Apa itu Sirkuit RC?

Rangkaian resistor-kapasitor (RC) adalah kombinasi resistor dan kapasitor yang digunakan untuk filter dan rangkaian waktu. Dalam rangkaian RC sederhana, ada resistor tunggal dan kapasitor tunggal. Rangkaian RC biasanya digunakan sebagai filter listrik yang sensitif terhadap frekuensi. Misalnya, filter low-pass akan melewatkan frekuensi yang lebih rendah daripada frekuensi lainnya. Dalam rangkaian pengatur waktu, waktu naiknya tegangan pada kapasitor rangkaian RC ditentukan oleh nilai resistansi bersih dan kapasitansi.

Resistor adalah perangkat listrik yang memiliki hubungan linier antara tegangan (V) yang melintasinya dan arus (I) yang melewatinya. Resistansi sebenarnya adalah rasio V/I, yang berarti bahwa untuk resistansi yang sama, tegangan yang lebih tinggi melintasi resistor memiliki arus yang lebih tinggi yang melewati resistansi. Sedangkan kapasitor adalah perangkat listrik yang menyimpan muatan.

Dalam hal muatan (Q) dan tegangan (V), kapasitansi adalah rasio Q/V. Ini berarti bahwa untuk kapasitansi yang sama, tegangan yang lebih tinggi sesuai dengan konten muatan yang lebih tinggi. Perlu dicatat bahwa arus adalah laju transfer muatan dalam coulomb per detik, di mana coulomb adalah satuan muatan listrik.

Diagram rangkaian RC mungkin memiliki resistor di input dan kapasitor di output. Arus rangkaian ketika tegangan pertama kali muncul di input tergantung pada resistor. Ketika kapasitor diisi, arus mendekati nol. Persamaan rangkaian RC mendefinisikan konstanta waktu RC sebagai produk dari resistansi dan kapasitansi. Konstanta waktu yang lebih tinggi berarti waktu pengisian dan pengosongan akan lebih lama.

Sebuah generator gelombang persegi dapat digunakan untuk menunjukkan efek dari konstanta waktu yang rendah. Respons rangkaian ditentukan oleh konstanta waktu, dan dengan konstanta waktu yang tinggi, waktu naik dan turunnya output rangkaian RC meningkat. Misalnya, ketika kapasitansi adalah nol dalam rangkaian RC keluaran kapasitor, gelombang persegi masukan juga akan muncul di keluaran sebagai bentuk gelombang yang hampir sama. Ketika kapasitansi dalam output meningkat, waktu pengisian kapasitor akan membuat output lebih terlihat seperti output segitiga. Output aktual dari rangkaian low-pass ini secara kasar akan naik ke atas dan ke bawah ketika gelombang persegi jatuh.

Ada beberapa jenis rangkaian filter RC. Filter adalah rangkaian frekuensi-selektif yang mungkin jenis low-pass, high-pass, dan bahkan band-pass. Sirkuit RC paralel biasanya digunakan untuk filter low-pass yang mengekstrak audio dari komponen frekuensi tinggi seperti pembawa frekuensi radio. Sirkuit RC dengan resistor pada output biasanya merupakan filter high-pass. Saat frekuensi menurun, mendekati nol siklus per detik, output filter lolos tinggi berkurang atau hilang.