電容器在RC延時電路中的作用

說到電容器，應該是全民皆知的器件了。它在電子技術領域有著許多重要的應用，無論是“超級電容”還是“固態(tài)電容”，本職工作依然離不開充電、放電以及存儲電量。但當它與電阻器或者電感器搭配使用時，又會衍生出許多新功能，其中一種就是我們熟知的RC延時電路。先來看看下面的電路：

原理分析

該電路中，我添加了TP3、TP4和TP5作為測試點，方便用示波器來測量數據驗證結論。這是一個上電延時電路，元件Q1（MOSFET）控制著24V電源的開關狀態(tài)；電阻器R19與R20組成的分壓電路限制著Q1的柵極（G）電壓（約20V）；此時的電容器BC17扮演著兩個角色：交流導通與延時控制。

交流導通

在系統(tǒng)上電啟動瞬間，Q1由于是P-MOSFET（柵極低電平導通型，反之則是N-MOSFET）， 根據電容器兩端抑制電壓突變的特性（交流導通） ，上電瞬間BC17兩端的電壓均為24V，TP5的電壓也是24V，因此Q1處于關閉狀態(tài)，測試點TP4的電壓為0；

延時控制

由于上電的瞬間TP5電壓達到了24V，電阻器R19的另一端接地，因此給BC17與R19所組成的RC延時電路提供了放電路徑，制造出了一個約為540ms的MOSFET關閉時間。用示波器的三路探頭分別接上TP3、TP4和TP5，可測得如下波形：

黃色信號（TP5）在上電之后約經過了540ms之后，紅色信號（TP4）代表的MOSFET開始導通，狀態(tài)變成了高電平。此時可以看到TP5的電平從上升到最高點的時候就開始緩慢下降，當電平到達21V左右，TP4的電平才開始上升，即Q1開關打開。

MOSFET

為什么會是21V呢？這是由MOSFET的導通閥值所決定的，而R19與R20組成的電壓偏置電路則是為了設定這個閥值存在的。MOSFET的相關規(guī)格可以從數據手冊里查到：

紅色方框部分則是源極（S）與柵極（G）之間的導通閥值電壓，其最大值不超過2.4V；剛才示波器所測得的V(GS)約為3V，足以保證MOSFET的導通。

無延時驗證

最后我們需要做一個驗證，即取消掉電容器BC17，用以證明其在延時電路中的地位。我們直接從原理圖上面可以看出，沒有了電容器的作用，系統(tǒng)在上電之后，24V直接是通過R19與R20的偏置而打開Q1，完全沒有了先前的延時效果。

通過上述的對比驗證，可以得知電容器在該延時電路中的核心地位， 通過RC電路制造出540ms的延時，有效抑制了由開關抖動等原因引起的干擾和沖擊，保護了后端的電路 。