Просмотр кода страницы RC-цепь

[[Файл:RC Series Filter (with V&I Labels).svg|thumb|RC цепь интегрирующего типа]]
'''RC-цепь''' — [[электрическая цепь]], состоящая из [[Электрический конденсатор|конденсатора]] и [[резистор]]а. Её можно рассматривать как [[делитель напряжения]] с одним из элементов, обладающих [[Реактивное сопротивление|ёмкостным сопротивлением]].

== Интегрирующая RC-цепь ==
[[Файл:Series RC capacitor voltage-ru.svg|thumb|230px|Реакция интегрирующей цепи на единичное ступенчатое воздействие с амплитудой <math>V_0.</math> <math>\tau = RC</math> — постоянная времени цепи; <math>V_C</math> — напряжение на конденсаторе.]]
[[Файл:Graph voltages integrating circuit.-ru.svg|thumb|230px|Реакция интегрирующей цепи на [[Прямоугольная функция|прямоугольный импульс]]]]
[[Файл:Series RC; R and C voltage(oscll).gif|thumb|right|230px|Осциллограммы, снятые с последовательной RC цепи.<br>R — 1500 Ом — желтый<br>С — 100 нФ — синий<br>{{math|τ}} = 150 мкс.]]

Если входной сигнал подаётся к <math>V_{in}</math>, а выходной снимается с <math>V_c</math> (см. рисунок), то такая цепь называется цепью интегрирующего типа.

Реакция цепи интегрирующего типа на [[Функция Хевисайда|единичное ступенчатое воздействие]] с амплитудой <math>V</math> определяется следующей формулой<ref>Пример расчёта переходного процесса изложен в статье [[Операционное исчисление#Пример применения операторных методов|Операционное исчисление]].</ref>:

: <math>\!V_c(t) = V_0\left(1 - e^{-t/RC}\right).</math>

Таким образом, [[постоянная времени]] <math>\tau</math> этого [[апериодический процесс|апериодического процесса]] будет равна:

: <math>\tau = RC.</math>

Интегрирующие цепи пропускают постоянную составляющую сигнала, блокируя высокие частоты, то есть являются [[Фильтр нижних частот|фильтрами нижних частот]] (ФНЧ). При этом чем больше постоянная времени <math>\tau</math>, тем ниже частота среза ФНЧ. Это свойство используется во вторичных источниках питания в которых необходимо отфильтровать переменную составляющую пульсирующего напряжения после [[Выпрямитель|выпрямителя]] [[Сетевое напряжение|сетевого напряжения]]. 

Интегрирующими свойствами обладает [[кабель]] из пары проводов, если [[Волновое сопротивление|волновое сопротивлени]]е кабеля много меньше [[Внутреннее сопротивление|внутреннего сопротивления]] источника сигнала (несогласованная нагрузка), поскольку любой провод имеет активное сопротивление, а пара идущих рядом проводов ещё и образуют конденсатор. При прохождении сигналов по такому кабелю, их высокочастотная составляющая может теряться, причём тем сильнее, чем больше длина кабеля.

=== Применения ===
* Простой [[интегратор]]
* [[Фазосдвигающий генератор|Фазосдвигающая цепь]]
* Преобразователь широтно-импульсно модулированного (ШИМ) сигнала в аналоговый сигнал
* [[Фильтр нижних частот]]
* [[Линия задержки|Линии задержки сигналов]]{{Нет АИ|6|5|2015}}
* Формирование кратковременного уровня логического 0 или логической 1 для начальной установки состояния узлов цифровой техники ([[триггер]]ов, счётчиков и т. д.) при включении питания.
{{-}}

== Дифференцирующая RC-цепь ==
{{Дополнить раздел|дата=2015-05-06}}
Дифференцирующая RC-цепь образуется, если поменять местами резистор R и конденсатор С в интегрирующей цепи. При этом входной сигнал подаётся на конденсатор, а выходной сигнал снимается с резистора. Для постоянного напряжения конденсатор представляет собой разрыв цепи, то есть постоянная составляющая сигнала в цепи дифференцирующего типа будет блокирована. Такие цепи являются [[Фильтр верхних частот|фильтрами верхних частот]]. И частота среза в них определяется той же постоянной времени <math>\tau</math>. Чем больше <math>\tau</math>, тем ниже частота, которая может быть без существенного ослабления пропущена через цепь.

Дифференцирующие цепи имеют ещё одну особенность. На выходе такой цепи один сигнал преобразуется в два последовательных скачка напряжения вверх и вниз относительно базового уровня с амплитудой, равной входному напряжению, если постоянная времени цепи мала. Базовый уровень задаётся либо положительным выводом источника питания, либо «землей», в зависимости от того, куда подключён резистор. Когда резистор подключён к источнику, амплитуда положительного выходного импульса будет в два раза выше напряжения питания. Этим пользуются для умножения напряжения, а также, в случае подключения резистора к «земле», для формирования двуполярного напряжения из имеющегося однополярного питания.

=== Применение ===
* [[Фильтр верхних частот]]

== См. также ==
* [[LR-цепь]]
* [[Колебательный контур|LC-контур]]

== Примечания ==
{{примечания}}

{{rq|sources|topic=physics}}

[[Категория:Электрические цепи]]
[[Категория:Фильтрация]]
[[Категория:Базовые электронные узлы]]