Électricité et électronique

Calculateur de temporisation et de filtres RC

Calculez la constante de temps RC, la charge et la décharge des condensateurs et la réponse des filtres passifs passe-bas ou passe-haut.

Vos valeurs

Vos résultats

Constante de temps · τ: —

Fréquence de coupure: —

Tension du condensateur: —

Fraction de tension: —

Temps jusqu’à la cible	—
Gain en tension · dB	—

Courbe de réponse

Formuleτ = R × C

Explorer la charge, la décharge et les filtres RC du premier ordre

Utilisez une résistance et un condensateur pour estimer une constante de temps, la tension d'un condensateur au cours du temps ou la réponse en fréquence d'un filtre idéal. La charge commence avec un condensateur déchargé ; la décharge commence à la tension initiale saisie. Les modes de filtrage représentent un réseau RC du premier ordre sans charge. Le calcul exclut la tolérance des composants, les courants de fuite et toute impédance supplémentaire de source ou de charge.

Étape par étape

Choisissez le mode charge, décharge, passe-bas ou passe-haut. Saisissez la résistance et la capacité en vérifiant les unités : les champs utilisent par défaut kΩ et nF.
Pour la temporisation, saisissez la tension d'alimentation ou la tension initiale, le temps écoulé en ms et un pourcentage cible. Pour le filtrage, saisissez la fréquence positive du signal en Hz et comparez-la à la fréquence de coupure affichée.
Lisez les résultats correspondants et la courbe de réponse. La temporisation indique la tension du condensateur et le temps nécessaire pour atteindre la cible ; le filtrage indique le gain en tension, les décibels et la phase. La courbe utilise des axes normalisés ; reliez donc sa position à la constante de temps ou à la fréquence de coupure affichée.

Réglages et limites

Constante de temps et coupure: La constante de temps commune est τ = R × C et la fréquence de coupure est fc = 1 / (2πRC). Augmenter l'un ou l'autre composant augmente la constante de temps et abaisse la coupure. Ces grandeurs restent disponibles lorsque vous passez entre les modes de temporisation et de filtrage.
Pourcentage cible: La cible doit être strictement comprise entre 0% et 100%. En mode charge, elle représente la fraction de la tension finale d'alimentation ; en mode décharge, elle représente la fraction restante de la tension initiale. L'exponentielle idéale s'approche de sa valeur finale sans l'atteindre en un temps fini.
Gain et phase: Le gain du filtre est un rapport de tensions de sortie et d'entrée, pas un rapport de puissances. La sortie passe-bas est prise aux bornes du condensateur ; la sortie passe-haut est prise aux bornes de la résistance. Le résultat de phase décrit la sortie sinusoïdale par rapport à l'entrée dans le réseau idéal sélectionné.

Exemple détaillé

Choisissez la charge avec R = 10 kΩ, C = 100 nF, une alimentation de 5 V, un temps écoulé de 1 ms et une cible de 90%. La constante de temps est de 1 ms et la coupure est d'environ 159.155 Hz.

Résultat attendu
R	C	τ	fc	Vc (1 ms)	t (90%)
10 kΩ	100 nF	1 ms	159.155 Hz	3.1606 V	2.30259 ms

À 1 ms, la tension du condensateur est d'environ 3.1606 V, soit 63.2121% ; atteindre 90% prend environ 2.30259 ms. La décharge depuis 5 V donne environ 1.8394 V après le même temps écoulé. En mode passe-bas à la coupure affichée, le gain est d'environ 0.707107 V/V, avec −3.0103 dB et une phase de −45°.

Questions et dépannage

Pourquoi le temps jusqu'à la cible change-t-il lorsque je passe à la décharge ?

La cible désigne désormais la tension restante, plutôt que la tension atteinte pendant la charge. Une cible élevée est atteinte tôt en décharge et plus tard en charge. Choisissez le pourcentage de tension restante qui correspond au seuil souhaité.

Puis-je utiliser ce résultat comme réponse d'un filtre chargé ?

Le modèle suppose que la sortie n'absorbe aucun courant et que la source d'entrée n'ajoute aucune résistance. Une résistance de charge ou de source importante modifie le circuit. Incluez ces effets dans un modèle de circuit adapté plutôt que de traiter ce résultat comme la réponse avec charge.

Pourquoi les résultats de temporisation ou de filtrage sont-ils vides ?

La résistance et la capacité doivent être positives. La temporisation exige une tension et un temps écoulé non négatifs, avec une cible dans la plage autorisée ; la fréquence du filtre doit être positive. Corrigez la saisie signalée et assurez-vous que l'unité saisie correspond au champ.