موضوع مقاله: نوسان‌ساز آرامشی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # نوسان‌ساز آرامشی | مقدمه: در الکترونیک یک نوسان‌ساز آرامشی یک مدار نوسان‌ساز الکترونیکی غیر خطی است که یک سیگنال خروجی تکراری غیرسینوسی، مانند یک موج مثلثی یا موج مربعی را تولید می‌کند. | ## بخش 1: نوسان‌ساز آرامشی | نوسان‌سازهای آرامشی برای تولید سیگنال‌هایی با فرکانس پایین برای کاربردهایی مانند چراغ چشمک زن (چراق راهنما) و بوق‌های الکترونیکی و در نوسان‌سازهای کنترل‌شده با ولتاژ (وی‌سی‌او)، اینورترها و منبع تغذیه کلیدزنی، مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال دو-شیب و فانکشن ژنراتور استفاده می‌شوند. اصطلاح نوسان‌ساز آرامشی همچنین در بسیاری از زمینه‌های گوناگون علوم که نوسانات غیرخطی تولید می‌کنند به سیستم‌های دینامیکی اطلاق می‌شود و می‌تواند با استفاده از همان مدل ریاضی نوسان‌سازهای آرامشی الکترونیکی تجزیه و تحلیل شود., به عنوان مثال، آبفشان‌های زمین گرمایی، شبکه‌های آتش‌کننده سلول‌های عصبی، سیستم‌های گرمایشی کنترل شده با ترموستاتPippard, The Physics of Vibration, p. 41-42 واکنش‌های شیمیایی جفت‌شده، تپش قلب انسان زمین‌لرزه‌ها، جیرجیر گچ بر روی تخته‌سیاه، جمعیت چرخه‌ای حیوانات شکارچی و شکار و سامانه‌های فعال‌سازی ژن به عنوان نوسان‌سازهای آرامشی مدل‌سازی شده‌اند. نوسان‌سازهای آرامشی با دو فرایند متناوب در مقیاس‌های زمانی مختلف مشخص می‌شود: یک دوره آرامش طولانی که طی آن سیستم به یک نقطه تعادل نزدیک می‌شود، تناوب با یک دوره تکانشی کوتاه که در آن نقطه تعادل جابجا می‌شود. نوسان‌سازهای آرامشی نوعی چرخه محدود است و در نظریهٔ کنترل غیرخطی مورد مطالعه قرار می‌گیرد.see Ch. بالتازار وان دِر پُل برای اولین بار نوسان‌ساز آرامشی را از نوسان‌ساز هارمونیکی متمایز کرد، اصطلاح «نوسان‌ساز آرامشی» را به وجود آورد و اولین مدل ریاضی یک نوسان‌ساز آرامشی، مدل قدرت‌مند نوسان‌ساز وان دِر پُل در سال ۱۹۲۰ به دست آورد. تخلیه خازن مشابه روند آرامش تنش، از بین رفتن تدریجی تغییر شکل و بازگشت به حالت تعادل در یک محیط غیرکشسان است. نوسان‌ساز آرامشی را می‌توان به دو کلاس تقسیم کرد نوسان‌ساز دندان‌اره‌ای، جاروب یا فلای‌بک: در این نوع، خازن ذخیره‌کننده انرژی به آرامی شارژ می‌شود اما به سرعت و بلافاصله با اتصال کوتاه از طریق قطعه کلیدزنی تخلیه می‌شود؛ بنابراین فقط یک «سطح شیب دار» در شکل موج خروجی وجود دارد که تقریباً کل دوره تناوب را می‌گیرد. | ## بخش 2: نوسان‌ساز آرامشی | ولتاژ روی خازن یک موج دندان‌اره‌ای است، در حالی که جریان عبوری قطعه کلیدزنی توالی پالس‌های کوتاه است. مولتی ویبراتور آستابل: در این نوع، خازن به آرامی از طریق یک مقاومت هم شارژ می‌شود و هم تخلیه می‌شود، بنابراین شکل موج