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[经验] 二十种RC应用电路集锦

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发表于 2019-1-7 12:11:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 tiankai001 于 2019-1-10 13:51 编辑

由电阻R和电容C构成的电路称为阻容电路,简称RC电路;RC电路是电子电路中非常常见的一种电路。RC电路的种类和变化很多,下面我们就来看看都有那些常见的RC电路。
一、RC串联电路
下图所示是RC串联电路,RC串联电路由一个电阻R1和一个电容C1串联而成。在串联电路中,电容C1在电阻R1前面或在电阻R1后面的功能特性是一样的,因为串联电路中流过各元器件的电流相同。
01.jpg
RC串联电路的特性
1、电流特性
由于电容的存在,电路中是不能流过直流电流的,但是可以流过交流电流,所以这一电路用于交流电路中。
2、电阻特性
电阻对交流电的电阻不变,即对不同频率的交流电其电阻不变,但是电容的容抗随交流电的频率变化而变化,所以RC串联电路总的阻抗是随频率变化而变化的。
3、综合特性
这一串联电路具有纯电阻串联和纯电容串联电路综合起来的特性。在交流电流通过这一电路时,电阻和电容对电流都存在着阻碍作用,其总的阻抗是电阻和容抗之和。


说明:本帖整合了数十种RC电路,都在后面楼层中,大家看的时候可以到下面楼层去看。
另外还有一篇,链接如下

RC应用电路集锦2
此帖出自模拟电子论坛


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发表于 2019-1-7 12:26:45 | 显示全部楼层
这个在通路中是不是还可以作为平衡方式使用    达到均衡得目的


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一粒金砂(初级)

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发表于 2019-1-9 16:42:17 | 显示全部楼层
学习一下


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 楼主| 发表于 2019-1-10 11:46:19 | 显示全部楼层
由电阻R和电容C构成的电路称为阻容电路,简称RC电路;RC电路是电子电路中非常常见的一种电路。RC电路的种类和变化很多,下面我们就来看看都有那些常见的RC电路。
六、RC消火花电路
下图所示是RC消火花电路。电路中,+V是直流工作电压,S1是电源开关,M是直流电机,R1和C1构成RC消火花电路。
20.jpg
1、消火花原理分析
在开关S1断开时,由于R1和C1接在开关S1两触点之间,在开关S1上的打火电动势等于加在R1和C1的串联电路上。这一电动势通过R1对电容C1充电,C1吸收了打火电能,使开关S1两个触点的电动势大大减小,达到消火花的目的。

2、电阻R1的作用
由于对C1的充电电流是流过R1的,所以R1具有消耗充电电能的作用,这样打火的电能通过电阻R1被消耗掉。
3、元件参数
在这种RC消火花电路中,一般消火花电容取0.47微法,电阻取100欧姆。
22.jpg
23.jpg



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 楼主| 发表于 2019-1-10 11:47:39 | 显示全部楼层
七、RC低频噪声切除电路
下图所示是录音机话筒输入电路中的RC低频噪声切除电路。电路中的MIC是驻极体电容话筒,有两根引脚。CK1是外接话筒插座,S1-1是录放开关(一种控制录音和放音工作状态转换的开关),图示在录音(R)位置。电阻R1和C1构成低频噪声切除电路。
R1和C1低频噪声切除电路分析
当机壳振动时,将引起机内话筒MIC的振动,导致MIC输出一个频率很低的振动噪声,从而在机内话筒工作时出现“轰隆、轰隆”的低频噪声。
R1和C1串联在机内话筒信号的传输电路中,R1和C1构成一个RC串联电路。当话筒输出信号频率低于转换频率时,这一RC串联电路的阻抗随频率降低而增大,这样,流过R1和C1电路的低频噪声电流就减小。
20.jpg
21.jpg




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 楼主| 发表于 2019-1-10 11:49:01 | 显示全部楼层
八、RC录音高频补偿电路
下图是录音高频补偿电路,它设在录音输出回路中。电路中的R1是恒流录音(录音大小与录音信号频率无关)电阻,C1是录音高频补偿电容。这一电路由RC补偿电路和LC并联谐振补偿电路两部分组成。
20.jpg
RC录音高频补偿电路的工作原理:电容C1和R1并联,构成一个RC并联电路,这一RC并联电路串联在录音磁头HD1回路中,这样录音磁头的阻抗和这个RC并联电路阻抗之和是录音放大器输出级的负载。
当录音信号频率低于转折频率时,R1、C1并联电路的阻抗不变,所以频率低于转折频率的录音信号其流过录音磁头的录音电流大小不随频率而改变。
对于频率高于转折频率的信号,该RC并联电路的阻抗随频率而下降,且录音信号频率越高,其录音信号电流越大,这样可以达到提升高频段录音信号的目的。



