Leikkureiden ja kiinnittimien tyypit sovelluksilla

Tyypillinen elektroniikan hankkeet toimivat eri sähköisillä signaalialueilla ja siksi näille elektroniset piirit , se on tarkoitettu ylläpitämään signaaleja tietyllä alueella haluttujen lähtöjen saamiseksi. Lähtöjen vastaanottamiseksi odotetuilla jännitetasoilla meillä on monipuoliset työkalut sähköalueella, ja niitä kutsutaan leikkureiksi ja puristimiksi. Tässä artikkelissa on selkeä kuvaus leikkureista, niiden eroista ja niiden toiminnasta odotettujen jännitetasojen mukaan.

Mitä ovat leikkurit ja kiinnittimet?

Clippers ja Clampers elektroniikassa ovat laajalti käytössä analogisten televisiovastaanottimien ja FM-lähettimien käytössä. vaihteleva taajuus häiriöt voidaan poistaa käyttämällä kiinnitysmenetelmää televisiovastaanottimissa ja sisään FM-lähettimet , kohinahuiput rajoitetaan tiettyyn arvoon, jonka ylittävät liialliset piikit voidaan poistaa käyttämällä leikkausmenetelmää.

Clippers ja Clampers-piiri

Mikä on Clipper-piiri?

Elektronista laitetta, jota käytetään kiertämään piirin ulostuloa ylittämään ennalta asetettu arvo (jännitetaso) muuttamatta sisääntuloaaltomuodon jäljellä olevaa osaa, kutsutaan Clipper-piiri.

An elektroninen piiri jota käytetään muuttamaan tulosignaalin positiivinen tai negatiivinen huippu tiettyyn arvoon siirtämällä koko signaalia ylös tai alas, jotta saadaan lähtösignaalipiikit halutulla tasolla, kutsutaan Clamper-piiriksi.

Leikkureita ja kiinnityspiirejä on erityyppisiä, kuten alla on käsitelty.

Clipper-piirin toiminta

Clipper-piiri voidaan suunnitella hyödyntämällä molempia lineaariset ja epälineaariset elementit kuten vastukset , diodit tai transistorit . Koska näitä piirejä käytetään vain vaatimuksen mukaisen sisääntuloaaltomuodon leikkaamiseen ja aaltomuodon lähettämiseen, ne eivät sisällä energiaa varastoivaa elementtiä, kuten kondensaattoria. Yleensä leikkurit luokitellaan kahteen tyyppiin: Sarjaleikkurit ja Shuntleikkurit.

Sarjanleikkurit

Sarjanleikkurit luokitellaan jälleen negatiivisiksi ja positiivisiksi leikkureiksi, jotka ovat seuraavat:

Sarjan negatiivinen leikkuri

Yllä oleva kuva esittää sarjan negatiivisia leikkureita niiden lähtöaaltomuotojen kanssa. Positiivisen puolisyklin aikana diodi (jota pidetään ihanteellisena diodina) näkyy eteenpäin esijännitettynä ja johtaa siten, että koko positiivinen puolikasykli ilmestyy rinnakkain kytketyn vastuksen poikki lähtöaaltomuodona.

Negatiivisen puolijakson aikana diodi on päinvastaisessa suunnassa. Lähtöä ei näy vastuksen poikki. Siten se leikkaa sisääntuloaaltomuodon negatiivisen puolisyklin, ja siksi sitä kutsutaan sarjaksi negatiivista leikkuria.

Sarjan negatiivinen leikkuri

Sarjan negatiivinen leikkuri positiivisella V.

Positiivisen referenssijännitteen omaava negatiivinen leikkuri on samanlainen kuin sarjan negatiivinen leikkuri, mutta tässä positiivinen vertailujännite lisätään sarjaan vastuksen kanssa. Positiivisen puolijakson aikana diodi alkaa johtaa vasta sen jälkeen, kun sen anodijännitteen arvo ylittää katodijännitteen arvon. Koska katodijännite tulee yhtä suureksi kuin referenssijännite, vastuksen poikki näkyvä lähtö on kuten yllä olevassa kuvassa.

