Lõikurite ja klambrite tüübid koos rakendustega

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Tüüpiline elektroonika projektid töötavad erinevatel elektrisignaalide vahemikel ja seetõttu ka nende jaoks elektroonilised ahelad , on see mõeldud signaalide säilitamiseks teatud vahemikus, et saada soovitud väljundid. Väljundi vastuvõtmiseks eeldataval pingetasemel on meil elektrivaldkonnas mitmekülgsed tööriistad ja neid nimetatakse lõikuriteks ja klambriteks. See artikkel näitab klambrite ja klambrite selget kirjeldust, nende erinevusi ja nende toimimist vastavalt eeldatavale pingetasemele.

Mis on lõikurid ja klambrid?

Lõikurid ja klambrid elektroonikas kasutatakse laialdaselt analoogtelevisiooni vastuvõtjate ja FM-saatjate töös. The muutuva sagedusega häireid saab kõrvaldada klammerdamismeetodi abil televisiooni vastuvõtjates ja sisse FM-saatjad , piirduvad müra piigid kindla väärtusega, mille ületamisel saab ülemääraseid piike eemaldada lõikamismeetodi abil.




Lõikurid ja klambrid

Lõikurid ja klambrid

Mis on Clipper Circuit?

Elektroonilist seadet, mida kasutatakse vooluahela väljundist kõrvalehoidmiseks, et minna etteantud väärtusest (pingetasemest) kaugemale, muutmata sisendlaine ülejäänud osa, nimetatakse Clipperi vooluring.



An elektrooniline vooluahel mida kasutatakse sisendsignaali positiivse või negatiivse piigi muutmiseks kindlaks väärtuseks, nihutades kogu signaali üles või alla, et saada väljundsignaali piigid soovitud tasemel, nimetatakse Clamperi ahelaks.

Allpool on kirjeldatud erinevat tüüpi klambreid ja klambreid.

Clipperi ahela töö

Lõikuri vooluringi saab kujundada, kasutades mõlemat lineaarsed ja mittelineaarsed elemendid nagu näiteks takistid , dioodid või transistorid . Kuna neid ahelaid kasutatakse ainult sisendi lainekuju lõikamiseks vastavalt nõudele ja lainekuju edastamiseks, ei sisalda need ühtegi energiat salvestavat elementi nagu kondensaatorit. Üldiselt klassifitseeritakse lõikurid kahte tüüpi: seeria lõikurid ja šundilõikurid.


Seeria lõikurid

Seeria lõikurid klassifitseeritakse jällegi seeria negatiivseteks ja positiivseteks lõikuriteks, mis on järgmised:

Seeria negatiivne lõikur

Ülaltoodud joonisel on kujutatud negatiivsete lõikurite seeria nende väljundlainekujuga. Positiivse pooltsükli ajal ilmub diood (mida peetakse ideaalseks dioodiks) ettepoole kallutatud ja juhitakse nii, et kogu sisendi positiivne pooltsükkel ilmub väljundlaine kujul paralleelselt ühendatud takisti kohale.

Negatiivse pooltsükli ajal on diood vastupidises suunas. Üle takisti ei kuvata väljundit. Seega lõikab see sisendi lainekuju negatiivse pooltsükli ja seetõttu nimetatakse seda negatiivse lõikuri reaks.

Seeria negatiivne lõikur

Seeria negatiivne lõikur

Seeria negatiivne lõikur koos positiivse vr-ga

Positiivse referentspingega seeria negatiivne lõikur sarnaneb negatiivse lõikuri seeriaga, kuid selles lisatakse positiivne võrdluspinge takistiga järjestikku. Positiivse pooltsükli ajal hakkab diood juhtima alles siis, kui selle anoodipinge väärtus ületab katoodi pinge väärtuse. Kuna katoodi pinge muutub võrdseks võrdluspingega, on takisti kohal kuvatav väljund selline, nagu on näidatud ülaltoodud joonisel.

