Diode Clamper Circuits – Positive, Negative & Biased Clamper Circuit

Vorig hebben we geleerd over Clipper Circuits, die worden gebruikt om het positieve of negatieve deel van de wisselende golfvorm af te klemmen. Vandaag zullen we leren over Clamper-schakelingen, die worden gebruikt om het DC-niveau van het uitgangssignaal af te klemmen zonder de golfvorm te vervormen, d.w.z. het zijn Level Shifter-schakelingen. Ze kunnen worden ontworpen met behulp van condensator, diode en weerstand. Het verschil tussen een clipper en een clamper is dat de clipper de vorm van de golfvorm verandert, maar de clamper alleen het DC-niveau van het uitgangssignaal manipuleert.

Bij de keuze van de weerstand en de condensator moet u zich bewust zijn van de ontladingstijd van de condensator, omdat deze de tijdsperiode van de golfvorm handhaaft. Deze moet aanzienlijk groter zijn dan de helft van de tijdsperiode, zodat de condensator langzaam ontlaadt. De elektrolytische condensator mag niet worden gebruikt in clampercircuits omdat deze langzaam opladen en ontladen. De ontlaadtijd () kan worden berekend met de volgende formule:

t (Tau) = RC

Waarbij R de weerstand is die in de schakeling wordt gebruikt en C de capaciteit van de condensator.

Er zijn hoofdzakelijk drie typen klemschakelingen, gebaseerd op de klemming:

  1. Positieve Clamper
  2. Negatieve Clamper
  3. Biased Clamper

Positieve Clamper

Wanneer de negatieve cyclus boven het nulspanningsniveau klemt/schuift, dan wordt de clamper-schakeling Positieve Clamper genoemd omdat het hele signaal naar de positieve kant wordt verschoven. Het is een heel eenvoudig circuit om te ontwerpen, u hoeft alleen maar het onderstaande schema te volgen:

Sluit eerst de 12V-pen (AC-bron) van de transformator aan op de condensator en sluit vervolgens de negatieve terminal van de diode aan op de andere terminal van de condensator en de positieve terminal op de 0V-pen van de transformator. Sluit nu een weerstand van 10K parallel aan de diode aan. Sluit kanaal A van de oscilloscoop aan op de ingangszijde en kanaal B op de uitgangszijde, zoals aangegeven in de figuur. Nu kunt u aan de slag. Zet de transformator en de oscilloscoop aan en stel beide kanalen in op de 0V lijn en u zult zien dat kanaal B naar boven is verschoven zoals hieronder is te zien:

Tijdens de eerste positieve halve cyclus is de diode in sperrichting geschakeld en wordt de condensator niet bij de piekwaarde opgeladen. Maar tijdens de negatieve halve cyclus wordt de diode naar voren gericht en wordt de condensator opgeladen aan de piekwaarde Vm. En de uitgangsspanning wordt:

Vo= Vi + Vm

Hier is Vi de ingangsspanning, Vo de uitgangsspanning, en Vm de maximale spanning tot waar de condensator wordt geladen. De uitgang wordt dus verschoven met + Vm niveau. Deze verschuiving hangt uitsluitend af van de lading die door de condensator is opgeslagen.

Negatieve Clamper

Wanneer de positieve cyclus afklemt/verschuift onder het nulspanningsniveau, dan wordt de clamper-schakeling Negatieve Clamper genoemd omdat het gehele signaal naar de negatieve kant wordt verschoven. Het schakelschema voor het bouwen van een negatieve clamper ziet er als volgt uit:

Sluit eerst de 12V-pen (AC-bron) van de transformator aan op de condensator en sluit vervolgens de positieve terminal van de diode aan op de andere terminal van de condensator en de negatieve terminal op de 0V-pen van de transformator. Sluit nu een weerstand van 10K parallel aan de diode aan. Sluit kanaal A van de oscilloscoop aan op de ingangszijde en kanaal B op de uitgangszijde, zoals aangegeven in de figuur. Nu kunt u aan de slag. Zet de transformator en de oscilloscoop aan en stel beide kanalen in op de 0V lijn en u zult zien dat kanaal B naar beneden verschoven is zoals in onderstaande figuur is aangegeven. Het kanaal A is geel gekleurd en kanaal B is blauw gekleurd.

Tijdens de eerste positieve halve cyclus wordt de diode voorwaarts gericht en wordt de condensator opgeladen tot de piekwaarde Vm en tijdens de negatieve halve cyclus wordt de diode omgekeerd gericht en fungeert als een open circuit. De uitgangsspanning wordt dan:

Vo= Vi + Vm

Hier is Vi de ingangsspanning, Vo de uitgangsspanning, en Vm de maximale spanning waartoe de condensator wordt opgeladen. De uitgang wordt dus verschoven met -Vm niveau omdat dit de negatieve spanning is. Deze verschuiving hangt uitsluitend af van de lading die door de condensator is opgeslagen.

Biased Clamper

Een biased clamper is niet anders dan de eerder besproken positieve en negatieve clampers. Het bestaat gewoon uit een bias spanning met diode.

Dus, als u de bias spanning met positieve clamper verbindt dan wordt het gewoon toegevoegd aan de uitgangsspanning en het zal verschuiven naar een positiever niveau als de bias voltage.

En als u de bias spanning met negatieve clamper verbindt dan wordt het gewoon toegevoegd aan de uitgangsspanning en het verschuift naar een negatiever niveau als de bias voltage.

Maar vergeet niet dat als u een negatieve bias-spanning met een positieve klem verbindt, deze in plaats van naar het positieve niveau te verschuiven, naar een negatief niveau verschuift omdat deze van de uitgangsspanning wordt afgetrokken.

En als u een positieve bias spanning met negatieve clamper verbindt dan zal in plaats van het verschuiven naar het negatieve niveau het verschuiven naar een positief niveau omdat het zal worden afgetrokken van de uitgangsspanning.

We hebben een positieve clamper ontworpen met positieve bias spanning hieronder.

Plaats een reactie