Diode Clamper Circuits – Positive, Negative & Biased Clamper Circuit

Vidare har vi lärt oss om Clipper Circuits, som används för att klippa av den positiva eller negativa delen av den växlande vågformen. Idag kommer vi att lära oss om Clamper-kretsar som används för att klämma fast likströmsnivån i utgångssignalen utan att förvränga vågformen, dvs. de är nivåskiftningskretsar. Den kan konstrueras med hjälp av kondensator, diod och motstånd. Skillnaden mellan en clipper och en clamper är att clipper-kretsen ändrar vågformens form, medan clamper bara manipulerar utgångssignalens DC-nivå.

När du väljer motstånd och kondensator måste du vara medveten om kondensatorns urladdningstid eftersom den upprätthåller vågformens tidsperiod. Den måste vara betydligt större än halva tidsperioden så att kondensatorn urladdas långsamt. Den elektrolytiska kondensatorn bör inte användas i clamperkretsar eftersom de laddas och urladdas långsamt. Urladdningstiden () kan beräknas med hjälp av följande formel:

t (Tau) = RC

Varvid R är motståndet som används i kretsen och C är kondensatorns kapacitans.

Det finns huvudsakligen tre typer av klämkretsar baserade på klämningen:

  1. Positiv Clamper
  2. Negativ Clamper
  3. Biased Clamper

Positiv Clamper

När den negativa cykeln klamrar/förskjuts ovanför nollspänningsnivån kallas clamperkretsen för Positiv Clamper, eftersom hela signalen förskjuts till den positiva sidan. Det är en riktigt enkel krets att konstruera, du behöver bara följa kretsschemat nedan:

Först ansluter du transformatorns 12 V (växelströmskälla) stift till kondensatorn och sedan ansluter du diodens negativa terminal till kondensatorns andra terminal och den positiva terminalen till transformatorns 0 V-stift. Anslut nu ett motstånd på 10 K parallellt med dioden. Anslut oscilloskopets kanal A till ingångssidan och kanal B till utgångssidan enligt figuren. Nu är du redo att sätta igång. Slå på transformatorn och oscilloskopet och justera båda kanalerna till 0V-linjen och du kommer att se att kanal B förskjuts uppåt enligt nedan:

Under den första positiva halvcykeln är dioden omvänt förspänd och kondensatorn laddas inte till toppvärdet. Men under den negativa halvcykeln blir dioden framåtriktad och kondensatorn laddas vid sitt toppvärde Vm. Och utgångsspänningen blir:

Vo= Vi + Vm

Här är Vi ingångsspänningen, Vo är utgångsspänningen och Vm är den maximala spänningen till vilken kondensatorn laddas. Därför förskjuts utgången med nivån + Vm. Denna förskjutning beror enbart på den laddning som kondensatorn lagrar.

Negativ Clamper

När den positiva cykeln klämmer/förskjuts under nollspänningsnivån kallas clamperkretsen för negativ clamper eftersom hela signalen förskjuts till den negativa sidan. Kretsschemat för att bygga en Negative clamper visas nedan:

Först ansluts transformatorns 12 V (växelströmskälla) stift till kondensatorn och sedan ansluts diodens positiva terminal till kondensatorns andra terminal och den negativa terminalen till transformatorns 0 V stift. Anslut nu ett motstånd på 10 K parallellt med dioden. Anslut oscilloskopets kanal A till ingångssidan och kanal B till utgångssidan enligt figuren. Nu är du redo att sätta igång. Slå på transformatorn och oscilloskopet och justera båda kanalerna till 0V-linjen och du kommer att se att kanal B förskjuts nedåt enligt figuren nedan. Kanal A är gulfärgad och kanal B är blåfärgad.

Under den första positiva halvcykeln är dioden framåtspänd och kondensatorn laddas till toppvärdet Vm och under den negativa halvcykeln är dioden bakåtspänd och fungerar som en öppen krets. Utgångsspänningen blir alltså:

Vo= Vi + Vm

Här är Vi ingångsspänningen, Vo är utgångsspänningen och Vm är den maximala spänningen till vilken kondensatorn laddas. Därför förskjuts utgången med -Vm-nivån eftersom det är den negativa spänningen. Denna förskjutning beror enbart på den laddning som kondensatorn lagrar.

Biased Clamper

En biased clamper är inget annat än de positiva och negativa clampers som diskuterats tidigare. Den består bara av en förspänning med diod.

Så, om du ansluter förspänningen med positiv clamper så läggs den bara till med utgångsspänningen och den kommer att skifta till mer positiv nivå som förspänning.

Och om du ansluter förspänningen med negativ clamper så läggs den bara till med utgångsspänningen och den skiftar till mer negativ nivå som förspänning.

Men kom ihåg att om du ansluter en negativ förspänning till en positiv klammer så kommer den i stället för att förskjutas till den positiva nivån att förskjutas till en negativ nivå eftersom den kommer att subtraheras från utgångsspänningen.

Och om du ansluter en positiv förspänning till en negativ clamper så kommer den i stället för att förskjutas till den negativa nivån att förskjutas till en positiv nivå eftersom den kommer att subtraheras från utgångsspänningen.

Vi har konstruerat en positiv clamper med positiv förspänning nedan.

Lämna en kommentar