en krets som tar bort toppen av en vågform är känd som en clipper. En negativ Klippare visas i figuren nedan.
Clapper Circuit Operation Analysis
detta schematiska diagram producerades med Xcircuit schematic capture program. Xcircuit producerade SPICE net list figuren nedan, med undantag för den andra, och bredvid sista par rader som infogades med en textredigerare.
|
|
*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: klipp negativ topp vid -0.7 V.
positiv halvcykel
under den positiva halvcykeln för 5 V toppingång är dioden omvänd förspänd. Dioden leder inte. Det är som om dioden inte var där. Den positiva halvcykeln är oförändrad vid utgången V (2) i figuren nedan. Eftersom de utgående positiva topparna faktiskt överlagrar ingångs sinusvåg V (1) har ingången förskjutits uppåt i diagrammet för tydlighet. I muskot, SPICE display module, kommandot ”plot v(1)+1)” åstadkommer detta.
V(1)+1 är faktiskt V(1), en 10 Vptp sinusvåg, förskjuten med 1 V för bildskärpa. V (2) utgången klipps vid -0,7 V, med diod D1.
negativ halvcykel
under den negativa halvcykeln för sinusvågsinmatning i figuren ovan är dioden framåtförspänd, det vill säga ledande. Den negativa halvcykeln för sinusvågen är kortsluten. Den negativa halvcykeln av V (2) skulle klippas vid 0 V för en idealisk diod. Vågformen klipps vid -0,7 V på grund av kiseldiodens framspänningsfall. Spice-modellen är som standard 0,7 V om inte parametrarna i modellsatsen anger något annat. Germanium-eller Schottky-dioder klämmer fast vid lägre spänningar.
närmare granskning av den negativa klippta toppen (figur ovan) avslöjar att den följer ingången under en liten tidsperiod medan sinusvågen rör sig mot -0.7 V. klippningsåtgärden är endast effektiv efter att ingångs sinusvågen överstiger -0.7 V. Dioden leder inte för hela halvcykeln, men under det mesta.
symmetrisk Klippkrets
tillägget av en antiparallell diod till den befintliga dioden i figuren ovan ger den symmetriska klipparen i figuren nedan.
|
|
*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 |
symmetrisk clipper: antiparallella dioder klämmer fast både positiv och negativ topp, vilket ger en 0,7 V-utgång för 0,7 V.
diod D1 klipper den negativa toppen vid -0.7 V som tidigare. Den ytterligare dioden D2 leder för positiva halvcykler av sinusvågen eftersom den överstiger 0,7 V, den främre diodfallet. Resten av spänningen sjunker över seriemotståndet. Således klipps båda topparna i ingångssinewave i figur nedan. Nettolistan är i figur ovan
diod D1-klipp vid -0,7 V som den leder under negativa toppar. D2 leder till positiva toppar, klippning vid 0.7V
allmän form av Diodklipparen
den vanligaste formen av diodklipparen visas i figuren nedan. För en idealisk diod sker klippningen vid nivån för klippspänningen, V1 och V2. Spänningskällorna har dock justerats för att ta hänsyn till 0.7 V framåtfallet av de verkliga kiseldioderna. D1 clips vid 1,3 V +0,7 V=2,0 V när dioden börjar leda. D2-klipp vid -2,3 V -0,7 V=-3,0 V när D2 leder.
|
|
*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 klipp in sinusvåg vid 2V. D2 klipp på-3V.
klipparen i figuren ovan behöver inte klippa båda nivåerna. För att klippa på en nivå med en diod och en spänningskälla, ta bort den andra dioden och källan.
nettolistan finns i figuren ovan. Vågformerna i figuren nedan visar klippningen av v(1) vid utgången v (2).
D1 klipper sinusvåg vid 2V. D2 klipp vid-3V.
Zener diod Clipper
det finns också en zener diod clipper krets i avsnittet ”Zener diode”. En zener-diod ersätter både dioden och LIKSPÄNNINGSKÄLLAN.
praktisk tillämpning av Clipper kretsar
en praktisk tillämpning av en clipper är att förhindra en förstärkt talsignal från overdriving en radiosändare i figur nedan. Över körning sändaren genererar falska radiosignaler som orsakar störningar med andra stationer. Klipparen är en skyddsåtgärd.
Clipper förhindrar över körning radiosändare med röst toppar.
en sinusvåg kan kvadreras genom att överdriva en klippare. En annan clipper-applikation är skyddet av exponerade ingångar för integrerade kretsar. Ingången på IC är ansluten till ett par dioder som vid nod ”2” i figuren ovan . Spänningskällorna ersätts av IC: s strömförsörjningsskenor. Till exempel, CMOS IC: s användning 0V och +5 V. analoga förstärkare kan använda 12V 12V för V1 och V2 källor.
- recension
- ett motstånd och en diod som drivs av en VÄXELSPÄNNINGSKÄLLA klipper signalen observerad över dioden.
- ett par antiparallella Si-dioder klämmer symmetriskt vid 0,7 V 0,7 V
- den jordade änden av en klippdiod(er) kan kopplas bort och kopplas till en likspänning för att klämma på en godtycklig nivå.
- en klippare kan fungera som en skyddsåtgärd som förhindrar att en signal överskrider klippgränserna.
relaterade arbetsblad:
- Clipper och Clamper kretsar kalkylblad