¿Cuáles son las aplicaciones de un circuito RC?

Las dos aplicaciones / operaciones fundamentales de los circuitos RC son: circuitos de filtro, en el dominio de la frecuencia; como circuitos de temporización, en el dominio del tiempo.

Dado esto, como prácticamente cualquier circuito electrónico interesante usa una o más de esas operaciones fundamentales, los circuitos RC se usan en muchas aplicaciones: eliminadores de ruido, líneas de retardo, filtros (alta, baja, banda, muesca, ecualizadores), acoplamiento de señal y desacoplamiento de polarización en amplificadores, temporizadores (la constante constante de tiempo RC …), osciladores sinusoidales y de relajación, etc. Piense en cualquier circuito electrónico práctico: casi con toda seguridad, encontrará estructuras RC en él.

La dualidad existente entre condensadores (C) e inductores (L) significa que esas operaciones también pueden ser realizadas por un circuito RL; sin embargo, los inductores reales son mucho más problemáticos de usar y fabricar que los condensadores prácticos debido a su comportamiento “imperfecto”, y los inductores son generadores / receptores de campos electromagnéticos (en breve, se comportan como antenas de una manera mucho más seria que los condensadores), lo que significa que casi siempre se prefiere un circuito RC sobre un circuito RL siempre que se tenga la opción de seleccionar.

Se pueden usar circuitos RC para implementar filtros.

Filtros de paso bajo y paso alto

La figura muestra un ejemplo de filtros de paso bajo y paso alto de primer orden.

La frecuencia de corte de 3 dB para ambos filtros es

[matemáticas] f_c = \ dfrac {1} {2 \ pi R1C1} [/ matemáticas]

Estos filtros son pasivos, pero RC puede usarse para implementar filtros similares con amplificadores operacionales.

Filtro de muesca

La frecuencia de la muesca es

[matemáticas] f_n = \ dfrac {1} {2 \ pi RC} [/ matemáticas]

El factor Q es muy pequeño, aproximadamente 0.25. Para obtener factores Q más altos es necesario usar implementaciones activas.

Oscilador de cambio de fase

Otra aplicación de los circuitos RC es la implementación de una fase de 180 °. red de cambio en un oscilador.

La señal en el colector del transistor está desfasada 180 ° en comparación con la señal en la base. Al introducir una fase de 180 ° En cambio, la red RC permite implementar una retroalimentación positiva necesaria para mantener las oscilaciones.

Además de todo el conocimiento, compartido por otros sobre este tema, hay una aplicación más que conozco. Generalmente se usa en diseño físico.

Imagine que el Nodo A a algún voltaje y frecuencia, y en el Nodo B, es una carga capacitiva. Puedes imaginar esta carga capacitiva como la puerta de un transistor MOS. El nodo A y el nodo B están conectados a través de una resistencia de valor R ohmios.

Podemos analizar el retardo RC asociado con la señal, ya que viaja del Nodo A al Nodo B. La resistencia no es más que una ruta de Metal dibujada mientras se conectan el Nodo A y el Nodo B. Basado en la longitud y el ancho del metal, a lo largo Con la resistencia de la lámina de metal, se puede estimar el valor de R.

El retraso asociado con el tiempo de subida / bajada de la señal debe ser inferior a la mitad del período de la señal.

¡Un filtro! A altas frecuencias, un condensador actúa como un corto, y a bajas frecuencias, un condensador actúa como un circuito abierto. En una configuración en la que un terminal del capacitor está conectado a tierra y la salida está conectada al otro terminal, el voltaje de salida contendrá una señal filtrada con componentes de alta frecuencia eliminados.

También vale la pena mencionar que a veces hay circuitos RC no intencionados que se producen en la vida real debido a no-idealidades como las resistencias parasitarias y las capacidades. En un transistor, por ejemplo, su velocidad está limitada principalmente por capacitancias intrínsecas y extrínsecas que atenúan las señales a altas frecuencias hasta un punto donde esa señal no se puede detectar (a veces no es bueno para ciertas aplicaciones).

Se puede usar como reloj en lugar de cuarzo en algunos dispositivos electrónicos como los microcontroladores