Sarjan negatiivinen leikkuri positiivisella V.

Negatiivisen referenssijännitteen omaava negatiivinen leikkuri on samanlainen kuin positiivisen vertailujännitteen omaava negatiivinen leikkuri, mutta positiivisen Vr: n sijasta negatiivinen Vr kytketään sarjaan vastuksen kanssa, mikä tekee diodin katodijännitteestä negatiivisen jännitteen .

Siten positiivisen puolijakson aikana koko tulo näkyy lähtöön vastuksen yli, ja negatiivisen puolijakson aikana tulo näkyy lähtöön, kunnes tuloarvo on pienempi kuin negatiivinen vertailujännite, kuten kuvassa on esitetty.

Sarjan negatiivinen leikkaaja negatiivisella VR: llä

Sarjan positiivinen leikkuri

Sarjan positiivinen leikkauspiiri on kytketty kuvan mukaisesti. Positiivisen puolijakson aikana diodi muuttuu päinvastaiseksi, eikä lähtöä muodostu vastuksen yli, ja negatiivisen puolijakson aikana diodi johtaa ja koko tulo näkyy lähtöön vastuksen poikki.

Sarjan positiivinen leikkuri

Sarjan positiivinen leikkuri negatiivisella V.

Se on samanlainen kuin sarjan positiivinen leikkuri negatiivisen vertailujännitteen lisäksi sarjassa vastuksen kanssa, ja tässä positiivisen puolijakson aikana lähtö näkyy vastuksen poikki negatiivisena referenssijännitteenä.

Sarjan positiivinen leikkuri negatiivisella V.

Negatiivisen puolijakson aikana lähtö generoidaan saavutettuaan negatiivista referenssijännitettä suuremman arvon, kuten yllä olevassa kuvassa on esitetty.

Sarjan positiivinen leikkuri positiivisella V.

Negatiivisen referenssijännitteen sijasta kytketään positiivinen referenssijännite, jotta saadaan sarja positiivinen leikkuri, jolla on positiivinen vertailujännite. Positiivisen puolijakson aikana vertailujännite näkyy lähtöön vastuksen yli, ja negatiivisen puolijakson aikana koko tulo näkyy lähtöön vastuksen poikki.

Shunt Clippers

Shunt-leikkurit luokitellaan kahteen tyyppiin: shunt-negatiiviset leikkurit ja shunt-positiiviset -leikkurit.

Shunt Negative Clipper

Shunt-negatiivinen leikkuri on kytketty yllä olevan kuvan mukaisesti. Positiivisen puolijakson aikana koko tulo on lähtö, ja negatiivisen puolijakson aikana diodi johtaa, jolloin tulosta ei synny lähtöä.

Shunt Negative Clipper

Shunt Negative Clipper positiivisella V.

Diodiin lisätään sarja positiivinen vertailujännite kuvan osoittamalla tavalla. Positiivisen puolijakson aikana tulo generoidaan lähtöä, ja negatiivisen puolijakson aikana positiivinen vertailujännite on lähtöjännite, kuten alla on esitetty.

Shunt Negative Clipper positiivisella V.

Shunt Negative Clipper, negatiivinen Vr

Positiivisen vertailujännitteen sijasta negatiivinen referenssijännite kytketään sarjaan diodin kanssa negatiivisen referenssijännitteen omaavan shuntti-negatiivisen leikkurin muodostamiseksi. Positiivisen puolijakson aikana koko tulo näkyy lähtöön, ja negatiivisen puolijakson aikana referenssijännite näkyy lähtöön alla olevan kuvan mukaisesti.

Shunt Negative Clipper, negatiivinen Vr

Shunt Positive Clipper

Positiivisen puolijakson aikana diodi on johtamistilassa eikä lähtöä synny ja negatiivisen puolijakson aikana koko tulo näkyy lähtöä, koska diodi on päinvastaisessa esijännityksessä, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty.

