RC / RL Filter & Time Constant
Cut-off, time constant, rise time and settling to n bits for a one-pole RC or RL filter.
هذه الصفحة غير مترجمة بالكامل بعد. الأجزاء غير المترجمة معروضة بالإنجليزية.
المدخلات
النتائج
بلا حكم: a corner frequency has no pass or fail. Where it belongs depends on the signals you keep and reject.
−3 dB point
أظهر خطوات الحساب
- Cut-off frequency
f_c = 1 / (2π R C) = 1 / (2π × 10 kΩ × 100 nF) = 159.2 Hz - Time constant
τ = R × C = 10 kΩ × 100 nF = 1 ms - Rise time, 10 to 90 %
t_r = 2.2 × τ = 2.2 × 1 ms = 2.2 ms
63.2 % of final value
tr = 2.2 τ = 0.35/fc
كل النتائج (5)
9.0 time constants
×0.1572, phase -81.0°
ENBW = 1.57 · fc for one pole
إلى أي حد نعرف هذا الرقم
On a real board the capacitor is the main uncertainty: a class 2 ceramic loses much of its value under DC bias and over temperature, which moves the corner.
عملياً يهيمن على عدم اليقين مدخل واحد: Capacitance. ضيّقه يضِق معه الجواب.
حالة واحدة في هذا الموقع تقارن هذه الحاسبة برقم حُسب من دون كودها. اطّلع على الحساب.
هذه أداة مساعدة للتصميم. يبقى المهندس مسؤولاً عن التصميم وعن قراءة المرجع القياسي نفسه حيث يهم ذلك.
المسح البارامتري
غيّر مدخلاً واحداً على مدى، وشاهد الإجابة والحكم والهامش عند كل خطوة، جدولاً ومنحنى.Proأسوأ الحالات
أضف التفاوتات إلى المدخلات لتحصل على النطاق المضمون حول الإجابة الاسمية، لا الحالة النموذجية وحدها.ProCircuit
المبدأ
An RC or RL network is a divider whose ratio changes with frequency. The cut-off fc and the time constant τ are the same fact seen two ways: one sets the attenuation, the other how fast the output settles.
- −3 dB cut-off, where |H| = 1/√2 and the phase is 45°
- time constant, 63.2 % of a step in one τ
- equivalent noise bandwidth of the single pole
تفاصيل إضافية
Choosing R and C
Only the product RC is fixed. A large R adds thermal noise and is sensitive to bias current and leakage. A small R loads the source. Typical ranges:
- ADC anti-alias: 100 Ω to 1 kΩ, so the sampling capacitor can recharge.
- Op-amp feedback and active filters: 1 kΩ to 100 kΩ.
- Debounce and long timers: 10 kΩ to 1 MΩ, with a film or C0G capacitor. A firmware debounce is often simpler.
Use C0G/NP0 for filters and timing: it is stable and has no DC-bias effect. Use X7R only where a ±15 % shift plus DC-bias loss is acceptable. Never use Y5V in a signal path.
Cascading
Two identical sections do not make a clean two-pole filter. Buffered, the −3 dB point falls to 0.64 fc. Connected directly, the second section loads the first and it falls to about 0.37 fc. For a true two-pole response, design a Sallen-Key or MFB stage.
إصدار المحرك 1.18.3