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 楼主| 发表于 2019-1-10 11:50:18 | 显示全部楼层
九、积分电路
在RC电路分析中,有时要用到时间常数这一概念。时间常数为电容量与电阻值的乘积。
在电容量大小不变时,电阻值决定了时间常数的大小。电阻值不变时,电容量的大小决定了时间常数的大小。
下图所示是积分电路。输入信号加在电阻R1上,输出信号取自电容C1。输入信号是矩形脉冲,在积分电路中,要求RC电路中的时间常数远大于脉冲宽度。当脉冲信号没有出现时,因为输入信号电压为零,电路中没有电流流过,所以输出信号电压为零。
20.jpg
21.jpg



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 楼主| 发表于 2019-1-10 11:51:30 | 显示全部楼层
十、场积分电路
下图所示是黑白或彩色电视机场扫描电路中的场积分电路及信号波形。
图a)所示是一个两节积分电路(用两节积分电路连起来的电路)。
图b)所示是行、场复合同步信号(电视中为了保证扫描一致的信号)示意图。
20.jpg



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 楼主| 发表于 2019-1-10 11:52:40 | 显示全部楼层
十一、RC去加重电路
去加重电路出现在调频收音机电路和电视机的伴音电路中,
1、单声道调频收音电路中的去加重电路
下图所示是单声道调频收音电路中的去加重电路。
20.jpg
图中的R1和C1构成去加重电路。
对于单声道收音电路而言,去加重电路设在鉴频器电路(一种将调频广播信号转换成音频信号的电路)之后,即鉴频器输出的音频信号立即进入去加重电路中。
由于电容C1对高频信号的容抗比较小,对高频信号存在衰减作用,可达到衰减高频段信号的目的。在衰减高频段信号的同时,也将高频段噪声同时消除。
2、立体声调频收音电路中的去加重电路
下图所示是立体声调频收音电路中的去加重电路。这是一个双声道去加重电路,其中R1和C1构成左声道去加重电路,R2和C2构成右声道去加重电路。
21.jpg
对于立体声调频收音电路,去加重电路必须设在立体声解码器电路(一种还原立体声信号的电路)之后,由于立体声解码后得到了左、右声道两个信号,所以这时需要在左、右声道电路中各设置一个相同的去加重电路。左、右声道去加重电路的工作原理一样。



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 楼主| 发表于 2019-1-10 11:54:12 | 显示全部楼层
十二、微分电路
微分电路和积分电路在电路形式上相近,微分电路输出电压取自电阻,而且RC时间常数与积分电路不同。微分电路中,要求RC时间常数远小于脉冲宽度。
下图所示是微分电路及信号波形。从这一电路中可以看出,微分电路与积分电路在电路结构上只是将电阻和电容的位置互换了一下。当输入脉冲信号没有出现时,输入信号电压为零,所以输出信号电压也为零。
20.jpg



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 楼主| 发表于 2019-1-10 11:58:33 | 显示全部楼层
十三、实用集-基耦合双稳态电路
下图所示是集-基耦合双稳态电路。
电路中,输入触发信号是一个矩形脉冲信号,信号波形如下图所示。这一输入信号加到C1和R7构成的微分电路中,得到尖顶脉冲,再通过二极管VD1和VD2分别加到VT1和VT2的基级上,加到VT1和VT2基级的尖顶脉冲是负脉冲,如图中所示。
20.jpg
下图所示是这一电路中的输入触发电路。电路中的C1和R1构成微分电路,输入脉冲信号是矩形脉冲,输入信号经过这一微分电路后,变为正、负尖顶脉冲。
21.jpg
由于二极管具有单向导电性,VD1只能让负尖顶脉冲通过,将正尖顶脉冲去掉。



