Diodowe obwody zaciskowe – dodatni, ujemny i diagonalny obwód zaciskowy

Poprzednio uczyliśmy się o obwodach zaciskowych, które są używane do obcinania dodatniej lub ujemnej części przebiegu zmiennego. Dzisiaj dowiemy się o obwodach Clamper, które są używane do zaciskania poziomu DC sygnału wyjściowego bez zniekształcania kształtu fali, czyli są to obwody typu Level Shifter. Mogą być zaprojektowane przy użyciu kondensatora, diody i rezystora. Różnica między kliperem a cęgami polega na tym, że obwód klipera zmienia kształt fali, ale cęg tylko manipuluje poziomem DC sygnału wyjściowego.

Wybierając rezystor i kondensator należy pamiętać o czasie rozładowania kondensatora, ponieważ utrzymuje on okres fali. To musi być dość większe niż połowa okresu czasu tak, że kondensator rozładowuje się powoli. Kondensator elektrolityczny nie powinien być stosowany w obwodach clamper, ponieważ ładują się i rozładowują powoli. Czas rozładowania () można obliczyć za pomocą poniższego wzoru:

t (Tau) = RC

Gdzie R jest rezystancja używana w obwodzie i C jest pojemność kondensatora.

Istnieją głównie trzy rodzaje obwodów zaciskowych w oparciu o zaciskanie:

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

Positive Clamper

Gdy cykl ujemny zaciska się/przesuwa powyżej poziomu zerowego napięcia, wtedy obwód clampera jest nazywany jako Positive Clamper, ponieważ cały sygnał jest przesunięty na stronę dodatnią. Jest to naprawdę prosty obwód do zaprojektowania, wystarczy postępować zgodnie ze schematem poniżej:

Najpierw podłącz pin 12V (źródło prądu zmiennego) transformatora do kondensatora, następnie podłącz ujemny terminal diody do drugiego terminala kondensatora i pozytywny terminal do pinu 0V transformatora. Teraz podłącz rezystor 10K równolegle do diody. Podłącz kanał A oscyloskopu do strony wejściowej, a kanał B do strony wyjściowej, jak pokazano na rysunku. Teraz jesteś gotowy do pracy. Włącz transformator i oscyloskop, ustaw oba kanały na linię 0V i zobaczysz, że kanał B jest przesunięty w górę, jak pokazano poniżej:

Podczas pierwszego dodatniego półcyklu dioda jest odwrócona i kondensator nie jest ładowany do wartości szczytowej. Ale podczas ujemnego półcyklu dioda jest spolaryzowana do przodu i kondensator jest ładowany do wartości szczytowej Vm. I napięcie wyjściowe staje się:

Vo= Vi + Vm

Tutaj Vi jest napięciem wejściowym, Vo jest napięciem wyjściowym, a Vm jest maksymalnym napięciem, do którego ładuje się kondensator. Stąd wyjście zostaje przesunięte o poziom + Vm. To przesunięcie zależy wyłącznie od ładunku przechowywanego przez kondensator.

Negative Clamper

Gdy cykl dodatni zaciska się/przesuwa poniżej poziomu zerowego napięcia, wtedy obwód clampera jest nazywany Negative Clamper, ponieważ cały sygnał jest przesunięty w stronę ujemną. Schemat obwodu do budowy ujemnego clampera jest pokazany poniżej:

Najpierw podłącz pin 12V (źródło AC) transformatora do kondensatora, następnie podłącz dodatni terminal diody do drugiego terminala kondensatora i ujemny terminal do pinu 0V transformatora. Teraz podłącz rezystor 10K równolegle do diody. Podłącz kanał A oscyloskopu do strony wejściowej, a kanał B do strony wyjściowej, jak pokazano na rysunku. Teraz jesteś gotowy do pracy. Włącz transformator i oscyloskop, ustaw oba kanały na 0V i zobaczysz, że kanał B jest przesunięty w dół, jak pokazano na rysunku poniżej. Kanał A jest zabarwiony na żółto, a kanał B na niebiesko.

Podczas pierwszego dodatniego półcyklu dioda jest skierowana do przodu i kondensator ładuje się do wartości szczytowej Vm, a podczas ujemnego półcyklu dioda jest skierowana do tyłu i działa jak obwód otwarty. Tak więc, napięcie wyjściowe staje się:

Vo= Vi + Vm

Tutaj Vi jest napięciem wejściowym, Vo jest napięciem wyjściowym, a Vm jest maksymalnym napięciem, do którego ładuje się kondensator. Stąd wyjście zostaje przesunięte o poziom -Vm, ponieważ jest to napięcie ujemne. Przesunięcie to zależy wyłącznie od ładunku zgromadzonego przez kondensator.

Czepnik diagonalny

Czepnik diagonalny nie różni się niczym od omówionych wcześniej cęgów dodatnich i ujemnych. Składa się on po prostu z napięcia biasowego i diody.

Więc, jeśli podłączysz napięcie biasowe z dodatnim cęgiem to po prostu zostanie ono dodane do napięcia wyjściowego i przesunie się ono na bardziej dodatni poziom jako napięcie biasowe.

A jeśli podłączysz napięcie biasowe z ujemnym cęgiem to po prostu zostanie ono dodane do napięcia wyjściowego i przesunie się ono na bardziej ujemny poziom jako napięcie biasowe.

Ale pamiętaj, że jeśli podłączysz ujemne napięcie biasu z dodatnią klamrą, to zamiast przesunięcia do poziomu dodatniego, przesunie się ono do poziomu ujemnego, ponieważ zostanie odjęte od napięcia wyjściowego.

A jeśli podłączysz dodatnie napięcie biasu z ujemnym clamperem to zamiast przesunięcia na poziom ujemny przesunie się na jakiś poziom dodatni bo zostanie odjęte od napięcia wyjściowego.

Zaprojektowaliśmy poniżej dodatni clamper z dodatnim napięciem biasu.

.

Dodaj komentarz