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在電子世界中，什麼是放鬆震盪器的關鍵原理？
放鬆震盪器是一種非線性的電子震盪器電路，能夠生成如三角波或方波等非正弦波的重複輸出信號。該電路由一個反饋迴路組成，並包含開關裝置，例如晶體管、比較器、繼電器、運算放大器或隧道二極體等負電阻裝置。它通過電阻不斷地對電容器或電感進行充電，直到達到一定的閾值後，再進行放電。在這個過程中，震盪器的週期主要取決於電容器或電感電路的時間常數。
放鬆震盪器與其他類型的電子震盪器不同，例如線性震盪器，它使用放大器反饋來激發共振振盪，從而生成正弦波。
放鬆震盪器的應用範圍廣泛。雖然它適合產生低頻信號，通常低於音頻範疇，但仍然找到了多種用途，例如閃爍燈光（如轉向燈）和電子叫喚器。它們也被用於電壓控制的震盪器、逆變器、開關電源以及功能發生器等設備。
有趣的是，放鬆震盪器的概念不僅限於電子工程，還被廣泛應用於許多科學領域中的動態系統，這些系統也會產生非線性振盪，並可以使用與電子放鬆震盪器相同的數學模型來分析。例如，地熱噴泉、神經細胞網絡、溫控加熱系統以及人類心跳等，都可以被建模為放鬆震盪器。
放鬆振盪特徵為兩個交替過程：一個長的放鬆期和一個短的衝動期，這些過程交替持續進行。
電子放鬆震盪器的進展
第一個放鬆震盪器電路，即無穩態多振盪器，於第一次世界大戰期間由亨利·亞伯拉罕和尤金·布洛赫發明。巴爾塔沙·范德波爾於1920年首次區分放鬆震盪與諧波震盪，並創造了“放鬆震盪器”這一術語。他還推導出第一個放鬆震盪器的數學模型，即著名的范德波爾震盪器模型。
放鬆震盪器可根據不同的電路結構分為兩類：鋸齒波、掃描波或回饋震盪器以及無穩態多振盪器。鋸齒波震盪器中能量儲存的電容器充電速度較慢，但放電快幾乎立刻完成，因此輸出波形主要呈鋸齒波形。在無穩態多振盪器中，電容器的充電與放電過程都透過電阻進行，輸出波形則含有上升和下降的斜坡。
放鬆震盪器的應用
放鬆震盪器因其設計相對簡單而且易於在集成電路中製作而被廣泛使用。它們不需要如LC震盪器般使用電感，因而更方便篩選和調整。這類震盪器在時基電路、音頻應用和測試儀器中都能發揮重要作用，如電子管時代的電子器樂和CRT示波器的時間基準電路。
雖然放鬆震盪器易於設計，但其相位噪聲和頻率穩定性卻不及線性震盪器。
放鬆震盪器的未來與挑戰
隨著微電子技術的發展，許多簡單的放鬆震盪器已開始採用專用的集成電路，如555計時器芯片，來取代早期使用的負電阻裝置（如霓虹燈或單極晶體管）。近年來，各式波形產生器、時間延遲電路和其他電子應用中，放鬆震盪器均展現出其不可或缺的作用。
綜觀放鬆震盪器的歷史、應用與發展，這類電路無疑在電子科技中扮演著舉足輕重的角色，但伴隨著科技的變革，未來是否有可能出現更高效或更穩定的震盪器設計呢？
