是一条水平线, 它与A的幅频波特图相交于一点, 这交点满足|A|=1/F, 即|AF|=1(对应于20lg|AF|=0), 根据交点处的相位小于-180°就能判断稳定与否.方法二：只根据幅频特性, 无需相频特性的判别法.因为20lg|AF|=0时, Δφ=-180°发生自激.幅度条件改写成：20lg|A|+20lg|F|=0.即：20lg|A|-20lg1/|F|=0, 20lg|A|= 20lg1/|AF|≈20lg|Af|.因此, 自激条件又可描述为, 当Δφ=-180°时, 如果开环增益近似即是闭环增益将自激.而开环增益的-20dB/dec段, 对应于Δφ=-45°～- 135, -40dB/dec段对应于Δφ=-135°～- 225°.所以在开环幅频特性的波特图上, 直接画闭环增益曲线, 并令两者相交, 若交于-20dB/dec段对电路稳定, 交于-40dB/dec 段时, 电路可能自激.（3）影响电路稳定性的主要因素1）极点数越多越不稳定, 单极点不会自激；两个极点的电路若不考虑寄生参数的影响也不会自激, 但寄生参量实际上是存在的, 因此有可能发生自激；三个极点的电路可能发生自激.2）极点频率越相互靠近, 频率特性下降得就越快, 就越容易发生自激.各极点重合时, 稳定性最差.3）负反馈越深, 越容易满足自激的幅度条件, 电路越容易自激.（4）防止高频自激的原则1）尽量采纳单级或两级负反馈.单级负反馈肯定稳定, 两级负反馈即使不稳定也容易通过赔偿消除自激.2）各级放年夜电路的参数尽量分散, 使极点拉开.3）限制负反馈深度, 这是不得已的消极方法.无论采纳哪种办法, 其目的都是使开环频率特性穿过0dB时的斜率尽量为-20dB/dec, 以保证电路可靠地工作.如果穿越 0dB 时的斜率为-40dB/dec, 电路可能稳定, 也可能不稳定, 这主要看后面极点的影响及寄生参数的情况.即使稳定, 相位裕度也很小.若以-60dB/dec的斜率穿越0dB线, 则系统一定不稳定.因此说, 消除自激的指导思想是：希望极点数少些, 极点频率拉开些, -20dB/dec段长些.由上述条件可以知道, 反馈越深, 越容易发生自激振荡.基本放年夜电路中, 单级和两级放年夜电路是稳定的, 而三级或三级以上的负反馈放年夜电路, 只要有一定的反馈深度, 就可能发生自激振荡.（5）振荡的建立与稳定实际上, 振荡不需要上述假设就可建立起来.接通电源的瞬间, 总会有通电瞬间的电冲击、电干扰、晶体管的热噪声等, 尽管这些噪声很微弱, 也不是单一频率的正弦波, 但却是由许多分歧频率的正弦波叠加组合而成的.在不竭放年夜→反馈→选频→放年夜→反馈→选频…的过程中, 振荡就可以自行建立起来.这个过程可简述为：电干扰→放年夜→选频→正反馈→放年夜→选频→正反馈→…显然, 建立过程中, 每一次反馈回来的信号都比前一次年夜.那么, 振荡输出会不会无休止的增长呢？晶体管是一个非线性元件, 只有在线性区才会有放年夜作用.开始振荡时, 信号较小, 工作在线性区, 正常值, 正反馈, 使；当信号增年夜到进入非线性区时, 输出信号发生削波失真, 在信号的一个周期的部份时间内才有放年夜作用, 平均放年夜量要减小, 也随之下降, 当降到时, 输出和反馈的振幅不再增长, 振荡就稳定下来了.可见, 稳幅的关键在于晶体管的非线性特性.所以：起振条件：稳定条件（平衡条件）：3自激振荡的应用自激振荡的原理可用于各种机械装置.如专利号为200510020748的汽油机自激振荡直流互激振荡交流焚烧电源.正弦波振荡器可用于函数信号发生器, 输出信号可作为模拟电子电路的测试信号和控制信号.另外, 正弦波振荡器还可应用于丈量、遥控、通信、广播、自动控制、热处置和超声波电焊、高频感应加热等加工设备之中.（1）RC振荡电路图3 RC振荡电路图3所示为RC振荡电路.该电路输出功率小、频率低.RC桥式正弦波振荡电路的主要特点是采纳RC串并联网络作为选频和反馈网络.因此我们必需先了解它的频率特性, 然后再分析这种正弦振荡电路的工作原理.RC串并联网络如图4所示.RC串并联选频网络的选频特性：选出单一频率信号, 用正反馈信号作为输入信号.如图4所示电路的阻抗可界说为：, 那时, 与同相.此时只需满足输出信号与反馈信号同相且即可满足电路发生稳定正弦振荡的条件.图4 RC串并联电路RC串并联网络幅频响应如图5所示.图5 RC串并联网络频率响应RC串并联网络相频响应如图6所示.图6 RC串并联网络相频响应低频等效电路如图7所示.