Seeria negatiivne lõikur positiivse vr-ga

Seeria negatiivne lõikur positiivse vr-ga

Negatiivse referentspingega jadaga negatiivne lõikur sarnaneb positiivse referentspingega jadaga negatiivsele lõikurile, kuid positiivse Vr asemel on siin takistiga järjest ühendatud negatiivne Vr, mis muudab dioodi katoodipinge negatiivseks .

Seega positiivse pooltsükli ajal ilmub kogu sisend väljundina läbi takisti ja negatiivse pooltsükli ajal kuvatakse sisend väljundina, kuni sisendi väärtus on väiksem kui negatiivne võrdluspinge, nagu joonisel näidatud.

Negatiivse Vr-ga seeria negatiivne lõikur

Negatiivse Vr-ga seeria negatiivne lõikur

Seeria positiivne lõikur

Seeria positiivse lõikuri vooluring on ühendatud, nagu on näidatud joonisel. Positiivse pooltsükli ajal muutub diood vastupidiseks ja kogu takisti väljundit ei teki ning negatiivse pooltsükli ajal diood juhib ja kogu sisend ilmub väljundina üle takisti.

Seeria positiivne lõikur

Seeria positiivne lõikur

Seeria positiivne lõikur, millel on negatiivne Vr

See sarnaneb seeria positiivse lõikuriga lisaks negatiivsele võrdluspingele järjestikku takisti abil ja siin ilmub positiivse pooltsükli ajal väljund üle takisti negatiivse võrdluspingena.

Seeria positiivne lõikur negatiivse Vr-ga

Seeria positiivne lõikur negatiivse Vr-ga

Negatiivse pooltsükli ajal genereeritakse väljund pärast negatiivse võrdluspingest suurema väärtuse saavutamist, nagu on näidatud ülaltoodud joonisel.

Seeria positiivne lõikur positiivse vr-ga

Seeria positiivne lõikur positiivse vr-ga

Negatiivse referentspinge asemel ühendatakse positiivse referentspingega positiivse referentspinge saamiseks positiivne referentspinge. Positiivse pooltsükli ajal ilmub võrdluspinge väljundina läbi takisti ja negatiivse pooltsükli ajal kuvatakse kogu sisend väljundina üle takisti.

Šundilõikurid

Šundilõikurid liigitatakse kahte tüüpi: šundi negatiivsed lõikurid ja šundi positiivsed lõikurid.

Šundi negatiivne lõikur

Šundi negatiivne lõikur on ühendatud ülaltoodud joonisel näidatud viisil. Positiivse pooltsükli ajal on väljundiks kogu sisend ja negatiivse pooltsükli ajal diood juhib, põhjustades sisendist väljundi teket.

Šundi negatiivne lõikur

Šundi negatiivne lõikur

Šundi negatiivne lõikur positiivse vr-ga

Dioodile lisatakse seeria positiivne võrdluspinge, nagu on näidatud joonisel. Positiivse pooltsükli ajal genereeritakse sisend väljundina ja negatiivse pooltsükli ajal on positiivne võrdluspinge väljundpinge, nagu allpool näidatud.

Šundi negatiivne lõikur positiivse vr-ga

Šundi negatiivne lõikur positiivse vr-ga

Negatiivse VR-ga negatiivne lõikur

Positiivse referentspinge asemel ühendatakse dioodiga järjestikku negatiivne referentspinge, moodustades negatiivse referentspingega šundi negatiivse lõikuri. Positiivse pooltsükli ajal kuvatakse kogu sisend väljundina ja negatiivse pooltsükli ajal väljundina võrdluspinge, nagu on näidatud allpool joonisel.

Negatiivse VR-ga negatiivne lõikur

Negatiivse VR-ga negatiivne lõikur

Šundi positiivne lõikur

Positiivse pooltsükli ajal on diood juhtimisrežiimis ja väljundit ei genereerita ning negatiivse pooltsükli ajal kuvatakse kogu sisend väljundina, kuna diood on vastupidises nihkes, nagu on näidatud alloleval joonisel.

