施密特电路英文解释翻译、施密特电路的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 Schmitt circuit
分词翻译:
施密特的英语翻译:
【计】 Schmitt
电路的英语翻译:
circuit; circuitry
【计】 electrocircuit
【化】 circuit; electric circuit
【医】 circuit
专业解析
施密特电路(Schmitt Circuit),在电子工程领域更常被称为施密特触发器(Schmitt Trigger),是一种具有滞回特性(Hysteresis) 的特殊电压比较器电路。其核心功能是将输入的模拟信号转换为清晰、稳定的数字输出信号(通常是高电平或低电平),特别擅长处理缓慢变化或带有噪声的输入信号。
汉英术语对照与核心含义
-
施密特电路 / 施密特触发器 (Schmitt Trigger Circuit / Schmitt Trigger):
- 该电路得名于其发明者奥托·施密特 (Otto Schmitt)。
- 英文 "Trigger" 意指“触发器”,强调其能够在输入信号达到特定阈值时触发输出状态的翻转。
- 核心特征是其具有两个不同的阈值电压:正向阈值电压 (Upper Threshold Voltage, VUT 或 V+) 和负向阈值电压 (Lower Threshold Voltage, VLT 或 V-)。
-
滞回特性 / 迟滞 (Hysteresis):
- 这是施密特触发器区别于普通比较器的关键。滞回现象是指电路的状态转换(输出从高到低或从低到高)不仅取决于当前的输入值,还取决于之前的状态。
- 具体表现为:当输入电压从低向高增加时,需达到较高的VUT 才会使输出翻转(例如从低变高);而当输入电压从高向低减少时,需降到较低的VLT 才会使输出再次翻转(例如从高变低)。两个阈值之间的电压差称为滞回电压 (Hysteresis Voltage, ΔV): $$Delta V = V{UT} - V{LT}$$
- 这种特性使得电路对输入信号上的噪声或微小波动具有极强的免疫力,防止输出在阈值附近频繁抖动。
工作原理简述
- 当输入电压Vin 低于VLT 时,输出Vout 为高电平(或逻辑1)。
- 当Vin 从低升高,只有超过VUT 时,Vout 才会翻转为低电平(或逻辑0)。
- 一旦输出翻转为低电平,即使Vin 略微下降到VUT 以下(但仍高于VLT),输出仍会保持低电平不变。
- 只有当Vin 继续下降到低于VLT 时,Vout 才会再次翻转为高电平。
- 这个过程形成了一个“窗口”,输入信号必须完全穿越这个窗口(从低于 VLT 到高于 VUT,或反之)才能引起输出状态的改变。
主要应用
施密特触发器的滞回特性使其在数字系统中应用广泛:
- 信号整形 (Waveform Shaping):将缓慢上升/下降的信号(如正弦波、三角波)或带有噪声的方波,转换为边沿陡峭、干净的数字信号。
- 消抖 (Debouncing):消除机械开关(如按钮、继电器)在接通或断开瞬间因触点弹跳产生的电噪声脉冲,提供稳定的开关状态信号。
- 电平检测 (Level Detection):在存在噪声的环境中,更可靠地检测信号是否超过某个电平范围。
- 多谐振荡器 (Multivibrator):构成施密特触发器型振荡器,用于产生方波或脉冲信号。
权威参考来源
- 德州仪器 (Texas Instruments - TI):作为全球领先的半导体公司,TI 的应用笔记和产品数据手册对施密特触发器的原理和应用有标准化的描述。例如,其关于逻辑门(如施密特触发反相器 SN74LVC1G14)的数据手册会详细说明其电气特性和滞回电压值。
- IEEE Xplore 数字图书馆:该库收录了大量电子工程领域的学术论文和标准文献,包含对施密特触发器电路设计、分析和应用的深入研究。
- 经典电子学教材:如 Paul Horowitz 和 Winfield Hill 所著的《电子学》(The Art of Electronics),以及 Allan R. Hambley 所著的《电子学》(Electronics),都包含对施密特触发器工作原理和应用的详细讲解。
网络扩展解释
施密特电路(Schmitt Trigger)是一种具有滞回特性的非线性电路,主要用于信号整形、波形转换和抗干扰处理。以下是其核心要点:
1.基本定义与原理
- 滞回特性:施密特电路通过设置两个阈值电压(上限电压$V{T+}$和下限电压$V{T-}$)实现滞后效应。当输入信号超过$V{T+}$时,输出切换为高电平;当输入低于$V{T-}$时,输出恢复低电平。这种特性可有效抑制噪声干扰,避免信号在阈值附近频繁跳变。
- 正反馈机制:通过内部正反馈加速状态切换,使输出波形边沿陡峭。
2.主要功能
- 波形变换:将正弦波、三角波等连续信号转换为矩形波。
- 脉冲整形:修复畸变信号(如上升/下降沿不理想的数字信号),输出规整的矩形脉冲。
- 幅度鉴别:仅输出幅度超过预设阈值的脉冲信号,过滤低幅噪声。
- 多谐振荡器:结合电容可生成时钟信号或脉冲源。
3.典型结构
- 通常由比较器+正反馈电阻网络构成,部分电路集成于TTL或CMOS芯片中。
- 例如,555定时器通过连接特定引脚即可实现施密特功能。
4.应用场景
- 数字系统:用于信号调理、开关去抖。
- 通信与传感:在遥控接收、传感器输入电路中消除噪声。
- 电源与信号源:参与开关电源设计及函数发生器。
公式示例
滞回电压差$Delta V_T$可表示为:
$$
Delta VT = V{T+} - V{T-}
$$
其中,$V{T+}$和$V_{T-}$分别由正反馈电阻分压比决定。
如需进一步了解具体电路设计或应用案例,可参考、3、8等来源。
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