Diodklippningskretsar
Diodklippningskretsar är elektroniska kretsar som använder dioder för att begränsa eller kontrollera amplituden hos en elektrisk signal. Dessa är elektriska kretsar som innehåller en eller flera dioder som trimmer insignalerna. Utsignalen beror på både diodens riktning och ingångssignalerna. I kretsen nedan är en nedåtvänd diod kopplad i serie med motstånd R 1 för att begränsa den positiva halvan av insignalen.
Arbetsprincip och klassificeringar
Arbetsprincipen är i grunden driften av dioder i kretsen. Dioden leder inte vid spänningar som är lägre än gränsvärdet på 0,7V. Så snart brytspänningen överskrids börjar strömmen flyta och spänningsfallet förblir på samma värde. I omvänt förspänt tillstånd fungerar dioden som en öppen krets och någon insignal kan inte passera genom dioden i detta tillstånd och reflekteras vid utgången förbi dioden kopplad i parallellt arrangemang. Klippningen av spänningar kan vara av olika slag. Dessa diskuteras nedan:
- Positiv Diode Clipper
- Negativ diodklippare
- Positiv och negativ diodklippare
- Positiv Bias Diode Clipper
- Negativ Bias Diode Clipper
- Positiv och negativ Bias Clipper
- Zener Diode Clipper
- Zenerdiod helvågsklippare
Positiva diodklippare
En positiv diodklippkrets klipper selektivt av den positiva halvan av den ingående AC-signalen. En positiv diodtrimmerkrets begränsar selektivt de positiva halvcyklerna för en insignal, vilket tillåter delen över ett visst tröskelvärde att passera samtidigt som resten av signalen dämpas.
Dioden förblir avstängd tills den positiva halvcykelspänningen överstiger ca 0,7V. Efter att dioden går in i det ledande tillståndet, oavsett ingångsspänningen, upprätthålls ett framåtspänningsfall över dioden. Den positiva halvcykelformen hos utgående vågform verkar vara platt. I den negativa halvcykeln förblir dioden i omvänt förspänningstillstånd och fungerar som en öppen krets. Som ett resultat visas hela signalingången vid dioden. Denna krets dämpar endast insignalen under positiva halvcykler. Alla spänningar över +0,7V kommer att stängas av.
Negativa diodklippare
Negativ diodklippning är en process där en diod används för att begränsa signalamplituden genom att ta bort eller klippa en del av signalen.
Den negativa klippkretsen trimmar spänningar under negativa halvcykler. Funktionsmekanismen liknar den positiva diodavstängningskretsen, förutom att diodförspänningen är omvänd. Den negativa spänningen begränsas till -0,7V av den negativa avstängningskretsen. Alla spänningsvärden som faller under denna tröskel kommer att dämpas.
Positiva och negativa diodklippare
Positiva och negativa kretsklämmor är kretskomponenter som kan begränsa eller kontrollera amplituden hos en elektrisk signal genom att endast tillåta vissa positiva eller negativa strömmar att passera samtidigt som resten reduceras eller undertrycks.
Kombinationen av positiva och negativa klippkretsar resulterar i en integrerad klippkrets som effektivt begränsar spänningsamplituden i de positiva och negativa kretsarna. Dioder är anordnade i en antiparallell konfiguration, en ledande och den andra icke-ledande. I den positiva halvcykeln, diod D 1 slår PÅ och leder och D 2 stängs av eller förblir öppen. Under negativ cirkulation inträffar den motsatta processen. De positiva halvcyklerna för den utgående vågformen visar en maximal amplitud på +0,7V medan de negativa halvcyklerna visar en minsta amplitud på -0,7V.
Positiv Bias Diode Clipper
En positiv cyklisk förspänningsdiodklippare klipper amplituden av positiva spänningscykler i en elektrisk signal. Arrangemanget illustreras nedan:
Syftet med ovanstående krets är att begränsa spänningen över +0,7+V PARTISKHET . En positiv cykelförspänningsdiodchopper är ett kretselement som selektivt begränsar amplituden för de positiva halvcyklerna för insignalen.
Framspänningsfallet begränsar endast den spänningsgräns som ställs in av diodtrimkretsarna. Förspänningen används i serie med dioden för att öka startspänningen. Diodens katod hålls vid nollpotential, men en spänning på +0,7V krävs för att producera en framåtförspänning på anoden. Därför kräver framåtförspänningstillståndet en spänning på +0,7+V PARTISKHET .
Negativ Bias Diode Clipper
En negativ förspänningsdiodchopper är en vanlig kretskonfiguration som används för att begränsa amplituden hos en insignal i elektroniska system.
En spänning med omvänd polaritet som appliceras i serie med dioden liknar gränsvärdet för en positivt förspänd diod. Klippningsprocessen gör det enkelt att applicera omvänd förspänning på dioden, men dioden kräver en högre spänning för att framåt förspänning än om den vore opartisk. Denna krets begränsar spänningar under -0,7-V PARTISKHET .
Positiva och negativa Bias Clippers
Förspända positiva och negativa dioder används för att effektivt reducera både positiva och negativa halvor. Förspänningen på varje gren kan variera beroende på de specifika kraven. Dessa diodklippare fungerar i både positiva och negativa halvor.
Cutoff sker vid +3,7V och -5,7V för positiva respektive negativa kretsar, när +0,7V och -0,7V trösklar används.
Zener Diode Clipper
En zenerdiodklippare är en vanlig komponent som används för att begränsa signalamplituden i elektroniska system.
En klippkrets kräver en förspänningsingång, vilket ökar både komplexiteten och kostnaden för kretsen. En zenerdiod fungerar precis som en diod i ett framåtförspänningsarrangemang. När den är omvänd förspänd, börjar Zener-dioden leda elektricitet efter att spänningen överskrider Zener-spänningsvärdet. Båda cyklerna trimmas av med hjälp av en zenerdiod. I negativa cykler arbetar Zener-dioden under detta framåtspänningsfall och i positiva cykler över Zener-spänningen (V MED ).
Zenerdiod helvågsklippare
Bilden nedan visar en helvågsklippare baserad med två Zener-dioder. I denna krets är båda kretsarna begränsade av Zener-dioder med Zener-spänningar (V MED ). Enkelt uttryckt, Z D1 används för att begränsa positiva halvcykler till V Z1 och V Z2 , medan Z D2 används för att begränsa negativa halvcykler till V Z1 och V Z2 .
Slutsats
Diodklipparkretsens funktion är att begränsa eller utjämna spänningen till en viss gräns. Trimning eller modifiering av nivån på den utgående vågformen är beroende av både egenskaperna hos insignalen och kretsens egenskaper.