RC電路是由電阻R以及電容C組成的電路，

只需要一個電阻R以及一個電容C，通過這兩個器件的不同串并聯，

并選取不同的參數。可以實現幾種不同的功能。

RC電路在模擬電路、數字電路中得到了廣泛的應用。

RＣ的連接方式

1) RC 串聯電路

電路的特點：由于有電容存在不能流過直流電流。

電阻和電容都對電流存在阻礙作用，其總阻抗由電阻和容抗確定，總阻抗隨頻率變化而變化。

根據電容的容抗，頻率越小，電容的容抗越大，頻率越大，電容的容抗越小。

對于直流，頻率為0，電容的容抗為無窮大，此時電路是開路的。

RC 串聯有一個轉折頻率：，當頻率小于轉折頻率時，電容起主要作用，電路的阻抗主要由電容決定；

當頻率大于轉折頻率?時，電阻起主要作用，電路的阻抗主要由電阻決定；

當頻率等于轉折頻率?時，電阻的阻值與電容的容抗的模相等；

即。

2) RC 并聯電路

它和 RC 串聯電路有著同樣的轉折頻率：,

對于直流，C1 相當于開路，直流信號通過R1形成通路；

當頻率小于轉折頻率?時，電阻的模小于電容容抗的模，信號主要通過R1形成通路。

當頻率大于轉折頻率?時，電容容抗的模小于電阻的模，信號主要通過C1形成通路；

RC電路的常見應用

1) RC微分電路

如圖1所示，電阻R和電容C串聯后接入輸入信號，由電阻R輸出信號，

RC微分電路

當RC 數值與輸入方波寬度之間滿足：，

這種電路就稱為微分電路。

在 R兩端（輸出端）得到正、負相間的尖脈沖，

而且發生在方波的上升沿和下降沿，

如圖所示，

電路R兩端的尖脈沖

t=t1時，由0突變為，由于電容兩端的電壓不能突變，

在突變瞬間，電容相當于短路，

輸入電壓全部降在了電阻Ｒ上，即

隨后，電容C的電壓按指數規律快速充電上升，

輸出電壓隨之按指數規律下降，經過大約3個時間常數，即3τ(τ＝R × C)之后，

電容被充電至輸入電壓，即電容兩端的電壓,

輸出電壓即電阻兩端的電壓為０，，

時間常數τ（R×C）的值愈小，此過程愈快，輸出正脈沖愈窄。

t=t2時，由突變為0，相當于輸入端被短路，

電容原先充有左正右負的電壓開始按指數規律經電阻R放電，

由于電容兩端的電壓不能突變，在輸入突變的瞬間，電路圖中的電容左端接地，

其右端突變為，即輸出電壓，

之后VO隨電容的放電也按指數規律減小，同樣經過大約3τ后，

放電完畢，輸出一個負脈沖。

只要脈沖寬度，

在時間內，電容C已完成充電或放電（約需3 τ），

輸出端就能輸出正負尖脈沖，才能成為微分電路，

因而電路的充放電時間常數τ必須滿足：，這是微分電路的必要條件。

由于輸出波形與輸入波形之間恰好符合微分運算的結果

即輸出波形是取輸入波形的變化部分。

如果將按傅里葉級展開，進行微分運算的結果，也將是VO的表達式。

該電路主要用于對復雜波形的分離和分頻器，

如從電視信號的復合同步脈沖分離出行同步脈沖和時鐘的倍頻應用。

2) RC耦合電路

圖1中，如果電路時間常數τ遠大于輸入信號的脈寬，

微分電路將變成耦合電路，即在輸出端得到和輸入端一樣的波形，

如圖所示，

RC耦合電路波形

(1) 在t=t1時，第一個方波到來，VI由0→Vm，因電容電壓不能突變（VC=0），VO=VR=VI=Vm。(2) t1>tW，電容C緩慢充電，VC緩慢上升為左正右負，VO=VR=VI－VC，VO緩慢下降。

(3) t=t2時，VO由Vm→0，相當于輸入端被短路，此時，VC已充有左正右負電，經電阻R非常緩慢地放電。

(4) t=t3時，因電容還來不及放完電，積累了一定電荷，第二個方波到來，電阻上的電壓就不是Vm，而是VR=Vm-VC（VC≠0），

這樣第二個輸出方波比第一個輸出方波略微往下平移，第三個輸出方波比第二個輸出方波又略微往下平移，…，最后，當輸出波形的正半周“面積”與負半周“面積”相等時，就達到了穩定狀態。

也就是電容在一個周期內充得的電荷與放掉的電荷相等時，輸出波形就穩定不再平移，

電容上的平均電壓等于輸入信號中電壓的直流分量（利用C的隔直作用），

把輸入信號往下平移這個直流分量，便得到輸出波形，起到傳送輸入信號的交流成分，

因此是一個耦合電路。

以上的微分電路與耦合電路，在電路形式上是一樣的，關鍵是tW與τ的關系，

下面比較一下τ與方波周期T不同時(對于占空比為50%的方波信號，tW=T/2)的結果，如下圖所示。

在這三種情形中，由于電容C的隔直作用，輸出波形都是一個周期內正、負“面積”相等，即其平均值為0，不再含有直流成份。

1) 當τ>>T時，電容C的充放電非常緩慢，其輸出波形近似理想方波，是理想耦合電路。

2) 當τ=T時，電容C有一定的充放電，其輸出波形的平頂部分有一定的下降或上升，不是理想方波。

3) 當τ<時，電容c在極短時間內（tw）已充放電完畢，因而輸出波形為上下尖脈沖，是微分電路。<>

時間常數τ與信號周期T的關系

審核編輯：湯梓紅