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 楼主| 发表于 2019-1-10 12:00:37 | 显示全部楼层
十四、RC低频衰减电路
下图所示是采用RC串联电路来衰减低频信号的电路及阻抗特性曲线。电路中,VT1构成一级共发射极音频放大器,电阻R1和R2构成VT1基级偏置电路,R3是VT1集电极电阻,R4是VT1发射极负反馈电阻,R5和C4的串联电路并联在负反馈电阻R4上,也是负反馈电路的一部分。
20.jpg
对于负反馈电阻R4,其阻值越大,负反馈量越大,放大器的放大倍数越小。对于交流信号负反馈而言,VT1的发射极负反馈电阻应该是R4与R5串联C4并联后的总阻抗,由于R4阻值不随频率变化而变化,所以主要是分析R5和C4串联电路阻抗随频率变换时负反馈量的改变。
当信号频率小于300Hz时,该电路的阻抗随频率降低而增大,这样,与R4并联后总的负反馈阻抗仍然是增大的,负反馈量在加大,放大倍数就减小。频率越低,R5和C4电路的阻抗越大,放大器的放大倍数就越小,所以,这一电路是对频率低于300Hz的信号进行衰减的电路。
21.jpg
对于频率高于300Hz的信号,由于C4的容抗远小于R5的阻值,这样,这一负反馈电路就仅是R4和R5的并联,由于电阻对不同频率信号的阻值不变,所以该放大器对频率高于300Hz的信号放大倍数不随频率而改变。



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 楼主| 发表于 2019-1-10 12:02:12 | 显示全部楼层
十五、RC低频提升电路
下图所示是采用RC串联电路构成的低频提升电路。电路中的VT1和VT2构成双管音频放大器,两管均接成共发射极电路。R5和C4构成电压串联负反馈电路
20.jpg
对于频率低于800Hz的信号,由于R5和C4负反馈电路的阻抗增大,所以负反馈量减小,放大器的放大倍数增大,这样,频率低于800Hz的低频信号得到了提升。
对于频率高于800Hz的信号,由于C4的容抗远小于R5的阻值,所以此时负反馈电路的阻抗最小,且不变,此时负反馈量最大,放大器的放大倍数最小。

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 楼主| 发表于 2019-1-10 12:19:36 | 显示全部楼层
RC移相电路
掌握RC移相电路工作原理可以方便的分析RC正弦振荡器的工作原理。同时,也能更加容易理解负反馈放大器中的消振电路工作原理,因为消振电路的工作原理是建立在RC移相电路基础上的。
RC电路可以用来对输入信号的相位进行移相,即改变输出信号与输入信号之间的相位差。根据阻容元件的位置不同有两种RC移相电路:RC滞后移相电路和RC超前移相电路。
一、电流与电压之间的相位关系
在讨论RC移相电路工作原理之前,先要对电阻器、电容器上的电流相位和在电阻器、电容器上电压降的相位之间的关系进行说明。
20.jpg
1、电阻器上电流与电压之间的相位关系
电压和电流之间的相位是指电压变化时所引起的电流变化的情况。当电压在增大时,电流也在同时增大,并始终同步变化,这说明电压和电流之间是同相位的,即相位差为0°,如下图所示。
21.jpg
当电压增大时,电流减小,这说明它们之间是不同相的。电压与电流之间的相位差可以是0°~360°范围内的任何值。不同的元件上的电压与电流的相位差是不同的。
电阻器上的电流和电压是同相的,即流过电阻器的电流和电阻器上的电压降相位相同。
2、电容器上的电流与电压之间的相位关系
电容器上的电流和电压相位相差90°。并且是电流超前电压90°,如下图所示。这一点可以这样理解:只有对电容器充电之后,电容器内部有了电荷,电容器两端才有电压,所以流过电容器的电流是超前电压的。



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 楼主| 发表于 2019-1-10 12:22:01 | 显示全部楼层
二、RC滞后移相电路
下图是RC滞后移相电路。电路中的Ui是输入信号电压,U0是经过移相电路后的输出信号电压,I是流过电阻R1和电容C1的电流。
20.jpg
分析移相电路时要用到矢量的概念,并且要学会画矢量图。可以用画图分析的方法,分析RC移相电路的工作原理。具体画法步骤如下。
1、第一步画出流过电阻和电容的电流
21.jpg
2、第二步画出电阻上的电压矢量
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3、第三步画出电容上电压矢量
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4、第四步画出平行四边形
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 楼主| 发表于 2019-1-10 12:23:15 | 显示全部楼层
三、RC超前移相电路
下图所示是RC超前移相电路,这一电路与RC滞后移相电路相比,只是电路中电阻和电容的位置变换了,输出电压取自于电阻R1。
下图是矢量图示意图。具体的画图步骤是:画出电流,再画出电阻上压降,然后画出电容上压降,并画出平行四边形,最后画出输入电压。

