RC时间常数计算器

算出任意电阻与电容的时间常数、充放电曲线和截止频率。

RC时间常数计算器完全在浏览器中运行,元件取值都在你的设备上计算。

解读电容标码

关于 RC时间常数计算器

串联的电阻和电容只有一个数决定它们的全部行为:时间常数τ,也就是R乘以C。经过一个τ,正在充电的电容达到电源电压的63.2%;经过五个τ达到99.3%,就算作已经稳定。同一对元件也是一阶滤波器,转折点在1/(2πRC),所以一个五毫秒稳定下来的消抖电路,同时也是约32赫兹的低通。这个计算器把这些一并给出,也能反过来用:给定时间常数,它替你选电阻或电容。

功能特性

如何使用 RC时间常数计算器

  1. 以任意写法输入电阻和电容
  2. 读取时间常数、稳定时间和截止频率
  3. 设定电源电压和阈值,计算充电或放电用时
  4. 或者切换模式,按目标时间常数选元件

示例

输入

R = 10k, C = 100n

输出

tau 1 ms · settles in 5 ms · cutoff 159.2 Hz

经典的消抖网络:一毫秒的时间常数,在一次按键之内就已稳定。

常见错误与故障排除

常见问题

RC时间常数的公式是什么?
τ等于R乘以C,电阻用欧姆、电容用法拉,得到的时间单位是秒。10 kΩ配100 nF得到0.001秒,也就是一毫秒。
一个时间常数为什么是63.2%?
因为充电遵循1 − e^(−t/τ),在t = τ时算出0.632。这个数是从指数函数里自然得出的,放电的36.8%同理。
电容充满需要多久?
严格来说永远充不满,因为曲线是渐近的。实际中五个时间常数达到99.3%,几乎所有设计都当作充满。
截止频率和时间常数是什么关系?
截止频率是1/(2πτ)。一毫秒的时间常数对应159 Hz的转折点,所以选定时和选滤波其实是同一个决定。
按键消抖的RC该怎么取?
把时间常数取成抖动时间的几倍,通常是1到10毫秒,同时确认稳定时间仍短于需要捕捉的最短按压。

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