Комбінаційні коливання, коливання, що виникають при впливі на нелінійну систему двох або більшого числа гармонійних коливань з різними частотами складових. Частоти комбінаційних коливань виражаються через суми або різниці частот кожної пари, які впливають на систему коливань або їх складових. У найпростішому випадку, коли на систему діють два коливання з частотаміω1 і ω2. спектр вимушених коливань містить складові з частотаміω = mω1 ± nω2. де m і n - цілі числа.
Підіб'ємо до нелінійного пристрою, характеристика якого зображується з достатнім наближенням формулою
i = αu + βu 2 (1)
суму двох синусоїдальних напруг
або після чергових перетворень,
Звідси видно, що струм складається з постійної слагающей і коливань шести різних частот: ω1. ω2. 2ω1. 2ω2. ω1 -ω2. ω1 + ω2. Кожне з цих коливань може бути виділено з допомогою налаштованого на нього резонансного контуру. Коливання з частотами ω1 -ω2 і ω1 + ω2. виникають тільки при наявності обох складають u1. u2 підводиться коливання u. називаються комбінаційними коливаннями. а їх частоти комбінаційними частотами. Частота ω1 -ω2 називається різницевої, а частота ω1 + ω2 - сумарною. Разностная частота становить особливий інтерес.
Якщо характеристика має більш складний вид, ніж (1), виходять більш складні комбінаційні частоти виду mω1 ± nω2. де m, n - цілі.
Використовується в науково-технічних ефектах
Виникнення комбінаційних коливань лежить в основі більшості методів перетворення частоти - модуляції. детектування. отримання проміжної частоти. Комбінаційні коливання можуть виникнути також в лінійній системі, якщо який-небудь з її параметрів періодично змінюється. У цьому випадку навіть при впливі одного гармонійного коливання можуть виникнути комбінаційні коливання з частотою. відповідної лінійної комбінації двох частот. впливає і частоти зміни параметра.
Якщо характеристика має більш складний вид, ніж (1), виходять більш складні комбінаційні частоти виду mω1 ± nω2. де m, n - цілі.
Так називається метод, застосовуваний для прийому на слух радіотелеграфних сигналів. На вхід нелінійного пристрою подається сума коливання
u = A [1 + f (t)] cosωt,
приходить від передавача, і коливання
Освіта разностного коливання лежить також в основі дії супергетеродинного приймача, найбільш широко застосовується в даний час типу радіоприймачів. У ньому приходить модульоване коливання і синусоїдальне коливання u0 = A0 cosω0 t, створюване гетеродином, підводяться до двох електродів «змішувальної» лампи. Вона утворює коливання, пропорційне
Обидва доданків (коливання різницевої частоти ω-ωo і сумарною частоти ω + ωo) модульовані по амплітуді. Форма модуляції така ж, як у приходить коливання. Частота гетеродина змінюється при прийомі тієї чи іншої станції. Ручка налаштування приймача змінює одночасно ємність конденсатора вхідного контуру приймача (він налаштовується на частоту ω) і місткість конденсатора гетеродина (рухливі пластини обох конденсаторів насаджені на загальну вісь). Контури сконструйовані так, що різницева частота при повороті ручки настройки приймача залишається постійною. Далі відбуваються виділення за допомогою резонансу і посилення різницевого коливання і, нарешті, його демодуляція, після чого демодулювати коливання посилюється і подається на гучномовець (рис.1).
Блок-схема супергетеродинного приймача
Коли на вухо одночасно діють два синусоїдальних звукових коливання великої інтенсивності, що мають різні частоти ω1 і ω2 ми чуємо не тільки тони, відповідні цим частотам, а й додаткові тони частоти ω1 - ω2 і ω1 + ω2. Ці комбінаційні тони утворюються внаслідок нелінійності в самому вусі. Нелінійність пов'язана з тим, що зсув барабанної перетинки вуха (і деяких інших його частин) не строго пропорційно тиску, т. Е. Не підкоряється в точності закону Гука.
В акустиці можливий і інший механізм утворення комбінаційних тонів, абсолютно не пов'язаний з вухом. Він обумовлений нелінійністю середовища, в якій відбувається поширення звуку, зокрема повітря. Але ця нелінійність починає грати роль лише при інтенсивності набагато більших, ніж ті, при яких вже відчуваються комбінаційні тони, які утворюються через нелінійність вуха.
1. Велика Радянська енциклопедія / Гол. ред. А.М. Прохоров. Ред. кол. Н.К.Байбаков, В.Х. Василенко, Л.М. Володарський, В.В. Вольський и др М. Радянська енциклопедія, 1987 р
2. "Основи теорії коливань" Мігулін В.В, Медведєв В.І. Мустель О.Р. Паригін В.М. - М. Наука, 1978.
Необхідна підтримка вбудованих фреймів.