rc积分电路输出波形图_rc积分电路原理( 三 )


以上的微分电路与耦合电路 , 在电路形式上是一样的 , 关键是tW与τ的关系 , 下面比较一下τ与方波周期T(T》tW)不同时的结果 , 如图4所示 。在这三种情形中 , 由于电容C的隔直作用 , 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的充放电非常缓慢 , 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有一定的充放电 , 其输出波形的平顶部分有一定的下降或上升 , 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RC (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压VI(VI《Vm)经R缓慢放电 , VO(VC)按指数规律下降 。
这样 , 输出信号就是锯齿波 , 近似为三角形波 , τ》》tW是本电路必要条件 , 因为他是在方波到来期间 , 电容只是缓慢充电 , VC还未上升到Vm时 , 方波就消失 , 电容开始放电 , 以免电容电压出现一个稳定电压值 , 而且τ越大 , 锯齿波越接近三角波 。输出波形是对输入波形积分运算的结果
 , 他是突出输入信号的直流及缓变分量 , 降低输入信号的变化量 。
4、RC滤波电路(无源)
在模拟电路 , 由RC组成的无源滤波电路中 , 根据电容的接法及大小主要可分为低通滤波电路(如图7)和高通滤波电路(如图8) 。
(1)在图7的低通滤波电路中 , 他跟积分电路有些相似(电容C都是并在输出端) , 但他们是应用在不同的电路功能上 , 积分电路主要是利用电容C充电时的积分作用 , 在输入方波情形下 , 来产生周期性的锯齿波(三角波) , 因此电容C及电阻R是根据方波的tW来选取 , 而低通滤波电路 , 是将较高频率的信号旁路掉(因XC=1/(2πfC) , f较大时 , XC较小 , 相当于短路) , 因而电容C的值是参照低频点的数值来确定 , 对于电源的滤波电路 , 理论上C值愈大愈好 。
(2)图8的高通滤波电路与微分电路或耦合电路形式相同 。在脉冲数字电路中 , 因RC与脉宽tW的关系不同而区分为微分电路和耦合电路;在模拟电路 , 选择恰当的电容C值 , 就可以有选择性地让较高频的信号通过 , 而阻断直流及低频信号 , 如高音喇叭串接的电容 , 就是阻止中低音进入高音喇叭 , 以免烧坏 。另一方面 , 在多级交流放大电路中 , 他也是一种耦合电路 。
5、RC脉冲分压器
当需要将脉冲信号经电阻分压传到下一级时 , 由于电路中存在各种形式的电容 , 如寄生电容 , 他相当于在负载侧接有一负载电容(如图9) , 当输入一脉冲信号时 , 因电容CL的充电 , 电压不能突变 , 使输出波形前沿变坏 , 失真 。为此 , 可在R1两端并接一加速电容 C1 , 这样组成一个RC脉冲分压器(如图10) 。

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