CR回路(時間領域)

RとCを入れ替えた回路をCR回路と呼びます。

CR回路は回路上に意図せず存在することがあります。

例えば図1のように2つのパターン間には寄生容量が存在します。

このため黄色の部分がCR回路として働き、下側のパターンを流れ得る信号が上側に漏れ込みます。

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図1 基板上に形成されるCR回路

 

図2はCR回路にステップ信号を入力した例です。

ステップ信号には高い周波数成分が含まれ、その周波数ではコンデンサCのインピーダンスは低いため、そのまま通過できます。

その後コンデンサが徐々に充電され、両端電圧は上がり、その分抵抗両端電圧、出力は低下します。

 

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図2  CR回路にステップ信号を加えた場合

 

図3はR=1kΩ、C=0.01μFでのシミュレーション結果です。

理論通り出力が90%から10%まで変化する時間は理論値

2.2RC=2.2×1×103×0.01×10-6=22μs

と一致します。

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図3 時定数10μsのCR回路の出力波形

 

図4はUSB計測器による結果です。

シミュレーション結果とほぼ一致する結果になりました。

実測値が理論値より若干大きいのは計測器のクロストーク(CH1からCH2への漏れ込み)の影響と思われます

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図4  CR回路の実験結果