Circuiti Clamper a diodi – Circuito Clamper Positivo, Negativo e Biased

In precedenza abbiamo imparato a conoscere i circuiti Clipper, che sono utilizzati per tagliare la parte positiva o negativa della forma d’onda alternata. Oggi impareremo i circuiti Clamper che sono usati per bloccare il livello DC del segnale di uscita senza distorcere la forma d’onda, cioè sono circuiti Level Shifter. Può essere progettato utilizzando condensatore, diodo e resistenza. La differenza tra un clipper e un clamper è che il circuito clipper cambia la forma della forma d’onda ma il clamper manipola solo il livello DC del segnale di uscita.

Nella scelta del resistore e del condensatore bisogna essere consapevoli del tempo di scarica del condensatore in quanto mantiene il periodo di tempo della forma d’onda. Deve essere abbastanza più grande della metà del periodo di tempo in modo che il condensatore si scarichi lentamente. Il condensatore elettrolitico non dovrebbe essere usato nei circuiti clamper perché si carica e scarica lentamente. Il tempo di scarica () può essere calcolato usando la formula seguente:

t (Tau) = RC

dove R è la resistenza usata nel circuito e C è la capacità del condensatore.

Ci sono principalmente tre tipi di circuiti clamper basati sul serraggio:

  1. Positive Clamper
  2. Negative Clamper
  3. Biased Clamper

Positive Clamper

Quando il ciclo negativo si blocca/spostamento sopra il livello di tensione zero, allora il circuito clamper viene chiamato Positive Clamper perché l’intero segnale viene spostato sul lato positivo. È un circuito molto semplice da progettare, basta seguire lo schema del circuito qui sotto:

Prima connetti il pin 12V (sorgente AC) del trasformatore al condensatore e poi collega il terminale negativo del diodo all’altro terminale del condensatore e il terminale positivo al pin 0V del trasformatore. Ora collegate una resistenza da 10K in parallelo al diodo. Collegate il canale A dell’oscilloscopio al lato d’ingresso e il canale B al lato d’uscita come mostrato in figura. Ora siete pronti a partire. Accendete il trasformatore e l’oscilloscopio e regolate entrambi i canali sulla linea 0V e vedrete che il canale B è spostato verso l’alto come mostrato di seguito:

Durante il primo mezzo ciclo positivo il diodo è invertito e il condensatore non si carica al valore di picco. Ma durante il mezzo ciclo negativo il diodo viene polarizzato in avanti e il condensatore viene caricato al suo valore di picco Vm. E la tensione di uscita diventa:

Vo= Vi + Vm

Qui Vi è la tensione di ingresso, Vo è la tensione di uscita e Vm è la tensione massima a cui il condensatore si carica. Quindi l’uscita viene spostata di + livello Vm. Questo spostamento dipende esclusivamente dalla carica immagazzinata dal condensatore.

Spostamento negativo

Quando il ciclo positivo si blocca/spostamento sotto il livello di tensione zero, allora il circuito di smontaggio è chiamato come smontaggio negativo perché l’intero segnale è spostato verso il lato negativo. Lo schema del circuito per costruire un clamper negativo è mostrato qui sotto:

Prima connetti il pin 12V (sorgente AC) del trasformatore al condensatore e poi collega il terminale positivo del diodo all’altro terminale del condensatore e il terminale negativo al pin 0V del trasformatore. Ora collegate una resistenza da 10K in parallelo al diodo. Collegate il canale A dell’oscilloscopio al lato d’ingresso e il canale B al lato d’uscita come mostrato in figura. Ora siete pronti a partire. Accendete il trasformatore e l’oscilloscopio e regolate entrambi i canali sulla linea 0V e vedrete che il canale B è spostato verso il basso come mostrato nella figura sottostante. Il canale A è di colore giallo e il canale B è di colore blu.

Durante il primo mezzo ciclo positivo il diodo è polarizzato in avanti e il condensatore viene caricato al valore di picco Vm e durante il mezzo ciclo negativo il diodo viene polarizzato all’indietro e agisce come un circuito aperto. Quindi, la tensione di uscita diventa:

Vo= Vi + Vm

Qui Vi è la tensione di ingresso, Vo è la tensione di uscita e Vm è la tensione massima a cui il condensatore viene caricato. Quindi l’uscita viene spostata del livello -Vm perché è la tensione negativa. Questo spostamento dipende esclusivamente dalla carica immagazzinata dal condensatore.

Chiarificatore di polarizzazione

Un clamper di polarizzazione non è diverso dai clamper positivi e negativi discussi in precedenza. Consiste solo in una tensione di polarizzazione con un diodo.

Così, se si collega la tensione di polarizzazione con un morsetto positivo, allora si aggiunge semplicemente alla tensione di uscita e si sposta a un livello più positivo come tensione di polarizzazione.

E se si collega la tensione di polarizzazione con un morsetto negativo, allora si aggiunge semplicemente alla tensione di uscita e si sposta a un livello più negativo come tensione di polarizzazione.

Ma ricordate se collegate una tensione di bias negativa con un clamper positivo, allora invece di spostarsi al livello positivo si sposterà a qualche livello negativo perché verrà sottratto dalla tensione di uscita.

E se collegate una tensione di polarizzazione positiva con un clamper negativo allora invece di spostarsi al livello negativo si sposterà a qualche livello positivo perché verrà sottratto dalla tensione di uscita.

Abbiamo progettato un clamper positivo con tensione di polarizzazione positiva qui sotto.

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