1電容充電過程
當電容器接通電源以后，在電場力的作用下，與電源正極相接電容器極板的自由電子將經(jīng)過電源移到與電源負極相接的極板下，正極由于失去負電荷而帶正電，負極由于獲得負電荷而帶負電，正、負極板所帶電荷大小相等，符號相反。電荷定向移動形成電流，由于同性電荷的排斥作用，所以開始電流最大，以后逐漸減小，在電荷移動過程中，電容器極板儲存的電荷不斷增加，電容器兩極板間電壓Uc等于電源電壓U時電荷停止移動，電流為0。
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Figure1.電容充電過程--自由電子流過電源的移動
如Figure1所示，當給U一個電壓值的一瞬間，電路必須要滿足基爾霍夫電壓定律，因而電容兩端電壓發(fā)生強迫跳變，其值變?yōu)閁。所以，F(xiàn)igure1的電路充電時間極短，幾乎為0。
2RC電路作為芯片復位電路
(1)RC電路充電
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Figure2.RC電路電容充電過程
[1]U=0時，電路無通路。nRst點與任何一點都不存在電位差。
[2]在給U一個電壓的瞬間，電容正極板上有電子通過點電源到達負極板從而形成回路，此時電源電壓U的值將分配在電阻R和電容C之上。nRst點的電壓與電容正極板的電壓值相等。
[3]隨著自由電子的移動，電容充電完畢，不再有電流即電路中又無通路。此時V=U，電阻相當于導線。nRst點與電容負極的電位差為U。
RC電路電容的充電過程也很短，但比純C電路的過程要長。這個時間可以通過基爾霍夫定律算出來：
R*I(t)+V(T)=U
I(t)=C*dV(t)/dt
得
R*CdV(t)/dt+V(T)=U(1)
這是一個一階線性非齊次(U!=0)微分方程。
首先，先討論(1)中對應(yīng)的齊次方程
R*CdV(t)/dt+V(T)=0
分離變量得
dV(t)/V(t)=-dt/RC
對兩邊積分得
lnV(t)=(-1/RC)Sdt+lnc
得
V(t)=e-(t/RC)+lnc
=A*e-(t/RC)
對方程兩邊進行微分，得：
dV(t)/dt=-(A/RC)*e-(t/RC)
然后將上式帶入(1)中得
V(t)=U+A*e-(t/RC)
連抄再請教，終于將這個方程解出來了。當V(t)=U時，表示電容充電過程完畢。這個時間跟R*C值有關(guān)。
(2)RC電路用作芯片復位電路
通過復位引腳對芯片(如STM32103)進行復位要滿足兩點[具體要求以芯片的手冊為準]：
復位引腳為低電平(電壓小于3.3V)
保持足夠長的時間(具體時間可查看其手冊)
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Figure3.RC電路用于復位電路圖
[1]當3.3v電源加到圖示位置時，RC電路導通，nRST與地的電位差為電容與地的電位差。nRST與地的電位差只有電容充電完畢后才會達到3.3V，所以在電容的充電過程中，給芯片引腳的信號都是低電平。根據(jù)RC電路充電方程式V(t)=U+A*e-(t/RC)，只要合理的選擇好R跟C的值就可以保證充電時間大于芯片復位所要求的時間。查看e-(t/RC)的衰減曲線：
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Figure4.A*e-(t/RC)衰減過程
盡管A應(yīng)該是負值，但上圖可以表示其衰減過程。可以看到，當t=4RC時，整個表達式的值就已經(jīng)很接近于0。所以，只要電路中的4RC乘積大于芯片要求復位時間即可。考慮在電容充電過程中應(yīng)盡量將U電壓分配到電阻R上，所以應(yīng)將電阻R的值選得大一些。圖示中4RC=4*10000*10^-5s=0.4s。這個比按鍵復位還有保障。
[2]電路上電后即電容充電完畢后，若再想對芯片復位則只要按下P33即可，按下P33的過程中nRST接地。人按鍵的速度大于10ms(按鍵程序用10ms消抖動)，而一般芯片復位要求的時間都比較小，應(yīng)該遠小于10ms。所以，按鍵復位能夠保證芯片的復位。
這就是常見的利用RC電路作為芯片復位的原理。分為上電復位和按鍵復位。還是擺脫不了微分方程的魔掌啊~