Šundi positiivne lõikur

Šundi positiivne lõikur

Šundi positiivne lõikur koos negatiivse Vr-ga

Positiivse pooltsükli ajal ilmub dioodiga jadamisi ühendatud negatiivne võrdluspinge väljundina ja negatiivse pooltsükli ajal juhib diood seni, kuni sisendpinge väärtus muutub suuremaks kui negatiivne referentspinge ja genereeritakse vastav väljund.

Shunt Positiivne lõikur koos positiivse Vr-ga

Positiivse pooltsükli ajal juhib diood, mille tulemusel positiivne võrdluspinge ilmub väljundpingena ja negatiivse pooltsükli ajal genereeritakse kogu sisend väljundina, kuna diood on vastupidises eelpinges.

Lisaks positiivsetele ja negatiivsetele lõikuritele on kombineeritud lõikur, mida kasutatakse nii positiivsete kui ka negatiivsete pooltsüklite lõikamiseks, nagu allpool arutletud.

Positiivne-negatiivne lõikur võrdluspingega Vr

Vooluring on ühendatud joonisel näidatud viisil võrdluspingega Vr, dioodid D1 ja D2 . Positiivse pooltsükli ajal juhib diood D1, põhjustades D1-ga järjestikku ühendatud võrdluspinge väljundis.

Negatiivse tsükli ajal juhib diood D2, põhjustades D2-ga ühendatud negatiivse võrdluspinge vastava väljundina.

Clipperi ahelad, lõigates mõlemad pooled lained

lõikurahelad mõlema poollaine lõikamise teel on käsitletud allpool.

Positiivse poole tsükli jaoks on

Siin on dioodi D1 katoodipool ühendatud positiivse alalispingega ja anood saab erineva positiivse pinge. Samamoodi ühendatakse D2-dioodi anoodipool negatiivse alalispingega ja katoodipool saab erineva positiivse pinge. Positiivse pooltsükli ajal on D2 diood täielikult vastupidises kallutatud olekus. Siin esitatakse võrrandid järgmiselt:

Kui sisendpinge on väiksem kui Vdc1 + Vd1, kui dioodid on vastupidises eelpinges, on väljundpinge Vin (sisendpinge)

Kui sisendpinge on suurem kui Vdc1 + Vd1, kui D1 on ettepoole suunatud ja D2 on vastupidises nihkes, siis on väljundpinge Vdc1 + Vd1

Negatiivse pooltsükli jaoks

Siin on dioodi D1 katoodipool ühendatud positiivse alalispingega ja anood saab erineva negatiivse pinge. Samamoodi ühendatakse D2-dioodi anoodipool negatiivse alalispingega ja katoodipool saab erineva negatiivse pinge. Positiivse pooltsükli ajal on D2 diood täielikult vastupidises kallutatud olekus. Siin esitatakse võrrandid järgmiselt:

Kui sisendpinge on väiksem kui Vdc2 + Vd2, kui dioodid on vastupidises eelpinges, on väljundpinge Vin (sisendpinge)

Kui sisendpinge on suurem kui Vdc2 + Vd2, kui D2 on ettepoole suunatud ja D1 on vastupidises nihkes, siis on väljundpinge (-Vdc2 - Vd2)

Mõlemat poollainet lõikavas lõikuri vooluringis saab positiivset ja negatiivset lõikepiirkonda eraldi varieerida, mis tähendab, et + ve ja -ve pingetasemed võivad olla erinevad. Neid nimetatakse ka paralleelselt sõltuvateks lõikurahelateks. Selle käitamiseks kasutatakse kahte pingeallikat ja kahte dioodi, mis on ühendatud üksteisega vastupidi.

Mõlema poollaine lõikamine

Mõlema poollaine lõikamine

Zeneri dioodi lõikamine

See on teist tüüpi lõikeahel

Siin toimib Zeneri diood kallutatud dioodlõikena, kus eelpingestuspinge on sama kui dioodi lagunemise pinge. Seda tüüpi lõikeahelas on + ve poole tsükli ajal diood vastupidises kallutatud olekus ja signaal klammerdub Zeneri pinge tingimustes.

