Tipi di clipper e pinze con applicazioni

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Tipico progetti di elettronica operare a differenti gamme di segnali elettrici e quindi, per questi circuiti elettronici , ha lo scopo di mantenere i segnali in un intervallo particolare per ottenere le uscite desiderate. Per ricevere l'uscita ai livelli di tensione previsti, disponiamo di strumenti versatili nel dominio elettrico e quelli sono chiamati Clippers e Clampers. Questo articolo mostra una chiara descrizione di clipper e clampers, le loro differenze e il modo in cui funzionano secondo i livelli di tensione previsti.

Cosa sono Clippers e Clampers?

Clippers e Clampers in elettronica sono ampiamente utilizzati nel funzionamento di ricevitori televisivi analogici e trasmettitori FM. Il frequenza variabile l'interferenza può essere rimossa utilizzando il metodo di bloccaggio nei ricevitori televisivi e in Trasmettitori FM , i picchi di rumore sono limitati a un valore specifico, al di sopra del quale i picchi eccessivi possono essere rimossi utilizzando il metodo di clipping.




Circuito Clippers e Clampers

Circuito Clippers e Clampers

Cos'è un circuito Clipper?

Un dispositivo elettronico che viene utilizzato per eludere l'uscita di un circuito per andare oltre il valore preimpostato (livello di tensione) senza variare la parte rimanente della forma d'onda di ingresso è chiamato a Circuito Clipper.



Un circuito elettronico che viene utilizzato per alterare il picco positivo o negativo del segnale di ingresso a un valore definito spostando l'intero segnale verso l'alto o verso il basso per ottenere i picchi del segnale di uscita al livello desiderato è chiamato circuito Clamper.

Esistono diversi tipi di circuiti di clipper e morsetti come discusso di seguito.

Funzionamento del circuito Clipper

Il circuito clipper può essere progettato utilizzando sia il elementi lineari e non lineari ad esempio resistenze , diodi o transistor . Poiché questi circuiti vengono utilizzati solo per il clipping della forma d'onda di ingresso secondo i requisiti e per la trasmissione della forma d'onda, non contengono alcun elemento di immagazzinamento di energia come un condensatore. In generale, i clipper sono classificati in due tipi: Clippers in serie e Clipper Shunt.


Clippers di serie

Le tosatrici in serie sono nuovamente classificate in tosatrici negative in serie e tosatrici positive in serie che sono le seguenti:

Clipper negativo di serie

La figura sopra mostra una serie di clipper negativi con le loro forme d'onda in uscita. Durante il semiciclo positivo, il diodo (considerato come un diodo ideale) appare nel polarizzato in avanti e conduce in modo tale che l'intero semiciclo positivo dell'ingresso appaia attraverso il resistore collegato in parallelo come una forma d'onda di uscita.

Durante il semiciclo negativo, il diodo è polarizzato inversamente. Nessuna uscita appare sul resistore. Pertanto, ritaglia il semiciclo negativo della forma d'onda di ingresso e, pertanto, viene chiamato serie di clipper negativo.

Clipper negativo di serie

Clipper negativo di serie

Clipper negativo in serie con Vr positivo

Il clipper negativo in serie con tensione di riferimento positiva è simile al clipper negativo in serie, ma in questo viene aggiunta una tensione di riferimento positiva in serie con il resistore. Durante il semiciclo positivo, il diodo inizia a condurre solo dopo che il suo valore di tensione anodica supera il valore di tensione catodica. Poiché la tensione del catodo diventa uguale alla tensione di riferimento, l'uscita che appare attraverso il resistore sarà come mostrato nella figura sopra.

Clipper negativo in serie con Vr positivo

Clipper negativo in serie con Vr positivo

Il clipper negativo in serie con una tensione di riferimento negativa è simile al clipper negativo in serie con una tensione di riferimento positiva, ma invece di Vr positivo qui un Vr negativo è collegato in serie con il resistore, il che rende la tensione del catodo del diodo una tensione negativa .