在电路中集成运放作为一个完整的器件来看待, 集成运放主要用于频率不高的场所.图7低频等效电路RC串并联网络低频等效电路中的一个幅频响应如图8所示.图8 RC串并联网络频率效应RC串并联网络的相频响应如图9所示.图9 RC串并联网络相频效应高频等效电路如图10所示.图10高频等效电路高频等效电路中RC串并联网络响应如图12所示.它是高频等效电路中的一个幅频响应.图11 RC串并联网络频率效应高频等效电路中RC串并联网络高频等效电路的相频响应如图12所示.图12RC串并联网络相频效应RC串并联网络总体情况就是这些方面.为了讨论方便, 假定输入电压V1是正弦波信号电压, 其频率可变, 而幅值坚持恒定.如频率足够低, 此时, 选频网络可近似地用RC高通电路暗示.当频率足够高时, 则选频网络近似地RC低通电路来暗示.由此可以推出, 在某一确定频率下, 其输出电压幅度可能有某一最年夜值；同时, 相位角f从超前(趋于90°）到滞后(趋于-90°）的过程中, 在某一频率f0下必有f=0.（2）LC振荡电路图13 LC振荡电路图13所示LC振荡电路：该电路具有输出功率小, 频率低的特点.LC 振荡电路的选频电路由电感和电容构成, 可以发生高频振荡(几百千赫以上).由于高频运放价格较高, 所以一般用分离元件组成放年夜电路.LC振荡电路, 顾名思义就是用电感L和电容C组成的一个选频网络的振荡电路, 这个振荡电路用来发生一种高频正弦波信号.罕见的LC振荡电路有好多种, 比如变压器反馈式、电感三点式及电容三点式, 它们的选频网络一般都采纳LC并联谐振回路.这种振荡电路的辐射功率跟振荡频率的四次方成正比, 如果要想让这种电路向外辐射足够年夜的电磁波的话, 就必需提高其振荡频率, 而且还必需是电路具备开放的形式.LC振荡电路之所以有振荡, 是因为该电路通过运用电容跟电感的储能特性, 使得电磁这两种能量在交替转化, 简而言之, 由于电能和磁能都有最年夜和最小值, 所以才有了振荡.固然, 这只是一个理想情况, 现实中, 所有的电子元件都有一些损耗, 能量在电容和电感之间转化是会被损耗或者泄露到外部, 招致能量不竭减小.所以LC振荡电路必需要有放年夜元件, 这个放年夜元件可以是三极管, 也可以是集成运放或者其他的工具.有了这个放年夜元件, 这个不竭被消耗的振荡信号就会被反馈放年夜, 从而我们会获得一个幅值跟频率都比力稳定的信号.开机瞬间发生的电扰动经三极管V组成的放年夜器放年夜, 然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0.并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极.设基极的瞬间电压极性为正.经倒相集电压瞬时极性为负, 按变压器同名真个符号可以看出, L2的上端电压极性为负, 反馈回基极的电压极性为正, 满足相位平衡条件, 偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件, 只要三极管电流放年夜系数B和L1与L2的匝数比合适, 满足振幅条件, 就能发生频率F0的振荡信号.LC振荡电路物理模型的满足条件①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线), 从能量角度看没有其它形式的能向内能转化, 即热损耗为零.②电感线圈L集中了全部电路的电感, 电容器C集中了全部电路的电容, 无潜布电容存在.③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波, 是严格意义上的闭合电路, LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化, 即即是电容器内发生的变动电场, 线圈内发生的变动磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场, 向周围空间辐射电磁波.能发生年夜小和方向都随周期发生变动的电流叫振荡电流.能发生振荡电流的电路叫振荡电路.其中最简单的振荡电路叫LC回路.振荡电流是一种交变电流, 是一种频率很高的交变电流, 它无法用线圈在磁场中转动发生, 只能是由振荡电路发生.充电完毕(放电开始)：电场能到达最年夜, 磁场能为零, 回路中感应电流i=0.放电完毕(充电开始)：电场能为零, 磁场能到达最年夜, 回路中感应电流到达最年夜.