Ja -ve poole tsükli ajal töötab diood tavaliselt tingimustes, kus Zeneri pinge on 0,7 V. Mõlema lainekuju pooltsükli lõikamiseks ühendatakse dioodid nagu tagasi-tagasi dioodid.

Mis on Meany by Clamper?

Klamberahelaid nimetatakse ka alalisvoolu taastajateks. Neid ahelaid kasutatakse eriti selleks, et rakendatud lainekuju nihutada alalisvoolu võrdluspinge tasemele üle või alla, ilma et see avaldaks mõju lainekuju kujule. See nihutamine kipub modifitseerima rakendatud laine Vdc taset. Laine tipptasemeid saab nihutada läbi dioodklambrid nii et neid nimetatakse isegi tasemevahetajateks. Sellega seoses liigitatakse klamberahelad peamiselt positiivsete ja negatiivsete klambrite hulka.

Clamper Circuit töötab

Signaali positiivse või negatiivse piigi saab fikseerimisahelate abil asetada soovitud tasemele. Kuna signaali tippude tasemeid saab klambri abil nihutada, nimetatakse seda ka taseme nihutajaks.

Klamberahel koosneb a kondensaator ja diood, mis on paralleelselt ühendatud üle koormuse. Klamberahel sõltub kondensaatori ajakonstandi muutusest. Kondensaator peab olema valitud selliselt, et dioodi juhtimise ajal peab kondensaator olema piisav kiireks laadimiseks ja dioodi juhtimatul perioodil ei tohiks kondensaator drastiliselt tühjeneda. Klambrid klassifitseeritakse kinnitusmeetodi põhjal positiivseteks ja negatiivseteks klambriteks.

Negatiivne klammerdaja

Positiivse pooltsükli ajal on sisenddiood ettepoole suunatud ja dioodi juhtimisel kondensaator laeb (kuni sisendvarustuse tippväärtuseni). Negatiivse pooltsükli ajal vastupidine ei juhi ja väljundpinge võrdub sisendpinge ja üle kondensaatori salvestatud pinge summaga.

Negatiivne klammerdaja

Negatiivne klammerdaja

Negatiivne klamber positiivse VR-ga

See sarnaneb negatiivse klambriga, kuid väljundi lainekuju nihutatakse positiivse suuna suunas positiivse võrdluspinge abil. Kuna positiivne võrdluspinge on dioodiga ühendatud järjestikku, muutub positiivse pooltsükli ajal, isegi kui diood juhib, väljundpinge võrdne võrdluspingega, seega klammerdatakse väljund positiivse suuna suunas, nagu on näidatud allpool oleval joonisel .

Negatiivne klamber positiivse VR-ga

Negatiivne klamber positiivse VR-ga

Negatiivne klamber negatiivse Vr-ga

Võrdluspinge suundade ümberpööramisega ühendatakse negatiivne võrdluspinge dioodiga järjestikku, nagu on näidatud ülaltoodud joonisel. Positiivse pooltsükli ajal alustab diood juhtimist enne nulli, kuna katoodil on negatiivne võrdluspinge, mis on väiksem kui null ja anoodi pinge, ja seega klammerdatakse lainekuju võrdluspinge väärtusega negatiivse suuna poole .

Negatiivne klamber negatiivse Vr-ga

Negatiivne klamber negatiivse Vr-ga

Positiivne klammerdaja

See on peaaegu sarnane negatiivse klambri ahelaga, kuid diood on ühendatud vastupidises suunas. Positiivse pooltsükli jooksul muutub väljundklemmide pinge võrdseks sisendpinge ja kondensaatori pinge summaga (arvestades, et kondensaator on algselt täielikult laetud).

Positiivne klammerdaja

Positiivne klammerdaja

Sisendi negatiivse pooltsükli ajal hakkab diood juhtima ja laadib kondensaatori kiiresti sisendi tippväärtuseni. Seega kinnitatakse lainekujud positiivse suuna suunas, nagu eespool näidatud.