Pertanto, durante il semiciclo positivo, l'intero ingresso appare come uscita attraverso il resistore e durante il semiciclo negativo, l'ingresso appare come uscita fino a quando il valore di ingresso sarà inferiore alla tensione di riferimento negativa, come mostrato in figura.

Clipper negativo in serie con Vr negativo

Clipper negativo in serie con Vr negativo

Clipper positivo di serie

Il circuito del clipper positivo in serie è collegato come mostrato in figura. Durante il semiciclo positivo, il diodo diventa polarizzato inversamente e nessuna uscita viene generata attraverso il resistore e durante il semiciclo negativo, il diodo conduce e l'intero ingresso appare come uscita attraverso il resistore.

Clipper positivo di serie

Clipper positivo di serie

Clipper positivo in serie con Vr negativo

È simile al clipper positivo in serie oltre a una tensione di riferimento negativa in serie con un resistore e qui, durante il semiciclo positivo, l'uscita appare ai capi del resistore come una tensione di riferimento negativa.

Clipper positivo di serie con Vr negativo

Clipper positivo di serie con Vr negativo

Durante il semiciclo negativo, l'uscita viene generata dopo aver raggiunto un valore maggiore della tensione di riferimento negativa, come mostrato nella figura sopra.

Clipper positivo di serie con Vr positivo

Clipper positivo di serie con Vr positivo

Invece di una tensione di riferimento negativa, viene collegata una tensione di riferimento positiva per ottenere un clipper positivo in serie con una tensione di riferimento positiva. Durante il semiciclo positivo, la tensione di riferimento appare come un'uscita attraverso il resistore e durante il semiciclo negativo, l'intero ingresso appare come uscita attraverso il resistore.

Shunt Clippers

I clipper shunt sono classificati in due tipi: clipper shunt negativi e clipper shunt positivi.

Shunt Negative Clipper

Il clipper negativo dello shunt è collegato come mostrato nella figura sopra. Durante il semiciclo positivo, l'intero ingresso è l'uscita e durante il semiciclo negativo, il diodo conduce senza che venga generata alcuna uscita dall'ingresso.

Shunt Negative Clipper

Shunt Negative Clipper

Clipper negativo shunt con Vr positivo

Una tensione di riferimento positiva in serie viene aggiunta al diodo come mostrato in figura. Durante il semiciclo positivo, l'ingresso viene generato come uscita e durante il semiciclo negativo, una tensione di riferimento positiva sarà la tensione di uscita come mostrato di seguito.

Clipper negativo shunt con Vr positivo

Clipper negativo shunt con Vr positivo

Shunt Negative Clipper con Negative Vr

Invece della tensione di riferimento positiva, una tensione di riferimento negativa è collegata in serie con il diodo per formare un clipper negativo di shunt con una tensione di riferimento negativa. Durante il semiciclo positivo, l'intero ingresso appare come uscita e durante il semiciclo negativo, una tensione di riferimento appare come uscita come mostrato nella figura sotto.

Shunt Negative Clipper Con Negative Vr

Shunt Negative Clipper Con Negative Vr

Clipper positivo di shunt

Durante il semiciclo positivo, il diodo è in modalità di conduzione e non viene generata alcuna uscita e durante il semiciclo negativo l'intero ingresso appare come uscita poiché il diodo è in polarizzazione inversa come mostrato nella figura sotto.

Clipper positivo di shunt

Clipper positivo di shunt

Clipper positivo shunt con Vr negativo

Durante il semiciclo positivo, la tensione di riferimento negativa collegata in serie al diodo appare come uscita e durante il semiciclo negativo, il diodo conduce fino a quando il valore della tensione di ingresso diventa maggiore della tensione di riferimento negativa e viene generata l'uscita corrispondente.