Shunt Positive Clipper

Shunt Positive Clipper, negatiivinen V.

Positiivisen puolisyklin aikana negatiivinen vertailujännite, joka on kytketty sarjaan diodin kanssa, näkyy lähtöön ja negatiivisen puolijakson aikana diodi johtaa, kunnes tulojännitteen arvo on suurempi kuin negatiivinen referenssijännite ja vastaava lähtö syntyy.

Shunt Positive Clipper, jossa positiivinen Vr

Positiivisen puolijakson aikana diodi johtaa aiheuttaen positiivisen vertailujännitteen esiintymisen lähtöjännitteenä, ja negatiivisen puolijakson aikana koko tulo muodostetaan lähtöä, kun diodi on päinvastaisessa esijännitteessä.

Positiivisten ja negatiivisten leikkureiden lisäksi on yhdistetty leikkuri, jota käytetään sekä positiivisten että negatiivisten puolisyklien leikkaamiseen, kuten jäljempänä selitetään.

Positiivinen-negatiivinen leikkuri vertailujännitteellä Vr

Piiri on kytketty kuvan mukaisesti vertailujännitteellä Vr, diodit D1 ja D2 . Positiivisen puolijakson aikana diodi D1 johtaa siten, että D1: n kanssa sarjaan kytketty referenssijännite ilmestyy lähdön yli.

Negatiivisen jakson aikana diodi D2 johtaa siihen, että D2: n yli kytketty negatiivinen referenssijännite näkyy vastaavana lähtöön.

Clipper-piirit leikkaamalla molemmat puoliaallot

leikkaajapiirit leikkaamalla molemmat puoliaallot käsitellään alla.

Positiiviselle puolisyklille On

Tässä D1-diodin katodipuoli on kytketty positiiviseen DC-jännitteeseen ja anodi saa vaihtelevan positiivisen jännitteen. Samalla tavalla D2-diodin anodipuoli kytketään negatiiviseen tasavirtajännitteeseen ja katodipuoli saa vaihtelevan positiivisen jännitteen. Positiivisen puolisyklin aikana D2-diodi on täysin päinvastaisessa esijännitetilassa. Tässä yhtälöt esitetään seuraavasti:

Kun tulojännite on pienempi kuin Vdc1 + Vd1, kun diodit ovat käänteisessä esijännitetilassa, lähtöjännite on Vin (tulojännite)

Kun tulojännite on suurempi kuin Vdc1 + Vd1, kun D1 on eteenpäin suuntautuvassa esijännitteessä ja D2 on päinvastaisessa esijännitetilassa, lähtöjännite on Vdc1 + Vd1

Negatiiviselle puolijaksolle

Tässä D1-diodin katodipuoli on kytketty positiiviseen DC-jännitteeseen ja anodi vastaanottaa vaihtelevan negatiivisen jännitteen. Samalla tavalla D2-diodin anodipuoli kytketään negatiiviseen tasavirtajännitteeseen ja katodipuoli saa vaihtelevan negatiivisen jännitteen. Positiivisen puolisyklin aikana D2-diodi on täysin päinvastaisessa esijännitetilassa. Tässä yhtälöt esitetään seuraavasti:

Kun tulojännite on pienempi kuin Vdc2 + Vd2, kun diodit ovat käänteisessä esijännitetilassa, lähtöjännite on Vin (tulojännite)

Kun tulojännite on suurempi kuin Vdc2 + Vd2, kun D2 on eteenpäin suuntautuvassa esijännitteessä ja D1 on päinvastaisessa esijännitetilassa, lähtöjännite on (-Vdc2 - Vd2)

Molemmat puoliaallot leikkaavissa leikkuripiireissä positiivisia ja negatiivisia leikkausalueita voidaan vaihdella erikseen, mikä tarkoittaa, että + ve- ja -ve-jännitetasot voivat olla erilaiset. Näitä kutsutaan myös rinnakkain riippuvaisiksi leikkauspiireiksi. Sitä käytetään kahdella jännitelähteellä ja kahdella diodilla, jotka on kytketty toisiinsa päinvastoin.

