RC电路

*工业系统的应用背景及系统简单原理的描述——

一、采用有源滤波器的高、低音切除电路

图6-47是采用有源滤波器的放唱片用高、低音切除电路，用以滤除放唱时的杂音。BG2管组成一高通滤波器，BG3管组成一低通滤波器。高、低通滤波器级联起来，便可对高、低音同时进行切除。其幅频特性曲线如图6-48中的曲线1。高通滤波器的截止频率是80Hz,低通滤波器的截止频率在5kHz左右，如果R8=R7*R8/2.5(R7+R8)=R,C4=2.5C5=C,R10=R11/2.5=R`,C8=2.5C7=C`,则高、低通滤波器的截止频率分别等于1/（2*pi*RC）和1/（2*pi*R`C`）。因此，我们可以选择适当的元件值，使电路得到所需的截止频率。

二、RC电路在电视机中的应用

开关K1和K2分别用来控制高通和低通滤波器是否接入。均不接入时，该电路则具有平直的幅频特性，即图6-48中的曲线2。与开关并联的R5、R12及R13能使有关电容器预先冲上电，避免开关转换时扬声器发出响声。

该电路可作为一个附件接在唱头与前置放大器之间，也可以把它接在前置放大器之后。

如果在扩音机外单独使用，需把它装在一个金属小盒里，并把金属盒接地，以减少感应噪声。

BG1~BG3可以用任何型号的NPN型小功率管，应选用高放大倍数的。

三、电视机加装高压延时电路

一些晶体管电视机，再开机后的数十秒内，显像管灯丝出于欠热状态，而第二阳极高压却很快形成。这个高压作用与温度较低的阴极会使阴极涂层粒子剥落，久而久之会加速阴极损坏，缩短显像管使用寿命。因此，很有必要加装高压延时电路图2-21是用于12吋电视机的延时电路。实际上是给行震荡器的电源加延时。其原理为，电路一接通，由于电容C1两端的电压不能突变，A点电位为零，BG2截止，因此BG1亦截止，故无直流电压输出，行震荡器不工作。随着电源通过R1对C1充电，A点电位缓慢上升，BG3的b-e极间反向电阻随之逐渐减小，BG2的基极电压逐渐升高，至一定值时BG2导通，随之BG1亦导通。只要适当选择R2和R3的阻值，可以使BG1饱和。这样，直流电压才从电源馈送到行震荡级。行扫描电路才正常工作，高压才出现。此电路使第二阳极电压延时大约20秒出现。为稳定延时时间，C1的

漏电流和晶体管的穿越电流应尽可能小。

*RC积分电路原理如图5所示，电阻R和电容C串联接入输入信号VI，由电容C输出信号V0，当RC （τ）数值与输入方波宽度tW 之间满足：τ>>tW，这种电路称为积分电路。在

电容C两端（输出端）得到锯齿波电压，如图6所示。

（3）t=t2时，VI由Vm→0，相当于输入端被短路，电容原先充有左

正右负电压VI（VI

这样，输出信号就是锯齿波，近似为三角形波，τ>>tW是本电路必要条件，因为他是在方波到来期间，电容只是缓慢充电，VC还未上升到Vm时，方波就消失，电容开始放电，以免电容电压出现一个稳定电压值，而且τ越大，锯齿波越接近三角波。输出波形是对输入波形积分运算的结果，他是突出输入信号的直流及缓变分量，降低输入信号的变化量。

由集成运算放放大器与RC电路构成的积分电路，可以实现接近理想的积分。RC积分电路常用来构成锯齿波发生器，积分抗干扰电路和补偿电路等。

*RC延时电路电路原理rc延时电路如图所示电路的延时时田可通过R或C的大小来调整，但由于延时电路简单，存在着延时时间短和精度不高的缺点。对于需要延时时间较长并且要求准确的场合，应选用时司继电器为好。

在自动控制中，有时为了便被控对象在规定的某段时间里工作或者使下一个操作指令在适当的时刻发出，往往采用继电器延时电路。图给出了几种继电器延时电路。图(a)所示电路为缓放缓吸电路，在电路接通和断开时，利用RC的充放电作用实现吸合及释放的延时，这种电路主要用在需要短暂延时吸合的场合。有时根据控制的需要，只要求继电器缓慢释放，而不允许缓慢吸合，这时可采用图(b)所示的电路。当刚接通电源时，由于触点KK一l为常开状态，因而RC延时电路不会对吸合的时间产生延时的影响，而当继电器K。吸合后，其触点Kk-1，闭合，使得继电器kk的释放可缓慢进行。

简单的计算出RC延时电路所产生的时间延时，例如R=470K,C=0.15UF 时间常数直接用R*C就行了!

