Typisk prosjekter av elektronikk operere i forskjellige elektriske signalområder og derfor for disse elektroniske kretser er det ment å opprettholde signalene i et bestemt område for å oppnå de ønskede utgangene. For å motta utgangene på forventede spenningsnivåer, har vi allsidige verktøy i det elektriske domenet, og de kalles Clippers and Clampers. Denne artikkelen viser en klar beskrivelse av clippers og clampers, deres forskjeller, og hvordan de fungerer i henhold til forventet spenningsnivå.

Hva er Clippers and Clampers?

Clippers og Clampers i elektronikk brukes mye i driften av analoge TV-mottakere og FM-sendere. De variabel frekvens interferens kan fjernes ved å bruke klemmemetoden i fjernsynsmottakere og i FM-sendere er støytoppene begrenset til en spesifikk verdi, over hvilke de overdrevne toppene kan fjernes ved å bruke klippemetoden.

Clippers og Clampers Circuit

Hva er en Clipper Circuit?

En elektronisk enhet som brukes til å unngå utgangen fra en krets til å gå utover den forhåndsinnstilte verdien (spenningsnivå) uten å variere den gjenværende delen av inngangsbølgeformen kalles en Clipper krets.

An elektronisk krets som brukes til å endre den positive eller negative toppen av inngangssignalet til en bestemt verdi ved å forskyve hele signalet opp eller ned for å oppnå utgangssignaltoppene på ønsket nivå kalles en klemkrets.

Det er forskjellige typer clippers og clampers kretser som diskutert nedenfor.

Arbeid av Clipper Circuit

Clipper kretsen kan utformes ved å bruke begge lineære og ikke-lineære elementer som for eksempel motstander , dioder, eller transistorer . Siden disse kretsene bare brukes til å klippe inngangsbølgeform i henhold til kravet og for å overføre bølgeformen, inneholder de ikke noe energilagringselement som en kondensator. Generelt er clippers klassifisert i to typer: Series Clippers og Shunt Clippers.

Serie Clippers

Serie clippers klassifiseres igjen i serie negative clippers og serie positive clippers som er som følger:

Serien Negativ Clipper

Ovennevnte figur viser en serie negative klippere med deres utgangsbølgeformer. I løpet av den positive halvsyklusen vises dioden (betraktet som en ideell diode) fremover forspent og leder slik at hele den positive halve syklusen av inngangen vises over motstanden koblet parallelt som en utgangsbølgeform.

I løpet av den negative halvsyklusen er dioden reversert forspent. Ingen utgang vises over motstanden. Dermed klipper den den negative halvsyklusen til inngangsbølgeformen, og derfor kalles den en serie negativ clipper.

Serien Negativ Clipper

Serie Negativ Clipper med Positiv Vr

Seriens negativ clipper med positiv referansespenning ligner seriens negative clipper, men i dette tilsettes en positiv referansespenning i serie med motstanden. I løpet av den positive halvsyklusen begynner dioden å lede bare etter at anodespenningsverdien overstiger katodespenningsverdien. Siden katodespenningen blir lik referansespenningen, vil utgangen som vises over motstanden være som vist i figuren ovenfor.

Serie Negativ Clipper Med Positiv Vr

Seriens negative clipper med negativ referansespenning ligner seriens negative clipper med positiv referansespenning, men i stedet for positiv Vr her er en negativ Vr koblet i serie med motstanden, noe som gjør diodens katodespenning til en negativ spenning .

Under den positive halvsyklusen vises således hele inngangen som utgang over motstanden, og under den negative halvsyklusen vises inngangen som utgang til inngangsverdien vil være mindre enn den negative referansespenningen, som vist i figuren.

Serie Negativ Clipper Med Negativ Vr

Serie Positiv Clipper

Den serie positive clipper kretsen er koblet til som vist på figuren. Under den positive halvsyklusen blir dioden forspent, og ingen utgang genereres over motstanden, og under den negative halvsyklusen leder dioden og hele inngangen vises som utgang over motstanden.

