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RC电路（二）：耦合

老牧童 • 2024-11-25 19:33 • 未分类 • 阅读 60

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一、微分变换电路及波形

1、RC微分变换

简单微分电路中，数值与输入方波宽度 $t_{ \omega }$ 之间满足： $\mathbf{t_{\omega }< < \tau(RC)}$ 时，将变成一个耦合电路，输出波形可以跟随输入波形，电路如下图所示。

RC电路（二）：耦合

上图红框部分放大后如下图所示：

RC电路（二）：耦合

在 $t=t_{1}$ 时， $V_{i}$ 由 $0 \to V_{max}$ ，因电容电压不能突变(来不及充电，相当于短路， $V_{C}=0$ )，输入电压 $V_{i}$ 全降在电阻上，即 $V_{O}=V_{R}=V_{i}=V_{max}$ ；
在 $t_{1}< t< t_{2}$ 时，因为 $t_{\omega }< < \tau(RC)$ ，电容缓慢充电， $V_{C}$ 缓慢上升为左正右负， $V_{O}=V_{i}-V_{C}$ ， $V_{O}$ 缓慢下降；
在 $t=t_{2}$ 时， $V_{O}$ 由 $V_{max} \to0$ ，相当于输入端被短路，此时， $V_{C}$ 已充有左正右负的电压 $\Delta$ 【 $\Delta=\frac{V_{i}}{T} \cdot t_{\omega }$ 】，经电阻非常缓慢地放电；
在 $t=t_{3}$ 时，第二个方波到来，若电容尚未放电完成，积累了一定电荷，电阻上的电压就不是 $V_{max}$ ，而是 $V_{R}=V_{max}-V_{c}(V_{C}\neq 0)$ ，这样第二个输出方波比第一个输出方波略微往下平移，第三个输出方波比第二个输出方波又略微往下平移…，最后，当输出波形的正半周“面积”与负半周“面积”相等时，就达到了稳定状态，即电容在一个周期内充放电荷相等。

电容上的平均电压等于输入信号中电压的直流分量(利用的隔直作用)，把输入信号往下平移这个直流分量，便得到输出波形，起到传送输入信号的交流成分，因此是一个耦合电路

2、RC耦合与微分

RC微分电路耦合电路，在电路形式上是一样的，关键是 $t_{\omega }$ 与 $\tau$ 的关系，相关内容可参考

RC电路（二）：耦合

二、积分变换电路及波形

1、RC积分变换

简单积分电路中，数值与输入方波宽度 $t_{ \omega }$ 之间满足： $\mathbf{t_{\omega }< < \tau(RC)}$ 时，将变成一个三角波转换电路，电路如下图所示。

RC电路（二）：耦合

$V_{i}$ 是方波，幅值为 $\pm U_{Z}$ ， $V_{O}$ 是三角波，幅值为 $\pm U_{T}$ ， $V_{O}=\frac{1}{RC}\cdot U_{Z}(t_{2}-t_{1})+U_{O}(t_{1})$

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一、<img decoding="async" src="https://latex.csdn.net/eq?RC" alt="RC" title="RC电路（二）：耦合插图" />微分变换电路及波形

1、RC微分变换

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