Калькулятор RC-цепи: постоянная времени и частота среза
Постоянная времени, время заряда и частота среза ФНЧ или ФВЧ по R и C, а также реактивное сопротивление и резонанс LC-контура
Загрузка инструмента…
Рассчитывает постоянную времени RC-цепи, время заряда до нужного напряжения и частоту среза RC-фильтра нижних или верхних частот. Также находит реактивное сопротивление и резонансную частоту LC-контура.
Как пользоваться
- На вкладке «Постоянная времени» введите «Сопротивление (R)» и «Ёмкость (C)», чтобы увидеть τ и кривую заряда; добавьте напряжения, чтобы получить время до нужного уровня.
- На вкладке «Частота среза фильтра» выберите «Тип фильтра» и введите две величины из R, C и fc — появятся третья величина и диаграмма Боде.
- Введите значение в поле «Проверить частоту», чтобы увидеть усиление в дБ и фазу на этой частоте.
- На вкладке «Реактивное сопротивление и резонанс» так же рассчитайте Xc, XL или резонансную частоту LC-контура.
Как это работает
- Единицы выбираются рядом с каждым полем или вводятся приставками, например 4k7, 100n или 2.2u.
- τ = R × C, fc = 1 ÷ (2π × R × C), Xc = 1 ÷ (2π × f × C) и XL = 2π × f × L. RC-фильтр первого порядка за частотой среза спадает на 20 дБ на декаду.
- Детали считаются идеальными, без внутреннего сопротивления источника и без нагрузки. Нагрузка на выходе меняет частоту среза.
Частые вопросы
- Как рассчитать постоянную времени RC-цепи?
- τ = R × C. При 10 кОм и 100 мкФ это 1 секунда. Через 1τ конденсатор заряжен на 63,2%, а через 5τ — более чем на 99%.
- Какая формула частоты среза RC-фильтра?
- fc = 1 ÷ (2π × R × C). При 1 кОм и 100 нФ это около 1,59 кГц; на этой частоте выход составляет −3,01 дБ, а фаза — ∓45°.
- Сколько времени заряжается конденсатор до заданного напряжения?
- t = τ × ln((источник − начальное) ÷ (источник − целевое)). При τ = 1 секунда и источнике 5 В заряд от 0 В до 3,3 В занимает около 1,08 секунды.
- Как найти резонансную частоту LC-контура?
- f0 = 1 ÷ (2π × √(L × C)). При 10 мГн и 100 нФ это около 5,03 кГц; на этой частоте XL равно Xc.