Clipper positivo shunt con Vr positivo

Durante il semiciclo positivo il diodo conduce facendo apparire la tensione di riferimento positiva come tensione di uscita e, durante il semiciclo negativo, l'intero ingresso viene generato come uscita poiché il diodo è polarizzato inversamente.

Oltre ai clipper positivi e negativi, esiste un clipper combinato che viene utilizzato per tagliare i semicicli positivi e negativi come discusso di seguito.

Clipper positivo-negativo con tensione di riferimento Vr

Il circuito è collegato come mostrato in figura con una tensione di riferimento Vr, diodi D1 e D2 . Durante il semiciclo positivo, il diodo D1 conduce facendo apparire la tensione di riferimento collegata in serie con D1 all'uscita.

Durante il ciclo negativo, il diodo D2 conduce facendo apparire la tensione di riferimento negativa collegata a D2 come uscita corrispondente.

Clipper Circuits tagliando entrambe le mezze onde

i circuiti clipper tagliando entrambe le semionde sono discussi di seguito.

Per il positivo mezzo ciclo e

Qui, il lato del catodo del diodo D1 è collegato alla tensione CC positiva e l'anodo riceve una tensione positiva variata. Allo stesso modo, il lato dell'anodo del diodo D2 è collegato alla tensione CC negativa e il lato del catodo riceve una tensione positiva variata. Al momento del semiciclo positivo, il diodo D2 sarà totalmente nella condizione di polarizzazione inversa. Qui, le equazioni sono rappresentate come segue:

Quando la tensione di ingresso è inferiore a Vdc1 + Vd1 quando i diodi sono in condizione di polarizzazione inversa, la tensione di uscita è Vin (tensione di ingresso)

Quando la tensione di ingresso è maggiore di Vdc1 + Vd1 quando D1 è in polarizzazione di inoltro e D2 è in condizione di polarizzazione inversa, la tensione di uscita è Vdc1 + Vd1

Per il mezzo ciclo negativo

Qui, il lato del catodo del diodo D1 è collegato alla tensione CC positiva e l'anodo riceve una tensione negativa variata. Allo stesso modo, il lato dell'anodo del diodo D2 è collegato alla tensione CC negativa e il lato del catodo riceve una tensione negativa variata. Al momento del semiciclo positivo, il diodo D2 sarà totalmente nella condizione di polarizzazione inversa. Qui, le equazioni sono rappresentate come segue:

Quando la tensione di ingresso è inferiore a Vdc2 + Vd2 quando i diodi sono in condizione di polarizzazione inversa, la tensione di uscita è Vin (tensione di ingresso)

Quando la tensione di ingresso è maggiore di Vdc2 + Vd2 quando D2 è in polarizzazione di inoltro e D1 è in condizione di polarizzazione inversa, la tensione di uscita è (-Vdc2 - Vd2)

Nei circuiti clipper che tagliano entrambe le semionde, gli intervalli di clipping positivo e negativo possono essere variati separatamente, il che significa che i livelli di tensione + ve e -ve possono essere diversi. Questi sono anche definiti come circuiti clipper dipendenti in parallelo. Viene azionato utilizzando due sorgenti di tensione e due diodi collegati tra loro in modo opposto.

Ritaglio di entrambe le mezze onde

Ritaglio di entrambe le mezze onde

Clipping attraverso il diodo Zener

Questo è l'altro tipo di circuito di clipping

In questo caso, il diodo Zener funziona come un diodo di clipping polarizzato in cui la tensione di polarizzazione è la stessa della tensione nella condizione di rottura del diodo. In questo tipo di circuito di clipping, al momento del semiciclo + ve, il diodo è in condizione di polarizzazione inversa e il segnale si interrompe alla condizione di tensione Zener.

E al momento del mezzo ciclo -ve, il diodo funziona normalmente nella condizione in cui la tensione Zener è 0,7V. Per ritagliare entrambi i semicicli della forma d'onda, i diodi vengono collegati come diodi back-to-back.

