RC電路是電阻器電容器電路(RC電路)或者RC過(guò)濾器，RC網(wǎng)絡(luò)是電路a和電容器駕駛的組成由電阻器電壓或當(dāng)前來(lái)源.一次RC電路由一個(gè)電阻器和一臺(tái)電容器組成，是RC電路的簡(jiǎn)單例子。RC電路在模擬電路、脈沖數(shù)字電路中得到廣泛的應(yīng)用。
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RC電路的分類

（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。

積分電路的作用是：消減變化量，突出不變量。RC電路的積分條件：RC≥Tk，Tk是脈沖周期，積分電路可將矩形脈沖波轉(zhuǎn)換為鋸齒波或三角波，還可將鋸齒波轉(zhuǎn)換為拋物波。電路原理很簡(jiǎn)單，都是基于電容的沖放電原理，這里就不詳細(xì)說(shuō)了，這里要提的是電路的時(shí)間常數(shù)R*C，構(gòu)成積分電路的條件是電路的時(shí)間常數(shù)必須要大于或等于10倍于輸入波形的寬度。

微分電路的作用是：消減不變量，突出變化量。微分電路可把矩形波轉(zhuǎn)換為尖脈沖波，電路的輸出波形只反映輸入波形的突變部微分電路分，即只有輸入波形發(fā)生突變的瞬間才有輸出。而對(duì)恒定部分則沒(méi)有輸出。輸出的尖脈沖波形的寬度與RC有關(guān)（即電路的時(shí)間常數(shù)），RC越小，尖脈沖波形越尖，反之則寬。此電路的RC必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于輸入波形的寬度，否則就失去了波形變換的作用，變?yōu)橐话愕腞C耦合電路了，一般RC少于或等于輸入波形寬度的微分電路1/10就可以了。

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(guān)系以及處理的波形之間的關(guān)系，產(chǎn)生了RC電路的不同應(yīng)用，下面分別談?wù)勎⒎蛛娐?、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(hào)VI，由電阻R輸出信號(hào)VO，當(dāng)RC數(shù)值與輸入方波寬度tW之間滿足：RC<

在t=t1時(shí)，VI由0→Vm，因電容上電壓不能突變（來(lái)不及充電，相當(dāng)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)律下降（因VO＝VI－VC＝Vm－VC），經(jīng)過(guò)大約3τ（τ＝R×C）時(shí)，VCVm，VO0，τ（RC）的值愈小，此過(guò)程愈快，輸出正脈沖愈窄。

t=t2時(shí)，VI由Vm→0，相當(dāng)于輸入端被短路，電容原先充有左正右負(fù)的電壓Vm開(kāi)始按指數(shù)規(guī)律經(jīng)電阻R放電，剛開(kāi)始，電容C來(lái)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(jīng)過(guò)大約3τ后，放電完畢，輸出一個(gè)負(fù)脈沖。

只要脈沖寬度tW>（5 ~ 10）τ，在tW時(shí)間內(nèi)，電容C已完成充電或放電（約需3τ），輸出端就能輸出正負(fù)尖脈沖，才能成為微分電路，因而電路的充放電時(shí)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(yùn)算的結(jié)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(jí)展開(kāi)，進(jìn)行微分運(yùn)算的結(jié)果，也將是VO的表達(dá)式。他主要用于對(duì)復(fù)雜波形的分離和分頻器，如從電視信號(hào)的復(fù)合同步脈沖分離出行同步脈沖和時(shí)鐘的倍頻應(yīng)用。

2.RC耦合電路

圖1中，如果電路時(shí)間常數(shù)τ（RC）>>tW，他將變成一個(gè)RC耦合電路。輸出波形與輸入波形一樣。如圖3所示。
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（1）在t=t1時(shí)，第一個(gè)方波到來(lái)，VI由0→Vm，因電容電壓不能突變（VC=0），VO=VR=VI=Vm。

（2）t1>tW，電容C緩慢充電，VC緩慢上升為左正右負(fù)，VO=VR=VI－VC，VO緩慢下降。

（3）t=t2時(shí)，VO由Vm→0，相當(dāng)于輸入端被短路，此時(shí)，VC已充有左正右負(fù)電壓Δ［Δ=（VI/τ）×tW］，經(jīng)電阻R非常緩慢地放電。

（4）t=t3時(shí)，因電容還來(lái)不及放完電，積累了一定電荷，第二個(gè)方波到來(lái)，電阻上的電壓就不是Vm，而是VR=Vm-VC（VC≠0），這樣第二個(gè)輸出方波比第一個(gè)輸出方波略微往下平移，第三個(gè)輸出方波比第二個(gè)輸出方波又略微往下平移，…，最后，當(dāng)輸出波形的正半周“面積”與負(fù)半周“面積”相等時(shí)，就達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)。也就是電容在一個(gè)周期內(nèi)充得的電荷與放掉的電荷相等時(shí)，輸出波形就穩(wěn)定不再平移，電容上的平均電壓等于輸入信號(hào)中電壓的直流分量（利用C的隔直作用），把輸入信號(hào)往下平移這個(gè)直流分量，便得到輸出波形，起到傳送輸入信號(hào)的交流成分，因此是一個(gè)耦合電路。

