RC电路用作芯片复位电路原理

　　1 电容充电过程

　　当电容器接通电源以后，在电场力的作用下，与电源正极相接电容器极板的自由电子将经过电源移到与电源负极相接的极板下，正极由于失去负电荷而带正电，负极由于获得负电荷而带负电，正、负极板所带电荷大小相等，符号相反。电荷定向移动形成电流，由于同性电荷的排斥作用，所以开始电流最大，以后逐渐减小，在电荷移动过程中，电容器极板储存的电荷不断增加，电容器两极板间电压 Uc等于电源电压 U时电荷停止移动，电流为0。

　　

　　Figure1. 电容充电过程--自由电子流过电源的移动

　　如Figure 1所示，当给U一个电压值的一瞬间，电路必须要满足基尔霍夫电压定律，因而电容两端电压发生强迫跳变，其值变为U。所以，Figure 1的电路充电时间极短，几乎为0。

　　2 RC电路作为芯片复位电路

　　（1） RC电路充电

　　

　　Figure2. RC电路电容充电过程

　　［1］ U = 0时，电路无通路。nRst点与任何一点都不存在电位差。

　　［2］ 在给U一个电压的瞬间，电容正极板上有电子通过点电源到达负极板从而形成回路，此时电源电压U的值将分配在电阻R和电容C之上。nRst点的电压与电容正极板的电压值相等。

　　［3］ 随着自由电子的移动，电容充电完毕，不再有电流即电路中又无通路。此时V = U，电阻相当于导线。nRst点与电容负极的电位差为U。

　　RC电路电容的充电过程也很短，但比纯C电路的过程要长。这个时间可以通过基尔霍夫定律算出来：

　　R * I（t） + V（T） = U

　　I（t） = C * dV（t） / dt

　　得

　　R * C dV（t） / dt + V（T） = U （1）

　　这是一个一阶线性非齐次（U ！=0）微分方程。

　　首先，先讨论（1）中对应的齐次方程

　　R * C dV（t） / dt + V（T） = 0

　　分离变量得

　　dV（t） / V（t） = - dt / RC

　　对两边积分得

　　lnV（t） = （- 1 / RC） Sdt + lnc

　　得

　　V（t） = e-（t/RC） + lnc

　　= A * e-（t/RC）

　　对方程两边进行微分，得：

　　dV（t） / dt = -（A/RC） * e-（t/RC）

　　然后将上式带入（1）中得

　　V（t） = U + A * e-（t/RC）

　　连抄再请教，终于将这个方程解出来了。当V（t） = U时，表示电容充电过程完毕。这个时间跟R * C值有关。