Cos'è Meany di Clamper?

I circuiti del morsetto sono anche chiamati restauratori CC. Questi circuiti sono utilizzati in particolare per spostare le forme d'onda applicate al di sopra o al di sotto dei livelli della tensione di riferimento CC senza mostrare l'impatto sulla forma della forma d'onda. Questo spostamento tende a modificare il livello Vdc dell'onda applicata. I livelli di picco dell'onda possono essere spostati tramite pinze a diodi quindi questi sono anche definiti come traslatori di livello. A questo proposito, i circuiti di bloccaggio sono principalmente classificati come morsetti positivi e negativi.

Funzionamento del circuito del morsetto

Il picco positivo o negativo di un segnale può essere posizionato al livello desiderato utilizzando i circuiti di bloccaggio. Poiché possiamo spostare i livelli dei picchi del segnale utilizzando un morsetto, viene anche chiamato level shifter.

Il circuito del morsetto è costituito da un file condensatore e diodo collegato in parallelo attraverso il carico. Il circuito del morsetto dipende dalla variazione della costante di tempo del condensatore. Il condensatore deve essere scelto in modo tale che, durante la conduzione del diodo, il condensatore deve essere sufficiente per caricarsi rapidamente e durante il periodo non conduttivo del diodo, il condensatore non deve scaricarsi drasticamente. I morsetti sono classificati come morsetti positivi e negativi in ​​base al metodo di bloccaggio.

Morsetto negativo

Durante il semiciclo positivo, il diodo di ingresso è in polarizzazione di inoltro e quando il diodo conduce il condensatore si carica (fino al valore di picco dell'alimentazione di ingresso). Durante il semiciclo negativo, l'inverso non conduce e la tensione di uscita diventa uguale alla somma della tensione di ingresso e della tensione immagazzinata ai capi del condensatore.

Morsetto negativo

Morsetto negativo

Morsetto negativo con Vr positivo

È simile al morsetto negativo, ma la forma d'onda di uscita viene spostata verso la direzione positiva da una tensione di riferimento positiva. Poiché la tensione di riferimento positiva è collegata in serie con il diodo, durante il semiciclo positivo, anche se il diodo conduce, la tensione di uscita diventa uguale alla tensione di riferimento, quindi l'uscita è bloccata verso la direzione positiva come mostrato nella figura sotto .

Morsetto negativo con Vr positivo

Morsetto negativo con Vr positivo

Morsetto negativo con Vr negativo

Invertendo le direzioni della tensione di riferimento, la tensione di riferimento negativa viene collegata in serie al diodo come mostrato nella figura sopra. Durante il semiciclo positivo, il diodo inizia la conduzione prima dello zero, poiché il catodo ha una tensione di riferimento negativa, che è inferiore a quella di zero e la tensione anodica, e quindi, la forma d'onda è bloccata verso la direzione negativa dal valore della tensione di riferimento .

Morsetto negativo con Vr negativo

Morsetto negativo con Vr negativo

Morsetto positivo

È quasi simile al circuito del morsetto negativo, ma il diodo è collegato nella direzione opposta. Durante il semiciclo positivo, la tensione sui terminali di uscita diventa uguale alla somma della tensione di ingresso e della tensione del condensatore (considerando il condensatore come inizialmente completamente carico).

Morsetto positivo

Morsetto positivo

Durante il semiciclo negativo dell'ingresso, il diodo inizia a condurre e carica rapidamente il condensatore fino al suo valore di ingresso di picco. Pertanto, le forme d'onda vengono bloccate verso la direzione positiva come mostrato sopra.

Morsetto positivo con Vr positivo

Una tensione di riferimento positiva viene aggiunta in serie con il diodo del morsetto positivo come mostrato nel circuito. Durante il semiciclo positivo dell'ingresso, il diodo conduce come inizialmente, la tensione di alimentazione è inferiore alla tensione di riferimento positiva dell'anodo.