以上的微分電路與耦合電路，在電路形式上是一樣的，關(guān)鍵是tW與τ的關(guān)系，下面比較一下τ與方波周期T（T > tW）不同時(shí)的結(jié)果，如圖4所示。在這三種情形中，由于電容C的隔直作用，輸出波形都是一個(gè)周期內(nèi)正、負(fù)“面積”相等，即其平均值為0，不再含有直流成份。

①當(dāng)τ>>T時(shí)，電容C的充放電非常緩慢，其輸出波形近似理想方波，是理想耦合電路。

②當(dāng)τ=T時(shí)，電容C有一定的充放電，其輸出波形的平頂部分有一定的下降或上升，不是理想方波。

③當(dāng)τ < T時(shí)，電容C在極短時(shí)間內(nèi)（tW）已充放電完畢，因而輸出波形為上下尖脈沖，是微分電路。
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3.RC積分電路
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如圖5所示，電阻R和電容C串聯(lián)接入輸入信號(hào)VI，由電容C輸出信號(hào)V0，當(dāng)RC（τ）數(shù)值與輸入方波寬度tW之間滿足：τ》》tW，這種電路稱為積分電路。在電容C兩端（輸出端）得到鋸齒波電壓，如圖6所示。

（3）t=t2時(shí)，VI由Vm→0，相當(dāng)于輸入端被短路，電容原先充有左正右負(fù)電壓VI（VI < Vm）經(jīng)R緩慢放電，VO（VC）按指數(shù)規(guī)律下降。

這樣，輸出信號(hào)就是鋸齒波，近似為三角形波，τ > tW是本電路必要條件，因?yàn)樗窃诜讲ǖ絹?lái)期間，電容只是緩慢充電，VC還未上升到Vm時(shí)，方波就消失，電容開(kāi)始放電，以免電容電壓出現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定電壓值，而且τ越大，鋸齒波越接近三角波。輸出波形是對(duì)輸入波形積分運(yùn)算的結(jié)果

，他是突出輸入信號(hào)的直流及緩變分量，降低輸入信號(hào)的變化量。

4.RC濾波電路（無(wú)源）

在模擬電路，由RC組成的無(wú)源濾波電路中，根據(jù)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(yīng)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(shí)的積分作用，在輸入方波情形下，來(lái)產(chǎn)生周期性的鋸齒波（三角波），因此電容C及電阻R是根據(jù)方波的tW來(lái)選取，而低通濾波電路，是將較高頻率的信號(hào)旁路掉（因XC=1/（2πfC），f較大時(shí)，XC較小，相當(dāng)于短路），因而電容C的值是參照低頻點(diǎn)的數(shù)值來(lái)確定，對(duì)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(shù)字電路中，因RC與脈寬tW的關(guān)系不同而區(qū)分為微分電路和耦合電路；在模擬電路，選擇恰當(dāng)?shù)碾娙軨值，就可以有選擇性地讓較高頻的信號(hào)通過(guò)，而阻斷直流及低頻信號(hào)，如高音喇叭串接的電容，就是阻止中低音進(jìn)入高音喇叭，以免燒壞。另一方面，在多級(jí)交流放大電路中，他也是一種耦合電路。

5.RC脈沖分壓器

當(dāng)需要將脈沖信號(hào)經(jīng)電阻分壓傳到下一級(jí)時(shí)，由于電路中存在各種形式的電容，如寄生電容，他相當(dāng)于在負(fù)載側(cè)接有一負(fù)載電容（如圖9），當(dāng)輸入一脈沖信號(hào)時(shí)，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(gè)RC脈沖分壓器（如圖10）。

（1）t=0+時(shí)，電容視為短路，電流只流經(jīng)C1，CL，VO由C1和CL分壓得到：
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但是，任何信號(hào)源都有一定的內(nèi)阻，以及一些電路的需要，通常采取過(guò)補(bǔ)償?shù)霓k法，如電視信號(hào)中，為突出傳送圖像的輪廓，采用勾邊電路，就是通過(guò)加大C1的取值。

求RC電路的放電時(shí)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(shí)間常數(shù)RC的值，現(xiàn)在關(guān)鍵的就是要確定R和C的值了，它只能通過(guò)你所要求的放電電路來(lái)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(gè)未知參數(shù)，然后作出I-t曲線，計(jì)算出該曲線與直線I=300所圍成的面積，這個(gè)積分上下限為t=0-60，去使面積最小的C值就可.