Molempien puoliaaltojen leikkaaminen

Leikkaaminen Zener-diodin läpi

Tämä on toisen tyyppinen leikkauspiiri

Tässä Zener-diodi toimii esijännitetyn diodin leikkauksena, jossa esijännitysjännite on sama kuin jännite diodin hajoamistilassa. Tämän tyyppisessä leikkauspiirissä diodi on + ve-puolijakson aikana käänteisessä esijännitetilassa ja signaali leikkaa Zener-jännitteen tilassa.

Ja puolen jakson aikana diodi toimii normaalisti, kun Zener-jännite on 0,7 V. Molempien aaltomuodon puolisyklien leikkaamiseksi diodit kytketään toisiinsa kuin edestakaiset diodit.

Mikä on Meany by Clamper?

Clamper-piirejä kutsutaan myös DC-palauttajiksi. Näitä piirejä käytetään erityisesti siirtämään sovelletut aaltomuodot tasavirran vertailujännitteen ylä- tai alapuolelle osoittamatta vaikutusta aaltomuodon muotoon. Tämä muutos pyrkii muuttamaan sovelletun aallon Vdc-tasoa. Aallon huipputasoja voidaan siirtää diodipidikkeet joten näitä kutsutaan jopa tasosiirtäjiksi. Tässä mielessä puristinpiirit luokitellaan pääasiassa positiivisiksi ja negatiivisiksi kiinnittimiksi.

Clamper-piirin toiminta

Signaalin positiivinen tai negatiivinen huippu voidaan sijoittaa halutulle tasolle käyttämällä kiristyspiirejä. Koska voimme siirtää signaalin piikkien tasoja käyttämällä clamperia, sitä kutsutaan siis myös tasonsiirtimeksi.

Puristinpiiri koostuu a kondensaattori ja diodi kytketty rinnakkain kuorman poikki. Puristinpiiri riippuu kondensaattorin aikavakion muutoksesta. Kondensaattori on valittava siten, että diodin johtamisen aikana kondensaattorin on oltava riittävä latautumaan nopeasti ja diodin johtamattomana aikana kondensaattorin ei tulisi purkautua voimakkaasti. Puristimet luokitellaan positiivisiksi ja negatiivisiksi kiinnittimiksi kiinnitysmenetelmän perusteella.

Negatiivinen Clamper

Positiivisen puolijakson aikana tulodiodi on eteenpäin suuntautuvassa bias- ja kun diodi johtaa, kondensaattori latautuu (tulonsyötön huippuarvoon saakka). Negatiivisen puolijakson aikana päinvastainen ei johda ja lähtöjännite tulee yhtä suureksi kuin syöttöjännitteen ja kondensaattorin yli tallennetun jännitteen summa.

Negatiivinen Clamper

Negatiivinen Clamper positiivisella Vr

Se on samanlainen kuin negatiivinen puristin, mutta lähtöaaltomuotoa siirretään positiiviseen suuntaan positiivisella vertailujännitteellä. Kun positiivinen vertailujännite kytketään sarjaan diodin kanssa, positiivisen puolijakson aikana, vaikka diodi johtaa, lähtöjännite tulee olemaan yhtä suuri kuin referenssijännite, lähtö liitetään positiiviseen suuntaan alla olevan kuvan mukaisesti .

Negatiivinen Clamper positiivisella Vr

Negatiivinen Clamper negatiivisella Vr

Kääntämällä vertailujännitesuuntaa negatiivinen referenssijännite kytketään sarjaan diodin kanssa, kuten yllä olevassa kuvassa on esitetty. Positiivisen puolijakson aikana diodi alkaa johtaa ennen nollaa, koska katodilla on negatiivinen vertailujännite, joka on pienempi kuin nolla ja anodijännite, ja siten aaltomuoto kiinnitetään negatiivista suuntaan vertailujännitearvolla .

