Un circuito che rimuove il picco di una forma d’onda è noto come clipper. Un clipper negativo è mostrato nella figura seguente.
Clapper Circuit Operation Analysis
Questo diagramma schematico è stato prodotto con il programma di acquisizione schematica Xcircuit. Xcircuit ha prodotto la figura di SPICE net list qui sotto, ad eccezione della seconda e dell’ultima coppia di righe che sono state inserite con un editor di testo.
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*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: clip di picco negativo a-0.7 V.
Positivo metà ciclo
Durante il positivo metà ciclo del 5 V di picco di ingresso, il diodo è invertito di parte. Il diodo non conduce. È come se il diodo non fosse lì. Il mezzo ciclo positivo è invariato all’uscita V (2) nella figura seguente. Poiché i picchi positivi in uscita sovrappongono effettivamente l’onda sinusoidale di ingresso V (1), l’ingresso è stato spostato verso l’alto nella trama per chiarezza. In Nutmeg, il modulo SPICE display, il comando “plot v(1)+1)” realizza questo.
V(1)+1 è in realtà V(1), un 10 Vptp onda sinusoidale, offset da 1 V per la chiarezza del display. V (2) l’uscita è tagliata a -0.7 V, dal diodo D1.
Mezzo ciclo negativo
Durante il mezzo ciclo negativo dell’ingresso dell’onda sinusoidale della figura sopra, il diodo è prevenuto in avanti, cioè conduttore. Il mezzo ciclo negativo dell’onda sinusoidale è cortocircuitato. Il mezzo ciclo negativo di V(2) verrebbe ritagliato a 0 V per un diodo ideale. La forma d’onda viene ritagliata a -0,7 V a causa della caduta di tensione diretta del diodo al silicio. Il valore predefinito del modello spice è 0,7 V a meno che i parametri nell’istruzione model non specifichino diversamente. Germanio o Schottky diodi clip a tensioni più basse.
Un esame più attento del picco ritagliato negativo (figura sopra) rivela che segue l’ingresso per un leggero periodo di tempo mentre l’onda sinusoidale si muove verso -0,7 V. L’azione di ritaglio è efficace solo dopo che l’onda sinusoidale di ingresso supera -0,7 V. Il diodo non sta conducendo per il mezzo ciclo completo, però, durante la maggior parte di esso.
Circuito Clipper simmetrico
L’aggiunta di un diodo anti-parallelo al diodo esistente nella figura sopra produce il clipper simmetrico nella figura seguente.
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*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 |
Simmetrico clipper: Anti-parallelo diodi clip sia positivo e negativo di picco, lasciando un ± 0.7 V di uscita.
Diodo D1 clip il picco negativo a -0.7 V come prima. Il diodo aggiuntivo D2 conduce per mezzo ciclo positivo dell’onda sinusoidale in quanto supera 0,7 V, la caduta del diodo in avanti. Il resto della tensione scende attraverso il resistore di serie. Pertanto, entrambi i picchi dell’onda sinusoidale in ingresso vengono ritagliati nella figura seguente. L’elenco netto è in Figura sopra
Diodo D1 clip a -0.7 V come conduce durante picchi negativi. D2 conduce per picchi positivi, ritaglio a 0.7V
Forma generale del Clipper a diodi
La forma più generale del clipper a diodi è mostrata nella figura seguente. Per un diodo ideale, il ritaglio avviene a livello della tensione di ritaglio, V1 e V2. Tuttavia, le sorgenti di tensione sono state regolate per tenere conto della caduta in avanti di 0,7 V dei diodi di silicio reali. D1 clip a 1,3 V + 0,7 V=2,0 V quando il diodo inizia a condurre. D2 clip a -2.3 V -0.7 V=-3.0 V quando D2 conduce.
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*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 clip l’onda sinusoidale di ingresso a 2V. D2 clip a-3V.
Il clipper nella figura sopra non deve tagliare entrambi i livelli. Per agganciare a un livello con un diodo e una sorgente di tensione, rimuovere l’altro diodo e la sorgente.
L’elenco netto è nella figura sopra. Le forme d’onda nella figura seguente mostrano il ritaglio di v(1) all’uscita v(2).
D1 aggancia l’onda sinusoidale a 2V. D2 aggancia a-3V.
Zener Diode Clipper
C’è anche un circuito zener diode clipper nella sezione “Zener diode”. Un diodo zener sostituisce sia il diodo che la sorgente di tensione CC.
Applicazione pratica dei circuiti Clipper
Un’applicazione pratica di un clipper è quella di evitare che un segnale vocale amplificato sovraccarichi un trasmettitore radio nella figura seguente. Durante la guida il trasmettitore genera segnali radio spuri che causano interferenze con altre stazioni. Il clipper è una misura protettiva.
Clipper impedisce sopra la guida trasmettitore radio da picchi di voce.
Un’onda sinusoidale può essere squadrata da overdriving un clipper. Un’altra applicazione clipper è la protezione degli ingressi esposti dei circuiti integrati. L’ingresso dell’IC è collegato a una coppia di diodi come al nodo “2” della figura sopra . Le sorgenti di tensione sono sostituite dalle guide di alimentazione dell’IC. Ad esempio, gli IC CMOS utilizzano 0V e +5 V. Gli amplificatori analogici potrebbero utilizzare ±12V per le sorgenti V1 e V2.
- RECENSIONE
- Un resistore e un diodo azionati da una sorgente di tensione CA bloccano il segnale osservato attraverso il diodo.
- Una coppia di anti-parallelo Si diodi clip simmetricamente a ±0.7 V
- La messa a terra di un clipper diodo(s) può essere scollegato e collegato a una tensione DC per clip a un livello arbitrario.
- Un clipper può fungere da misura protettiva, impedendo a un segnale di superare i limiti della clip.
FOGLI DI LAVORO CORRELATI:
- Clipper e Clamper Circuiti Foglio di lavoro