先從數(shù)學(xué)上最簡(jiǎn)單的情形來(lái)看RC電路的特性。假定RC電路接在一個(gè)電壓值為
依據(jù)KVL定律,建立電路方程:
初值條件是
這是一階齊次微分方程,其通解為:
代入原方程后得:
特征方程為:
特征根為:
根據(jù)
得:
故滿足初值的微分方程的解為:
可以看出電容上電壓衰減的快慢取決于指數(shù)中
當(dāng)電阻的單位是Ω,電容的單位是F時(shí),乘積RC的單位為秒(s),用
則電容電壓可記為
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當(dāng)t =4t時(shí) ,電容電壓已經(jīng)很小,一般認(rèn)為電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。
以上稱為RC一階電路的零輸入響應(yīng)。
(1)RC 串聯(lián)電路
電路的特點(diǎn):由于有電容存在不能流過(guò)直流電流,電阻和電容都對(duì)電流存在阻礙作用,其總阻抗由電阻和容抗確定,總阻抗隨頻率變化而變化。RC 串聯(lián)有一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率: f0=1/2πR1C1 當(dāng)輸入信號(hào)頻率大于 f0 時(shí),整個(gè) RC 串聯(lián)電路總的阻抗基本不變了,其大小等于 R1。
(2)RC 并聯(lián)電路
RC 并聯(lián)電路既可通過(guò)直流又可通過(guò)交流信號(hào)。它和 RC 串聯(lián)電路有著同樣的轉(zhuǎn)折頻率:f0=1/2πR1C1。 當(dāng)輸入信號(hào)頻率小于f0時(shí),信號(hào)相對(duì)電路為直流,電路的總阻抗等于 R1;當(dāng)輸入信號(hào)頻率大于f0 時(shí) C1 的容抗相對(duì)很小,總阻抗為電阻阻值并上電容容抗。當(dāng)頻率高到一定程度后總阻抗為 0。
(3)RC 串并聯(lián)電路
RC 串并聯(lián)電路存在兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率f01 和 f02: f01=1/2πR2C1, f02=1/2πC1*
最基本的被動(dòng)線性元件為電阻器(R)、電容器(C)和電感元件(L)。這些元件可以被用來(lái)組成4種不同的電路:RC電路、RL電路、LC電路和RLC電路,這些名稱都緣于各自所使用元件的英語(yǔ)縮寫(xiě)。它們體現(xiàn)了一些對(duì)于模擬電子技術(shù)來(lái)說(shuō)很重要的性質(zhì)。它們都可以被用作被動(dòng)濾波器。本條目主要講述RC電路串聯(lián)、并聯(lián)狀態(tài)的情況。
在實(shí)際應(yīng)用中通常使用電容器(以及RC電路)而非電感來(lái)構(gòu)成濾波電路。這是因?yàn)殡娙莞菀字圃?,且元件的尺寸普遍更小?/p>
通俗的說(shuō),移相不就是調(diào)節(jié)時(shí)間么,RC本身就可以通過(guò)R來(lái)調(diào)節(jié)C的充電電流,也就控制了充電時(shí)間,改變了相位。
RC振蕩是有的,電路振蕩其實(shí)說(shuō)白了就是輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)后跟輸入信號(hào)一致,這里的一致就是指振幅和相位都一致,所以只要往這方面去理解就可以了!
RC振蕩電路也有多種形式,公式各不相同,不知你問(wèn)的是哪一種?
