Может ли простая пассивная RC-цепь без трансформаторов, дросселей, ключей или нелинейных компонентов обеспечить усиление напряжения?

Ну, это не «свободная энергия», однако, да, и можно даже использовать резисторы и конденсаторы одинаковых номиналов в лестничной схеме, показанной на Рисунке 1, хотя можно использовать и другие значения.

Рисунок 1.	Пассивная лестничная RC-цепь, в которой используются резисторы и конденсаторы одинаковых номиналов.

Конечно, это не имеет особого практического значения, кроме как для любопытства, но это забавная схема, которую интересно собрать и с которой интересно поиграть!

Я собрал схему из семи секций (Рисунок 2), используя резисторы R по 10 кОм и конденсаторы C по 0.1 мкФ, а затем построил график результатов.

Рисунок 2.	Семисекционная лестничная RC-цепь c резисторами по 10 кОм и конденсаторами по 0.1 мкФ.

Диаграмма Боде представлена на Рисунке 3. Как видно, коэффициент усиления остается вблизи 0 дБВ, и схема ведет себя как фильтр нижних частот, затем медленно растет до пика 1.07  на частоте 1 кГц, после чего падает.

Рисунок 3.	Диаграмма Боде пассивной RC-цепи, ведущая себя как фильтр нижних частот до начала медленного нарастания до пикового значения 1.07 дБВ на частоте 1 кГц.

Это хорошо согласуется с результатами моделирования, показанными на Рисунке 4.

Рисунок 4.	Моделирование пассивной RC-цепи, которая точно соответствует диаграмме Боде, показанной на Рисунке 3.

Если поменять местами резисторы и конденсаторы, схема будет вести себя как фильтр верхних частот и обеспечит более высокое усиление 1.13 дБВ на частоте 26 Гц, как показывают Рисунок 5 и результаты моделирования на Рисунке 6.

Рисунок 5.	Диаграмма Боде пассивной RC-цепи, демонстрирующая поведение фильтра верхних частот.

Рисунок 6.	Реакция смоделированной пассивной RC-цепи точно соответствует диаграмме Боде, показанной на Рисунке 5.

Как кто-то заметил, этот метод можно использовать с эмиттерным повторителем, имеющим коэффициент усиления по напряжению меньше единицы, чтобы создать генератор. Однако это тема для другой будущей статьи, в которой, в частности, будет показано, как один несмещенный полевой транзистор с p-n переходом может обеспечить коэффициент усиления по напряжению больше 0 дБВ!

В любом случае, надеюсь, кому-нибудь это покажется интересным и доставит удовольствие!