Serie Positiv Clipper

Serie Positiv Clipper med Negativ Vr

Det ligner den serie positive clipper i tillegg til en negativ referansespenning i serie med en motstand, og her, under den positive halvsyklusen, vises utgangen over motstanden som en negativ referansespenning.

Serie Positiv Clipper Med Negativ Vr

Under den negative halvsyklusen genereres utgangen etter å ha nådd en verdi som er større enn den negative referansespenningen, som vist i figuren ovenfor.

Serie Positiv Clipper Med Positiv Vr

I stedet for en negativ referansespenning, er en positiv referansespenning koblet til for å oppnå en serie positiv clipper med en positiv referansespenning. Under den positive halvsyklusen vises referansespenningen som en utgang over motstanden, og under den negative halvsyklusen vises hele inngangen som utgang over motstanden.

Shunt Clippers

Shunt clippers er klassifisert i to typer: shunt negative clippers og shunt positive clippers.

Shunt Negativ Clipper

Shunt negativ clipper er koblet til som vist i figuren ovenfor. I løpet av den positive halvsyklusen er hele inngangen utgangen, og under den negative halvsyklusen leder dioden og forårsaker at ingen utgang genereres fra inngangen.

Shunt Negativ Clipper

Shunt Negativ Clipper med Positiv Vr

En serie positiv referansespenning tilsettes dioden som vist i figuren. Under den positive halvsyklusen genereres inngangen som utgang, og under den negative halvsyklusen vil en positiv referansespenning være utgangsspenningen som vist nedenfor.

Shunt Negativ Clipper Med Positiv Vr

Shunt Negativ Clipper med Negativ Vr

I stedet for den positive referansespenningen, er en negativ referansespenning koblet i serie med dioden for å danne en shunt negativ clipper med en negativ referansespenning. Under den positive halvsyklusen vises hele inngangen som utgang, og under den negative halvsyklusen vises en referansespenning som utgang som vist i figuren nedenfor.

Shunt Negativ Clipper Med Negativ Vr

Shunt Positive Clipper

Under den positive halvsyklusen er dioden i ledningsmodus, og det genereres ikke noe utgang, og under den negative halvsyklusen vises hele inngangen som utgang da dioden er i omvendt forspenning som vist i figuren nedenfor.

Shunt Positive Clipper

Shunt Positive Clipper med negativ Vr

I løpet av den positive halvsyklusen vises den negative referansespenningen som er koblet i serie med dioden som utgang, og under den negative halvsyklusen leder dioden til inngangsspenningsverdien blir større enn den negative referansespenningen og den tilsvarende utgangen vil bli generert.

Shunt Positive Clipper med Positive Vr

Under den positive halvsyklusen leder dioden og får den positive referansespenningen til å fremstå som utgangsspenning, og i løpet av den negative halvsyklusen genereres hele inngangen som utgangen da dioden er omvendt forspent.

I tillegg til de positive og negative klippene, er det en kombinert klipper som brukes til å klippe både de positive og negative halvsyklusene som diskutert nedenfor.

Positiv-negativ clipper med referansespenning Vr

Kretsen er koblet som vist på figuren med en referansespenning Vr, dioder D1 og D2 . I løpet av den positive halvsyklusen leder dioden D1 og forårsaker at referansespenningen koblet i serie med D1 vises over utgangen.

I løpet av den negative syklusen leder dioden D2 og får den negative referansespenningen som er koblet over D2 til å fremstå som tilsvarende utgang.

Clipper Circuits ved å klippe begge halvbølgene

clipper kretser ved å klippe begge halvbølgene er diskutert nedenfor.

