一階RC電路中影響時間常數的因素有哪些

2021-03-04 05:06:19 字數 4143 閱讀 2015

1樓:匿名使用者

只有電容的容量大小c和充放電電阻的大小r,時間常數等於rc的乘積,這兩個引數越大,時間越長。

一階電路三要素法,對於rc電路,時間常數て=rc,電阻r是如何計算的

2樓:無畏無知者

一般是在確定下時間常數て後,先假設其中一個參量的值,就會得到另外一個值;

另外,rc也構成個分壓電路,通常都不希望輸出電壓過小了,因此會在上述取值過程中,自然地將輸出端元件值取大些的;

rc電路中的時間常數

3樓:匿名使用者

1).rc電路

過渡過程產生的原因

圖1簡單rc電路如圖1所示,外加電壓源為us,初始時開關k開啟,電容c上無電壓,即uc(0-)=0v。

當開關k閉合時,us加在rc電路上,由於電容電壓不能突變,此時電容電壓仍為0v,即uc(0+)=0v。

由於us現已加在rc組成的閉合迴路上,則會產生向電容充電的電流i,直至電容電壓uc=us時為止。

根據迴路電壓方程,可寫出

解該微分方程可得

其中τ=rc。

根據迴路電壓的分析可知,uc將按指數規律逐漸升高,並趨於us值,最後達到電路的穩定狀態,充電波形圖2所示。

圖22).時間常數的概念及換路定律:

從以上過程形成的電路過渡過程可見,過渡過程的長短,取決於r和c的數值大小。一般將rc的乘積稱為時間常數,用τ表示,即

τ=rc

時間常數越大,電路達到穩態的時間越長,過渡過程也越長。

不難看出,rc電路uc(t)的過渡過程與電容電壓的三個特徵值有關,即初始值uc(0+)、穩態值uc(∞)和時間常數τ。只要這三個數值確定,過渡過程就基本確定。

電路狀態發生變化時,電路中的電容電壓不能突變,電感上的電流不能突變。將上述關係用表示式寫出,即:

一般將上式稱作換路定律。利用換路定律很容易確定電容上的初始電壓

微分電路

電路結構如圖w-1,微分電路可把矩形波轉換為尖脈衝波,此電路的輸出波形只反映輸入波形的突變部微分電路分,即只有輸入波形發生突變的瞬間才有輸出。而對恆定部分則沒有輸出。輸出的尖脈衝波形的寬度與r*c有關(即電路的時間常數),r*c越小,尖脈衝波形越尖,反之則寬。

此電路的r*c必須遠遠少於輸入波形的寬度,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少於或等於輸入波形寬度的微分電路1/10就可以了。微分電路使輸出電壓與輸入電壓的時間變化率成比例的電路。微分電路主要用於脈衝電路、模擬計算機和測量儀器中。

最簡單的微分電路由電容器c和電阻器r組成(圖1a)。若輸入 ui(t)是一個理想的方波(圖1b),則理想的微分電路輸出 u0(t)是圖1c的δ函式波:在t=0和t=t 時(相當於方波的前沿和後沿時刻), ui(t)的導數分別為正無窮大和負無窮大;在0

微分電路 微分電路的工作過程是:如rc的乘積,即時間常數很小,在t=0+即方波跳變時,電容器c 被迅速充電,其端電壓,輸出電壓與輸入電壓的時間導數成比例關係。 實用微分電路的輸出波形和理想微分電路的不同。

即使輸入是理想的方波,在方波正跳變時,其輸出電壓幅度不可能是無窮大,也不會超過輸入方波電壓幅度e。在0

這種rc微分電路的輸出電壓近似地反映輸入方波前後沿的時間變化率,常用來提取蘊含在脈衝前沿和後沿中的資訊。 實際的微分電路也可用電阻器r和電感器l來構成(圖2)。有時也可用 rc和運算放大器構成較複雜的微分電路,但實際應用很少。

積分電路目錄[隱藏]

簡介電路型式

引數選擇

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[編輯本段]簡介

標準的反相積分電路積分電路主要用於波形變換、放大電路失調電壓的消除及反饋控制中的積分補償等場合。

[編輯本段]電路型式

圖1是反相輸入型積分電路,其輸出電壓是將輸入電圖123壓對時間的積分值除以時間所得的商,即vout=-1/c1r1∫vin dt,由於受運放開環增益的限制,其頻率特性為從低頻到高頻的-20db/dec傾斜直線,故希望對高頻率訊號積分時要選擇工作頻率相應高的運放。 圖2是差動輸入型積分電路,將兩個輸入端訊號之差對時間積分。其輸出電壓vout=1/c1r1∫(vin2-vin1)dt;若將圖2的e1端接地,就變成同相輸入型積分電路。

