RC电路基础-低通和高通滤波及公式

RC电路及其行为构成了许多模拟电子学的基础，无源信号滤波器广泛依赖于它们。我们将在下面看到，RC滤波器通常会屏蔽不需要的频率。

什么是RC电路？

RC电路的最纯粹形式由电阻器和与恒定直流电源并联。当有人断开电源时，电容器放电的电流等于通过电阻器的电流。电压随时间呈指数下降，完全放电所需的时间为五个时间常数，或?。

RC电路公式定义?如下：

在这种情况下，我们表示?以秒计，R单位：欧姆，和C以法拉为单位。在电源和电容器之间串联电阻器的类似电路中，需要五个时间常数才能对电容器完全充电。然而，需要注意的是，“完全”是一个近似值。我们在五个时间常数上施加的电荷量约占最大电荷量的99.3%。此时电荷流可以忽略不计，我们可以认为电容器“完全”充电或放电。

RC电源电路

带有储存电荷的电容器可以平滑可变电源。如果电容器输出方形直流波形，则电容器可以：

1. 通电循环期间的充电
2. 功率级为零时放电

时间常数将决定这对电路输出的平滑程度。如果功率循环周期大于5?，则电路的输出仍将接近零值。电路的时间常数越高，输出越接近完美平滑的直流。

RC高通和低通滤波器

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由于电容器充电和放电需要一些时间，因此这些设备非常适合用作频率滤波器。为了用作低通滤波器（也称为RC积分器），电压源直接连接到电阻器，电容器与电压输出串联，如上图所示。在这种情况下，由于当输入频率过高时，电容器永远不会充满电，因此电容器可以截获电流，否则在电路脉冲时，电流会流向电路的输出。因此，在特定频率以上，电输出接近零。

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RC高通滤波器也称为RC微分器，其工作原理相反。如上图所示，输入信号通过与输出并联的电阻器直接应用于电容器。通过这种方式排列元件，高频信号可以通过，而电容器会阻止任何过低的频率。因此，如果振荡保持在最小速度以上，则电容器充当开路。

RC电路是模拟电子技术的四种基本电路类型之一。在其最纯净的形式中，它们只由两个组成部分组成。尽管它们很简单，但我们可以利用这些组件之间的关系进行各种应用。