rc电路的应用

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1、个人收集整理仅供参考学习RC电路地应用　　RC电路在模拟电路、脉冲数字电路中得到广泛地应用，由于电路地形式以及信号源和R，C元件参数地不同，因而组成了RC电路地各种应用形式：微分电路、积分电路、耦合电路、滤波电路及脉冲分压器.　　在模拟及脉冲数字电路中，常常用到由电阻R和电容C组成地RC电路，在些电路中，电阻R和电容C地取值不同、输入和输出关系以及处理地波形之间地关系，产生了RC电路地不同应用，下面分别谈谈微分电路、积分电路、耦合电路、脉冲分压器以及滤波电路.　　1.RC微分电路　　如图1所示，电阻R和电容C串联后接入输入信号VI，由电阻R输出信号VO，当RC数值与输

2、入方波宽度tW之间满足：RC<<tw，这种电路就称为微分电路.在r两端(输出端)得到正、负相间地尖脉冲，而且发生在方波地上升沿和下降沿，如图2=““13/13个人收集整理仅供参考学习所示.　　在t=t1时，VI由0→Vm，因电容上电压不能突变(来不及充电，相当于短路，VC=0)，输入电压VI全降在电阻R上，即VO=VR=VI=Vm.随后(t》t1)，电容C地电压按指数规律快速充电上升，输出电压随之按指数规律下降(因VO=VI-VC=Vm-VC)，经过大约3τ(τ=R×13/13个人收集整理仅供参考学习C)时，VCVm，VO0，τ(RC)地值愈小，此过程愈快

3、，输出正脉冲愈窄.　　t=t2时，VI由Vm→0，相当于输入端被短路，电容原先充有左正右负地电压Vm开始按指数规律经电阻R放电，刚开始，电容C来不及放电，他地左端(正电)接地，所以VO=-Vm，之后VO随电容地放电也按指数规律减小，同样经过大约3τ后，放电完毕，输出一个负脉冲.　　只要脉冲宽度tW>(5~10)τ，在tW时间内，电容C已完成充电或放电(约需3τ)，输出端就能输出正负尖脉冲，才能成为微分电路，因而电路地充放电时间常数τ必须满足：τ<(1/5~1/10)tW，这是微分电路地必要条件.　　由于输出波形VO与输入波形VI之间恰好符合微分运算地结果[

4、VO=RC(dVI/dt)]，即输出波形是取输入波形地变化部分.如果将VI按傅里叶级展开，进行微分运算地结果，也将是VO地表达式.他主要用于对复杂波形地分离和分频器，如从电视信号地复合同步脉冲分离出行同步脉冲和时钟地倍频应用.　　2.13/13个人收集整理仅供参考学习RC耦合电路　　图1中，如果电路时间常数τ(RC)>>tW，他将变成一个RC耦合电路.输出波形与输入波形一样.如图3所示.　　(1)在t=t1时，第一个方波到来，VI由0→Vm，因电容电压不能突变(VC=0)，VO=VR=VI=Vm.　　(2)t1>tW，电容C缓慢充电，VC缓慢上升为左

5、正右负，VO=VR=VI-VC，VO缓慢下降.　　(3)t=t2时，VO由Vm→0，相当于输入端被短路，此时，VC已充有左正右负电压Δ[Δ=(VI/τ)×tW]，经电阻R非常缓慢地放电.　　(4)t=t3时，因电容还来不及放完电，积累了一定电荷，第二个方波到来，电阻上地电13/13个人收集整理仅供参考学习压就不是Vm，而是VR=Vm-VC(VC≠0)，这样第二个输出方波比第一个输出方波略微往下平移，第三个输出方波比第二个输出方波又略微往下平移，…，最后，当输出波形地正半周“面积”与负半周“面积”相等时，就达到了稳定状态.也就是电容在一个周期内充得地电荷与放掉地电荷相等

6、时，输出波形就稳定不再平移，电容上地平均电压等于输入信号中电压地直流分量(利用C地隔直作用)，把输入信号往下平移这个直流分量，便得到输出波形，起到传送输入信号地交流成分，因此是一个耦合电路.　　以上地微分电路与耦合电路，在电路形式上是一样地，关键是tW与τ地关系，下面比较一下τ与方波周期T(T》tW)不同时地结果，如图4所示.在这三种情形中，由于电容C地隔直作用，输出波形都是一个周期内正、负“面积”相等，即其平均值为0，不再含有直流成份.　　①当τ>>T时，电容C地充放电非常缓慢，其输出波形近似理想方波，是理想耦合电路.　　②当τ=T时，电容C有一定地充放

7、电，其输出波形地平顶部分有一定地下降或上升，不是理想方波.　　③当τ<<t时，电容c在极短时间内(tw)已充放电完毕，因而输出波形为上下尖脉p=““13/13个人收集整理仅供参考学习冲，是微分电路.　　3.RC积分电路　　如图5所示，电阻R和电容C串联接入输入信号VI，由电容C输出信号V0，当RC13/13个人收集整理仅供参考学习(τ)数值与输入方波宽度tW之间满足：τ》》tW，这种电路称为积分电路.在　　电容C两端(输出端)得到锯齿波电压，如图6所示.　　(3)t=t2时，VI由Vm→0，相当于输入端被短路，电容原先充有左正右负电13/