RC-kring

Een RC-kring of RC-schakeling is een elektronische schakeling bestaande uit een of meer weerstanden en een of meer condensatoren. RC-kringen vinden toepassing in onder andere filters en RC-oscillatoren.

SerieschakelingBewerken

 
In serie geschakelde RC-kring

In nevenstaand schema is een eenvoudige RC-kring gegeven met de weerstand   in serie geschakeld met de condensator  . De schakeling werkt als een spanningsdeler van de ingangsspanning:

 .

De stroom door de weerstand is ook de stroom door de condensator. Bij een sinusvormige ingangsspanning, in complexe wisselstroomrekening:

 

is de spanning over de condensator

 

Daarin is

 

de impedantie van de condensator en

 

Beschouwt men de spanning over de condensator als uitgangsspanning, dan verzwakt de RC-kring met de factor  . Met toenemende frequentie neemt de verzwakking toe: het netwerk gedraagt zich als een laagdoorlaatfilter.

Omgekeerd werkt het netwerk als een hoogdoorlaatfilter als spanning over de weerstand als uitgangsspanning wordt beschouwd. De verzwakking is:

 

ParallelschakelingBewerken

 
Parallel geschakelde RC-kring

In nevenstaand schema is een eenvoudige RC-kring gegeven met de weerstand   parallel geschakeld aan de condensator  . De stroom in de schakeling verdeelt zich in de stroom   door de weerstand en de stroom   door de condensator. De spanning over de weerstand is ook de spanning over de condensator. Bij een sinusvormige ingangsstroom, in complexe wisselstroomrekening:

 

met

 

is de stroom door de weerstand

 

Daarin is

 

de impedantie van de condensator en

 

De stroom door de weerstand is een deel ter grootte   van de totale stroom. Met toenemende frequentie neemt dit deel af en het deel ter grootte   door de condensator toe.

FrequentieresponsBewerken

In serie gedraagt deze schakeling zich als een (passief) eerste-orde-hoogdoorlaatfilter (met   als uitgang beschouwd). Dat komt doordat de condensator zich gedraagt als een isolator voor gelijkspanning en moeilijk doorlaatbaar voor lage frequenties, en bijna als een "kortsluiting" voor hoge frequenties. De kantelfrequentie   (–3dB) is gelijk aan:

 ,

immers, een verzwakking met 3dB wordt bereikt voor

 

dus voor

 

OscillatorBewerken

In sommige oscillatoren, bijvoorbeeld een 555-timerschakeling, een multivibrator of een RC-oscillator, is een RC-kring het frequentiebepalende element.

Zie ookBewerken

ReferentiesBewerken

  • Electrische Circuits deel A en B, door Dr. ir. F.L. Neerhoff, september 1990, Faculteit der Elektrotechniek, TU Delft
  • Bundel behorende bij elektrische circuits, Deel A en B, door Ir. P. van der Kloet, Ir. N.H. Waning en Dr. ir. F.L. Neerhoff, 1987, Faculteit der Elektrotechniek, TU Delft