Diode clipper kretser: design og demonstrasjon

Som navnet antyder, brukes Clipper-kretsen til å "klippe" en del av inngangssignalet uten å forvride den gjenværende delen av bølgeformen. Det er en bølgeformingskrets. Dette kan være veldig nyttig i kretsene der inngangssignalet oppnår en høyere spenningsverdi enn den forventede. Disse kretsene kan implementeres på forskjellige måter i henhold til konfigurasjonen eller funksjonen til dioden.

Klippet gjøres enten av en positiv eller en negativ syklus ved å endre konfigurasjonen til dioden. Så det er positive eller negative clippers, avhengig av hvilken syklus som klippes. Her vil vi forklare og demonstrere forskjellige typer klipper ved hjelp av et oscilloskop.

Hovedtyper av klipper er:

1. Serie Positiv Clipper
2. Serie Positiv Clipper med forspenning
3. Serien Negativ Clipper
4. Serie Negativ Clipper med forspenning
5. Shunt Positive Clipper
6. Shunt Positive Clipper med forspenning
7. Shunt Negativ Clipper
8. Shunt Negativ Clipper med forspenning
9. Kombinasjons Clipper

1. Serie Positive Clipper

Som navnet antyder, klipper denne kretsen av den positive halvsyklusen til inngangssignalet. Dioden er koblet i serie med utgang som vist i figuren nedenfor:

For å designe kretsen, følg bare kretsskjemaet ovenfor. Koble først transformatorens 12V-terminal til diodens negative ende, og koble en 10K motstand til diodens positive ende, og koble deretter 0V-terminalen til transformatoren til den andre enden av motstanden. Koble nå den første oscilloskopkanalen til inngangssiden og den andre kanalen til utgangssiden. Slå på transformatoren og oscilloskopet. Og du vil se utgangssignalets positive halvsyklus klippet av.

Under den positive halvsyklusen er dioden i omvendt forspenning, så det er ingen utgangsspenning, og i løpet av den negative halvsyklusen går dioden i forspenning og spenningsfallet skjer over utgangen. Derfor ser vi den positive halvsyklusen klippet av.

2. Serie Positiv Clipper med forspenning

Mange ganger trenger vi bare en liten del av signalet for å bli klippet av. For å gjøre den forspenningen brukes. Så når vi kobler forspenningen med motstanden, er utgangsspenningen forskjellen mellom inngangsspenning og forspenning. Slik klemmer den positive halvdelen av seg til ønsket spenningsnivå. Hvis du gir negativ spenning (figur 2), vil den klippe ut en del av den negative syklusen som vist nedenfor, fordi den negative spenningen vil tilføre inngangsspenningen.

3. Serien Negativ Clipper

Som navnet antyder, klipper denne kretsen den negative halvsyklusen til inngangssignalet. Dioden er koblet i serie med utgang som vist i figuren nedenfor:

For å designe kretsen, følg bare kretsskjemaet ovenfor. Koble først transformatorens 12V-terminal til diodens positive ende, og koble en 10K motstand til diodens negative ende, og koble deretter 0V-terminalen til transformatoren til den andre enden av motstanden. Koble nå den første oscilloskopkanalen til inngangssiden og den andre kanalen til utgangssiden. Slå på transformatoren og oscilloskopet. Og du vil se utgangssignalets negative halvsyklus klippet av.

I løpet av den positive halvsyklusen er dioden i forspenning, så spenningsfallet skjer over utgangen, og under den negative halvsyklusen går dioden i omvendt forspenning, og det er ingen utgangsspenning over utgangen. Derfor ser vi den negative halvsyklusen klippet av.

4. Negativ Clipper-serie med forspenning

Dette fungerer på samme prinsipp som den seriøse positive forspente klipperen. Men her brukes negativ forspenning til å klippe av den negative delen av signalet fordi den positive forspenningen blir lagt til inngangsspenningen.

5. Shunt Positive Clipper

I Shunt / Parallel Clipper er dioden koblet til utgangssiden og motstanden er koblet til inngangssiden. Det kalles parallell fordi utgangen er utviklet parallelt med dioden. Kretsskjemaet er vist nedenfor:

For å designe kretsen, følg kretsskjemaet vist ovenfor. Koble først transformatorens 12V-terminal til 10K-motstand og koble diodens positive ende til denne motstanden, og koble deretter 0V-terminalen til transformatoren til den negative enden av dioden. Koble nå den første oscilloskopkanalen til inngangssiden og den andre kanalen til utgangssiden. Slå på transformatoren og oscilloskopet. Og du vil se utgangssignalets positive halvsyklus klippet av.

I løpet av den positive halvsyklusen er dioden i forspenning, så den fungerer som en kortslutning og det er ingen utgangsspenning i tilfelle kortslutning. Nå under den negative halvsyklusen går dioden i omvendt forspenning og fungerer som åpen krets, og utgangsspenningen blir lik inngangsspenningen. Derfor ser vi den positive halvsyklusen klippet av.

6. Shunt Positive Clipper med forspenning

Denne typen klipper fungerer også som de forspente klippene som ble diskutert tidligere, men denne gangen er forspenningen koblet til diode. Så ved positiv forspenning klipper den bare av den positive delen, men mens den er forspent negativ, klipper den også av en del av den negative halvsyklusen som vist i diagrammet nedenfor.

7. Shunt Negativ Clipper

Dette filteret er utformet som shuntpositivklipperen, bare dioden er koblet i omvendt retning. Kretsskjemaet er gitt nedenfor:

Koble først 12V-terminalen på transformatoren til 10K-motstand og koble diodens negative ende til denne motstanden, og koble deretter 0V-terminalen på transformatoren til den positive enden av dioden. Koble den første oscilloskopkanalen til inngangssiden og den andre kanalen til utgangssiden. Slå på transformatoren og oscilloskopet. Og du vil se utgangssignalets negative halvsyklus klippet av.

I løpet av den positive halvsyklusen er dioden i omvendt forspenning, så den fungerer som en åpen krets og utgangsspenningen blir lik inngangsspenningen. Nå under den negative halvsyklusen går dioden i forspenning og fungerer som kortslutning, og det er ingen utgangsspenning i tilfelle kortslutning. Derfor ser vi den negative halvsyklusen klippet av.

8. Shunt Negativ Clipper med forspenning

De ligner også seriens negative forspente klipper, men denne gangen er spenningen koblet til diode. Du må bruke negativ forspenning for å oppnå klipping i negativ syklus og positiv forspenning for å klippe positiv syklus.

9. Kombinasjonsklipper

Disse klippene brukes til å klippe av både positive og negative sykluser til et eller annet nivå. For å oppnå dette brukes to dioder i motsatt retning. For å regulere klipping kan en forspenning påføres slik at klipping gjøres til spenningsforskjellen mellom inngang og forspenning. Kretsskjemaet er gitt nedenfor:

Bare følg kretsskjemaet vist ovenfor. Denne kretsen er den samme som de ovennevnte parallelle / shuntkretsene, men vi har brukt to dioder her. Vi har laget kretsen uten å bruke forspenningen, så i utgang blir begge syklusene klippet av.

Under positiv halvsyklus er D2 forspent og D1 er i omvendt forspenning. Så D2 blir kortslutning og D1 vil være åpen krets. Og tilsvarende for negativ halvsyklus vil det motsatte av tilstanden ovenfor oppstå. Men utgangen vil være på spenningsdifferensnivået, og da vi ikke har brukt forspenningen, vil begge syklusene bli klippet av.