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振鈴現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要與信號(hào)傳輸過(guò)程中的阻抗變化有關(guān)。當(dāng)信號(hào)在傳輸線上遇到阻抗不匹配的地方,就會(huì)發(fā)生信號(hào)的反射。這種反射可能是由驅(qū)動(dòng)端發(fā)出的信號(hào),也可能是由遠(yuǎn)端反射回來(lái)的信號(hào)。此外,雜散電容和引線電感的存在也是導(dǎo)致上沖和振鈴的根本原因。大量的實(shí)驗(yàn)也表明,陰線電阻可使脈沖的平均振幅減??;而雜散電容和引線電感的存在,則是產(chǎn)生上沖和振鈴的根本原因。
值得注意的是,振鈴現(xiàn)象可能帶來(lái)一些負(fù)面影響。首先,振鈴信號(hào)的頻率一般較高,這可能對(duì)周?chē)钠骷a(chǎn)生EMI干擾,影響其他器件的正常工作,甚至可能導(dǎo)致器件燒毀。其次,由于振鈴產(chǎn)生的電壓波動(dòng)可能會(huì)多次跨越邏輯電平的電壓閾值,從而造成接收端的誤判。因此,理解和掌握振鈴現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)制對(duì)于電路設(shè)計(jì)和優(yōu)化具有重要意義。
在實(shí)際電路中,有多種方法可以減小和抑制上沖及振鈴現(xiàn)象。首先,可以利用具有較大電阻的傳輸線或是人為地串入適當(dāng)?shù)淖枘犭娮?,這樣可以有效地減小脈沖的振幅,從而達(dá)到減小上沖和振鈴程度的目的。其次,調(diào)整反饋網(wǎng)絡(luò)中的阻抗和電容等參數(shù)也是一種有效的方法,通過(guò)改變反饋信號(hào)的相位差和幅度,可以降低振鈴現(xiàn)象的發(fā)生概率。此外,增加阻尼是另一種常用的策略,可以通過(guò)增加電阻或電感來(lái)達(dá)到這個(gè)目的。
值得注意的是,雖然上述方法可以在一定程度上消除振鈴現(xiàn)象,但并不能完全消除其帶來(lái)的所有問(wèn)題。例如,過(guò)大的阻尼可能會(huì)影響電路的性能。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體情況進(jìn)行權(quán)衡和選擇。同時(shí),理解和掌握振鈴現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)制對(duì)于電路設(shè)計(jì)和優(yōu)化具有重要意義。
濾波器振鈴現(xiàn)象
濾波器振鈴現(xiàn)象,通常出現(xiàn)在信號(hào)處理中。理想低通濾波器在實(shí)際應(yīng)用中可能產(chǎn)生這種振鈴現(xiàn)象。比如在圖像處理中,若選用的頻域?yàn)V波器具有陡峭的變化,則可能會(huì)在輸出圖像的灰度劇烈變化處產(chǎn)生震蕩,這種現(xiàn)象就被稱(chēng)為“振鈴”。
值得注意的是,濾波器除了可能出現(xiàn)振鈴現(xiàn)象,其主要的功能還是用來(lái)有效濾除通信中的噪音干擾,保證信號(hào)的清晰傳輸。例如,在語(yǔ)音信號(hào)處理中,使用濾波器可以提高通話質(zhì)量,進(jìn)而減少M(fèi)OS振鈴現(xiàn)象的出現(xiàn)。
紋波現(xiàn)象和振鈴現(xiàn)象
紋波現(xiàn)象與振鈴現(xiàn)象,盡管都涉及到振蕩的問(wèn)題,但它們?cè)诰唧w表現(xiàn)和成因上存在顯著差異。
首先,紋波現(xiàn)象主要源于控制器輸出的持續(xù)振蕩。這種振蕩會(huì)直接影響系統(tǒng)的輸出,導(dǎo)致系統(tǒng)輸出始終存在波動(dòng),即紋波。
而振鈴現(xiàn)象則是指數(shù)字控制器的輸出以二分之一采樣頻率大幅度衰減振蕩的現(xiàn)象。此外,在開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用電路中,我們測(cè)試MOS管或者二極管兩端的電壓,經(jīng)常能夠觀測(cè)到其在開(kāi)關(guān)狀態(tài)下的“振鈴”現(xiàn)象。同時(shí),通信中的音頻噪聲問(wèn)題,例如表現(xiàn)為話音信號(hào)中出現(xiàn)明顯的回聲和共鳴現(xiàn)象的MOS振鈴現(xiàn)象,也屬于該范疇。
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)振鈴現(xiàn)象
在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中,振鈴現(xiàn)象是一個(gè)獨(dú)特的動(dòng)態(tài)行為,它是指數(shù)字控制器的輸出以三分之一采樣頻率大幅度衰減的震蕩。這種振蕩形式與前面提到的最少拍有紋波系統(tǒng)中的文波有所區(qū)別,主要的特征是振鈴振蕩是衰減的。此外,被控對(duì)象中慣性環(huán)節(jié)的低通特性使得這種振蕩對(duì)系統(tǒng)的輸出無(wú)任何影響。
振鈴現(xiàn)象的產(chǎn)生原因涉及到純滯后時(shí)間的大小、采樣周期、閉環(huán)時(shí)間常數(shù)和被控對(duì)象的特性等多個(gè)因素。在實(shí)際的系統(tǒng)中,可能需要設(shè)計(jì)者根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求,合理選擇和調(diào)整這些參數(shù),以達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)性能的目標(biāo)。
,盡管振鈴現(xiàn)象可能對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能產(chǎn)生影響,但在一些應(yīng)用中,例如開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用電路中,由于MOS管或者二極管兩端的電壓在開(kāi)關(guān)狀態(tài)下產(chǎn)生的“振鈴”現(xiàn)象,卻可能被用來(lái)測(cè)試設(shè)備的性能。因此,對(duì)于振鈴現(xiàn)象的理解和應(yīng)用,需要根據(jù)實(shí)際的場(chǎng)景和需求進(jìn)行區(qū)分和處理。