R-C 电路及应用

前面我们已经了解了电阻及电容这两个元器件，那么今天就来聊聊用这两个元器件搭建的实用电路。

可能很多小伙伴都在脑袋里描出了这个电路：

Figure 1. R-C 电路

针对这样简单的一个电路，有以下几点要熟悉：

I.  输出的电压波形是怎样的：

下面就是在输入一个阶跃信号时（相当于自锁开关0-1的跳变），电容两端的电压波形：

Figure 2. R-C 电路阶跃输出响应

II.  输出电压什么时候认为是达到了高电平：

当t=3RC时，Vout = 0.95Vin, 一般此时认为是达到了高电平；

输出电压的计算公式位：（输入单位阶跃响应）

Figure 3. 时间常数及输出电压

电路虽然简单，但是应用却很普遍：

III.  作为MCU 的复位电路：MCU 一般都有RESET引脚，对复位时序也有要求，比较常见的就是10ms低电平复位，也就是说在MCU得电后，复位引脚必须维持10ms以上的低电平，以确保MCU能初始化完成，避免上电时的误动作。

注意：这里所谓的低电平不是’0’电平，MCU一般认为电压<0.3VDD就是低电平，所以我们的设计就要保证Reset的电平要滞后VDD，并保证在VDD稳定时，Reset 要有10ms以上的低电平，如下图：

 Figure 4. RC复位电路

Figure 5. 复位信号上电响应曲线

IV.  作为开关信号的去抖及抗干扰：

很多时候外部接的开关器件在动作时会存在弹跳，如果测量过机械按键信号的朋友应该深有感触，那么我们同样可以利用R-C电路滞后的特性，把这些干扰/抖动信号滤除掉，防止误检测。

Figure 6. RC去抖电路

Figure 7. 去抖电路波形

V.  作为连接器端口的静电防护：

连接器端口，在生产安装过程中，是会被触及的，这就有可能引入静电，静电的危害是很大的，如果处理不当，很容易就导致器件失效，所以R-C电路在静电防护的应用也是很普及。以下是常见的端口防护电路，如果在端口模拟施加10K-20ns的静电干扰，电容两端电压才3V，不会导致MCU失效。

Figure 8. RC静电防护电路

Figure 9. 静电防护电路仿真波形

以上就是R-C电路常用在应用场合了，关键还是掌握响应曲线，参数在选择和计算可以借助仿真工具，不过仿真也不能尽信哦……