充电过程：电场能在增加, 磁场能在减小, 回路中电流在减小, 电容器上电量在增加.从能量看：磁场能在向电场能转化.放电过程：电场能在减少, 磁场能在增加, 回路中电流在增加, 电容器上的电量在减少.从能量看：电场能在向磁场能转化.在振荡电路中发生振荡电流的过程中, 电容器极板上的电荷, 通过线圈的电流, 以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变动, 这种现象叫电磁振荡.LC振荡电路特点共射变压器耦合式振荡器功率增益高, 容易起振, 但由于共发射极电流放年夜系数B随工作频率的增高而急剧降低, 故共振荡幅度很容易受到振荡频率年夜小的影响, 因此经常使用于固定频率的振荡器.以上就是为您介绍的关于LC振荡电路工作原理的相关知识, 通过上述讲解, LC回路是所有振荡电路中最简单的一个, 根据输出波形的分歧, 振荡电路可以分为非正弦波振荡和正弦波振荡两种, 而正弦振荡电路又可分为LC振荡电路和RC振荡电路.4自激振荡的消除方法负反馈的引入是为了改善或稳定电路性能, 自激振荡的存在对想要正常放年夜信号的放年夜电路有着较年夜影响, 因此需要消除自激振荡.相位赔偿是自激振荡的主要消除方法, 它分为有两种：一种为滞后赔偿, 一种为超前赔偿.这两中赔偿方式的实质都是破坏发生自激振荡的条件, 或使不存在, 或使频率为时.应当指出, 经常使用的集成运放内部已经设置自激振荡的赔偿网络, 但出于集成运放性能的考虑, 它其实不能完全消振.因此, 适当的外部赔偿方式还是非常需要的.（1）滞后赔偿滞后赔偿的主要思想是设法拉开开环幅频特性函数第一极点频率和第二极点频率之间的频率间隔, 也就是加长开环增益函数幅频特性波特图以十倍频程速率下降的那一段宽度.根据分歧的赔偿方式和需要, 分为以下三种：电容滞后赔偿：这种赔偿是在放年夜电路中时间常数最年夜的回路里并接电容, 使回路的时间常数更年夜, 对应的拐点频率变低.这种方法的优点是较为简单, 但价格是频带变窄.滞后赔偿：电容滞后赔偿损失的带宽较年夜, 这是电容两侧两级放年夜电路的分歧造成的, 若将电容改为串连的, 则可以通过调整的参数来保证两级放年夜电路的相同, 即从开始, 开环增益函数幅频特性波特图以十倍频程速率下降, 损失的带宽减小.密勒效应赔偿：密勒效应的界说为：反相放年夜电路中, 输入与输出之间的分布电容或寄生电容由于放年夜器的放年夜作用,其等效到输入真个电容值会扩年夜倍, 其中是该级放年夜电路电压放年夜倍数.这个定理的可以通过输入, 输出阻抗的界说来证明.利用这个效应, 可以在一级放年夜电路的输入端及输出端之间接一个小电容.这样利于集成电路的设计.（2）超前赔偿超前赔偿是通过使放年夜电路增益为时的相位超前来作用的.一般的反馈系统为纯电阻电路.若在反馈电路中加一电容, 则可以使的超前相移增年夜.（3）电容校正 (主极点校正),在极点频率最低的一级接入校正电容C,使主极点频率降低,-20dB/dec段拉长,尽量获得单极点结构,以破坏幅度条件,使电路稳定.（4）RC校正(极点—零点校正),用RC串连网络取代电容C,这一方面使原来的主极点降低,另一方面引入了一个新的零点,此零点与原来第二个极点抵消,使极点数减少,而且极点也拉开了.这种赔偿可获得较宽的通频带.（5）反馈电容校正,校正电容跨接于晶体管的b、c之间,形成该级的电压并联负反馈,这种校正方法可用较小的电容到达消振目的.5总结当采纳两级级联放年夜时, 输出信号发生自己振荡, 调节两级反馈电路放年夜倍数无法消除振荡.当反馈电路中同时满足以下两个条件会发生自激振荡：（1）反馈电路中增益年夜于1；（2）反馈电路中放年夜部份与反馈部份相位偏差之和满足180度的奇数倍.参考文献[1]华成英, 童诗白, 模拟电子技术基础, 高等教育出书社, 2007.[2]杨家树, 电路与模拟电子技术, 中国电力出书社, 2006.[3]乜国荃, 负反馈电路中的自激振荡和正弦波振荡, 青海师专学报(自然科学版), 2002.[4]闫稳, 王梅, 张桢, 一种高速运算放年夜器电路自激振荡机理分析与改善方法, 通信电源技术, 2010.[5]康华光, 陈年夜钦, 电子技术基础（模拟部份）, 高等教育出书社, 1999.[6]孙肖子, 张企民, 模拟电子技术基础, 西安电子科技年夜学出书社, 1999.[7]阎石, 数字电子技术基础, 高等教育出书社, 2004.Analysis and application of self oscillation。