Morsetto positivo con Vr positivo

Morsetto positivo con Vr positivo

Se una volta la tensione del catodo è maggiore della tensione anodica, il diodo interrompe la conduzione. Durante il semiciclo negativo, il diodo conduce e carica il condensatore. L'output viene generato come mostrato in figura.

Morsetto positivo con Vr negativo

La direzione della tensione di riferimento è invertita, la quale è collegata in serie al diodo rendendola una tensione di riferimento negativa. Durante il semiciclo positivo, il diodo sarà non conduttivo, in modo tale che l'uscita sia uguale alla tensione del condensatore e alla tensione di ingresso.

Morsetto positivo con Vr negativo

Morsetto positivo con Vr negativo

Durante il semiciclo negativo, il diodo inizia la conduzione solo dopo che il valore della tensione del catodo diventa inferiore alla tensione anodica. Pertanto, le forme d'onda di uscita vengono generate come mostrato nella figura sopra.

Clippers e Clampers utilizzando Op-Amp

Quindi, in base all'amplificatore operazionale, i clipper e i morsetti sono principalmente classificati in due tipi e quelli sono di tipo positivo e negativo. Fateci sapere il funzionamento di clipper e clamper utilizzando op-amp .

Clippers utilizzando Op-Amp

Nel circuito sottostante, un'onda sinusoidale di tensione Vt viene applicata all'estremità non invertente dell'amplificatore operazionale e il valore Vref può essere variato cambiando il valore R2. L'operazione è spiegata come segue per il clipper positivo:

  • Quando la Vi (tensione di ingresso) è minima di quella di Vref, avviene la conduzione in D1 e il circuito funziona come un inseguitore di tensione. Quindi, il Vo rimane lo stesso della tensione di ingresso per la condizione Vi
  • Quando la Vi (tensione di ingresso) è maggiore di quella di Vref, allora non ci sarà conduzione e il circuito funziona come un anello aperto perché il feedback non era chiuso. Quindi, il Vo rimane lo stesso di una tensione di riferimento per la condizione Vi> Vref

Per il clipper negativo, l'operazione è

Nel circuito sottostante, un'onda sinusoidale di tensione Vt viene applicata all'estremità non invertente dell'amplificatore operazionale e il valore Vref può essere variato cambiando il valore R2.

  • Quando la Vi (tensione di ingresso) è maggiore di quella di Vref, avviene la conduzione in D1 e il circuito funziona come un inseguitore di tensione. Quindi, il Vo rimane lo stesso della tensione di ingresso per la condizione Vi> Vref
  • Quando la Vi (tensione di ingresso) è inferiore a quella di Vref, non ci sarà conduzione e il circuito funziona come un circuito aperto perché il feedback non era chiuso. Quindi, il Vo rimane lo stesso della tensione di riferimento per la condizione Vi

Pinze che utilizzano Op-Amp

Il funzionamento del circuito del morsetto positivo è spiegato come segue:

Qui, un'onda sinusoidale viene applicata all'estremità invertente dell'amplificatore operazionale utilizzando un condensatore e il resistore. Ciò corrisponde che il segnale AC viene applicato al terminale invertente dell'amplificatore operazionale. Mentre Vref viene applicato all'estremità non invertente dell'amplificatore operazionale.

Il livello del Vref può essere selezionato modificando il valore di R2. Qui, Vref è un valore positivo e l'uscita è Vi + Vref dove questo corrisponde a quel circuito di bloccaggio che genera l'uscita in cui Vi avrà uno spostamento verticale verso l'alto prendendo Vref come tensione di riferimento.

E nel circuito del morsetto negativo, un'onda sinusoidale viene applicata all'estremità invertente dell'amplificatore operazionale utilizzando un condensatore e il resistore. Ciò corrisponde che il segnale AC viene applicato al terminale invertente dell'amplificatore operazionale. Mentre Vref viene applicato all'estremità non invertente dell'amplificatore operazionale.

