关于电容充放电

只看该作者 · 2015-8-26 11:38

本帖最后由刘东君于 2015-8-26 13:11 编辑

现有一个1KHz，低电平0V高电平5V的方波，经过一个R=5K,C=0.1uF的串联电路，求输出波形。
我理解的是第0.5T，电容充电时间是一个RC，输出电压Vo=63%*5V=3.15V，
在0.5T~1T时间内，电容放电 Vo=63%*3.15V=1.98V；
那么在1T~1.5T的时间内，电容又充电，输出电压Vo=（5-1.98）*63%+1.98V=3.96V，
我是不是理解错了，那应该咋样理解啊？
脑子笨，转不过来了！！！

3万 · 2015-8-26 11:48

你的理解没有错。
输出波形成为正负对称的波形，需要经过足够长的时间。通常说是“达到了稳态”。
而第一个第二个……脉冲来到时，远不能说是达到了稳态。没有达到稳态这段时间，通常叫“过渡过程”。
如果你能够仿真，立即可以看出波形由不对称逐渐向对称变化的过程。

只看该作者 · 2015-8-26 11:52

maychang 发表于 2015-8-26 11:48
你的理解没有错。
输出波形成为正负对称的波形，需要经过足够长的时间。通常说是“达到了稳态”。
而第一个 ...

如何是这样理解，那我们如何确定电容在稳态以后输出的波形的上，下界限呢？比如说我这个电路，我们能初略的知道大概的上下限吗？

3万 · 2015-8-26 12:21

刘东君发表于 2015-8-26 11:52
如何是这样理解，那我们如何确定电容在稳态以后输出的波形的上，下界限呢？比如说我这个电路，我们能初 ...

方波含有大量高次谐波(理论上是无穷多次)，这一定务必搞清楚。
方波经时间常数与方波周期相同的RC电路后，不再是方波，因电容对各次谐波的容抗不同。
原问题，你没有说清楚电路，是R上面的波形呢？还是C上面的波形？
假定要求R上面的波形。该波形是对称的，正向前沿陡峭上升，到最高点后倾斜下降(对应输入脉冲的平顶)，负向前沿(即正向后沿)陡峭下降，到最低点后倾斜上升(对应输入脉冲的平底)，最高点恰为2.5V，最低点恰为－2.5V。

1万 · 2015-8-26 12:53

矩形波2KHz，如果占空比50%，宽度0.25ms；
时间常数RC=0.5ms。
所以对电容的充电仅半个RC时间。

只看该作者 · 2015-8-26 13:13

captzs 发表于 2015-8-26 12:53
矩形波2KHz，如果占空比50%，宽度0.25ms；
时间常数RC=0.5ms。
所以对电容的充电仅半个RC时间。 ...

改为1KHZ了 1s/1KHz=1ms，RC=0.5刚好

只看该作者 · 2015-8-26 13:19

captzs 发表于 2015-8-26 12:53
矩形波2KHz，如果占空比50%，宽度0.25ms；
时间常数RC=0.5ms。
所以对电容的充电仅半个RC时间。 ...

谢谢！！！好像是我的仿真频率设错了，导致我仿真的和我计算的对不上。

只看该作者 · 2015-8-26 13:30

maychang 发表于 2015-8-26 12:21
方波含有大量高次谐波(理论上是无穷多次)，这一定务必搞清楚。
方波经时间常数与方波周期相同的RC电路后 ...

谢谢！！我把频率弄错了，所以仿真和计算有误差。

我假设已经到达平衡设平衡时候低电平是X，那么0.5（n-1）T~0.5nT时间内，电容充电：Vo=（5-x）*63%，在0.5nT~0.5（n+1)T的时间内电容放电，那么剩余的电量就是 X=Vo*37%=（5-x）*63%*37%

解得 X=1.35V，上限是 3.65V

关于电容充放电

相关下载

相关帖子

技术新星奖章

经常做客

技术奇才奖章

湍急之河流

七世轮回

精华达人奖章