obvod, který odstraňuje vrchol křivky, je známý jako clipper. Na obrázku níže je znázorněn negativní zastřihovač.
Clapper Circuit operation Analysis
tento schematický diagram byl vyroben s programem xcircuit schematic capture. Xcircuit vytvořil níže uvedený seznam SPICE net, s výjimkou druhého, a vedle poslední dvojice řádků, které byly vloženy do textového editoru.
|
|
*SPICE 03437.eps * A K ModelName D1 0 2 diode R1 2 1 1.0k V1 1 0 SIN(0 5 1k) .model diode d .tran .05m 3m .end |
Clipper: klipy záporný vrchol při -0,7 v.
kladný půl cyklu
během kladného půl cyklu 5 v píku vstupu, dioda je obráceně zkreslený. Dioda nevede. Je to, jako by tam dioda nebyla. Kladný poloviční cyklus je na výstupu V(2) na obrázku níže nezměněn. Protože výstupní kladné píky skutečně překrývají vstupní sinusovou vlnu V (1), vstup byl pro přehlednost posunut nahoru v grafu. V muškátovém oříšku, modulu SPICE display, to provede příkaz „plot v(1)+1)“.
V (1)+1 je ve skutečnosti v(1), sinusová vlna 10 Vptp, posunutá o 1 V pro jasnost zobrazení. V (2) výstup je oříznut na -0,7 V, diodou D1.
záporný poloviční cyklus
během záporného polovičního cyklu sinusového vstupu výše uvedeného obrázku je dioda dopředu zkreslená, tj. Záporný poloviční cyklus sinusové vlny je zkratován. Záporný poloviční cyklus V (2) by byl oříznut na 0 V pro ideální diodu. Průběh je oříznut při -0,7 V kvůli dopřednému poklesu napětí křemíkové diody. Model spice má výchozí hodnotu 0,7 V, pokud parametry v příkazu model nestanoví jinak. Germanium nebo schottkyho diody klip při nižším napětí.
bližší zkoumání negativního oříznutého vrcholu (obrázek výše) ukazuje, že sleduje vstup po nepatrnou dobu, zatímco sinusová vlna se pohybuje směrem k -0,7 v. Ořezová akce je účinná pouze poté, co vstupní sinusová vlna překročí -0,7 v. Dioda však nevede po celou polovinu cyklu, po většinu z toho.
symetrický obvod střihače
přidáním protiparalelní diody ke stávající diodě na obrázku výše se získá symetrický střihač na obrázku níže.
|
|
*SPICE 03438.eps D1 0 2 diode D2 2 0 diode R1 2 1 1.0k V1 1 0 SIN(0 5 1k) .model diode d .tran 0.05m 3m .end |
symetrický střihač: Anti-paralelní diody zachycují kladný i záporný vrchol a zanechávají výstup ± 0,7 V.
dioda D1 zachytí záporný vrchol při -0,7 V jako dříve. Přídavná dioda D2 vede pro kladné poloviny cyklů sinusové vlny, protože přesahuje 0,7 V, dopředná dioda klesá. Zbytek napětí klesá přes sériový odpor. Oba vrcholy vstupní šlachové vlny jsou tedy oříznuty na obrázku níže. Čistý seznam je na obrázku výše
dioda D1 klipy při -0,7 V, jak to vede během záporných píků. D2 vede pro kladné vrcholy, oříznutí na 0.7V
obecná forma střihače diod
nejobecnější forma střihače diod je znázorněna na obrázku níže. U ideální diody dochází k oříznutí na úrovni ořezového napětí V1 a V2. Zdroje napětí však byly upraveny tak, aby odpovídaly 0,7 v dopřednému poklesu skutečných křemíkových diod. D1 se při 1,3 V +0,7 v=2,0 V, když dioda začne vést. D2 klipy při -2.3 V -0.7 v=-3.0 v, když D2 vede.
|
|
*SPICE 03439.eps V1 3 0 1.3 V2 4 0 -2.3 D1 2 3 diode D2 4 2 diode R1 2 1 1.0k V3 1 0 SIN(0 5 1k) .model diode d .tran 0.05m 3m .end |
D1 upne vstupní šlachovou vlnu na 2V. D2 klipy na-3V.
clipper na obrázku výše nemusí ořezávat obě úrovně. Chcete-li klip na jedné úrovni s jednou diodou a jedním zdrojem napětí, vyjměte druhou diodu a zdroj.
čistý seznam je na obrázku výše. Průběhy na obrázku níže ukazují oříznutí v (1) na výstupu v (2).
D1 zachytí šlachovou vlnu při 2V. D2 svorkách při -3V.
Zenerův diodový střihač
v sekci „Zenerova dioda“ je také obvod Zenerova střihače. Zenerova dioda nahrazuje diodu i zdroj stejnosměrného napětí.
praktická aplikace střihacích obvodů
praktická aplikace střihače je zabránit zesílenému řečovému signálu v překročení rádiového vysílače na obrázku níže. Při jízdě vysílač generuje rušivé rádiové signály, které způsobují rušení s jinými stanicemi. Clipper je ochranné opatření.
Clipper zabraňuje překročení rádiového vysílače hlasovými špičkami.
šlachová vlna může být umocněna přetočením střihače. Další aplikací clipper je ochrana exponovaných vstupů integrovaných obvodů. Vstup IC je připojen k dvojici diod jako v uzlu “ 2 “ na obrázku výše . Zdroje napětí jsou nahrazeny napájecími kolejnicemi IC. Například CMOS IC používá 0V a +5 v. Analogové zesilovače mohou používat ±12V pro zdroje V1 a V2.
- recenze
- odpor a dioda poháněné zdrojem střídavého napětí zachytí signál pozorovaný přes diodu.
- dvojice antiparalelních si diod se symetricky připíná při ±0,7 v
- uzemněný konec Ořezávací diody(diod) může být odpojen a zapojen do stejnosměrného napětí, aby se připnul na libovolné úrovni.
- střihač může sloužit jako ochranné opatření, které zabraňuje překročení limitů svorky signálu.
související pracovní listy:
- Clipper a upínací obvody list