单稳态多谐振荡器英文解释翻译、单稳态多谐振荡器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 start-stop multivibrator
分词翻译:
单稳的英语翻译:
【电】 monostable
态的英语翻译:
condition; form; state; voice
【化】 state
多谐振荡器的英语翻译:
【计】 multivibrator
专业解析
单稳态多谐振荡器(Monostable Multivibrator)是一种重要的脉冲波形产生与整形电路,在电子工程领域应用广泛。以下从汉英词典角度对其详细解释:
1. 术语定义与核心特性 (Term Definition & Core Characteristics)
- 中文 (Chinese): 单稳态多谐振荡器
- 英文 (English): Monostable Multivibrator
- 别名 (Alias): 单触发电路 (One-shot Circuit)
- 核心特性 (Core Characteristic): 该电路具有一个稳定状态 (Stable State) 和一个暂稳状态 (Quasi-stable State)。在无外部触发信号时,电路始终保持在唯一的稳定状态。当接收到一个有效的触发脉冲 (Trigger Pulse) 时,电路会从稳定状态翻转到暂稳状态,并在该状态维持一段精确的时间 (Precise Duration) 后,自动返回 (Automatically Returns) 到原来的稳定状态。其输出通常是一个具有固定宽度的矩形脉冲。
2. 工作原理简述 (Brief Working Principle)
电路通常由两个晶体管(或逻辑门,如与非门、或非门)通过电阻电容(RC)网络耦合构成。稳态时,一个晶体管导通(饱和),另一个截止。触发信号到来时,会破坏这种平衡,迫使电路进入暂稳状态(导通的晶体管截止,截止的晶体管导通)。此时,耦合电容开始通过电阻充电或放电,其上的电压按指数规律变化。当电容电压变化到某个阈值时,电路发生正反馈过程,迅速翻回原来的稳定状态。暂稳状态的持续时间(即输出脉冲宽度)主要取决于RC时间常数(τ = R × C)。
3. 关键参数 (Key Parameters)
- 脉冲宽度 (Pulse Width - T_w): 输出脉冲在暂稳状态维持的时间长度,是单稳态电路最重要的参数。计算公式通常为:
$$
T_w = k times R times C
$$
其中,k 是一个常数(通常约为0.693或1.1,具体取决于电路结构),R 和 C 是决定时间常数的电阻和电容值。
- 触发方式 (Triggering Mode): 分为边沿触发(上升沿或下降沿有效)和电平触发。常用的是负边沿或负电平触发。
- 恢复时间 (Recovery Time): 电路从暂稳状态返回稳态后,电容需要完全充/放电到稳态值所需的时间。在此期间,电路可能对新的触发信号不敏感。
4. 主要应用 (Primary Applications)
- 定时与延时 (Timing & Delay Generation): 产生精确的固定时间间隔,用于控制其他电路的操作序列或作为延时元件。
- 脉冲整形 (Pulse Shaping): 将不规则的输入脉冲(如宽度不一或边沿不佳的脉冲)转换为具有规整宽度和边沿的输出脉冲。
- 消抖电路 (Debounce Circuit): 消除机械开关触点闭合或断开时产生的抖动信号,输出一个干净的脉冲。
- 频率分频 (Frequency Division): 在特定条件下可用作分频器。
5. 与双稳态/无稳态的区别 (Distinction from Bistable/Astable)
- 双稳态多谐振荡器 (Bistable Multivibrator / Flip-flop): 具有两个稳定状态,需要外部信号才能改变状态,并能无限期保持在新状态(具有记忆功能),常用于存储逻辑状态。
- 无稳态多谐振荡器 (Astable Multivibrator):没有稳定状态,在两个暂稳状态之间自动连续切换,产生连续的方波或矩形波输出,常用作时钟信号源。
参考资料 (References):
- Sedra, A. S., & Smith, K. C. (微电子电路, Microelectronic Circuits). Oxford University Press. (Chapter on Signal Generators and Waveform-Shaping Circuits)
- Horowitz, P., & Hill, W. (电子艺术, The Art of Electronics). Cambridge University Press. (Section on Monostable Multivibrators)
- Texas Instruments. (应用报告, Application Report). Understanding and Designing with Monostable Multivibrators. SNVA545.
网络扩展解释
单稳态多谐振荡器(Monostable Multivibrator)是一种电子电路,其核心特点是仅有一个稳定状态,需通过外部触发信号才能进入暂态,并在一定时间后自动返回稳态。以下是详细解释:
1. 基本特性
- 单稳态:电路在无外界触发时,始终保持在唯一的稳定状态(如低电平)。
- 暂态响应:当接收到触发脉冲后,电路会短暂进入非稳定状态(如高电平),持续时间由外部元件(电阻、电容)决定,随后自动恢复稳态。
2. 工作原理
- 触发阶段:外部触发信号(如脉冲上升沿)使电路状态翻转,进入暂态。
- 定时阶段:通过RC充放电回路控制暂态持续时间,公式为:
$$
T approx 1.1 cdot R cdot C
$$
其中,( R )为电阻,( C )为电容,( T )为输出脉冲宽度(常见于555定时器电路)。
- 复位阶段:电容充电至阈值后,电路迅速返回稳态,等待下一次触发。
3. 典型电路结构
- 基于555定时器:最常用实现方式,通过外部RC网络设定脉冲宽度。
- 逻辑门电路:如使用与非门或施密特触发器配合RC元件构成。
- 晶体管版本:通过双极型晶体管(BJT)搭建,利用电容充放电控制导通与截止。
4. 主要应用
- 脉冲整形:将不规则输入信号转换为固定宽度/幅度的脉冲。
- 去抖动电路:消除机械开关触点抖动的影响,确保单次触发。
- 定时与延时:控制设备通电时间(如照明延时关闭)。
- 频率分频:配合其他电路实现信号分频功能。
5. 与其他振荡器的区别
类型 |
稳定状态数 |
输出特性 |
典型应用 |
单稳态 |
1 |
单次脉冲 |
定时、去抖动 |
双稳态(触发器) |
2 |
保持状态直至触发 |
存储、计数器 |
无稳态(多谐) |
0 |
连续振荡(方波) |
时钟信号生成 |
总结来看,单稳态多谐振荡器通过外部触发和RC定时机制,实现了从稳态→暂态→稳态的精准控制,是数字系统中不可或缺的定时与信号处理元件。
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