Circuitos Clamper de Diodo – Circuito Clamper Positivo, Negativo y Sesgado

Anteriormente aprendimos sobre los Circuitos Clipper, que se utilizan para recortar la parte positiva o negativa de la forma de onda alterna. Hoy aprenderemos sobre los circuitos Clamper que se utilizan para sujetar el nivel de CC de la señal de salida sin distorsionar la forma de onda, es decir, son circuitos Level Shifter. Se puede diseñar utilizando condensadores, diodos y resistencias. La diferencia entre un clipper y un clamper es que el circuito clipper cambia la forma de la onda pero el clamper sólo manipula el nivel de DC de la señal de salida.

Al elegir la resistencia y el condensador debe tener en cuenta el tiempo de descarga del condensador ya que mantiene el período de tiempo de la forma de onda. Debe ser bastante mayor que la mitad del periodo de tiempo para que el condensador se descargue lentamente. El condensador electrolítico no debe utilizarse en los circuitos de clamper porque se cargan y descargan lentamente. El tiempo de descarga () puede calcularse mediante la siguiente fórmula:

t (Tau) = RC

Donde R es la resistencia utilizada en el circuito y C es la capacitancia del condensador.

Hay principalmente tres tipos de circuitos clamper basados en la sujeción:

  1. Clamper positivo
  2. Clamper negativo
  3. Clamper sesgado

Clamper positivo

Cuando el ciclo negativo sujeta/desplaza por encima del nivel de tensión cero, entonces el circuito clamper se denomina Clamper positivo porque toda la señal se desplaza hacia el lado positivo. Es un circuito muy sencillo de diseñar, sólo tiene que seguir el siguiente diagrama de circuito:

Primero conecte el pin de 12V (fuente de CA) del transformador al condensador y luego conecte el terminal negativo del diodo al otro terminal del condensador y el terminal positivo al pin de 0V del transformador. Ahora conecte una resistencia de 10K en paralelo al diodo. Conecta el canal A del osciloscopio al lado de entrada y el canal B al lado de salida como se muestra en la figura. Ahora está listo para funcionar. Encienda el transformador y el osciloscopio y ajuste ambos canales a la línea de 0V y verá que el canal B se desplaza hacia arriba como se muestra a continuación:

Durante el primer medio ciclo positivo el diodo está en polarización inversa y el condensador no se carga al valor máximo. Pero durante el medio ciclo negativo el diodo se polariza hacia adelante y el condensador se carga a su valor pico Vm. Y el voltaje de salida se convierte en:

Vo= Vi + Vm

Aquí Vi es el voltaje de entrada, Vo es el voltaje de salida, y Vm es el voltaje máximo al que se carga el condensador. Por lo tanto, la salida se desplaza en un nivel + Vm. Este desplazamiento depende únicamente de la carga almacenada por el condensador.

Clamper negativo

Cuando el ciclo positivo se bloquea/desplaza por debajo del nivel de tensión cero, el circuito clamper se denomina Clamper negativo porque toda la señal se desplaza hacia el lado negativo. El diagrama del circuito para construir un clamper negativo se muestra a continuación:

Primero conecte el pin de 12V (fuente de CA) del transformador al condensador y luego conecte el terminal positivo del diodo al otro terminal del condensador y el terminal negativo al pin de 0V del transformador. Ahora conecte una resistencia de 10K en paralelo al diodo. Conecta el canal A del osciloscopio al lado de entrada y el canal B al lado de salida como se muestra en la figura. Ahora está listo para funcionar. Enciende el transformador y el osciloscopio y ajusta ambos canales a la línea de 0V y verás que el canal B se desplaza hacia abajo como se muestra en la figura. El canal A es de color amarillo y el canal B es de color azul.

Durante el primer medio ciclo positivo el diodo se polariza hacia adelante y el condensador se carga al valor pico Vm y durante el medio ciclo negativo el diodo se polariza hacia atrás y actúa como un circuito abierto. Así, la tensión de salida se convierte en:

Vo= Vi + Vm

Aquí Vi es la tensión de entrada, Vo es la tensión de salida, y Vm es la tensión máxima a la que se carga el condensador. Por lo tanto, la salida se desplaza en el nivel -Vm porque es la tensión negativa. Este desplazamiento depende únicamente de la carga almacenada por el condensador.

Sujeción sesgada

Una sujección sesgada no es diferente de las sujecciones positivas y negativas comentadas anteriormente. Consiste en un voltaje de polarización con un diodo.

Así que, si conectas el voltaje de polarización con un clamper positivo entonces sólo se añade con el voltaje de salida y se desplazará a un nivel más positivo como el voltaje de polarización.

Y si conectas el voltaje de polarización con un clamper negativo entonces sólo se añade con el voltaje de salida y se desplaza a un nivel más negativo como el voltaje de polarización.

Pero recuerda que si conectas una tensión de polarización negativa con un clamper positivo entonces en lugar de desplazarse al nivel positivo se desplazará a algún nivel negativo porque se restará de la tensión de salida.

Y si conecta una tensión de polarización positiva con un clamper negativo entonces en lugar de desplazarse al nivel negativo se desplazará a algún nivel positivo porque se restará de la tensión de salida.

Hemos diseñado un clamper positivo con tensión de polarización positiva a continuación.

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