En bref: pour une transition de bas en haut de votre signal d'entrée, votre condensateur n'est pas déchargé, il est chargé et il reste chargé jusqu'à ce que la transition de haut en bas se produise.
Néanmoins, voici la longue histoire:
Nous prenons la liberté de commencer avec des positions modifiées de R et C; notez que I in = I C = I R , nous sommes donc vraiment autorisés à le faire (KCL). C'est l'image que vous voyez généralement pour un condensateur en cours de charge via une résistance, donc cela peut valoir la peine:
Nous pouvons voir comment C est chargé en fonction de la constante de temps RC et en fonction de l'amplitude du pas de tension d'entrée de 0 V à V in . Nous pouvons également voir comment la tension restant sur la résistance au - dessus du condensateur devient inférieure plus nous charger le condensateur: V R = V à - V C . Cela répond déjà presque à votre première question sur la diminution de la tension de sortie; il suffit de retourner cette configuration à l'envers.
Voici à nouveau votre circuit d'origine, avec quelques symboles dont nous aurons besoin pour l'explication, l'hypothèse que nous n'avons pas de charge et les équations montrant V out pour C en haut et R en bas.
On peut imaginer comment la plaque supérieure de C reste à V in , la plaque inférieure se charge vers 0 V, et enfin, il n'y a plus de tension aux bornes de la résistance, entre la plaque inférieure et 0 V.
Cela répond enfin à la première partie de votre question (Pourquoi le C est-il déchargé?) - Il n'est pas déchargé, il est vraiment chargé; nous ne regardons simplement pas la plaque supérieure, mais la plaque inférieure connectée à la résistance, tirée progressivement vers le bas à travers R.
Maintenant, rappelons-nous que la tension de sortie est égale à la tension aux bornes de la résistance. V out = V R = R x I R , et de nouveau, en supposant que I out = 0 (charge négligeable), V out = R x I C . En d'autres termes, la tension de sortie est proportionnelle au courant de charge du condensateur, mise à l'échelle par la valeur de la résistance R.
Un pas bas à haut du signal d'entrée créera ainsi un pic positif à travers R, comme nous l'avons déjà calculé. Lorsque nous inversons tout, nous voyons comment un pas haut-bas créera un pic négatif parce que le courant traversant C circule dans le sens opposé à la flèche que nous avons utilisée pour I C - ce qui répond à la deuxième partie de votre question ( "Pourquoi obtenons-nous un pic négatif à la sortie?").
Si vous aimez (et je pense que c'est amusant!), Vous pouvez dessiner plus d'images et calculer vous-même l'événement de haut en bas.