它們的頻率特性與圖1電路相同。

[編輯本段]引數選擇

主要是確定積分時間c1r1的值,或者說是確定閉環增益線與0db線交點的頻率f0(零交叉點頻率),見圖3。當時間常數較大,如超過10ms時,電容c1的值就會達到數微法,由於微法級的標稱值電容選擇面較窄,故宜用改變電阻r1的方法來調整時間常數。但如所需時間常數較小時,就應選擇r1為數千歐~數十千歐,再往小的方向選擇c1的值來調整時間常數。

因為r1的值如果太小,容易受到前級訊號源輸出阻抗的影響。 根據以上的理由,圖1和圖2積分電路的引數如下:積分時間常數0.2s(零交叉頻率0.8hz),輸入阻抗200kω,輸出阻抗小於1ω。

[1]

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積分電路電路結構如圖j-1,積分電路可將矩形脈衝波轉換為鋸齒波或三角波,還可將鋸齒波轉換為拋物波。電路原理很簡單,都是基於電容的衝放電原理,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於或等於10倍於輸入波形的寬度。輸出訊號與輸入訊號的積分成正比的電路,稱為積分電路。

原理:從圖得,uo=uc=(1/c)∫icdt,因ui=ur+uo,當t=to時,uc=oo.隨後c充電,由於rc≥tk,充電很慢,所以認為ui=ur=ric,即ic=ui/r,故 uo=(1/c)∫icdt=(1/rc)∫uidt 這就是輸出uo正比於輸入ui的積分(∫uidt) rc電路的積分條件:

rc≥tk

4樓:月下獨酌

τ決定了充放電的時間 肯定有影響啊 你可以自己用**軟體試一下啊

rc電路中時間常數反映了暫態過程的快慢,,γ越大,變化為什麼越慢呢?

5樓:匿名使用者

從兩個角度解釋。第一,從數學公式,rc在分母上,rc越大,1/rc越小。暫態過程時間也越長。

第二,從物理過程,串聯的電阻r大,則電容充放電的電流小;電容容量c大,則要充放的電量大。這兩個因素都會影響暫態過程的時間長短。電阻r與電容量c的乘積rc的越大,暫態過程時間也越長。

增大r或增大c都可以增大rc一階電路的時間常數,這兩種增大時間常數的方法對電路的影響是否一樣

6樓:無畏無知者

對外電路的影響是有差別的,具體還得看如何構成電路;

如rc一階串聯電路中,電阻電容原本就構成個分壓電路,顯然改變某一個引數,都會影響到從電阻或者電容輸出的電壓幅值;

在rc一階電路中,當r、c的大小變化時,對電路的響應有何影響?

7樓:小雨手機使用者

時間常數t=rc,若rc的大小變化時,會影響t的大小,

叫會使此電路的充放電時間發生變化,專t變小,電路充放電變屬快;反之則變慢。

8樓:澤五令

時間常數:τ=rc

顯然當rc中的一個不變時,另一個增大,時間常數增大,放電或是充電慢。

求教:時間常數怎麼求?τ=rc,怎麼確定r和c?圖中電路的rc是怎麼確定的??

9樓:向葵日

按照圖中的標識,如果你要求的是uc1(t),那麼時間常數中的c就是c1的電容。同理知道其他。而時間常數中的r,有時候需要用短路法求(將電容短路,求出短路電流,再通過斷路時的端電壓,根據r=u/i可求。

)另外一種方法是外施電源法(將電容拿掉,替換一個電源,可以是電壓源,也可以是電流源,求出電流,一般是帶假設的電源電壓,可以約掉。)純手打,謝謝哈。

10樓:路過丶不回頭啊

同一個電路只有一個時間常數,rc一階電路的時間常數τ=rc。rl.....時間常數τ=rl。其中r為從電路儲能原件兩端看進去的戴維南等效電路的等效電阻!

11樓:匿名使用者

τ=rc就是時間常數了,一般根據要求的時間常數來確定r和c的取值,在實際設計中,通常選定c的值,再根據公式τ=rc求得r,因為電阻比電容選擇範圍廣,除錯也容易

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