RC電路在模擬電路、脈沖數(shù)字電路中得到廣泛的應用,由于電路的形式以及信號源和R,C元件參數(shù)的不同,因而組成了RC電路的各種應用形式:微分電路 、積分電路、耦合電路、濾波電路及脈沖分壓器。關鍵詞:RC電路。微分、積分電路。耦合電路。在模擬及脈沖數(shù)字電路中,常常用到由電阻R和電容C組成的RC電路,在些電路中, 電阻R和電容C的取值不同、輸入和輸出關系以及處理的波形之間的關系,產生了RC電路的 不同應用,下面分別談談微分電路、積分電路、耦合電路、脈沖分壓器以及濾波電路。
1。RC微分電路
如圖1所示,電阻R和電容C串聯(lián)后接入輸入信號Vi,由電阻R輸出信號Vo,當RC數(shù)值與輸入方波寬度tw之間滿足:Rc<
在t=t1時,VI由0→Vm,因電容上電壓不能突變(來不及充電,相當于短路,VC=0),輸入電壓VI全降在電阻R上,即VO=VR=VI=Vm 。隨后(t>t1),電容C的電壓按指數(shù)規(guī)律快速充電上升,輸出電壓隨之按指數(shù)規(guī)率下降(因VO=VI-VC=Vm-VC),經過大約3τ(τ=R×C)時,VCVm,VO0,τ(RC)的值愈小,此過程愈快,輸出正脈沖愈窄。
t=t2時,VI由Vm→0,相當于輸入端被短路,電容原先充有左正右負的電壓Vm開始按指數(shù)規(guī)律經電阻R放電,剛開始,電容C來不及放電,他的左端(正電)接地,所以VO=-Vm,之后VO隨電容的放電也按指數(shù)規(guī)律減小,同樣經過大約3τ后,放電完畢,輸出一個負脈沖。
只要脈沖寬度tW>(5~10)τ,在tW時間內,電容C已完成充電或放電(約需3τ),輸出端就能輸出正負尖脈沖,才能成為微分電路,因而電路的充放電時間常數(shù)τ必須滿足:τ<(1/5~1/10)tW,這是微分電路的必要條件。
由于輸出波形VO與輸入波形VI之間恰好符合微分運算的結果[VO=RC(dVI/dt)],即輸出波形是取輸入波形的變化部分。如果將VI按傅里葉級展開,進行微分運算的結果,也將是VO的表達式。他主要用于對復雜波形的分離和分頻器,如從電視信號的復合同步脈沖分離出行同步脈沖和時鐘的倍頻應用。
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