RC電路是電阻器電容器電路(RC電路)或者RC過濾器，RC網絡是電路a和電容器駕駛的組成由電阻器電壓或當前來源.一次RC電路由一個電阻器和一台電容器組成，是RC電路的簡單例子。RC電路在模拟電路、脈沖數字電路中得到廣泛的應用。

RC電路的分類

（1）RC 串聯電路

電路的特點：由于有電容存在不能流過直流電流，電阻和電容都對電流存在阻礙作用，其總阻抗由電阻和容抗确定，總阻抗随頻率變化而變化。RC 串聯有一個轉折頻率： f0=1/2πR1C1

當輸入信号頻率大于 f0 時，整個 RC 串聯電路總的阻抗基本不變了，其大小等于 R1。

（2）RC 并聯電路

RC 并聯電路既可通過直流又可通過交流信号。它和 RC 串聯電路有着同樣的轉折頻率：f0=1/2πR1C1。 當輸入信号頻率小于f0時，信号相對電路為直流，電路的總阻抗等于 R1;當輸入信号頻率大于f0 時 C1 的容抗相對很小，總阻抗為電阻阻值并上電容容抗。當頻率高到一定程度後總阻抗為 0。

（3）RC 串并聯電路

RC 串并聯電路存在兩個轉折頻率f01 和 f02:

f01=1/2πR2C1, f02=1/2πC1*[R1*R2/(R1 R2)]

當信号頻率低于 f01 時，C1 相當于開路，該電路總阻抗為 R1 R2。

當信号頻率高于 f02 時，C1 相當于短路，此時電路總阻抗為 R1。

當信号頻率高于 f01 低于 f02 時，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，積分電路可将矩形脈沖波轉換為鋸齒波或三角波，還可将鋸齒波轉換為抛物波。電路原理很簡單，都是基于電容的沖放電原理，這裡就不詳細說了，這裡要提的是電路的時間常數R*C，構成積分電路的條件是電路的時間常數必須要大于或等于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換為尖脈沖波，電路的輸出波形隻反映輸入波形的突變部微分電路分，即隻有輸入波形發生突變的瞬間才有輸出。而對恒定部分則沒有輸出。輸出的尖脈沖波形的寬度與R*C有關（即電路的時間常數），R*C越小，尖脈沖波形越尖，反之則寬。此電路的R*C必須遠遠少于輸入波形的寬度，否則就失去了波形變換的作用，變為一般的RC耦合電路了，一般R*C少于或等于輸入波形寬度的微分電路1/10就可以了。

在模拟及脈沖數字電路中，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，産生了RC電路的不同應用，下面分别談談微分電路、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串聯後接入輸入信号VI，由電阻R輸出信号VO，當RC 數值與輸入方波寬度tW之間滿足：RC<<tW，這種電路就稱為微分電路。在 R兩端（輸出端）得到正、負相間的尖脈沖，而且發生在方波的上升沿和下降沿，如圖2 所示。

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＝V m 。随後（t》t1），電容C的電壓按指數規律快速充電上升，輸出電壓随之按指數規律下降（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V m開始按指數規律經電阻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，之後VO随電容的放電也按指數規律減小，同樣經過大約3τ後，放電完畢，輸出一個負脈沖。

隻要脈沖寬度tW>（5~10）τ，在tW時間内，電容C已完成充電或放電（約需3 τ），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。如果将VI按傅裡葉級展開，進行微分運算的結果，也将是VO的表達式。他主要用于對複雜波形的分離和分頻器，如從電視信号的複合同步脈沖分離出行同步脈沖和時鐘的倍頻應用。

2、RC耦合電路

圖1中，如果電路時間常數τ（RC）>>tW，他将變成一個RC耦合電路。輸出波形與輸入波形一樣。如圖3所示。

（1）在t=t1時，第一個方波到來，VI由0→Vm，因電容電壓不能突變（VC=0），VO=VR=VI=Vm。

（2）t1<t<t2時，因τ>>tW，電容C緩慢充電，VC緩慢上升為左正右負，V O=VR=VI－VC，VO緩慢下降。

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

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

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

①當τ>>T時，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τ=T時，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τ<<T時，電容C在極短時間内（tW）已充放電完畢，因而輸出波形為上下尖脈沖，是微分電路。

3、RC積分電路

如圖5所示，電阻R和電容C串聯接入輸入信号VI，由電容C輸出信号V0，當RC （τ）數值與輸入方波寬度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，VI由Vm→0，相當于輸入端被短路，電容原先充有左正右負電壓VI（VI《Vm）經R緩慢放電，VO（VC）按指數規律下降。

這樣，輸出信号就是鋸齒波，近似為三角形波，τ》》tW是本電路必要條件，因為他是在方波到來期間，電容隻是緩慢充電，VC還未上升到Vm時，方波就消失，電容開始放電，以免電容電壓出現一個穩定電壓值，而且τ越大，鋸齒波越接近三角波。輸出波形是對輸入波形積分運算的結果

，他是突出輸入信号的直流及緩變分量，降低輸入信号的變化量。

4、RC濾波電路（無源）

在模拟電路，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，來産生周期性的鋸齒波（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，是将較高頻率的信号旁路掉（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确定，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；在模拟電路，選擇恰當的電容C值，就可以有選擇性地讓較高頻的信号通過，而阻斷直流及低頻信号，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

當需要将脈沖信号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），當輸入一脈沖信号時，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，電流隻流經C1，CL，VO由C1和CL分壓得到：

但是，任何信号源都有一定的内阻，以及一些電路的需要，通常采取過補償的辦法，如電視信号中，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分锺，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，現在關鍵的就是要确定R和C的值了，它隻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，再将此公式代入上面的公式中可得：I=-US*C/RCe-t/RC，将C看成一個未知參數，然後作出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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