氖管锯齿波发生器英文解释翻译、氖管锯齿波发生器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 neon tube saw tooth generator
分词翻译:
氖管的英语翻译:
【电】 neon tube
锯齿波发生器的英语翻译:
【电】 sawtooth generator
专业解析
氖管锯齿波发生器(Neon Tube Sawtooth Wave Generator)是一种利用氖灯(霓虹灯)的负阻特性产生锯齿波电压的电子电路。其核心原理是通过氖管的非线性导通特性与RC充放电回路配合,形成周期性上升(充电)与骤降(放电)的锯齿波形。以下是详细解释:
一、基本定义与工作原理
-
氖管(Neon Tube)
一种充有低压氖气(Ne)的玻璃管电极器件,具有负阻特性:当两端电压低于起辉电压(约60-90V)时呈高阻态;达到起辉电压后突然导通并发光,电压骤降至熄辉电压(约50-60V),随后恢复高阻态。这一特性使其成为天然的电控开关。
-
锯齿波生成机制
- 充电阶段:电源通过电阻 ( R ) 向电容 ( C ) 充电,电容电压 ( V_C ) 线性上升(实际为指数曲线,但通过优化参数可近似线性)。
- 放电阶段:当 ( V_C ) 达到氖管起辉电压时,氖管瞬间导通,电容通过氖管快速放电,电压骤降至熄辉电压。
- 周期重复:放电后氖管恢复高阻态,电容重新充电,形成周期性锯齿波。
波形周期 ( T ) 由 ( R ) 和 ( C ) 决定,近似公式为:
$$
T approx RC ln left( frac{V{text{max}}}{V{text{max}} - V{text{fire}}} right)
$$
其中 ( V{text{max}} ) 为电源电压,( V_{text{fire}} ) 为氖管起辉电压。
二、典型电路结构
+Vcc
│
R
│
├───●─── 输出端
│ │
C Neon
│ │
GND GND
- 关键元件:限流电阻 ( R )、储能电容 ( C )、氖管(并联于电容)。
- 输出波形:电容两端电压为锯齿波,上升沿由RC充电形成,下降沿由氖管放电产生。
三、历史应用与局限性
- 早期电子设备
20世纪中叶广泛用于示波器扫描电路、简易函数发生器,因成本低、结构简单而普及。
- 局限性
- 频率稳定性差(受温度、元件老化影响);
- 输出幅度固定(由氖管参数决定);
- 低频适用(通常低于1kHz)。
- 现代替代方案
集成电路(如555定时器)和数字合成技术已取代此类电路,但作为经典案例仍具教学价值。
四、中英文术语对照
中文 |
英文 |
氖管 |
Neon Tube / Glow Lamp |
锯齿波 |
Sawtooth Wave |
负阻特性 |
Negative Resistance Characteristic |
起辉电压 |
Firing Voltage |
熄辉电压 |
Extinction Voltage |
RC充放电回路 |
RC Charge-Discharge Circuit |
参考来源:
- 《电子电路基础》,清华大学出版社(章节:非线性波形生成电路)。
- Horowitz & Hill, The Art of Electronics, Cambridge University Press(气体放电器件应用)。
- IEEE标准术语库 IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronics Terms。
网络扩展解释
氖管锯齿波发生器是一种结合氖管放电特性和电子元件生成锯齿波信号的电路装置。以下是详细解释:
1.术语拆解
- 氖管:一种充有氖气的放电管,当电压达到阈值时会导通并发光,常用于指示或触发电路。
- 锯齿波:一种电压随时间线性上升后突然下降的周期性波形,形似锯齿,广泛应用于扫描电路(如示波器、电视信号)。
- 发生器:指能产生特定波形的电路或设备。
2.工作原理
- 核心机制:通过电容充放电生成线性变化的电压,氖管作为触发元件控制放电过程。例如:
- 充电阶段:电容通过电阻缓慢充电,电压线性上升(锯齿波上升沿)。
- 放电阶段:当电压达到氖管导通阈值时,氖管瞬间导通,电容快速放电,形成电压骤降(锯齿波下降沿)。
3.典型电路设计
- 元件组成:电容、电阻、氖管(替代传统晶体管或555定时器)。
- 示例电路(参考、5):
- 电容通过恒流源充电,电压线性上升。
- 氖管在电压达到阈值时导通,电容放电。
- 放电完成后,氖管截止,电容重新充电,循环生成锯齿波。
4.应用场景
- 传统设备:早期示波器、电视扫描电路中的波形生成。
- 信号调制:如手机信号屏蔽仪中用于干扰通信信号。
5.补充说明
- 与普通锯齿波发生器的区别:氖管替代了传统触发元件(如晶体管或555芯片),利用其非线性导通特性简化电路设计,但精度可能较低。
如需具体电路图或参数,可进一步查阅电子工程类文献或参考-7的详细设计。
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