Синхронізація коливань
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Синхронізація коливань

Синхронізація коливань, встановлення і підтримка такого режиму коливань два або декількох систем, при якому їх частоти рівні або кратні один одному. Наприклад, якщо є зв'язана система, що складається з двох автоколивальних систем з частотами w 1 і w 2 , то у разі, коли w 2 близько до w 1 , відбувається С. до., тобто системи починають вагатися з однією і тією ж частотою w. Чим більше величина зв'язку між системами, тим при більшій різниці частот Dw = |w 2 —w 1 |відбувається С. к.; Dw називається смугою С. до. Розрізняють взаємну С. до. зв'язаних систем, при якій кожна з систем діє на іншу і частота С. до. відрізняється від обох вихідних частот, і примусову С. до., або захоплення частоти, при якому зв'язок між системами такий, що одна з них (що синхронізує) впливає на іншу (що синхронізується), а зворотний вплив повністю виключено; в цьому випадку в системі встановлюється вагання з частотою синхронізуючої системи.

  Причина появи взаємною С. до. 2 систем полягає в тому, що за наявності зв'язку між ними в кожній з них, окрім власних коливань, виникають вимушені коливання під впливом другої системи. Вимушені коливання в автоколивальній системі (наприклад, в генераторі) надають двояку дію на власні коливання цієї системи. З одного боку, відбувається захоплення частоти власних коливань і її наближення до частоти зовнішньої сили; з іншої — вимушені коливання пригнічують амплітуду власних коливань і можуть їх повністю погасити.

  Взаємна С. до. має місце при частотах, близьких до кратних w 1 /w 2 = п/т (де п і т— цілі числа). При цьому чим більше п і т, тим вже область С. до. Тому С. до. при великих п і т спостерігається лише у разі, коли хоч би один з взаємодіючих генераторів є генератором релаксаційного типа, наприклад генератором пилкоподібних коливань. При взаємній С. до. двох генераторів, що сильно розрізняються по потужності, потужніший генератор грає роль що синхронізує, а менш потужний — що синхронізується. Цей випадок є перехідним від взаємної С. до. до примусової.

  С. до. має велике значення в техніці, оскільки дозволяє автогенераторам, генераторам змінного струму, синхронним моторам і ін. нелінійним системам входити в синхронний режим і стійко працювати в межах кінцевої смуги частот, а також дозволяє декільком генераторам стійко працювати на загальну мережу енергосистеми або декільком радіопередавачам на одну антену. С. до. використовується при створенні помножувачів і дільників частоти. У складних нелінійних системах, що генерують декілька частот, можлива С. до. на різних комбінаційних частотах системи. Наприклад, С. до. на різницевій частоті застосовується при синхронізації мод лазера . С. до. застосовується в медицині, коли, наприклад, хворим з порушенням ритму серця імплантують електронний синхронізатор сердечного ритму (т.з. кардіостимулятор).

  Літ.: Теодорчик До. Ф., Автоколивальні системи, М. — Л., 1952; Блехман І. І., Синхронізація динамічних систем, М., 1971; Хаяси Т., Нелінійні коливання у фізичних системах, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1968.

  Ст Н. Паригин.