Negatiivinen Clamper negatiivisella Vr

Positiivinen Clamper

Se on melkein samanlainen kuin negatiivinen puristinpiiri, mutta diodi on kytketty vastakkaiseen suuntaan. Positiivisen puolijakson aikana lähtöliittimien jännite tulee yhtä suureksi kuin tulojännitteen ja kondensaattorin jännitteen summa (kun otetaan huomioon, että kondensaattori on alun perin täysin ladattu).

Positiivinen Clamper

Tulon negatiivisen puolijakson aikana diodi alkaa johtaa ja lataa kondensaattorin nopeasti huippuarvoonsa. Siten aaltomuodot kiinnitetään positiiviseen suuntaan, kuten yllä on esitetty.

Positiivinen Clamper positiivisella Vr

Positiivinen vertailujännite lisätään sarjaan positiivisen puristimen diodin kanssa piirissä esitetyllä tavalla. Tulon positiivisen puolijakson aikana diodi toimii kuten alun perin, syöttöjännite on pienempi kuin anodin positiivinen vertailujännite.

Positiivinen Clamper positiivisella Vr

Jos kerran katodijännite on suurempi kuin anodijännite, diodi lopettaa johtamisen. Negatiivisen puolijakson aikana diodi johtaa ja lataa kondensaattoria. Tuotos tuotetaan kuvan osoittamalla tavalla.

Positiivinen Clamper negatiivisella Vr

Referenssijännitteen suunta on päinvastainen, joka on kytketty sarjaan diodin kanssa, mikä tekee siitä negatiivisen vertailujännitteen. Positiivisen puolijakson aikana diodi ei ole johtava siten, että lähtö on yhtä suuri kuin kondensaattorin jännite ja tulojännite.

Positiivinen Clamper negatiivisella Vr

Negatiivisen puolijakson aikana diodi aloittaa johtamisen vasta sen jälkeen, kun katodijännitteen arvo on pienempi kuin anodijännite. Täten tuotetaan aaltomuodot yllä olevan kuvan mukaisesti.

Leikkurit ja kiinnittimet, jotka käyttävät Op-vahvistinta

Joten op-amp: n perusteella leikkurit ja puristimet luokitellaan pääasiassa kahteen tyyppiin ja ne ovat positiivisia ja negatiivisia. Kerro meille leikkuri ja clamper käyttämällä op-amp .

Clippers käyttävät Op-Ampia

Alla olevassa piirissä Vt-jännitteen siniaalto kohdistetaan op-vahvistimen ei-käänteiseen päähän ja Vref-arvoa voidaan muuttaa muuttamalla R2-arvoa. Toimenpide selitetään positiiviselle leikkurille seuraavasti:

• Kun Vi (tulojännite) on minimaalinen kuin Vref, johtuminen D1: ssä tapahtuu ja piiri toimii jännitteen seuraajana. Joten Vo pysyy samana kuin ehdon Vi tulojännite
• Kun Vi (tulojännite) on enemmän kuin Vref, johtamista ei tapahdu, ja piiri toimii avoimena silmukkana, koska palaute ei ollut suljettua. Joten Vo pysyy sama kuin vertailujännite ehdolle Vi> Vref

Negatiivisen leikkurin toiminta on

Alla olevassa piirissä Vt-jännitteen siniaalto kohdistetaan op-vahvistimen ei-käänteiseen päähän ja Vref-arvoa voidaan muuttaa muuttamalla R2-arvoa.

• Kun Vi (tulojännite) on suurempi kuin Vref, johtuminen D1: ssä tapahtuu ja piiri toimii jännitteen seuraajana. Joten Vo pysyy samana kuin tulojännite ehdolla Vi> Vref
• Kun Vi (tulojännite) on pienempi kuin Vref, johtamista ei tapahdu, ja piiri toimii avoimena silmukkana, koska palaute ei ollut suljettua. Joten Vo pysyy samana kuin Vi-tilan vertailujännite

Puristimet, jotka käyttävät Op-Ampia

Positiivisen puristinpiirin toiminta selitetään seuraavasti:

Tässä siniaalto kohdistetaan op-vahvistimen käänteiseen päähän kondensaattoria ja vastusta käyttämällä. Tämä vastaa sitä, että vaihtosignaali syötetään op-vahvistimen käänteisliittimeen. Vref levitetään op-amp: n ei-käänteiseen päähän.

