RC电路暂态

核心提示一个电阻和一个电容串联接入一个直流电源,是电容器的充电过程,充电完成后电容两端的电压等于电源电压,电路处于断路状态。但当开关接通的瞬间(t=0),电容器原来不带电荷,其两端的电压为0,此时电阻两端的电压为最大即电源电压,充电电流也为最大(E

一个电阻和一个电容串联接入一个直流电源,是电容器的充电过程,充电完成后电容两端的电压等于电源电压,电路处于断路状态。但当开关接通的瞬间(t=0),电容器原来不带电荷,其两端的电压为0,此时电阻两端的电压为最大即电源电压,充电电流也为最大(E/R);在充电过程中,随着电容器极板上电荷的增多,电容器两端电压逐渐升高,而充电电流逐渐减少;最后当电容器两端电压上升到等于电源电压时,充电电流下降为0,暂态过程结束,电路处在稳定状态。

相反,放电开始的瞬间,放电电流最大;随着放电的继续,电容器两端的电压逐渐下降,放电电流也随之减少;放电完毕,电容器两端电压和电路中的电流均为0,这时电路进入稳定状态。

无论电容器充电还是放电,电流、电压随时间变化的曲线都是开始较快,以后逐渐减慢,直至无限接近最终值。电容器充电时,当电路中电阻一定,电容量越大则达到同一电压所需要的电荷就越多,因此所需要的时间就越长;若电容量一定,电阻越大,充电电流就越小,因此充电到同样的电荷值所需要的时间就越长。放电规律也是如此,这说明R和C的大小影响着充、放电时间的长短。R与C的乘积加RC电路的时间常数τ,即 τ = RC 。

充电和放电的快慢可以用τ来衡量,τ越大,充放电越慢,即暂态过程就越长。反之τ越小,暂态过程就越短。在实际应用中,当暂态过程经过5τ时间后,可认为暂态过程基本结束,已进入稳定状态了。

什么是RLC电路?RC电路?RL电路意思

RC电路:一个相移电路或称RC滤波器、RC网络,是一个包含利用电压源、电流源驱使电阻器、电容器运作的电路。

 作用:降低放大器的带宽,对交流信号有用,对直流信号无用。带宽就是指放大器在某一频率范围内放大能力接近,那么这个范围就是带宽。不同容量的电容对不同频率的交流信号有不同阻抗。放大器上的反馈电容容量一般比较小,对高频信号呈现低阻。所以高频时反馈量大,增益降低,从而使放大器在某个频率开始就放大能力下降,那么放大器的带宽就被限制了。

求解电路RC时间常数

1、RLC电路是一种由电阻R、电感L、电容C组成的电路结构。RLC电路的组成结构一般有两种:串联型,并联型。作用有电子谐波振荡器、带通或带阻滤波器。

2、RC电路,一次RC电路由一个电阻器和一个电容器组成。

按电阻电容排布,可分为RC串联电路和RC并联电路;单纯RC并联不能谐振,因为电阻不储能,LC并联可以谐振。RC电路广泛应用于模拟电路、脉冲数字电路中,RC并联电路如果串联在电路中有衰减低频信号的作用,如果并联在电路中有衰减高频信号的作用,也就是滤波的作用。

3、RL电路,或称RL滤波器、RL网络,是最简单的无限脉冲响应电子滤波器。它由一个电阻器、一个电感元件串联或并联组成,并由电压源驱动。

扩展资料

电路的组成

电路由电源、开关、连接导线和用电器四大部分组成。实际应用的电路都比较复杂,因此,为了便于分析电路的实质,通常用符号表示组成电路实际原件及其连接线,即画成所谓电路图。其中导线和辅助设备合称为中间环节。

电源是提供电能的设备。电源的功能是把非电能转变成电能。例如,电池是把化学能转变成电能;发电机是把机械能转变成电能。由于非电能的种类很多,转变成电能的方式也很多。电源分为电压源与电流源两种,只允许同等大小的电压源并联,同样也只允许同等大小的电流源串联,电压源不能短路,电流源不能断路。

在电路中使用电能的各种设备统称为负载。负载的功能是把电能转变为其他形式能。例如,电炉把电能转变为热能;电动机把电能转变为机械能,等等。通常使用的照明器具、家用电器、机床等都可称为负载。

连接导线用来把电源、负载和其他辅助设备连接成一个闭合回路,起着传输电能的作用。

辅助设备是用来实现对电路的控制、分配、保护及测量等作用的。辅助设备包括各种开关、熔断器、电流表、电压表及测量仪表等。

Lc振荡电路和RC振荡电路的原理是什么?