خروجی از دو قسمت تشکیل می‌شود، یک سطح شیب دار افزایشی و یک سطح شیب دار کاهشی. ولتاژ روی خازن یک شکل‌موج مثلثی است، در حالی که جریان عبوری قطعه کلیدزنی یک موج مربعی است. کاربردها نوسان‌ساز آرامشی معمولاً برای تولید سیگنال‌های با فرکانس پایین برای کاربردهایی مانند چراغ چشمک زن و بوق الکترونیکی استفاده می‌شوند. در دوران لامپ خلأ از آنها به عنوان نوسان‌سازها در اندام‌های الکترونیکی و مدارهای انحراف افقی و مبنای‌های زمانی برای اسیلوسکوپ‌های سی‌آرتی استفاده می‌شد. یکی از رایج‌ترین مدارهای انتگرال‌گیر میلر بود که توسط آلن بلوملین اختراع شد، که از لامپ‌های خلأ به عنوان منبع جریان ثابت برای تولید یک شکل‌موج سطح شیب‌دار بسیار خطی استفاده می‌کرد. نوسان‌سازهای آرامشی به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند زیرا طراحی آنها آسان‌تر از نوسان‌سازهای خطی است، ساخت آنها بر روی تراشه‌های مدار مجتمع آسان‌تر است زیرا به سلف‌هایی مانند نوسان‌سازهای LC نیازی ندارند و می‌توان آنها را در محدوده فرکانس وسیعی تنظیم کرد. با این حال آنها دارای نویز فاز بیشتر و پایداری فرکانس ضعیف‌تری نسبت به نوسان‌سازهای خطی هستند. | ## بخش 3: نوسان‌ساز آرامشی | تایترون، دیاک ، ترانزیستور دو قطبی معکوس-بایاس‌شده، یا ترانزیستور تک‌پیوندی) موازی با خازن متصل شده، ساخت. اجرای جایگزین با تایمر ۵۵۵ یک نوسان‌ساز آرامشی مشابه را می‌توان با آی‌سی تایمر ۵۵۵ (در حالت بی‌ثبات عمل می‌کند) که جای لامپ نئون بالا را می‌گیرد، ساخت. اسیلاتور القایی قاب| مبانی اسیلاتور مسدود کننده حالت جامد یک نوسان‌ساز مهارساز از خواص القایی ترانسفورماتور پالس برای تولید امواج مربعی با راه‌اندازی ترانسفورماتور به حالت اشباع استفاده می‌کند، که سپس جریان تغذیه ترانسفورماتور را تا زمان تخلیه و غیراشباع کردن ترانسفورماتور قطع می‌کند، که پس از آن یک پالس دیگر از جریان تغذیه را می‌چکاند، به‌طور کلی از یک تک ترانزیستور به عنوان عنصر کلیدزنی استفاده می‌شود. تنظیم شده با دوسر مقاومت تقسیم ولتاژ: با استفاده از قانون اهم و معادله دیفرانسیل خازن بدست می‌آید: بازنویسی مجدد معادلات دیفرانسیل به فرم استاندارد نتایج زیر را ایجاد می‌کند: توجه داشته باشید که دو جواب برای معادله دیفرانسیل وجود دارد، جواب تحریک شده یا خصوصی و جواب همگن. با استفاده از تبدیل لاپلاس برای حل معادله همگن منجر می‌شود به مجموع جواب خصوصی و همگن است. جایگزینی در معادله قبلی ما، فرکانس نوسان ابتدا بیایید برای سهولت محاسبه فرض کنیم که . با نادیده گرفتن شارژ اولیه خازن، که برای محاسبه فرکانس بی‌ربط است، توجه داشته باشید که شارژها و تخلیه‌ها بین و است. | ## جمع‌بندی | با در نظر گرفتن این مسئله در نهایت فرمولی از این شکل بدست می‌آوریم: که منجر به نتیجه فوق می‌شود .