4. 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)。
(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都是并在輸出端),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 ,來產生周期性的鋸齒波(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,相當于短路),因而電容C的值是參照低頻點的數值來確定,對于電源的濾波電路,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。在脈沖數字電路中,因RC與脈 寬tW的關系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。
5. RC脈沖分壓器
當需要將脈沖信號經電阻分壓傳到下一級時,由于電路中存在各種形式的電容,如寄生電容 ,他相當于在負載側接有一負載電容(如圖9),當輸入一脈沖信號時,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R1兩端并接一加速電容 C1,這樣組成一個RC脈沖分壓器(如圖10)。
(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:
但是,任何信號源都有一定的內阻,以及一些電路的需要,通常采取過補償的辦法,如電視 信號中,為突出傳送圖像的輪廓,采用勾邊電路,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,然后作出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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