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Amplificação de pequenos sinais em osciladores parametricamente forçados.

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dc.creator.ID SANTOS, D. M. G. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/9502411491585338 pt_BR
dc.contributor.advisor1 BATISTA, Adriano de Albuquerque.
dc.contributor.advisor1ID BATISTA, A. A. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/0501798641282452 pt_BR
dc.contributor.referee1 SANTOS, João Rafael Lúcio dos.
dc.contributor.referee2 JAVIER, Luiz Alberto Terrazos.
dc.description.resumo Nesta dissertação, analisamos a dinâmica de osciladores parametricamente forçados, com enfoque na amplificação de pequenos sinais. Iniciamos por uma revisão da ressonância paramétrica e da amplificação paramétrica em um oscilador linear parametricamente excitado. Em seguida, estudamos dois tipos de osciladores não-lineares parametricamente forçados e concluímos a dissertação com a análise de um dímero parametricamente excitado. Basicamente, analisamos os fenômenos de ressonância paramétrica e de amplificação paramétrica, comparando os resultados obtidos analiticamente (via métodos da média ou do balanço harmônico) com os obtidos via integração numérica das equações do movimento. Em todos os casos, obtivemos a linha de transição para a instabilidade paramétrica do oscilador paramétrico. Nós excitamos os amplificador paramétrico com e sem dessintonia entre entre o bombeamento e o sinal externo ac. Verificamos que o ganho da amplificação paramétrica depende da sensitivamente na fase do sinal externo ac e na amplitude do bombeamento. Mostramos que tais sistemas podem ser facilmente utilizados para recepção e decodificação de sinais com modulação de fase. Além disso, obtivemos séries temporais, envelopes e transformadas de Fourier para a resposta da amplificação paramétrica de pequenos sinais ac. Especificamente nos casos dos osciladores de Duffing parametricamente forçados, obtivemos e analisamos linhas de bifurcação e a amplitude dos ciclos limites como função da frequência e da amplitude de bombeamento. Adicionalmente, conseguimos obter uma relação analítica para os ganhos do sinal e do idler dos osciladores não-lineares parametricamente forçados pelo método do balanço harmônico. Os resultados obtidos implicam que os amplificadores paramétricos não-lineares podem ser excelentes detectores, especialmente em pontos próximos a bifurcações para instabilidade, em que apresentam altos ganhos e largura de banda bem estreitas. Por último, investigamos também o comportamento de dois osciladores lineares acoplados e parametricamente estimulados, com e sem força externa ac. Tais sistemas são muito sensíveis à fase do sinal a ser amplificado e podem ser utilizados para criar amplificadores sintonizáveis em função do parâmetro de acoplamento. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Ciências e Tecnologia - CCT pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Física pt_BR
dc.title Amplificação de pequenos sinais em osciladores parametricamente forçados. pt_BR
dc.date.issued 2015-04-10
dc.description.abstract In this dissertation, we studied the dynamics of parametrically-driven oscillators, with a focus on the amplification of small signals. We begin with a revision of parametric resonance and parametric amplification in a linear oscillator parametrically excited. Next, we studied two types of nonlinear parametrically-driven oscillators and finished the dissertation with an analysis of a parametric dimer. Basically, we analyzed the phenomena of parametric resonance and parametric amplification by comparing the results obtained analytically (via the averaging or harmonic balance methods) with those of numerical integration of the equations of motion. In all cases, we obtained the transition line to parametric instability of the parametric oscillator. We excited the parametric amplifier with and without detuning between the pump and the external signal. We found that the parametric amplification depends sensitively on the phase of the external ac signal and on the internal pump amplitude. We showed that such amplifiers can be easily used for the reception and decoding of signals with phase modulation. Furthermore, we obtained time series, envelopes, and Fourier transforms of the response of the parametric amplifier to small external ac signals. Specifically in the cases of the parametrically-driven Duffing oscillators, we obtained and analysed the bifurcation lines and the amplitude of limit cycles as function of the pump amplitude and frequency. In addition, we derived an expression for the signal and idler gains of the nonlinear parametrically-driven oscillators with the harmonic balance method. The results imply that the nonlinear parametric amplifiers can be excellent detectors, specially near bifurcations to instability, due to their high gains and narrow bandwidths. Finally, we studied the dynamics of two linear oscillators coupled and parametrically excited, with and without external ac driving. We found that such systems have a wealth of dynamical responses. They present parametric amplification that is dependent on the coupling parameter and on the phases of the external ac signals. Such systems may be used as tunable amplifiers. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1578
dc.date.accessioned 2018-08-29T14:12:32Z
dc.date.available 2018-08-29
dc.date.available 2018-08-29T14:12:32Z
dc.type Dissertação pt_BR
dc.subject Ressonância Paramétrica pt_BR
dc.subject Amplificação Paramétrica pt_BR
dc.subject Oscilador Não-Linear pt_BR
dc.subject Oscilador de Duffing Paramétrico pt_BR
dc.subject Método da Média pt_BR
dc.subject Balanço Harmônico pt_BR
dc.subject Bifurcações pt_BR
dc.subject Parametric Resonance pt_BR
dc.subject Parametric Amplification pt_BR
dc.subject Nonlinear Oscillator pt_BR
dc.subject Duffing Parametric Oscillator pt_BR
dc.subject Averaging Method pt_BR
dc.subject Harmonic Balance pt_BR
dc.subject Bifurcations pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator SANTOS, Desiane Maiara Gomes dos.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.description.sponsorship Capes pt_BR
dc.identifier.citation SANTOS, D. M. G. dos. Amplificação de pequenos sinais em osciladores parametricamente forçados. 2015. 94 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2015. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1578 pt_BR


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