2024年1月1日 星期一

RC電路分析1

為了家電醫生未來可能辦理的電晶體應用班
還是把RC充放電的概念說一下好了
基本原理就是當電源經過電阻對電容充電時
電阻和電容越大,充電時間越久
充電後(通常就是按下開關)就越慢開通(或關閉)電路

當開通電路後,電容又通過電阻慢慢放電
就可以控制開通(或斷路)電路的時間
所以這個通路或斷路的時間就和電阻、電容的大小有絕對的關係
若單純用一個電晶體來演示
會有一個緩慢變亮或變暗的過程(電壓是逐漸改變的)
這樣會干擾判斷通斷路的時間
為了方便說明,我們先設計一個555的PWM電路
這個電路原理有點複雜,以後再說
只要知道以下說明即可



充電時會經過1K的限流電阻和VR上半部電阻充電
充電時LED會保持通路,通路時間t1就由充電時間決定

等電容達到一定電位,LED就會斷路
此時電容通過VR下半部的電阻放電
等電容放電到某個低電位,LED電路又會再導通
所以這個斷路時間t2就由放電時間決定

整個充電t1和放電t2的時間加起來就是LED閃爍的週期t

我們改變電容和電阻(VR實際電阻加上1K的限流電阻)的大小就可以決定電路通斷的頻率
首先要先量測實際的電阻、電容大小




連接好電路後再利用示波器量測頻率



如此,得到了以下的結果(調整t1的時間和t2相同)

我們可以會發現電容、電阻越大,頻率越低(週期越長)
有明顯的負相關
但數據量太少,用趨勢圖分析沒有意義
至於學校很喜歡算的時間常數,還有一推積分式
就...算了吧