RC电路分析与RC电路的应用

RC电路在模拟电路、脉冲数字电路中得到广泛的应用，由于电路的形式以及信号源和R，C元件参数的不同，因而组成了RC电路的各种应用形式：微分电路 、积分电路、耦合电路、滤波电路及脉冲分压器。关键词：RC电路。微分、积分电路。耦合电路。在模拟及脉冲数字电路中，常常用到由电阻R和电容C组成的RC电路，在些电路中， 电阻R和电容C的取值不同、输入和输出关系以及处理的波形之间的关系，产生了RC电路的 不同应用，下面分别谈谈微分电路、积分电路、耦合电路、脉冲分压器以及滤波电路。

1。RC微分电路

如图1所示，电阻R和电容C串联后接入输入信号Vi，由电阻R输出信号Vo，当RC数值与输入方波宽度tw之间满足：Rc<

在t=t1时，VI由0→Vm，因电容上电压不能突变（来不及充电，相当于短路，VC＝0），输入电压VI全降在电阻R上，即VO＝VR＝VI＝Vm 。随后（t>t1），电容C的电压按指数规律快速充电上升，输出电压随之按指数规率下降（因VO＝VI －VC＝Vm－VC），经过大约3τ（τ＝R×C）时，VCVm，VO0，τ（RC）的值愈小，此过程愈快，输出正脉冲愈窄。

t=t2时，VI由Vm→0,相当于输入端被短路，电容原先充有左正右负的电压Vm开始按指数规律经电阻R放电，刚开始，电容C来不及放电，他的左端（正电）接地，所以VO＝－Vm，之后VO随电容的放电也按指数规律减小，同样经过大约3τ后，放电完毕，输出一个负脉冲。

只要脉冲宽度t W>(5~10）τ，在t W时间内，电容C已完成充电或放电（约需3τ），输出端就能输出正负尖脉冲，才能成为微分电路，因而电路的充放电时间常数τ必须满足：τ＜（1/5~1/10）t W，这是微分电路的必要条件。

由于输出波形VO与输入波形VI之间恰好符合微分运算的结果［VO=RC （dVI/dt）］，即输出波形是取输入波形的变化部分。如果将VI按傅里叶级展开，进行微分运算的结果，也将是VO的表达式。他主要用于对复杂波形的分离和分频器，如从电视信号的复合同步脉冲分离出行同步脉冲和时钟的倍频应用。

RC电路应用之音频“去加重”和“预加重”

RC滤波器的应用实例——“去加重”和“预加重”电路

在电视广播中，伴音采用调频方式传送。用调频方式传送音乐，其音质、音域都比调幅好得多，还具有较强的抗干扰能力。但采用调频方式存在着一定的问题，即调制信号的高频成分抗干扰能力比低频成分差，传输过程中高频成分的信噪比（SNR，Signal to Noise Ratio）将变差。为解决这一问题，在发送调频信号时，将调制信号高频分量的振幅预先给予提高，称为“预加重”，这样可以加大频偏，提高其抗干扰能力。在接收端则需将解调后得到的音频信号的高频分量加以衰减，以恢复发送端原来的情况，这种做法称为“去加重（de-emphasis）”。只要电路参数选择得当，便可以取得良好效果，这一原理也常常应用于CD唱片的录制和回放过程中以提高信噪比。

预加重功能可由RC高通滤波电路实现，它对高频信号衰减较小，而对低频信号衰减很大，即通高频，阻低频，相对而言，音频信号中的高频部分得到了提升。去加重电路为了将解调后的音频信号还原，必须对其高频部分进行衰减，所以去加重电路为低通滤波电路，时间常数应与预加重电路相同。