通过使用具有所需时间常数的 RC 电路可以获得有用的波形。如果我们将连续方波电压波形施加到RC电路,其脉冲宽度与电路的5RC时间常数 ( 5T )完全匹配 ,则电容器两端的电压波形将产生如下所示的 RC 波形:
5T RC 波形
方波 rc 波形
根据输入电压,电容器两端的电压降在充电至Vc和放电至零之间交替。在此示例中,输入方波电压波形的频率(以及由此产生的时间周期f = 1/T )与5RC时间常数的两倍完全匹配。
该 ( 10RC ) 时间常数允许电容器在输入波形的“ON”周期(0-5RC)期间完全充电,然后在“OFF”周期(5-to-10RC)期间完全放电,从而产生完美的匹配的 RC 波形。
如果输入波形的时间周期更长(更低的频率,f < 1/10RC),例如“ON”半周期脉冲宽度相当于“8RC”,那么电容器将保持完全充电的时间更长,并且也保持完全放电时间更长,产生如图所示的 RC 波形。
更长的 8RC 输入波形
更长的RC时间
然而,如果我们现在减少输入波形的总时间周期(较高频率,f > 1/10RC),即“4RC”,电容器将没有足够的时间在“ON”期间完全充电或完全放电在“OFF”期间。因此,电容器两端的终压降Vc将小于其输入电压,从而产生如下所示的 RC 波形。
4T 更短的 RC 波形
RC时间短
然后,通过改变RC时间常数或输入波形的频率,我们可以改变电容器两端的电压,从而产生Vc和时间t之间的关系。这种关系可用于改变各种波形的形状,以便电容器两端的输出波形几乎与输入波形相似。