Positiivne klamber positiivse vr-ga

Positiivne tugipinge lisatakse järjestikku positiivse klambri dioodiga, nagu on näidatud vooluahelas. Sisendi positiivse pooltsükli ajal juhib diood nagu algselt, toitepinge on väiksem kui anoodi positiivne referentspinge.

Positiivne klamber positiivse vr-ga

Positiivne klamber positiivse vr-ga

Kui katoodi pinge on suurem kui anoodipinge, peatab diood juhtivuse. Negatiivse pooltsükli ajal juhib ja laadib diood kondensaatorit. Väljund genereeritakse vastavalt joonisele.

Positiivne klamber negatiivse Vr-ga

Võrdluspinge suund on vastupidine, mis on dioodiga järjestikku ühendatud, muutes selle negatiivseks referentspingeks. Positiivse pooltsükli ajal on diood mittejuhtiv, nii et väljund on võrdne kondensaatori pinge ja sisendpingega.

Positiivne klamber negatiivse Vr-ga

Positiivne klamber negatiivse Vr-ga

Negatiivse pooltsükli ajal alustab diood juhtivust alles pärast seda, kui katoodi pinge väärtus muutub anoodi pingest väiksemaks. Seega genereeritakse väljundi lainekuju, nagu on näidatud ülaltoodud joonisel.

Lõikurid ja klambrid, kasutades Op-Amp

Niisiis, op-amp-põhise põhjal klassifitseeritakse lõikurid ja klambrid peamiselt kahte tüüpi ning need on positiivsed ja negatiivsed. Andke meile teada operatsioonist lõikur ja klamber op-amp abil .

Lõikurid, kasutades Op-Amp

Allpool olevas vooluringis rakendatakse op-amperi mitteinverteerivale otsale Vt pinge siinuslaine ja Vrefi väärtust saab muuta, muutes R2 väärtust. Operatsiooni selgitatakse positiivse lõikuri jaoks järgmiselt:

  • Kui Vi (sisendpinge) on minimaalne kui Vrefi oma, toimub juhtivus D1-s ja vooluring töötab pinge järgijana. Niisiis, Vo jääb samaks kui tingimuse Vi sisendpinge
  • Kui Vi (sisendpinge) on suurem kui Vrefi oma, siis juhtivust ei toimu ja vooluring töötab avatud silmusena, kuna tagasiside ei olnud suletud. Niisiis, Vo jääb samaks kui seisundi Vi> Vref võrdluspinge

Negatiivse lõikuri jaoks on toiming

Allpool olevas vooluringis rakendatakse op-amperi mitteinverteerivale otsale Vt pinge siinuslaine ja Vrefi väärtust saab muuta, muutes R2 väärtust.

  • Kui Vi (sisendpinge) on suurem kui Vrefi oma, toimub juhtivus D1-s ja vooluring töötab pinge järgijana. Niisiis, Vo jääb samaks kui tingimuse Vi> Vref sisendpinge
  • Kui Vi (sisendpinge) on väiksem kui Vrefi oma, siis juhtivust ei toimu ja vooluahel töötab avatud kontuurina, kuna tagasiside ei olnud suletud. Niisiis, Vo jääb samaks kui tingimuse Vi võrdluspinge

Klambrid, mis kasutavad Op-Amp

Positiivse klambri ahela tööd selgitatakse järgmiselt:

Siin rakendatakse siinuse laine op-amperi pööratavale otsale kondensaatori ja takisti abil. See vastab sellele, et vahelduvvoolu signaal rakendatakse op-ampri inverterterminalile. Kusjuures Vref rakendatakse op-amp mitteinverteerivale otsale.

Vrefi taset saab valida R2 väärtuse muutmisega. Siin on Vref positiivne väärtus ja väljundiks on Vi + Vref, kus see vastab sellele, et klamberahel tekitab väljundi, kus Vi-l on vertikaalne nihe ülespoole, võttes võrdluspingeks Vref.