电脑电源维修教程开始我们要知道计算机开关电源的工作原理。

电源先将高电压交流电（220V）通过全桥二极管整流以后成为高电压的脉冲直流电，再经过电容滤波以后成为高压直流电。

此时，控制电路控制大功率开关三极管将高压直流电按照一定的高频频率分批送到高频变压器的初级。

接着，把从次级线圈输出的降压后的高频低压交流电通过整流滤波转换为能使电脑工作的低电压强电流的直流电。

其中，控制电路是必不可少的部分。

它能有效的监控输出端的电压值，并向功率开关三极管发出信号控制电压上下调整的幅度。

在计算机开关电源中，因为电源输入部分工作在高电压、大电流的状态下，故障率最高；还有就是输出直流部分的整流二极管、保护二极管、大功率开关三极管较易损坏；再就是脉宽调制器TL494的4脚电压是保护电路的关键测试点。

通过对多台电源的维修，总结出了对付电源常见故障的方法。

一、在断电情况下，“望、闻、问、切”由于检修电源要接触到220V高压电，人体一旦接触36V以上的电压就有生命危险。

因此，在有可能的条件下，尽量先检查一下在断电状态下有无明显的短路、元器件损坏故障。

首先，打开电源的外壳，检查保险丝（图5）是否熔断，再观察电源的内部情况，如果发现电源的PCB板上元件破裂，则应重点检查此元件，一般来讲这是出现故障的主要原因；闻一下电源内部是否有糊味，检查是否有烧焦的元器件；问一下电源损坏的经过，是否对电源进行违规的操作，这一点对于维修任何设备都是必须的。

在初步检查以后，还要对电源进行更深入地检测。

用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况，如果电阻值过低，说明电源内部存在短路，正常时其阻值应能达到100千欧以上；电容器应能够充放电，如果损坏，则表现为AC电源线两端阻值低，呈短路状态，否则可能是开关三极管VT1、VT2击穿。