Il livello del Vref può essere selezionato modificando il valore di R2. Qui, Vref è un valore negativo e l'uscita è Vi + Vref dove questo corrisponde a quel circuito di bloccaggio che genera l'uscita in cui Vi avrà uno spostamento verticale verso il basso prendendo Vref come tensione di riferimento.

Differenze tra Clippers e Clampers

Questa sezione spiega chiaramente il differenze chiave tra clipper e circuiti a morsetto

Caratteristica Circuito Clipper Circuito del morsetto
Definizione Clippers e ClampersIl circuito Clipper funziona per delimitare l'intervallo di ampiezza della tensione di uscitaIl circuito di chiusura funziona per spostare il livello di tensione CC sull'uscita
Forma d'onda di uscitaLa forma della forma d'onda di uscita può essere modificata in rettangolare, triangolare e sinusoidaleLa forma della forma d'onda in uscita è la stessa della forma d'onda in ingresso applicata
Livelli di tensione CCResta lo stessoCi sarà un cambiamento nel livello DC
Livelli di tensione di uscitaÈ minimo di quello del livello della tensione di ingressoÈ il multiplo del livello di tensione in ingresso
Componente per l'accumulo di energiaNon sono necessari componenti aggiuntivi per immagazzinare l'energiaNecessita di un condensatore per l'accumulo di energia
ApplicazioniUtilizzato in più dispositivi come ricevitori, selettori di ampiezza e trasmettitoriImpiegato in sistemi sonar e radar

Applicazioni di Clippers e Clampers

Il applicazioni di clippers siamo:

  • Sono spesso utilizzati per la separazione dei segnali di sincronizzazione dai segnali dell'immagine composita.
  • I picchi di rumore eccessivi sopra un certo livello possono essere limitati o tagliati nei trasmettitori FM usando i clipper della serie.
  • Per la generazione di nuove forme d'onda o per modellare la forma d'onda esistente, vengono utilizzati i clipper.
  • L'applicazione tipica di un diodo clipper è per la protezione dei transistor dai transitori, come un diodo a ruota libera collegato in parallelo attraverso il carico induttivo.
  • Un file di uso frequente raddrizzatore a semionda nei kit di alimentazione è un tipico esempio di clipper. Taglia la semionda positiva o negativa dell'ingresso.
  • I Clippers possono essere usati come limitatori di tensione e selettori di ampiezza.

Il applicazioni di pinze siamo:

  • Il complesso circuito del trasmettitore e del ricevitore del morsetto televisivo viene utilizzato come un file stabilizzatore di base per definire sezioni dei segnali di luminanza a livelli preimpostati.
  • I morsetti sono anche chiamati restauratori di corrente continua poiché bloccano le forme d'onda a un potenziale CC fisso.
  • Questi sono spesso usati in apparecchiature di prova, sonar e sistemi radar .
  • Per la protezione del amplificatori da grandi segnali errati, vengono utilizzati morsetti.
  • I morsetti possono essere utilizzati per rimuovere le distorsioni
  • Per migliorare il tempo di recupero dell'overdrive vengono utilizzati dei clamp.
  • I morsetti possono essere usati come duplicatori di tensione o moltiplicatori di tensione .

Queste sono tutte le applicazioni dettagliate sia delle cesoie che delle pinze.

Clippers e circuiti di bloccaggio vengono utilizzati per modellare una forma d'onda in una forma richiesta e in un intervallo specificato. I clipper e i morsetti discussi in questo articolo possono essere progettati utilizzando diodi. Ne conosci altri elementi elettrici ed elettronici con quale clippers e possono essere progettati morsetti? Se hai compreso a fondo questo articolo, dai il tuo feedback e pubblica le tue domande e idee come commenti nella sezione sottostante.