Ja negatiivse klambri ahelas rakendatakse kondensaatori ja takisti abil siinuse laine op-amperi pööratavale otsale. See vastab sellele, et vahelduvvoolu signaal rakendatakse op-ampri inverterterminalile. Kusjuures Vref rakendatakse op-amp mitteinverteerivale otsale.

Vrefi taset saab valida R2 väärtuse muutmisega. Siin on Vref negatiivne väärtus ja väljundiks on Vi + Vref, kus see vastab sellele, et klamberahel tekitab väljundi, kus Vi-l on vertikaalne nihe allapoole, võttes võrdluspingeks Vrefi.

Lõikurite ja klambrite erinevused

Selles jaotises selgitatakse selgelt peamised erinevused lõikuri ja klambri ahelate vahel

Tunnusjoon Clipperi ahel Clamper Circuit
Clippers ja Clampers määratlusClipperi ahel toimib väljundpinge amplituudivahemiku piiritlemiseksClamper circuit töötab alalisvoolu pingetaseme nihutamiseks väljundisse
Väljundi lainekujuVäljundlaine kuju saab muuta ristkülikukujuliseks, kolmnurkseks ja sinusoidaalseksVäljundlaine kuju on sama kui rakendatud sisendi lainekuju
Alalisvoolu pingetasemedJääb samaksAlalisvoolu tasemel toimub nihe
Väljundpinge tasemedSee on minimaalne kui sisendpinge taseSee on sisendpinge taseme mitmekordne
Energiasalvestuse komponentEnergia salvestamiseks pole vaja lisakomponenteSee vajab energia salvestamiseks kondensaatorit
RakendusedKasutatakse mitmes seadmes nagu vastuvõtjad, amplituudivalijad ja saatjadKasutatakse sonari- ja radarisüsteemides

Lõikurite ja klambrite rakendused

The lõikurite rakendused on:

  • Neid kasutatakse sageli sünkroniseerivate signaalide eraldamiseks koondpiltsignaalidest.
  • Teatud taseme ületavaid ülemääraseid mürasäike saab seeria lõikurite abil FM-saatjates piirata või kärpida.
  • Uute lainekujude genereerimiseks või olemasoleva lainekuju kujundamiseks kasutatakse lõikureid.
  • Dioodlõikuri tüüpiline rakendus on transistoride kaitsmine transientide eest vabakäigu dioodina, mis on paralleelselt ühendatud induktiivkoormuse kaudu.
  • Sageli kasutatav poollaine alaldi toiteplokkides on lõikuri tüüpiline näide. See lõikab sisendi positiivse või negatiivse poollaine.
  • Lõikureid saab kasutada pinge piirajate ja amplituudi valijatena.

The klambrite rakendused on:

  • Teleklambri keerukat saatja ja vastuvõtja vooluringi kasutatakse a algtaseme stabilisaator määratleda heledussignaalide sektsioonid etteantud tasemeni.
  • Klambrid nimetatakse ka alalisvoolu taastajateks, kuna need kinnitavad lainekuju fikseeritud alalisvoolu potentsiaalile.
  • Neid kasutatakse sageli katseseadmetes, sonarites ja radarisüsteemid .
  • Kaitseks võimendid suurtest ekslikest signaalidest kasutatakse klambreid.
  • Klambrite abil saab moonutusi eemaldada
  • Ülekäigu taastamise aja parandamiseks kasutatakse klambreid.
  • Klambreid saab kasutada pinge kahekordistajatena või pingekordajad .

Need on nii lõikurite kui ka klambrite üksikasjalikud rakendused.

Lõikurite ja klambrite ahelaid kasutatakse lainekuju vormimiseks vajalikule kujule ja kindlaksmääratud vahemikule. Selles artiklis käsitletud klambreid ja klambreid saab kujundada dioodide abil. Kas teate mõnda muud elektrilised ja elektroonilised elemendid millega lõikurid ja klambrid saab kujundada? Kui olete sellest artiklist põhjalikult aru saanud, andke tagasisidet ja postitage oma päringud ja ideed kommentaaridena allpool olevas jaotises.