电路的RC时间常数(τ)是由电容器的电容和电阻器的电阻值决定的。在一个电路中,电容器和电阻器的组合可以形成一个RC电路,其中R是电阻器的电阻值(单位为欧姆),C是电容器的电容值(单位为法拉)。

RC时间常数的公式为:

τ = R × C

其中,τ表示RC电路的时间常数,R表示电阻器的电阻值,C表示电容器的电容值。

在一个电路中,当一个电容器充电或放电时,其电荷量随时间变化的速率与电容器的电容值和电阻器的电阻值成比例,即与RC时间常数成正比。因此,RC时间常数通常用于描述电容器充电或放电的速率和电路的时间响应特性。

需要注意的是,RC时间常数的单位是秒,如果电阻值和电容值的单位不同,需要进行转换,使其都为标准单位(欧姆和法拉)。

rc振荡电路原理

Lc振荡电路

LC振荡电路是指用电感L、电容C组成选频网络的振荡电路,用于产生高频正弦波信号,常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路。LC振荡电路的辐射功率是和振荡频率的四次方成正比的,要让LC振荡电路向外辐射足够强的电磁波,必须提高振荡频率,并且使电路具有开放的形式。

工作原理

开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大,然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。设基极的瞬间电压极性为正。经倒相集电压瞬时极性为负,按变压器同名端的符号可以看出,L2的上端电压极性为负,反馈回基极的电压极性为正,满足相位平衡条件,偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件,只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适,满足振幅条件,就能产生频率F0的振荡信号。

RC振荡电路

RC振荡电路是由电阻R和电容C构成的适用于产生低频信号的电路。RC振荡电路,采用RC选频网络构成,适用于低频振荡,一般用于产生1Hz~1MHz(fo=1/2πRC)的低频信号。对于RC振荡电路来说,增大电阻R即可降低振荡频率,而增大电阻是无需增加成本的;而对于LC振荡电路来说,一般产生的正弦波频率较高,若要产生频率较低的正弦振荡,势必要求振荡回路要有较大的电感和电容,这样不但元件体积大、笨重、安装不便,而且制造困难、成本高。因此,200kHz以下的正弦振荡电路,一般采用振荡频率较低的RC振荡电路。

工作原理

RC振荡电路首先是起振过程;其次进入稳定振荡阶段;之后是振荡频率,振荡频率由相位平衡条件决定。 jA= 0,仅在 f 0处 jF = 0

满足相位平衡条件,所以振荡频率f 0= 1 /2πRC。

可通过改变开关的位置来改变选频网络的电阻,实现频率粗调;通过改变电容C的大小实现频率的细调。另外,就起振及稳定振荡的条件来讲,考虑到起振条件AuF >

1, 一般应选取

RF略大2R1。如果这个比值取得过大,会引起振荡波形严重失真。由运放构成的RC串并联正弦波振荡电路不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅,而是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。

电路特点:对于RC振荡电路来说,增大电阻R即可降低振荡频率,而增大电阻是无需增加成本的。[1]常用LC振荡电路产生的正弦波频率较高,若要产生频率较低的正弦振荡,势必要求振荡回路要有较大的电感和电容,这样不但元件体积大、笨重、安装不便,而且制造困难、成本高。因此,200kHz以下的正弦振荡电路,一般采用振荡频率较低的RC振荡电路。

                                   

输出电压 uo经正反馈(兼选频)网络分压后,取uf作为同相比例电路的输入信号ui。

(1) 起振过程

(2) 稳定振荡

(3) 振荡频率

振荡频率由相位平衡条件决定。

φA= 0,仅在 f0处 φF = 0 满足相位平衡条件,所以振荡频率f0= 1/2πRC。

改变R、C可改变振荡频率

RC振荡电路的振荡频率一般在200KHz以下。

振荡频率的调整

(4)起振及稳定振荡的条件

考虑到起振条件AuF > 1, 一般应选取 RF略大2R1。如果这个比值取得过大,会引起振荡波形严重失真。

由运放构成的RC串并联正弦波振荡电路不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅,而是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。

                                   

 
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