如果你知道這些RC電路原理,說明你電子知識很懂,是位大牛


3、RC耦合電路

圖1中,如果電路時間常數τ(RC)>>tW,他將變成一個RC耦合電路。輸出波形與輸入波形一樣。如圖3所示。


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(1)在t=t1時,第一個方波到來,VI由0→Vm,因電容電壓不能突變(VC=0),VO=VR=VI=Vm。

(2)t1>tW,電容C緩慢充電,VC緩慢上升為左正右負,V O=VR=VI-VC,VO緩慢下降。

(3)t=t2時,VO由Vm→0,相當於輸入端被短路,此時,VC已充有左正右負電壓Δ[Δ=(VI/τ)×tW],經電阻R非常緩慢地放電。

(4)t=t3時,因電容還來不及放完電,積累了一定電荷,第二個方波到來,電阻上的電壓就不是Vm,而是VR=Vm-VC(VC≠0),這樣第二個輸出方波比第一個輸出方波略微往下平移,第三個輸出方波比第二個輸出方波又略微往下平移,…,最後,當輸出波形的正半周“面積”與負半周“面積”相等時,就達到了穩定狀態。也就是電容在一個週期內充得的電荷與放掉的電荷相等時,輸出波形就穩定不再平移,電容上的平均電壓等於輸入信號中電壓的直流分量(利用C的隔直作用),把輸入信號往下平移這個直流分量,便得到輸出波形,起到傳送輸入信號的交流成分,因此是一個耦合電路。

以上的微分電路與耦合電路,在電路形式上是一樣的,關鍵是tW與τ的關係,下面比較一下τ與方波週期T(T》tW)不同時的結果,如圖4所示。在這三種情形中,由於電容C的隔直作用,輸出波形都是一個週期內正、負“面積”相等,即其平均值為0,不再含有直流成份。

①當τ>>T時,電容C的充放電非常緩慢,其輸出波形近似理想方波,是理想耦合電路。

②當τ=T時,電容C有一定的充放電,其輸出波形的平頂部分有一定的下降或上升,不是 理想方波。

③當τ<


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4、RC積分電路

如圖5所示,電阻R和電容C串聯接入輸入信號VI,由電容C輸出信號V0,當RC (τ)數值與輸入方波寬度tW之間滿足:τ》》tW,這種電路稱為積分電路。在


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電容C兩端(輸出端)得到鋸齒波電壓,如圖6所示。


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(3)t=t2時,VI由Vm→0,相當於輸入端被短路,電容原先充有左正右負電壓VI(VI《Vm)經R緩慢放電,VO(VC)按指數規律下降。

這樣,輸出信號就是鋸齒波,近似為三角形波,τ》》tW是本電路必要條件,因為他是在方波到來期間,電容只是緩慢充電,VC還未上升到Vm時,方波就消失,電容開始放電,以免電容電壓出現一個穩定電壓值,而且τ越大,鋸齒波越接近三角波。輸出波形是對輸入波形積分運算的結果

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,他是突出輸入信號的直流及緩變分量,降低輸入信號的變化量。

5、RC濾波電路(無源)

在模擬電路,由RC組成的無源濾波電路中,根據電容的接法及大小主要可分為低通濾波電路(如圖7)和高通濾波電路(如圖8)。


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(1)在圖7的低通濾波電路中,他跟積分電路有些相似(電容C都是並在輸出端),但他們是應用在不同的電路功能上,積分電路主要是利用電容C充電時的積分作用,在輸入方波情形下,來產生週期性的鋸齒波(三角波),因此電容C及電阻R是根據方波的tW來選取,而低通濾波電路,是將較高頻率的信號旁路掉(因XC=1/(2πfC),f較大時,XC較小,相當於短路),因而電容C的值是參照低頻點的數值來確定,對於電源的濾波電路,理論上C值愈大愈好。

(2)圖8的高通濾波電路與微分電路或耦合電路形式相同。在脈衝數字電路中,因RC與脈寬tW的關係不同而區分為微分電路和耦合電路;在模擬電路,選擇恰當的電容C值,就可以有選擇性地讓較高頻的信號通過,而阻斷直流及低頻信號,如高音喇叭串接的電容,就是阻止中低音進入高音喇叭,以免燒壞。另一方面,在多級交流放大電路中,他也是一種耦合電路。

6、RC脈衝分壓器

當需要將脈衝信號經電阻分壓傳到下一級時,由於電路中存在各種形式的電容,如寄生電容,他相當於在負載側接有一負載電容(如圖9),當輸入一脈衝信號時,因電容CL的充電,電壓不能突變,使輸出波形前沿變壞,失真。為此,可在R1兩端並接一加速電容 C1,這樣組成一個RC脈衝分壓器(如圖10)。


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(1)t=0+時,電容視為短路,電流只流經C1,CL,VO由C1和CL分壓得到:


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但是,任何信號源都有一定的內阻,以及一些電路的需要,通常採取過補償的辦法,如電視信號中,為突出傳送圖像的輪廓,採用勾邊電路,就是通過加大C1的取值。

求RC電路的放電時間為1分鍾,電壓從9V降到5v.放電電流為300mA左右,選擇最佳的的R值和C值。

RC電路的放電方程是:UC=US*e-t/RC,其中,US=9,UC=5,t=60,代入公式可求出時間常數RC的值,現在關鍵的就是要確定R和C的值了,它只能通過你所要求的放電電路來選擇了,由放電電流公式:I=C*dU/dt,再將此公式代入上面的公式中可得:I=-US*C/RCe-t/RC,將C看成一個未知參數,然後作出I-t曲線,計算出該曲線與直線I=300所圍成的面積,這個積分上下限為t=0-60,去使面積最小的C值就可。


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