เครื่องคำนวณค่าคงที่เวลา RC และความถี่ตัด

คำนวณค่าคงที่เวลา RC เวลาชาร์จจนถึงแรงดันเป้าหมาย และความถี่คัตออฟของฟิลเตอร์ RC แบบ low-pass หรือ high-pass หารีแอกแตนซ์และความถี่เรโซแนนซ์ LC ได้ด้วย

วิธีใช้

1. ในแท็บ "ค่าคงที่เวลา" ให้ป้อน "ความต้านทาน (R)" และ "ความจุไฟฟ้า (C)" เพื่อดู τ และกราฟการชาร์จ ใส่ค่าแรงดันเพิ่มเพื่อหาเวลาจนถึงเป้าหมาย
2. ในแท็บ "ความถี่คัตออฟของฟิลเตอร์" ให้เลือก "ชนิดฟิลเตอร์" แล้วป้อนสองค่าจาก R, C และ fc ค่าที่สามและ Bode plot จะแสดงขึ้น
3. พิมพ์ค่าใน "ตรวจสอบที่ความถี่" เพื่อดูอัตราขยายเป็น dB และเฟสที่ความถี่นั้น
4. ในแท็บ "รีแอกแตนซ์และเรโซแนนซ์" ให้คำนวณ Xc, XL หรือความถี่เรโซแนนซ์ LC ด้วยวิธีเดียวกัน

หลักการทำงาน

• เลือกหน่วยข้างแต่ละช่อง หรือพิมพ์เป็นคำนำหน้าหน่วย เช่น 4k7, 100n หรือ 2.2u
• τ = R × C, fc = 1 ÷ (2π × R × C), Xc = 1 ÷ (2π × f × C) และ XL = 2π × f × L ฟิลเตอร์ RC อันดับหนึ่งจะลดลง 20 dB ต่อดีเคดเมื่อเลยความถี่คัตออฟ
• สมมติว่าชิ้นส่วนเป็นแบบอุดมคติ ไม่มีความต้านทานของแหล่งจ่ายและไม่มีโหลด โหลดที่ต่อกับเอาต์พุตจะเปลี่ยนความถี่คัตออฟ

คำถามที่พบบ่อย

คำนวณค่าคงที่เวลา RC อย่างไร

τ = R × C เมื่อใช้ 10 kΩ และ 100 µF จะได้ 1 วินาที หลังผ่าน 1τ ตัวเก็บประจุจะชาร์จได้ 63.2% และหลัง 5τ ได้มากกว่า 99%

สูตรความถี่คัตออฟของฟิลเตอร์ RC คืออะไร

fc = 1 ÷ (2π × R × C) เมื่อใช้ 1 kΩ และ 100 nF จะได้ประมาณ 1.59 kHz ซึ่งเอาต์พุตอยู่ที่ −3.01 dB และเฟสเป็น ∓45°

ตัวเก็บประจุใช้เวลาชาร์จถึงแรงดันที่กำหนดนานเท่าไร

t = τ × ln((แรงดันแหล่งจ่าย − แรงดันเริ่มต้น) ÷ (แรงดันแหล่งจ่าย − แรงดันเป้าหมาย)) เมื่อ τ = 1 วินาที และแหล่งจ่าย 5 V การชาร์จจาก 0 V ถึง 3.3 V ใช้เวลาประมาณ 1.08 วินาที

หาความถี่เรโซแนนซ์ LC อย่างไร

f0 = 1 ÷ (2π × √(L × C)) เมื่อใช้ 10 mH และ 100 nF จะได้ประมาณ 5.03 kHz ซึ่ง XL เท่ากับ Xc