RC时间常数 积分微分 耦合

简单来说微分电路积分电路都是将电阻，电容串联，外加一个输入信号。而微分电路是从电阻两端取输出信号；积分电路是从电容两端取输出信号。微分电路积分电路主要是从计算方法上讲的。 
低通滤波电路类似积分电路，也是从电容两端取输出信号，之所以叫低通是因为频率低的话，电容上的容抗大，电容两端分到的电压就大，输出信号就大，所以叫低通，是从输出信号的大小方面来讲的。同样高通电路就是从电阻两端取输出信号了。 
阻容耦合电路是针对直接耦合电路来讲的。直接耦合就是把原来的信号按原样输入，容阻耦合主要是利用电容的隔直通交把直流隔断，输入交流信号

积分电路和微分电路的特点

 

1:

积分电路可以使输入方波转换成三角波或者斜波

 

微分电路可以使使输入方波转换成尖脉冲波

 

2:

积分电路电阻串联在主电路中，电容在干路中

 

微分则相反

 

3

：积分电路的时间常数

t

要大于或者等于

10

倍输入脉冲宽度

 

微分电路的时间常数

t

要小于或者等于

1/10

倍的输入脉冲宽度

 

4

：积分电路输入和输出成积分关系

 

微分电路输入和输出成微分关系

 

 

微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，

此电路的输出波形只反映输入波形的突变部分，

即只

有输入波形发生突变的瞬间才有输出。

而对恒定部分则没有输出。

输出的尖脉冲波形的宽度

与

R*C

有关（即电路的时间常数）

，

R*C

越小，尖脉冲波形越尖，反之则宽。此电路的

R*C

必须远远少于输入波形的宽度，

否则就失去了波形变换的作用，

变为一般的

RC

耦合电路了，

一般

R*C

少于或等于输入波形宽度的

1/10

就可以了。

我们先来回顾下电容的充放电时间计算公式，假设有电源Vu通过电阻R给电容C充电，V0为电容上的初始电压值，Vu为电容充满电后的电压值，Vt为任意时刻t时电容上的电压值，那么便可以得到如下的计算公式：中国通信人博客 N-@(q(]3jH'S$gB

        Vt= V0 + (Vu – V0) * [1 – exp( -t/RC)]中国通信人博客M N?{"p v

如果电容上的初始电压为0，则公式可以简化为：中国通信人博客t}$KOz6X4L

        Vt= Vu * [1 – exp( -t/RC)]

\'?~,t;O.Q0

由上述公式可知，因为指数值只可能无限接近于0，但永远不会等于0，所以电容电量要完全充满，需要无穷大的时间。中国通信人博客t(~:BiM`wK@)B!~A

    当t = RC时，Vt = 0.63Vu；

K:PV$W%Xyz1ki'D0

    当t = 2RC时，Vt = 0.86Vu；中国通信人博客9}5`4T~)i

    当t = 3RC时，Vt = 0.95Vu；中国通信人博客n8R+D­Z5X0k3hU

    当t = 4RC时，Vt = 0.98Vu；

h5i2{I%s3_W:I0

    当t = 5RC时，Vt = 0.99Vu；中国通信人博客]+[TNV3F

可见，经过3~5个RC后，充电过程基本结束。中国通信人博客$M8d+aSlIHbwO?

    对于电路时间常数RC的计算，可以归纳为以下几点：

t S!o7Vg­\q0

       1).如果RC电路中的电源是电压源形式，先把电源“短路”而保留其串联内阻；中国通信人博客/rjj3m@s6p,m

       2).把去掉电源后的电路简化成一个等效电阻R和等效电容C串联的RC放电回路，等效电阻R和等效电容C的乘积就是电路的时间常数；中国通信人博客!o-@:s.epY^|

       3).如果电路使用的是电流源形式，应把电流源开路而保留它的并联内阻，再按简化电路的方法求出时间常数；

4[i/p[,r~0

       4).计算时间常数应注意各个参数的单位，当电阻的单位是“欧姆”，电容的单位是“法拉”时，乘得的时间常数单位才是“秒

    如上图所示，如通过实验的方法绘出电容的充放电曲线，在起点处做一条充放电切线，则切线与横轴的交点就是时间常数RC。

当时间常数  远远小于输入 信号周期  是微分，，，反之是耦合（电流突变导致电阻开始就是最大，，由于RC很大 电容充电很慢，只充了一点信号就降为0，导致压降都在电阻上，没有被分压）