Kas yra RC grandinė?

Rezistoriaus-kondensatoriaus (RC) grandinė yra rezistorių ir kondensatorių, naudojamų filtrams ir laiko grandinėms, derinys. Paprastoje RC grandinėje yra vienas rezistorius ir vienas kondensatorius. RC grandinė paprastai naudojama kaip elektrinis filtras, jautrus dažniui. Pavyzdžiui, žemųjų dažnių filtras praleidžia žemesnius dažnius daugiau nei kiti dažniai. Laiko nustatymo grandinėse laikas, per kurį įtampa pakyla RC grandinės kondensatoriuje, nustatomas pagal grynosios varžos ir talpos vertę.

Rezistoriai yra elektriniai įtaisai, turintys tiesinį ryšį tarp juose esančios įtampos (V) ir per juos einančios srovės (I). Atsparumas iš tikrųjų yra V/I santykis, o tai reiškia, kad esant tokiai pačiai varžai, didesnė įtampa per rezistorių turi atitinkamą didesnę srovę, praeinančią per varžą. Tuo tarpu kondensatoriai yra elektros prietaisai, kuriuose kaupiami įkrovimai.

Kalbant apie įkrovą (Q) ir įtampą (V), talpa yra Q/V santykis. Tai reiškia, kad esant tokiai pačiai talpai, didesnė įtampa atitinka didesnį įkrovos kiekį. Reikėtų pažymėti, kad srovė yra krūvio perdavimo greitis kulonais per sekundę, kur kulonas yra elektros krūvio vienetas.

RC grandinės schemoje gali būti rezistorius įėjime ir kondensatorius išėjime. Grandinės srovė, kai įvestyje pirmą kartą atsiranda įtampa, priklauso nuo rezistoriaus. Kai kondensatorius įkraunamas, srovė yra artima nuliui. RC grandinės lygtis apibrėžia RC laiko konstantą kaip varžos ir talpos sandaugą. Didesnė laiko konstanta reiškia, kad įkrovimo ir iškrovimo laikas bus ilgesnis.

Kvadratinės bangos generatorius gali būti naudojamas žemos laiko konstantos poveikiui parodyti. Grandinės atsaką lemia laiko konstanta, o esant didelei laiko konstantai, didėja RC grandinės išėjimo kilimo ir kritimo laikai. Pavyzdžiui, kai kondensatoriaus išėjimo RC grandinėje talpa yra lygi nuliui, įvesties kvadratinė banga taip pat bus rodoma išvestyje kaip beveik tokia pati bangos forma. Padidinus išėjimo talpą, kondensatoriaus įkrovimo laikas padarys išvestį panašesnę į trikampę išvestį. Tikroji šios žemųjų dažnių grandinės išvestis apytiksliai pakils aukštyn ir žemyn, kai nukris kvadratinė banga.

Yra keletas RC filtrų grandinių tipų. Filtrai yra dažnio atrankos grandinės, kurios gali būti žemo dažnio, aukšto dažnio ir net juostos tipo. Lygiagreti RC grandinė dažniausiai naudojama žemų dažnių filtrams, kurie ištraukia garsą iš aukštesnio dažnio komponentų, tokių kaip radijo dažnių nešikliai. RC grandinės su rezistoriumi išėjime paprastai yra aukšto dažnio filtrai. Kai dažnis mažėja, artėjant prie nulio ciklų per sekundę, aukšto dažnio filtro išvestis mažėja arba nurieda.