For den positive halvsyklusen er

Her er katodesiden av D1-dioden koblet til positiv DC-spenning og anoden mottar en variert positiv spenning. På samme måte er anodesiden av D2-dioden koblet til negativ DC-spenning og katodesiden mottar en variert positiv spenning. På tidspunktet for den positive halvsyklusen vil D2-dioden være helt i omvendt forspent tilstand. Her er ligningene representert som følger:

Når inngangsspenningen er mindre enn Vdc1 + Vd1 når diodene er i omvendt forspenningstilstand, er utgangsspenningen Vin (inngangsspenning)

Når inngangsspenningen er større enn Vdc1 + Vd1 når D1 er i videresendingsforspenning og D2 er i omvendt forspenningstilstand, er utgangsspenningen Vdc1 + Vd1

For den negative halvsyklusen

Her er katodesiden av D1-dioden koblet til positiv DC-spenning og anoden mottar en variert negativ spenning. På samme måte er anodesiden til D2-dioden koblet til negativ DC-spenning og katodesiden mottar en variert negativ spenning. På tidspunktet for den positive halvsyklusen vil D2-dioden være helt i omvendt forspent tilstand. Her er ligningene representert som følger:

Når inngangsspenningen er mindre enn Vdc2 + Vd2 når diodene er i omvendt forspenningstilstand, er utgangsspenningen Vin (inngangsspenning)

Når inngangsspenningen er større enn Vdc2 + Vd2 når D2 er i videresendingsforspenning og D1 er i omvendt forspenningstilstand, er utgangsspenningen (-Vdc2 - Vd2)

I klipperkretsene som klipper begge halvbølgene, kan de positive og negative klippeområdene varieres separat, noe som betyr at + ve og -ve spenningsnivåer kan være forskjellige. Disse blir også betegnet som parallellavhengige clipper-kretser. Den drives ved hjelp av to spenningskilder og to dioder som er koblet på motsatt måte til hverandre.

Klipping av begge halvbølgene

Klipping gjennom Zener-diode

Dette er den andre typen klippekrets

Her fungerer Zener-dioden som forspent diode-klipping der forspenningen er den samme som spenningen ved diode-sammenbruddstilstanden. I denne typen klippekrets, på tidspunktet for halvveisyklusen, er dioden i omvendt forspent tilstand, og signalet klemmer ved tilstanden til Zener-spenning.

Og på tidspunktet for halvveis syklus, fungerer dioden normalt tilstand der Zener-spenningen er 0,7V. For å klippe ut begge halvsyklusene til bølgeformen, er diodene koblet til som rygg-til-bak-dioder.

Hva er Meany av Clamper?

Klemmekretsene kalles også DC-restauratorer. Disse kretsene brukes spesielt til å forskyve de påførte bølgeformene til over eller under nivåene av DC-referansespenningen uten å vise virkningen på formen til bølgeformen. Denne forskyvningen har en tendens til å modifisere Vdc-nivået for den påførte bølgen. Toppnivåene til bølgen kan forskyves gjennom diode klemmer så disse blir til og med betegnet som nivåskiftere. Med hensyn til dette kategoriseres klemkretser hovedsakelig som positive og negative klemmer.

Arbeid av Clamper Circuit

Den positive eller negative toppen av et signal kan plasseres på ønsket nivå ved hjelp av klemkretsene. Da vi kan forskyve nivåene av signalets topper ved å bruke en klemmer, blir det også kalt en nivåskifter.

Klemkretsen består av en kondensator og diode koblet parallelt over lasten. Klemkretsen avhenger av endringen i kondensatorens tidskonstant. Kondensatoren må velges slik at kondensatoren under ledningen av dioden må være tilstrekkelig til å lade raskt og i løpet av den ikke-ledende perioden til dioden, bør kondensatoren ikke lades ut drastisk. Klemmene klassifiseres som positive og negative klemmer basert på klemmemetoden.

Negativ klemmer

I løpet av den positive halvsyklusen er inngangsdioden i videresendingsskjevhet - og når dioden leder kondensatoren blir ladet (opp til toppverdien for inngangsforsyningen). I løpet av den negative halvsyklusen leder ikke reversen, og utgangsspenningen blir lik summen av inngangsspenningen og spenningen som er lagret over kondensatoren.

Negativ klemmer

Negativ klemmer med positiv Vr

Det ligner på den negative klemmen, men utgangsbølgeformen forskyves i positiv retning av en positiv referansespenning. Ettersom den positive referansespenningen er koblet i serie med dioden, i løpet av den positive halvsyklusen, selv om dioden leder, blir utgangsspenningen lik referansespenningen, og derfor blir utgangen festet mot den positive retningen som vist i figuren nedenfor .

