RC时间常数的计算和使用要点

时间: 2024-07-14 17:33:50 |   作者: 屏蔽类电源滤波器

产品详情

  引言:一个简单的RC电路有一些非常有用的性质,它能提供相当精确可重复的定时功能,并能很好的执行基本的滤波功能。

  如图19-1所示的RC串联电路,开关S闭合前处于零初始状态,即Vc=0。在t=0时刻,开关S闭合,电路接入直流电压源V,则:

  此方程为一阶线性非齐次方程,方程的解由非齐次方程的特解vc和对应的齐次方程的通解VC两个分量组成,即:

  当t=ε时,电容器充满63%的电荷,电流到达初始值的37%,当t=2ε时,充电曲线ε时,电压和电流值分别为95%和5%,当t=4ε时,电压和电流值分别为99%和1%,以上对任何RC电路都是是正确的,且任何RC电路的时间常数值可简化为之积。

  设定V=1V,假设一个电路跨接在图19-1的电容上,在Vc达到0.95V(驱动电压的95%)时接通,要求在施加驱动电压5s后接通这个电路,那么应该如何设计,首先它将在三个时间常数后接通,即5s=3ε,ε=1.67s=RC,因此我们需要选一个RC组合,其乘积等于1.67,例如:(1.7MΩ--1uF)(

  简单的了解我们需要什么时间常数,然后挑选一个满足该时间常数的RC组合,就可使用RC时间常数制作可靠的定时电路,

  图19-2表明隐藏的RC电路带来的影响也可能有害,假设通过一个50Ω的传输线驱动具有三个IC负载的一个节点,再假设每个IC的输入电容是3pF,传输线和并联输入电容构成了一个RC电路,时间常数等于450ps,那即使信号从一个逻辑状态跳变成另一个,做这样一次可靠转变仅需两个时间常数的时间,它依然接近1ns,这可能会比电路要求所能允许的长。因此时间常数能提供非常有效的定时能力,但它们也能导致信号延迟和波形劣化。

  这就是为什么USB信号,HDMI信号,MIPI信号等等需要走线短,ESD防护器件寄生电容小,并且信号速率越高,走线要求越短,寄生电容要求越小的原因之一。

  当然RC电路的时间常数也不仅仅是有危害,也有可以利用的地方,诸如定时,电源树定序等等场景,简单的电路也可以带来可靠的功能实现。

  如图19-3所示是对一个电源芯片进行可控延时上电,在EN使能引脚增加一个RC电路,产生的额外功耗小到可以不计。例如EN启动电平是3.3V,使能电压是5.5V,想使Vout延迟10ms上电,那么

  可以取R=1kΩ,C=10uF较为合理。如图19-4是使用RC延时对多个电源进行可控定序的使用范例。

  在用于定序启动时,还需要额外关注一个软启动时间(如果有的话),这个时间会叠加在定时之上,因此实际启动延时T为:

  软启动是以可控的转换速率提高输出电压,防止启动时输出过冲,虽然软启动是DC-DC的一项常规功能,但我们也可以从中看到时间常数所起的作用。软启动时间通常可以通过连接到SS的外部电容器进行编程,如下式所示:

  其中Css是外部SS电容器,Vref是内部参考电压,Iss是SS充电电流。

  如图19-5所示,SS引脚是软启动定时器设置,可用于通过将外部电容器从SS引脚接地来编程输出电压软启动,内部12.5uA的上拉电流为电容器充电,在SS引脚上产生电压斜坡。当SS引脚电压从0.25V线V及以上)时,输出电压平稳上升到其最终电压调节,此外任何UVLO或热关机都会立即将SS引脚拉至接地并停止切换。那么其软启动时间可计算为:

  从电流的视角来看,软启动电路在软启动时段(tSS)期间将平均电感器电流从0A线性斜坡上升到负载所需大小电流。如图19-6有的芯片还支持通过将SS连接到VIN,可以选择大约X

  ms的内部软启动间隔。对于需要较长软启动周期的应用,SS上的外部电容器CSS根据以下公式设置软启动周期:

  此式对应VREF=0.6V,Iss=0.75uA。图19-7是软启动波形示例,其中Tss是从EN使能开始算起,所以和RC延时配合使用时一定要注意。

  的,手机软件图标是二极管符号的,有谁知道他叫什么名字么?或者还有其他的软件告诉一下,谢谢

  知识 我们设计的睡眠策略是建立在以下的基础上的:为了使静态电流变小,BATT—SW开启是间歇性的

  和截止频率的关系分析 /

  与通用公式 /

  。它提供了一个度量电路响应速度的指标,常被用于分析和设计各种电子设备和系统。

  电路是一种由电阻和电容器组成的电路,其特点是在电路中的任何点处产生的电压和电流都是

  是指由电容器和电阻器组成的简单电路中的一个重要参数。它描述了电容器在充放电过程中所需的

  怎么用回归法处理? 回归分析是一种常用的统计分析方法,用于确定变量之间的关系。在电路领域中,

  呢? /

  基于TI Sitara系列AM5728工业开发板——FPGA视频开发案例分享

  【书籍评测活动NO.37】ARM MCU嵌入式开发 基于国产GD32F10x芯片

其他产品
热门产品