最近,在学习电路设计的过程中,研究论坛上所有老板的文章也很有帮助。本博客记录了学习过程中电路的一些基本知识点,也便于后续复习。如果有错误,我也希望老板能纠正指导。
在电路设计过程中,经常会遇到一些需要定期的问题or延迟电路。目前市场上有许多芯片或芯片。MCU内部可以实现自己的定时器,但有些定时器不需要太准确。本着节约成本和投入精力的原则,最简单的就是简单RC一个电容器和一个电阻可以实现粗略的延迟功能。
一:RC延迟原理:如图所示,3.3V电源通过R1之后会给C1充电,A点的电压会从0开始升高,对于后续电路来讲,A点上升到后续电路所需的有效电压t可视为延迟时间。
二:计算RC延迟电路的时间常数
当电路设计不需要太准确时,RC延迟电路产生的时间延迟直接使用RC可以计算,比如图中R1=10K,C1=0.1uf。R*C=1ms。注意RC中R化为欧姆(Ω),C化为法拉(F)。之后乘积为秒(s)
三:计算RC延迟电路延迟时间
RC延迟的过程是电容C电容充放电公式用于充电过程:
Vt=V0 (V1-V0)* [1-exp(-t/RC)]
V0 是电容器上的初始电压值,V1 是电容器最终可以充放的电压值,Vt为t时刻电容器上的电压值。
例如电压为E电容通过电阻值为R电阻向初始值为0的电容C此时充电V0=0,V1=E,经过t电容器上的电压为:Vt=E*[1-exp(-t/RC)]。
如果是放电过程,初始电压为E电容通过电阻值为R对比公式的电阻放电V0=E,V1=0,故放到t电容器上的电压为:Vt=E*exp(-t/RC)。
对上图而言,V0=0,V1=3.3V,RC=1ms。所以Vt=3.3*[1-exp(-t/1ms)]。如果我需要后续电路,A点升到1.5V。则可计算出t这个延迟时间。或者我们想推迟3ms延迟时间确定后,我们可以通过配置三个可变量中的任何两个电源、电阻和电容来计算RC电路中的另一个参数。
四:优缺点
RC延迟电路简单实用,成本低。但只适用于不准确场景下的短期延迟。根据原理,由于电容器的存储容量有限,无法实现长期延迟。如果实际使用需要延迟时间较长,需要有一定准确的场合,可以选择时间继电器。常用于自动控制RC与继电器、开关组合成不同功能的电路,如缓慢吸入或缓慢释放和快速吸入。简而言之,根据实际使用场景和功能,或实际设计的需要,选择合适的延迟电路。