Vref-taso voidaan valita muuttamalla R2-arvoa. Tässä Vref on positiivinen arvo, ja lähtö on Vi + Vref, missä tämä vastaa, että clamper-piiri tuottaa ulostulon, jossa Vi: llä on ylöspäin suuntautuva siirtymä ottaen Vref referenssijännitteeksi.

Ja negatiivisessa clamper-piirissä siniaalto kohdistetaan op-amp: n käänteiseen päähän kondensaattoria ja vastusta käyttämällä. Tämä vastaa sitä, että vaihtosignaali syötetään op-vahvistimen käänteisliittimeen. Vref levitetään op-amp: n ei-käänteiseen päähän.

Vref-taso voidaan valita muuttamalla R2-arvoa. Tässä Vref on negatiivinen arvo, ja lähtö on Vi + Vref, missä tämä vastaa, että clamper-piiri tuottaa lähdön, jossa Vi: llä on alaspäin suuntautuva pystysuuntainen siirtymä, jossa Vref on vertailujännite.

Erot leikkureiden ja kiinnittimien välillä

Tässä osassa selitetään selvästi keskeiset erot leikkuri- ja puristinpiirien välillä

Leikkureiden ja kiinnittimien sovellukset

leikkureiden sovellukset ovat:

• Niitä käytetään usein synkronointisignaalien erottamiseen yhdistetyistä kuvasignaaleista.
• Tietyn tason ylittävät liialliset melupiikit voidaan rajoittaa tai leikata FM-lähettimiin käyttämällä sarjan leikkureita.
• Uusien aaltomuotojen luomiseen tai olemassa olevan aaltomuodon muokkaamiseen käytetään leikkureita.
• Diodileikkurin tyypillinen sovellus on suojata transistoreita transienteilta vapaasti pyörivänä diodina, joka on kytketty rinnakkain induktiivisen kuorman poikki.
• Usein käytetty puoliaallon tasasuuntaaja virtalähdesarjoissa on tyypillinen esimerkki leikkurista. Se leikkaa joko positiivisen tai negatiivisen puoliaallon tulosta.
• Leikkureita voidaan käyttää jännitteenrajoittimina ja amplitudivalitsimina.

kiinnittimien sovellukset ovat:

• Televisiomittarin kompleksista lähetin- ja vastaanotinpiiriä käytetään a perustason stabilointiaine määrittää luminanssisignaalien osat ennalta asetetuille tasoille.
• Kiinnittimiä kutsutaan myös tasavirran palauttajiksi, kun ne kiinnittävät aaltomuodot kiinteään tasavirtapotentiaaliin.
• Näitä käytetään usein testauslaitteissa, kaikuluotaimessa ja tutkajärjestelmät .
• Suojaamiseksi vahvistimet suurista virheellisistä signaaleista käytetään kiinnittimiä.
• Puristimia voidaan käyttää vääristymien poistamiseen
• Ylivaihteen palautumisaikojen parantamiseksi käytetään kiinnittimiä.
• Puristimia voidaan käyttää jännitteen kaksinkertaistimina tai jännitteen kertoimet .

Nämä ovat kaikki sekä leikkureiden että puristimien yksityiskohtaiset sovellukset.

Leikkureita ja kiinnittimiä käytetään aaltomuodon muovaamiseen vaadittuun muotoon ja määritettyyn alueeseen. Tässä artikkelissa käsitellyt leikkurit ja kiinnittimet voidaan suunnitella diodien avulla. Tunnetko muita sähköiset ja elektroniset elementit joiden kanssa oksasakset ja kiinnittimet voidaan suunnitella? Jos olet ymmärtänyt tämän artikkelin perusteellisesti, anna palautetta ja lähetä kyselyt ja ideot kommentteina alla olevaan osaan.