20.jpg



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 楼主| 发表于 2019-1-10 12:25:03 | 显示全部楼层
一、负反馈放大器中超前式消振电路
1、分立元器件放大器中超前式消振电路
下图所示是分立元器件构成的音频放大器,其中R5和C4构成超前式消振电路。电路中,VT1和VT2构成一个双管阻容耦合音频放大器,在两级放大器之间介入一个R5和C4的并联电路,R5和C4构成超前式消振电路,这一电路又称为零-极点校正电路。
20.jpg
下图是信号传输示意图。
21.jpg
下图是超前移相等效电路。
22.jpg
2、集成电路放大器中超前消振电路
下图所示是集成电路放大器中超前式消振电路。电路中,A1是集成电路,它构成音频放大器,+端是A1的同相输入端,-端是它的反相输入端,俗称负反馈端。
23.jpg
消振分析:
由于负反馈电容C3与R2并联,对于高频信号而言,C3容抗很小,使集成电路A1放大器的负反馈量很大,放大器的增益很小,破坏了高频自激的幅度条件,达到了消除高频自激振荡的目的。



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 楼主| 发表于 2019-1-10 12:26:55 | 显示全部楼层
二、负反馈放大器中滞后式消振电路
下图所示是音频负反馈放大器,其中R5和C4构成滞后式消振电路。滞后式消振电路又称主极点校正。电路中的VT1、VT2构成双管阻容耦合放大器。R1是VT1固定式偏置电阻,R2是VT1集电极负载电阻,R3是VT1发射极负反馈电阻,R6是VT2固定式偏置电阻,R7是VT2集电极负载电阻,R8是VT2发射极负反馈电阻。
20.jpg
下图是信号传输过程示意图。
21.jpg
消振电路分析
在两级放大器之间接入了电阻R5和电容C4,折2个元件构成滞后式消振电路。
从VT1集电极输出的信号经过C3耦合,加到滞后式消振电路R5和C4上,R5和C4构成典型的RC滞后移相电路,信号经过R5和C4后,相位得到滞后移相(增加了附加后的滞后移相),也就是加到了VT2基级的信号相位比VT1集电极输出的信号相位滞后,这样破坏了高频自激信号的相位条件,达到消除高频自激的目的。
电路变形
在滞后式消振电路中,如果前级放大器(VT1构成的放大器)的输出阻抗很大。可以将消振电路中的电阻R5省去,只设消振电容C4,即电路中不出现消振电阻R5,如下图所示,这时的电路分析容易出现错误,了解滞后式消振电路存在这样的变异电路。这是电路分析中的难点之一。
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 楼主| 发表于 2019-1-10 12:28:25 | 显示全部楼层
负反馈放大器中超前-滞后式消振电路
下图所示是双管阻容耦合放大器电路,电路中R5、R7和C4构成超前-滞后式消振电路,这种电路又称为极-零点校正电路
20.jpg
1、放大器信号传输过程分析
这一放大器的信号传输过程是:输入信号Ui-输入耦合电容C2-VT1基级-VT1集电极-级间耦合电容C3-消振电阻R5-VT2基级-VT2集电极-输出端耦合电容C5-输出信号Uo,送到后级电路中。
下图是信号传输过程示意图。
21.jpg



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 楼主| 发表于 2019-1-10 12:29:54 | 显示全部楼层
负载阻抗补偿电路
有些情况下,负反馈放大器的自激是由于放大器负载引起的,此时可以采用负载阻抗补偿电路来消除自激。下图所示是负载阻抗补偿电路。电路中,BL1是扬声器,是功率放大器的负载。这一电路中的负载阻抗补偿电路由两部分组成:一是R1和C1构成负载阻抗补偿电路,这一电路又称为茹贝尔电路;二是由L1和R2构成的补偿电路。
20.jpg
茹贝尔电路分析
电路中的扬声器BL1不是纯阻性的负载,是感性负载,它与功率放大器的输出电阻构成对信号的附加移相电路,这是有害的,会使负反馈放大器电路产生自激。
在加入R1和C1电路后,由于这一RC串联电路是容性负载,它与扬声器BL1感性负载并联后接近为纯阻性负载,一个纯阻性负载接在功率放大器输出端不会产生附加信号相位移。所以不会产生高频自激。
如果不接入这一茹贝尔电路,扬声器的高频段感抗明显增大,放大器产生高频自激的可能性增大。
消除分布电容影响
电路中的L1和R2用来消除扬声器BL1分布电容引起的功率放大器高频段不稳定影响,也具有消除高频自激的作用。



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