一、RC电路的基本特性
图1中的两个电路，都只有两个元件——1个电阻 和1个电容。这两个电路对于无线电爱好者来说，应当是很熟悉的，图1（a）是一个阻容耦合电路，具有高通特性；图1（b）是一个阻容滤波电路，具有低通特性。其实，这样来称谓这两个电路是有条件的，它指的是电路工作在稳定状态（非过渡过程）时的一种功能，并且主要指电路对信号的频率响应。当我们更关心信号的实时响应（包括过渡过程）时，将会发现一些新的现象。
图2是一组跟图1（a）电路有关的波形。其中图2（a）是电路的输入信号，是一系列方波，我们设它的周期为T。图2（b）、（c）、（d）是电路的输出信号，分别对应
RC/T=0.01，RC/T=0.13，RC/T=50。
可以看出，当RC/T 的值很大时，输出波形与输入波形将会非常一致，这时如果用作耦合电路，可以有较小的失真。
当RC/T较小时，输出波形严重变形，当RC/T 很小（如0.01）时，输出的只是一些正负相间的尖脉冲。用作信号传输显然不合适。但如果用作波形变换，或者用来检测信号的变化，还是很有用的——这时的电路叫作“微分”电路。
众所周知，电容元件具有“隔直流”的作用，因此当输入信号为正的方波时，进入稳定状态以后，输出脉冲依然正负相间，不含有直流成分。包括图2（d）的波形，进入稳定状态以后，也将是正负相间的。这可以从图3中清楚地观察到。
再看图4，这是一组跟图1（b）电路有关的波形。其中图4（a）是电路的输入信号，是一系列方波，我们设它的周期为T。图4（b）、（c）、（d）、（e）是电路的输出信号，分别对应
RC/T=0.01，RC/T=0.13， RC/T =1，RC/T = 5。
可以看出，当RC/T 的值很小时（例如0.01），输出波形与输入波形非常接近，这时如将电路用于信号传输，失真将非常小。这是我们在线性电路中常常要求的。一个电话线路中，可以认为分布着许许多多个图1（b）那样的电路，所以当在其中传输脉冲信号时，频率（f = 1/T）会受到限制。频率过高就会发生严重的信号衰减和失真。于是就产生了线路通频带宽度的问题。
当RC/T 值变大时，输出波形逐渐变成锯齿波，见图4（c），进而变成比较平缓的波形见图4（d）。当我们用这种电路做滤波或退耦时，用的就是这种特性。当RC/T值变得很大时，对应一个输入方波（“阶跃”），输出波形接近直线的斜坡波形——我们把这时的电路称为“积分电路”。当我们需要电路监视一个电路信号的累积变化时，往往要用到这个特性；在一些定时电路中，也会用到这种 RC 积分电路。
以上情况可以归纳如附表所示。
二、用于观察 RC 电路特性的程序
要认识RC电路的暂态特性，常常要进行一些数学分析，并且还要用到高等数学知识。为了解决这个问题，笔者编写了一个用于分析研究RC电路特性的程序，通过运行这个程序，你会对RC电路的暂态特性得到一个清楚的认识。
这是一个Windows程序。它的界面如图5所示，界面中的控件都是普通Windows程序中常见的。程序的使用方法如下：
1.拉动滚动条中的滑块即可以设定脉冲周期相对于窗口的宽度、脉冲宽度对脉冲周期的比值（即占空比，可选范围0.01～0.99 ，缺省值为0.5）以及时间常数对脉冲周期的比值（RC / T ，可选范围 0.01～100，缺省值为1.00）。在拉动滚动条中的滑块的同时，输入波形和输出波形窗口同步显示出相应的变化，故可以清晰地观察到各个参数对波形的影响。
2.顶端的两个按钮，分别是高通电路（微分电路）和低通电路（积分电路）按钮。按动它们可以选择电路的形式。
3.“清除按钮”用于清除两个窗口中的图形。
4.“保存波形”框中有以下按钮：“保存图形”/“即时刷新”按钮、“输入”按钮和“输出”按钮。其中“保存图形”/“即时刷新”按钮用于设定程序的工作状态：当显示“保存图形”并按下时（按下后显示“即时刷新”），就进入了保存图形的工作状态，此时每次画的波形都保留在窗口中，需要用“清除”按钮进行清除，但在这种状态下可以将波形存成磁盘文件；当显示“即时刷新”并按下时（按下后显示“保存图形”），就进入了即时刷新的工作状态，此时每次画图都将自动清除原有图形，在这种状态下不能保存图形文件，但有利于动态观察波形的变化。
5.为了将波形保存为磁盘文件，应当先进入“保存图形”工作方式，这时按“输入”按钮，可以保存输入波形，点按“输出”按钮可以保存输出波形。不论保存哪种波形，都会弹出“另存为”对话框，等待你指定波形文件的位置和名称。因为在即时刷新的工作状态下不能保存图形文件，所以在即时刷新状态下“输入”、“输出”按钮被屏蔽。
在默认情况下程序处于“即时刷新”的工作方式。
6.程序使用完毕，可以点击“关闭”按钮退出程序。
该程序可以在Windows98或更高版本的视窗操作系统下运行，对硬件并无特殊要求。如果你想得到这个程序，用它帮助你理解RC电路的各种特性，或者想用它帮助你画出RC电路的各种输入输出波形，可在本期杂志的附加光盘中找到它，您也可以到《无线电》网站www.radio.com.cn上下载。
（于长江）