RC电路原理
电路,在这些电路中,依据电阻R和电容C的取值不同、输入和输出联系和处理的波形之间的联系,发生了具有不一样功用的
所谓RC(Resistance-Capacitance Circuits)电路,便是电阻R和电容C组成的一种分压电路。如下图所示,输入电压加于RC串联电路两头,输出电压取自于电阻R或电容C。因为电容的特别性质,对下图(a)和(b)不同的输出电压取法,呈现出不同的频率特性。由此RC电路在电子电路中作为信号的一种传输电路,依据本身的需求的不同,在电路中完成了耦合、相移、滤波等功用,并且在阶跃电压效果下,还能完成波形的转化、发生等功用。所以,看起来分外的简略的RC电路,在电子电路中随处可见,有必要对它的根本使用加以评论。
电路的特色:因为有电容存在不能流过直流电流,电阻和电容都对电流存在阻止效果,其总阻抗由电阻和容抗确认,总阻抗随频率改变而改变。RC 串联有一个转机频率: f0=1/2πR1C1 当输入信号频率大于 f0 时,整个 RC 串联电路总的阻抗根本不变了,其巨细等于 R1。
RC 并联电路既可经过直流又可经过沟通信号。它和 RC 串联电路有着相同的转机频率:f0=1/2πR1C1。 当输入信号频率小于f0时,信号相对电路为直流,电路的总阻抗等于 R1;当输入信号频率大于f0 时 C1 的容抗相对很小,总阻抗为电阻阻值并上电容容抗。当频率高到某些特定的程度后总阻抗为 0。
当信号频率高于 f01 低于 f02 时,该电路总阻抗在 R1+R2 到R1之间改变。
一个最简略的RC电路是由一个电容器和一个电压器组成的,称为一阶RC电路。首要对一阶电路进行原理剖析,如下图所示。假定RC电路接在一个电压值为 的直流电源上很长的时刻了,电容上的电压已与电源持平,在某时刻 忽然将电阻左端S接地,电容进步入了放电状况。理论剖析时,将时刻 取作时刻的零点。
能够看出电容上电压衰减的快慢取决于指数中1/RC的巨细,其巨细仅取决于电路结构与元件的参数,电容电压可记为 (当电阻的单位是Ω,电容的单位是F时,乘积RC的单位为秒(s),用 表明)。
从以上进程构成的电路过渡进程可见,过渡进程的长短,取决于R和C的数值巨细。一般将RC的乘积称为时刻常数,用τ表明,即τ=RC。
当t =4t时 ,电容电压现已很小,一般以为电路进入稳态。以上称为RC一阶电路的零输入呼应。
不难看出,RC电路uC(t)的过渡进程与电容电压的三个特征值有关,即初始值Uc(0+)、稳态值Uc (∞)和时刻常数τ。只需这三个数值确认,过渡进程就根本确认。
1) 零状况呼应:换路后电路中的储能元件无初始储能,仅由鼓励电源保持的呼应。
2) 零输入呼应:换路后电路中无独立电源,仅由储能元件初始储能保持的呼应。
3) 全呼应:换路后,电路中既存在独立的鼓励电源,储能元件又有初始储能,它们一起保持的呼应。