Negativ klemmer med positiv Vr

Negativ klemmer med negativ Vr

Ved å invertere referansespenningsretningene, er den negative referansespenningen koblet i serie med dioden som vist i figuren ovenfor. I løpet av den positive halvsyklusen starter dioden ledning før null, siden katoden har en negativ referansespenning, som er mindre enn null og anodespenningen, og dermed blir bølgeformen klemmet mot negativ retning av referansespenningsverdien .

Negativ klemmer med negativ Vr

Positiv klemmer

Det ligner nesten på den negative klemkretsen, men dioden er koblet i motsatt retning. I løpet av den positive halvsyklusen blir spenningen over utgangsterminalene lik summen av inngangsspenningen og kondensatorspenningen (med tanke på kondensatoren som opprinnelig fulladet).

Positiv klemmer

I løpet av den negative halvsyklusen til inngangen begynner dioden å lede og lader kondensatoren raskt til sin høyeste inngangsverdi. Dermed klemmes bølgeformene mot den positive retningen som vist ovenfor.

Positiv klemmer med Positiv Vr

En positiv referansespenning tilsettes i serie med dioden til den positive klemmen som vist i kretsen. I løpet av den positive halvsyklusen til inngangen, utfører dioden som opprinnelig, forsyningsspenningen er mindre enn den anode positive referansespenningen.

Positiv klemmer med Positiv Vr

Hvis en gang katodespenningen er større enn anodespenningen, stopper dioden ledningen. I løpet av den negative halvsyklusen leder og lader dioden kondensatoren. Produksjonen genereres som vist på figuren.

Positiv klemmer med negativ Vr

Retningen til referansespenningen er omvendt, som er koblet i serie med dioden, noe som gjør den til en negativ referansespenning. I løpet av den positive halvsyklusen vil dioden være ikke-ledende, slik at utgangen er lik kondensatorspenning og inngangsspenning.

Positiv klemmer med negativ Vr

I løpet av den negative halvsyklusen starter dioden ledning bare etter at katodespenningsverdien blir mindre enn anodespenningen. Dermed genereres utgangsbølgeformene som vist i figuren ovenfor.

Clippers og Clampers bruker Op-Amp

Så, basert på op-amp, klassifiseres clippers og clampers hovedsakelig i to typer, og de er positive og negative typer. Gi oss beskjed om hvordan klipper og klemmer ved hjelp av op-amp .

Clippers bruker Op-Amp

I kretsen nedenfor påføres en sinusbølge av Vt-spenning til op-ampens ikke-inverterende ende, og Vref-verdien kan varieres ved å endre R2-verdien. Operasjonen forklares som følger for den positive klipperen:

Når Vi (inngangsspenning) er minimal enn Vref, så finner ledningen i D1 sted og kretsen fungerer som en spenningsfølger. Så, Vo forblir den samme som inngangsspenningen for tilstanden Vi
Når Vi (inngangsspenning) er mer enn Vref, vil det ikke være noen ledning, og kretsen fungerer som en åpen sløyfe fordi tilbakemeldingen ikke var på en lukket måte. Så, Vo forblir den samme som en referansespenning for tilstanden Vi> Vref

For den negative klipperen er operasjonen

I kretsen nedenfor påføres en sinusbølge av Vt-spenning til op-ampens ikke-inverterende ende, og Vref-verdien kan varieres ved å endre R2-verdien.

Når Vi (inngangsspenning) er mer enn Vref, så finner ledningen i D1 sted og kretsen fungerer som en spenningsfølger. Så, Vo forblir den samme som inngangsspenningen for tilstanden Vi> Vref
Når Vi (inngangsspenning) er mindre enn Vref, vil det ikke være noen ledning, og kretsen fungerer som en åpen sløyfe fordi tilbakemeldingen ikke var på en lukket måte. Så, Vo forblir den samme som referansespenningen for tilstanden Vi

Klemmer ved hjelp av Op-Amp

Driften av den positive klemkretsen forklares som følger:

Her påføres en sinusbølge på op-forsterkerens inverterende ende ved hjelp av en kondensator og motstanden. Dette tilsvarer at vekselstrømssignalet påføres op-ampens inverterende terminal. Mens Vref brukes til den op-amp ikke-inverterende enden.