rc電路簡(jiǎn)介
一個(gè) 相移電路(RC電路)或稱 RC濾波器、 RC網(wǎng)絡(luò), 是一個(gè)包含利用電壓源、電流源驅(qū)使電阻器、電容器運(yùn)作的電路。 一個(gè)最簡(jiǎn)單的RC電路是由一個(gè)電容器和一個(gè)電阻器組成的,稱為一階RC電路。
(1)RC 串聯(lián)電路
電路的特點(diǎn):由于有電容存在不能流過(guò)直流電流,電阻和電容都對(duì)電流存在阻礙作用,其總阻抗由電阻和容抗確定,總阻抗隨頻率變化而變化。RC 串聯(lián)有一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率: f0=1/2πR1C1 當(dāng)輸入信號(hào)頻率大于 f0 時(shí),整個(gè) RC 串聯(lián)電路總的阻抗基本不變了,其大小等于 R1。
(2)RC 并聯(lián)電路
RC 并聯(lián)電路既可通過(guò)直流又可通過(guò)交流信號(hào)。它和 RC 串聯(lián)電路有著同樣的轉(zhuǎn)折頻率:f0=1/2πR1C1。 當(dāng)輸入信號(hào)頻率小于f0時(shí),信號(hào)相對(duì)電路為直流,電路的總阻抗等于 R1;當(dāng)輸入信號(hào)頻率大于f0 時(shí) C1 的容抗相對(duì)很小,總阻抗為電阻阻值并上電容容抗。當(dāng)頻率高到一定程度后總阻抗為 0。
(3)RC 串并聯(lián)電路
RC 串并聯(lián)電路存在兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率f01 和 f02: f01=1/2πR2C1, f02=1/2πC1*[R1*R2/(R1 R2)] 當(dāng)信號(hào)頻率低于 f01 時(shí),C1 相當(dāng)于開(kāi)路,該電路總阻抗為 R1 R2。
當(dāng)信號(hào)頻率高于 f02 時(shí),C1 相當(dāng)于短路,此時(shí)電路總阻抗為 R1。
當(dāng)信號(hào)頻率高于 f01 低于 f02 時(shí),該電路總阻抗在 R1 R2 到R1之間變化。
根據(jù)電路中外加激勵(lì)的情況,將電路暫態(tài)過(guò)程中的響應(yīng)分三種;
1.:零狀態(tài)響應(yīng):換路后電路中的儲(chǔ)能元件無(wú)初始儲(chǔ)能,僅由激勵(lì)電源維持的響應(yīng)。
2:零輸入響應(yīng):換路后電路中無(wú)獨(dú)立電源,僅由儲(chǔ)能元件初始儲(chǔ)能維持的響應(yīng)。
3:全響應(yīng):換路后,電路中既存在獨(dú)立的激勵(lì)電源,儲(chǔ)能元件又有初始儲(chǔ)能,它們共同維持的響應(yīng)。
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實(shí)驗(yàn)報(bào)告 課程名稱: __電路原理實(shí)驗(yàn) ______指導(dǎo)老師: __ 熊素銘 ______成績(jī): __________________ 實(shí)驗(yàn)名稱: _一階 RC 電路的暫態(tài)響應(yīng) ____實(shí)驗(yàn)類型: ________________同組學(xué)生姓名: __________ 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿?二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理(必填 三、主要儀器設(shè)備(必填) 四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理 六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析(必填) 七、討論、心得 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、熟悉一階 RC 電路的零狀態(tài)響應(yīng)、零輸入響應(yīng)和全響應(yīng)。 2、研究一階電路在階躍激勵(lì)和方波激勵(lì)情況下,響應(yīng)的基本規(guī)律和特點(diǎn)。 3、掌握積分電路和微分電路的基本概念。 4、研究一階動(dòng)態(tài)電路階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng)的關(guān)系。 5、從響應(yīng)曲線中求出 RC 電路時(shí)間常數(shù)τ 。 二、實(shí)驗(yàn)原理 1. 電路的過(guò)渡過(guò)程 2. 一階 RC 電路的零輸入響應(yīng) : 激
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東南大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 課程名稱: 電路實(shí)驗(yàn) 第 四 次實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)名稱: 電路頻率特性( EDA) 院 (系): 吳健雄學(xué)院 專 業(yè): 電類強(qiáng)化班 姓 名: 沙小仕 學(xué) 號(hào): 61010131 實(shí) 驗(yàn) 室 : 實(shí)驗(yàn)組別: 同組人員: 實(shí)驗(yàn)時(shí)間: 2011年 12月 2日 評(píng)定成績(jī): 審閱教師: 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 掌握低通、帶通電路的頻率特性; 2. 應(yīng)用 Multisim 軟件測(cè)試低通、帶通電路頻率特性及有關(guān)參數(shù); 3. 應(yīng)用 Multisim 軟件中的波特儀測(cè)試電路的頻率特性。 二、 實(shí)驗(yàn)原理 研究電路的頻率特性, 即是分析研究不同頻率的信號(hào)作用于電路所產(chǎn)生的響應(yīng)函數(shù)與激 勵(lì)函數(shù)的比值關(guān)系。 通常情況下, 研究具體電路的頻率特性, 并不需要測(cè)試構(gòu)成電路所有元 件上的響應(yīng)與激勵(lì)之間的關(guān)系, 只要研究又工作目的所聚頂?shù)哪硞€(gè)元件或支路的響應(yīng)與激勵(lì) 的關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)主要研究
運(yùn)算放大器
振蕩器
RC電路
RL電路
RC電路
RLC電路
如圖所示為矩形波發(fā)生電路,它由反相輸入的滯回比較器和RC電路組成。RC回路既作為延遲環(huán)節(jié),又作為反饋網(wǎng)絡(luò),通過(guò)RC充、放電實(shí)現(xiàn)輸出狀態(tài)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。電壓傳輸特性如圖所示。