RC延时电路大概是所有延时方案里最朴素的:一个电阻一个电容,利用充电放电的时间差来实现延时。原理图简单到不能再简单,但很多经典电路里都有它的影子。
核心原理就是电容充电曲线。给电容串联一个电阻接电源,电容两端电压不会瞬间充满,而是按指数曲线慢慢爬升。爬升的快慢由时间常数τ决定,τ等于R乘C。一个τ的时间电容充到百分之六十三左右,三到五个τ基本可以认为充满了。放电过程反过来,电压按指数衰减。
拿它做延时,思路就是给这个爬升电压设个门槛。比如在电容后面接一个三极管,基极电压爬升到0.7V左右三极管才导通,继电器才吸合,从通电到吸合的这段时间就是延时。用比较器或者施密特触发器做门槛更准,因为三极管的导通电压随温度漂,比较器阈值可以用稳压管或分压电阻定得很稳。
算个实际例子:要延时10秒,选1MΩ电阻配10µF电容,τ正好10秒,电压爬到一个τ对应的门槛值附近动作,差不多就是10秒量级。注意这只是估算,电解电容的容量误差能有百分之二十,漏电也会拖慢充电,所以RC延时只能做到差不多,别指望秒级精度。
RC延时在电路里最经典的应用其实是上电复位。单片机复位脚接一个RC,上电时电容电压从低爬升,让复位脚保持一段低电平再释放,保证电源稳定后单片机才开始跑。按键消抖电路里也常见RC的身影,利用充放电把抖动毛刺平滑掉。
需要延时长一点或者准一点的场合,RC就不够看了,上555定时器或者专用定时芯片;要灵活编程、多段延时,直接用单片机。但理解RC充放电是必修课,后面学滤波、定时、波形整形,全都是它的延伸。
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