比率乘法器英文解释翻译、比率乘法器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 rate multiplier
分词翻译:
比率的英语翻译:
percentage; proportion; rate; ratio
【医】 proportion; ratio
【经】 rater.; ratio
乘法器的英语翻译:
【计】 M; multiplying unit
专业解析
在电子工程和数字电路领域,比率乘法器(英文:Rate Multiplier 或Pulse Rate Multiplier)是一种特殊的数字电路或功能模块。其核心功能是控制输出脉冲的速率(频率)与输入脉冲的速率成特定比例关系,从而实现数字信号的乘法运算。
以下是其详细解释:
-
基本概念与功能:
- 比率乘法器接收两个主要输入:
- 时钟脉冲输入 (Clock Input):一串固定频率的脉冲序列。
- 比例系数输入 (Ratio Input / Multiplier Input):一个数字值(通常以二进制形式输入),用于设定期望的输出与输入脉冲速率之比。
- 其输出是一串脉冲序列,该序列的平均频率(或一段时间内的总脉冲数)等于输入时钟频率乘以设定的比例系数。
- 本质上,它执行的是 *F_out = K F_in** 的操作,其中
F_out
是输出脉冲平均频率, F_in
是输入时钟频率, K
是比例系数(通常 0 ≤ K ≤ 1)。当 K > 1 时,需要特殊的电路设计或级联。
-
工作原理:
- 比率乘法器内部通常包含一个计数器和一个比较器(或等效逻辑)。
- 计数器对输入的时钟脉冲进行计数,循环计数(例如从 0 到 N-1,N 是设计决定的模数)。
- 比例系数输入设定了一个阈值(或目标值)。
- 在每个计数周期内,当计数器的值小于(或等于,取决于设计)设定的比例系数值时,输出为高电平(或产生一个脉冲);否则输出为低电平。
- 通过这种方式,输出端在一个计数周期内产生有效脉冲的时间比例(占空比)或在一个较长时段内产生的脉冲总数,与设定的比例系数成正比。例如,如果比例系数设为 0.5(二进制输入对应一半最大值),则平均每两个输入时钟脉冲,输出一个脉冲。
-
数学表达:
在时间 T
内,输出脉冲数 N_out
与输入脉冲数 N_in
和比例系数 K
的关系可以表示为:
$$ N{out} = K times N{in} $$
其中 K
是比例系数(通常是一个分数,由输入设定)。
-
主要应用:
- 数字频率合成:生成所需频率的时钟信号。
- 数字控制振荡器 (DCO/NCO) 的组成部分。
- 电机速度控制:通过控制脉冲频率来调节步进电机或伺服电机的转速。
- 比例积分微分 (PID) 控制器 的数字实现:用于设定控制输出的比例。
- 可编程分频器:通过设定 K < 1 实现分频。
- 信号调制。
- 数据转换系统。
权威参考来源:
- 《数字设计:原理与实践》 (Digital Design: Principles and Practices) - John F. Wakerly (Pearson Education):这是一本广泛使用的数字电路设计经典教材,在讲解计数器应用、时序电路设计和算术运算电路时,通常会涵盖比率乘法器的原理、设计和应用。其内容具有高度的专业性和权威性。
- 《数字电子技术基础》 - 阎石 (高等教育出版社):国内权威的数字电路教材,在讲述计数器应用部分会涉及比率乘法器(或称脉冲比例乘法器)的概念和典型电路实现(如使用计数器和数据选择器)。
- IEEE Xplore Digital Library:该数据库收录了大量电子工程领域的顶级期刊和会议论文。搜索关键词 “Rate Multiplier”, “Pulse Rate Multiplier”, “Digital Multiplier Circuit” 可以找到关于比率乘法器设计、分析、优化及其在现代系统中应用的最新研究和技术细节,代表了该领域的专业前沿。
网络扩展解释
比率乘法器(Rate Multiplier)是一种电子或数字电路组件,主要用于根据预设的比率对输入信号进行乘法运算,常见于控制系统、信号处理和数字逻辑设计中。其核心功能是根据输入频率和设定的比例系数,生成相应的输出脉冲或信号。
基本概念
- 比率控制:通过设定比例系数(如二进制或十进制数值),将输入脉冲频率按比例缩放。例如,若输入频率为100Hz,比例系数为0.5,则输出频率为50Hz。
- 数字实现:在数字电路中,比率乘法器通常通过计数器、比较器和逻辑门组合实现。例如,一个4位二进制比率乘法器可将输入频率乘以一个0到15之间的比例值(即$frac{N}{16}$,其中$N$为设定值)。
应用场景
- 脉冲调制:用于生成PWM(脉宽调制)信号,控制电机速度或LED亮度。
- 频率合成:在通信系统中生成特定频率的信号。
- 自动化控制:调节传感器信号与执行器动作之间的比例关系。
数学表达
若输入频率为$f{in}$,比例系数为$k$($0 leq k leq 1$),则输出频率为:
$$
f{out} = k cdot f_{in}
$$
特点
- 精度:数字比率乘法器可实现高精度比例控制。
- 灵活性:比例系数可通过编程或硬件配置动态调整。
由于缺乏具体搜索结果,以上解释基于通用电子工程原理。如需更专业的定义,建议参考特定领域的文献或技术手册。
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