Nivået på Vref kan velges ved å endre verdien på R2. Her er Vref en positiv verdi, og utgangen er Vi + Vref hvor dette tilsvarer at klemkretsen genererer utgangen der Vi vil ha et vertikalt skift oppover og ta Vref som referansespenning.

Og i den negative klemkretsen påføres en sinusbølge på op-forsterkerens inverterende ende ved hjelp av en kondensator og motstanden. Dette tilsvarer at vekselstrømssignalet påføres op-ampens inverterende terminal. Mens Vref brukes til den op-amp ikke-inverterende enden.

Nivået på Vref kan velges ved å endre verdien på R2. Her er Vref en negativ verdi, og utgangen er Vi + Vref hvor dette tilsvarer at klemkretsen genererer utgangen der Vi vil ha et nedad vertikalt skifte med Vref som referansespenning.

Forskjeller mellom Clippers og Clampers

Denne delen forklarer tydelig viktige forskjeller mellom clipper og clamper kretser

Trekk	Clipper Circuit	Klemkrets
Clippers og Clampers definisjon	Clipper krets fungerer for å avgrense amplitudeområdet til utgangsspenningen	Klemmerkretsfunksjoner for å skifte likspenningsnivået til utgangen
Utgangsbølgeform	Formen på utgangsbølgeformen kan endres til rektangulær, trekantet og sinusformet	Utgangsbølgeformen er den samme som den anvendte inngangsbølgeformen
DC spenningsnivåer	Holder seg det samme	Det vil skifte DC-nivå
Utgangsspenningsnivåer	Det er minimalt enn inngangsspenningsnivået	Det er mangfoldet av inngangsspenningsnivå
Komponent for energilagring	Det er ikke behov for ekstra komponenter for lagring av energi	Det trenger en kondensator for lagring av energi
applikasjoner	Brukes i flere enheter som mottakere, amplitudevalg og sendere	Ansatt i ekkolodd og radarsystemer

Bruk av Clippers og Clampers

De applikasjoner av klipper er:

De brukes ofte til separasjon av synkroniseringssignaler fra komposittbildesignalene.
Overdreven støypigger over et visst nivå kan begrenses eller klippes i FM-sendere ved å bruke serieklyperen.
For generering av nye bølgeformer eller forming av eksisterende bølgeform brukes clippers.
Den typiske anvendelsen av en diodeklipper er for beskyttelse av transistorer mot transienter, som en friløpsdiode koblet parallelt over den induktive belastningen.
En ofte brukt halvbølge likeretter i strømforsyningssett er et typisk eksempel på en klipper. Den klipper enten positiv eller negativ halvbølge av inngangen.
Clippers kan brukes som spenningsbegrensere og amplitudevalg.

De applikasjoner av klemmer er:

“Arduino mega 2560 nåværende trekning ”

Den komplekse senderen og mottakerkretsen til TV-klemmen brukes som en baseline stabilisator for å definere deler av luminanssignalene til forhåndsinnstilte nivåer.
Klemmer kalles også likestrømsrestauratorer når de klemmer bølgeformene til et fast DC-potensial.
Disse brukes ofte i testutstyr, ekkolodd og radarsystemer .
For beskyttelse av forsterkere fra store feilaktige signaler brukes klemmer.
Klemmer kan brukes til å fjerne forvrengningene
For å forbedre overdrive gjenopprettingstid brukes klemmer.
Klemmer kan brukes som spenningsdublere eller spenningsmultiplikatorer .

Dette er alle detaljerte bruksområder for både clippers og clampers.

Clippers og clampers kretser brukes til å forme en bølgeform til ønsket form og spesifisert område. Clippers og clampers diskutert i denne artikkelen kan utformes ved hjelp av dioder. Kjenner du noen andre elektriske og elektroniske elementer med hvilken klipper og klemmer kan utformes? Hvis du har forstått denne artikkelen grundig, gi din tilbakemelding, og legg inn spørsmål og ideer som kommentarer i delen nedenfor.