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前面關(guān)于振鈴已經(jīng)寫過4篇：
既然已經(jīng)把問題拋出來，但總要想辦法解決，也有粉絲留言如何解決這振鈴，于是就有今天的第5篇。
1、信號振鈴是啥
信號振鈴，其實(shí)是一種阻尼振蕩。與其說研究信號振鈴，不如直接討論阻尼振蕩系統(tǒng)。依稀記得本科相關(guān)課程中講過這部分內(nèi)容，但我已還給老師，我們還是看看百度吧。
“阻尼振動是指，由于振動系統(tǒng)受到摩擦和介質(zhì)阻力或其他能耗而使振幅隨時間逐漸衰減的振動，又稱減幅振動、衰減振動。”——百度百科
我們把這個概念移植到電學(xué)上，大概可以理解為，由于信號振蕩系統(tǒng)受到電介質(zhì)阻力或其他能耗而使信號振幅逐漸減小的震動(僅供參考)。下圖中的RLC就是一個信號振鈴系統(tǒng)，這里的電阻就是消耗能量的電介質(zhì)。
2、阻尼振蕩的分類
根據(jù)阻尼比的不同，阻尼振蕩狀態(tài)可以分為：過阻尼、臨界阻尼、欠阻尼，如下圖所示：
（1）當(dāng)0<阻尼比<1時，處于欠阻尼狀態(tài)；
（2）當(dāng)阻尼比=1時，處于臨界阻尼狀態(tài)；
（3）當(dāng)阻尼比>1時，處于過阻尼狀態(tài)。
由于涉及機(jī)械振動方面的知識，不是我們分析的重點(diǎn)，這里不做展開。感興趣的可以自行腦補(bǔ)。
(圖片 來自網(wǎng)絡(luò))
從上圖可以看出，在欠阻尼狀態(tài)時，系統(tǒng)仍處于振蕩狀態(tài)。而在臨界阻尼和過阻尼狀態(tài)時，系統(tǒng)振蕩狀態(tài)消息。于是，回頭看我們的信號振鈴系統(tǒng)，如果要消除信號振鈴，就要讓系統(tǒng)工作在臨界阻尼和過阻尼狀態(tài)。
3、如何調(diào)整振鈴系統(tǒng)狀態(tài)
如何調(diào)整振鈴系統(tǒng)的工作狀態(tài)？要搞清楚這個問題，我們就要弄清楚信號振鈴系統(tǒng)不同工作狀態(tài)的邊界線。
上一篇文章我們探討品質(zhì)因數(shù)Q，并得出結(jié)論：通過計算RLC電路的Q值來評估諧振的強(qiáng)度。那今天我們就把這個結(jié)論再拔高一層，從金剛境提升至指玄境，《雪中悍刀行》的雪粉應(yīng)該懂的哈。
指玄境：RLC電路的Q值與1/2的關(guān)系，可以表征信號振鈴狀態(tài)。
（1）Q<1/2時，處于過阻尼狀態(tài)；
（2）Q=1/2時，處于臨界阻尼狀態(tài)；
（3）Q>1/2時，處于欠阻尼狀態(tài)。Q值越大，諧振越強(qiáng)。
為了更具實(shí)戰(zhàn)性，我們再升一層，從指玄境提升至天象境，距離陸地神仙境只差一步之遙。我們再把Q值與1/2的關(guān)系轉(zhuǎn)化為R/L/C之間的關(guān)系。
天象境：RLC電路的R與2√L/C的關(guān)系，可以表征信號振鈴狀態(tài)。
（1）R>2√L/C時，處于過阻尼狀態(tài)；
（2）R=2√L/C時，處于臨界阻尼狀態(tài)；
（3）R<2√L/C時，處于欠阻尼狀態(tài)。R值越小，諧振越強(qiáng)。
在對照上一篇文章中，在L=1uH，C=10pf，振幅1V的正弦波輸入條件下：
當(dāng)R=100歐姆，Q=3.16，仿真波形峰值達(dá)3.12V；
當(dāng)R=50歐姆，Q=6.3V，仿真波形峰值達(dá)6.2V；
當(dāng)R=10歐姆，Q=31.6，仿真波形峰值達(dá)30V。
可以看出：
①3種情況的Q值都大于1/2，都處于欠阻尼狀態(tài)，都會有振鈴出現(xiàn)；
②R值均小于2√L/C(計算值為632)，均處于欠阻尼狀態(tài)；
③R值越小，諧振越強(qiáng)。
結(jié)合前面所講述的內(nèi)容，我們可以得出結(jié)論：
如果要消除振鈴，需要使R>=2√L/C。
4、仿真-消除振鈴
上面都是理論分析，不能光說不練，咱也通過仿真驗(yàn)證下。
仿真模型仍然使用文章開頭的電路模型。為了更明顯的觀察振鈴，我們的信號源VG1使用1MHz的方波。
我們先看下R值取100Ω、50Ω、10Ω的仿真情況。
如上圖所示，輸出端VF3均有明顯振鈴現(xiàn)象，且R越小，振蕩越強(qiáng)。符合前面的理論分析。
根據(jù)計算：
R值=632時，處于臨界阻尼；
R值>632Ω時，處于過阻尼。
那我們就看下R值分別取500Ω、630Ω、750Ω時的振鈴電路的仿真結(jié)果。
如上圖所示：
（1）當(dāng)R值取500Ω時，明顯看到信號有過沖，這是有振鈴的表現(xiàn)，此時處于欠阻尼狀態(tài)；
（2）當(dāng)R值取630Ω時，信號無過沖，振鈴被消除，此時處于臨界阻尼狀態(tài)；
（3）當(dāng)R值取750Ω時，信號無過沖，振鈴被消除，此時處于過阻尼狀態(tài)。
這剛好驗(yàn)證了前面說過的：如果要消除信號振鈴，就要讓系統(tǒng)工作在臨界阻尼和過阻尼狀態(tài)。
5、總結(jié)
阻尼振蕩狀態(tài)可以分為：過阻尼、臨界阻尼、欠阻尼。
如果要消除信號振鈴，就要讓系統(tǒng)工作在臨界阻尼和過阻尼狀態(tài)。
金剛境：通過計算RLC電路的Q值來評估諧振的強(qiáng)度。Q越大，振鈴越強(qiáng)。
指玄境：RLC電路的Q值與1/2的關(guān)系，可以表征信號振鈴狀態(tài)。
天象境：RLC電路的R與2√L/C的關(guān)系，可以表征信號振鈴狀態(tài)。
如果要消除振鈴，需要使R>=2√L/C。
截止到目前，關(guān)于信號振鈴，我想聊的內(nèi)容基本寫完了，鏈接詳見文章開頭，共計5篇：
①從LC諧振維度分析了振鈴現(xiàn)象；
②分析了電源SW出現(xiàn)振鈴的原因；
③從頻域和時域維度分析LC諧振網(wǎng)絡(luò)的選頻特性；
④LC網(wǎng)絡(luò)發(fā)生諧振時輸出波形的幅值評估以及諧振強(qiáng)度與Q值關(guān)系；
⑤消除信號振鈴的思路以及如何通過Q值或RLC來消除振鈴。
怎么樣？一個簡短的問題，給出的回答可淺可深。我的助攻只能到這里，能否晉升到陸地神仙境，一劍開天門，就看你的造化了！
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