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数字缓冲器英文解释翻译、数字缓冲器的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【计】 digit buffer

分词翻译:

数字的英语翻译:

digit; figure; number; numeral; numeric
【计】 DIG; digital; number; numeral; numerical sort
【医】 figure
【经】 digit; figure; number

缓冲器的英语翻译:

bumper
【计】 BUF
【化】 absorber; bumper

专业解析

数字缓冲器(Digital Buffer)是电子工程与数字电路设计中的基础逻辑元件,主要用于信号隔离、驱动增强和逻辑电平保持。其核心功能可归纳为以下三方面:

  1. 信号隔离与阻抗匹配

    数字缓冲器通过高输入阻抗接收前级信号,以低输出阻抗驱动后级电路,有效隔离输入/输出端,避免负载变化对信号源造成干扰。典型应用场景包括总线驱动、时钟信号分配等(参考:《Digital Design: Principles and Practices》,John F. Wakerly著)。

  2. 逻辑电平重构

    在传输过程中,缓冲器能消除信号噪声引起的波形畸变,重构标准逻辑电平(如TTL 3.3V/5V或CMOS电平)。例如74LS07芯片采用开集输出结构,需外接上拉电阻实现逻辑恢复(来源:Texas Instruments数据手册SN74LS07)。

  3. 传输延迟控制

    缓冲器的传播延迟时间(t~pd~)直接影响数字系统时序。根据IEEE 1164标准,典型CMOS缓冲器延迟范围为2-10纳秒,高速型号如74ACT系列可达到1.5纳秒以下(依据:IEEE Std 1164-1993)。

该器件在FPGA设计中被广泛用作全局时钟网络的驱动器,其扇出能力(Fan-out)需根据负载电容计算:

$$ Fantext{-}out = frac{I{OH}}{I{IH}} quad text{或} quad frac{I{OL}}{I{IL}} $$

其中I~OH~/I~OL~为输出高/低电平电流,I~IH~/I~IL~为输入高/低电平电流。

网络扩展解释

数字缓冲器是一种用于协调数据传输速率差异、提升系统稳定性的电子器件,主要应用于数字电路中。以下是其核心要点:

一、定义与核心功能

  1. 数据暂存与协调
    数字缓冲器通过临时存储数据,解决不同速度设备间的传输不匹配问题。例如,在CPU与慢速外设(如打印机)之间,缓冲器暂存数据以实现同步操作。

  2. 信号隔离与保护
    通过隔离输入和输出端,缓冲器可减少信号失真,避免因下游电路功率过大导致上游故障。

  3. 增强驱动能力
    在总线等场景中,缓冲器可提升信号驱动能力,确保长距离传输的稳定性。


二、类型与工作原理

  1. 输入/输出缓冲器

    • 输入缓冲器:暂存外设发送到CPU的数据,等待处理器读取。
    • 输出缓冲器:暂存CPU发送到外设的数据,确保外设按自身速率接收。
  2. 三态缓冲器
    具有高阻态、输出0、输出1三种状态,常用于总线共享场景。例如,SN74HC244DW芯片通过三态控制避免多设备同时占用总线。


三、典型应用场景

  1. 数据总线与地址锁存
    在计算机系统中,缓冲器用于平衡总线上的数据流。例如,8086/8088处理器通过地址锁存器暂存复用总线上的地址信号。

  2. 外设接口
    如串口通信中,缓冲器协调计算机与外部设备(如传感器)的速率差异。


四、补充说明

如需更详细的技术参数或电路设计案例,可参考权威电子工程资料或芯片手册(如SN74HC244DW)。

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