Värähtelijä

Värähtelijä tarkoittaa yleisesti järjestelmää, joka osoittaa toistuvaa, säännöllistä liikettä tai sähköistä värähtelyä. Käytetty termi kattaa sekä mekaaniset että sähköiset ja elektromechaniset järjestelmät, joissa energian siirtyminen ja palautuminen saa aikaan jatkuvan värählyksen tai sen ylläpitämisen.

Mekaaninen värähtelijä muodostuu tavallisesti massasta, jousesta ja mahdollisesta vaimennuksesta. Esimerkki on massan ja jousen muodostama m x¨ + c x˙ + k x = F(t). Jyvittäessä vakiinnuttaa luonnollisen taajuuden ω0 = √(k/m) sekä vaimennuskertoimen tai laadun (Q). Värähtely voi olla vapaa (ilman ulkoista voimaa) tai driven (sijoitettu ulkoinen voima). Vaimennus vaikuttaa värähtelyn amplitudiin ja sen keston.

Sähköiset ja elektromechaniset värähtelijät käyttävät energiaa siirtääkseen tai säilyttääkseen taajuuden muodostuksessa. Esimerkkejä ovat LC-verkot, joissa energia vuorottelee sähkömagneettisessa kentässä, sekä erilaiset resonanssipiirit, joiden taajuus määräävät niiden toiminnan. Ideaalissa LC- circuitissa taajuus on ω0 = 1/√(LC); käytännössä vastus ja muut häviöt vaimentavat ja voivat vaatia aktiivista vahvistusta ylläpitääkseen värähtelyn.

Sovellukset kattavat ajanmittauksen ja viestinnän (kellot, radio- ja televisiovastaanotto, verkkotekniikat), MEMS- ja kvartsikristallien kaltaiset tarkat värähtelylähteet sekä haptiset järjestelmät. Viimeksi mainituissa värähtelijä voi viitata pieniin värinävamotorin kaltaisiin laitteisiin, jotka tuottavat tärinää esimerkiksi puhelimissa ja peliohjaimissa. värähtelijät ovat keskeisiä sekä tieteen että teknologian monissa osa-alueissa.