参数振荡器
编辑参数振荡器是一种驱动谐波振荡器,其中通过在某个频率下改变系统的某些参数来驱动振荡,通常不同于振荡器的固有频率。 参数振荡器的一个简单示例是一个孩子通过定期站立和蹲下来增加秋千振荡的大小,从而在操场上荡秋千。 孩子的动作改变了摆动的惯性矩,就像钟摆一样。 孩子的泵运动必须是秋千摆动频率的两倍。 可以改变的参数示例是振荡器的共振频率 ω和阻尼 β 。
参数振动器用于物理学的多个领域。 经典的变容二极管参量振荡器由连接到谐振电路或空腔谐振器的半导体变容二极管组成。 它通过施加变化的偏置电压来改变二极管的电容来驱动。 改变二极管电容的电路称为泵或驱动器。 在微波电子学中,基于波导/YAG 的参量振荡器以相同的方式运行。 另一个重要的例子是光学参量振荡器,它将输入激光波转换为两个较低频率的输出波 .
当以低于振荡的泵浦水平运行时,参量振荡器可以放大信号,形成参量放大器 (paramp)。 变容二极管参量放大器是作为无线电和微波频率范围内的低噪声放大器开发的。 参量放大器的优点是它的噪声比基于晶体管或真空管等增益器件的放大器低得多。 这是因为在参量放大器中,电抗而不是(产生噪声的)电阻发生变化。 它们用于射电望远镜和航天器通信天线中的噪声极低的无线电接收器。
当系统被参数化激励并以其谐振频率之一振荡时,参数化谐振发生在机械系统中。 参数激励不同于强制,因为该动作表现为对系统参数的随时间变化的修改。
历史
编辑参数振荡首先在力学中被发现。 迈克尔法拉第 (1831) 是xxx个注意到一个频率的振荡被双倍频率的力激发的人,在一个兴奋唱歌的酒杯中观察到的波纹(皱纹表面波)。 Franz Melde (1860) 通过使用音叉以两倍于弦的共振频率周期性地改变张力,在弦中产生参量振荡。 参量振荡首先被 Rayleigh (1883,1887) 视为一种普遍现象。
它在许多领域被应用于低噪声无线电接收机,并已广泛应用于射电望远镜、卫星地面站和远程雷达。 它是当今使用的主要参量放大器类型。 从那时起,参量放大器就与其他非线性有源器件(如约瑟夫森结)一起构建。
该技术已扩展到使用非线性晶体作为有源元件的光学参量振荡器和放大器中的光学频率。
数学分析
编辑参量振荡器是一种谐振子,其物理特性随时间变化。
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