*RC滤波电路原理在模拟电路，由RC组成的无源滤波电路中，根据电容的接法及大小主要可分为低通滤波电路（如图7）和高通滤波电路（如图8）。

(1)在图7的低通滤波电路中，他跟积分电路有些相似（电容C 都是并在输出端），但他们是应用在不同的电路功能上，积分电路主要是利用电容C充电时的积分作用，在输入方波情形下，来产生周期性的锯齿波（三角波），因此电容C及电阻R是根据方波的tW 来选取，而低通滤波电路，是将较高频率的信号旁路掉（因XC=1/（2πfC），f较大时，XC较小，相当于短路），因而电容C的值是参照低频点的数值来确定，对于电源的滤波电路，理论上C值愈大愈好。

(2)图8的高通滤波电路与微分电路或耦合电路形式相同。在脉冲数字电路中，因RC与脉宽tW的关系不同而区分为微分电路和耦合电路；在模拟电路，选择恰当的电容C值，就可以有选择性地让较高频的信号通过，而阻断直流及低频信号，如高音喇叭串接的电容，就是阻止中低音进入高音喇叭，以免烧坏。另一方面，在多级交流放大电路中，他也是一种耦合电路。

低通滤波器

图 3 RC低通滤波器

当输入为低频信号时，电容的容抗比电阻的阻值高，输入信号的大部分电压都降在电容上，这样输入信号的大部分电压就输出了，也就是低频信号被取出。随着输入信号频率的增高，电容的容抗逐渐减小，输入信号大部分电压降在电阻上，电容上电压减小，也就是高频信号输出减小，相当于高频信号没有顺利通过电路，被滤波了。

RC低通滤波器的截止频率取决于电阻器的电阻值和电容器的电容量，计算公式如下：

f C＝

故：RC低通滤波器的通频带为0～（）。

*RC移相电路电路原理

（1）超前移相电路

a）电路图：

图 7 超前移相电路

b）移相角：由图7（b）所示的相量图可知，输出电压超前于输入电压的角度，即输出信号与输入信号相比超前相移的角度φ的计算公式为：

（2）滞后移相电路

a）电路图：

图 8 滞后移相电路

b）移相角：由图8（b）所示的相量图可知，输出信号与输入信号相比，滞后相移的角度φ的计算公式为：

在RC串联电路中，电容的移相作用使得电路的电压和电流产生了相移。由图4-11的波形已经看出，总电压相对电流滞后了Φ角。因为电阻元件上的电流和端电压总是同相的，因此可以再电压相量图中画上电流

相量，从而得到图4-17所示的电压、电流相量图。其中的相移角Φ由下式确定：

Φ=Φv-Φ1=Φv-ΦvR=-tg-1 Vc/VR=-tg-1 xc/R

因为Φ为电压和电流的相位差，即电压的初相Φv减去电流的初相Φ1，在电压落后电流时，Φ为负，所以上式前有“-”号。在频率不变的情况下，改变C或R得值，则相移角亦发生变化。如果R为零，

则Φ=-tg-1 xc/R

=-90°。这时电阻R变为短路，电路中只含有一个电容元件，那么电压自然落后电流90°。如果C足够大，使得xc=1/(ωc) ≈0,则

-tg-1 xc/R ≈0，这时容抗xc非常小，电容的移向作用很弱，由于xc ≈0,电路可近似地看作只含有一个电阻元件，所以电压与电流便近似相同。

资料出处：

1．《RC电路及其应用》人民邮电出版社王恒山编著

2. 《RC电路及应用》乜国荃青海师专学报(文章编号: 1007 - 0117 (2005) 03 - 0064 - 04

3.对RC 电路工作原理及应用的分析唐波微广西轻工业（文章编号：1003- 2673(2007)05- 0047- 01）

4.对RC 电路的讨论张修义郭豫荣陕西理工学院电气工程系

RC电路在工业系统

中的应用

姓名：刘瑶班级：电气92 学号：09041029