然后检查直流输出部分。

脱开负载，分别测量各组输出端的对地电阻，正常时，表针应有电容器充放电摆动，最后指示的应为该路的泄放电阻的阻值。

1.什么是光波模式？答：光波模式:在一个有边界条件限制的空间内，只能存在一系列独立的具有特定波矢的平面单色驻波。

这种能够存在于腔内的驻波（以某一波矢为标志）称为光波模式。

2.如何理解光的相干性？何谓相干时间、相干长度？答：光的相干性:在不同的空间点上、在不同的时刻的光波场的某些特性的相关性。

相干时间：光沿传播方向通过相干长度所需的时间，称为相干时间。

相干长度：相干光能产生干涉效应的最大光程差，等于光源发出的光波的波列长度。

3.何谓光子简并度，有几种相同的含义？激光源的光子简并度与它的相干性什么联系？答：光子简并度：处于同一光子态的光子数称为光子简并度。

光子简并度有以下几种相同含义：同态光子数、同一模式内的光子数、处于相干体积内的光子数、处于同一相格内的光子数。

联系：激光源的光子简并度决定着激光的相干性，光子简并度越高，激光源的相干性越好。

4.什么是黑体辐射？写出公式，并说明它的物理意义。

答：黑体辐射：当黑体处于某一温度的热平衡情况下，它所吸收的辐射能量应等于发出的辐射能量，即黑体与辐射场之间应处于能量（热）平衡状态，这种平衡必然导致空腔内存在完全确定的辐射场，这种辐射场称为黑体辐射或平衡辐射。

物理意义：在单位体积内，频率处于附近的单位频率间隔中黑体的电磁辐射能量。

5.描述能级的光学跃迁的三大过程，并写出它们的特征和跃迁几率。

答：(1)自发辐射：处于高能级的一个原子自发的向跃迁，并发射一个能量为hv的光子，这种过程称为自发跃迁，由原子自发跃迁发出的光波称为自发辐射。

特征：a)自发辐射是一种只与原子本身性质有关而与辐射场无关的自发过程,无需外来光。

b)每个发生辐射的原子都可看作是一个独立的发射单元，原子之间毫无联系而且各个原子开始发光的时间参差不一，所以各列光波频率虽然相同，均为v，各列光波之间没有固定的相位关系，各有不同的偏振方向，而且各个原子所发的光将向空间各个方向传播，即大量原子的自发辐射过程是杂乱无章的随机过程，所以自发辐射的光是非相干光。

实验报告实验名称：声控报警电路设计实验学生：所属班级：班内序号：一，摘要近年来，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，生活节奏的加快，人们对电子报警器的需求日益增加。

电子报警器应用于安全防范，系统故障，交通运输，医疗救护等领域，和社会生产密不可分。

例如声控报警系统在生活中处处可见，楼道里的声控节能灯，店铺联网报警器等等，其功能简单，成本较低，因而广泛应用于各种家用电器和小电子产品中。

本课题基于应用需求，结合实验要求设计电路。

报告介绍了简易的声控报警器的电路设计和电路的搭建调试。

关键词：报警器；CD4011；无源蜂鸣器；LM358二，引言随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电子设备、电子仪器的出现日新月异，在市场上电子产品的竞争较为激烈。

本课程设计利用驻极体式咪头作为声传感器获得电压，经LM358放大电路两级放大，然后通过电压比较器和多谐振荡器,输出驱动蜂鸣器和发光二极管工作报警。

1，设计要求1，设计任务要求设计一个声控报警电路，在麦克风附近击掌（模拟异常响动），电路能发出报警声，持续时间大于5秒。

声音传感器采用驻极体式咪头，蜂鸣器用无源式蜂鸣器。

2，提高要求1，增加报警灯，使其闪烁报警；2，增加输出功率，提高报警音量，加强威慑力。

2，电路设计1，系统组成框图2，系统总体设计思路驻极体式咪头作为声音传感器，将击掌产生的声音信号转化为电信号，微弱的电信号经过同相放大器放大后便于传输和驱动，放大信号进入同相比较器，比较器根据实验可以设置合理的比较电压V REF，当放大信号高于比较电压V REF时，放大器输出高电平促发方波振荡器开始工作，振荡产生的方波经三极管放大即可驱动无源式蜂鸣器发出报警声音。

但由于一次拍手产生的电信号只有短暂的脉冲，故还需要在比较器后加入延时电路，减缓脉冲电压下降的速度来实现延时报警。

3，单元电路设计思路声音采集单元设计原理简述驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。