애플리케이션이있는 클리퍼 및 클램퍼의 유형

전형적인 전자 프로젝트 다른 전기 신호 범위에서 작동하므로 전자 회로 , 원하는 출력을 얻기 위해 특정 범위에서 신호를 유지하기위한 것입니다. 예상 전압 레벨에서 출력을 수신하기 위해 전기 영역에 다목적 도구가 있으며 Clippers 및 Clampers라고합니다. 이 기사에서는 클리퍼와 클램퍼, 그 차이점 및 예상 전압 레벨에 따라 작동하는 방법에 대한 명확한 설명을 보여줍니다.

Clippers와 Clampers는 무엇입니까?

전자 제품의 클리퍼 및 클램퍼 아날로그 텔레비전 수신기 및 FM 송신기의 작동에 널리 사용됩니다. 그만큼 가변 주파수 텔레비전 수신기에서 클램핑 방법을 사용하여 간섭을 제거 할 수 있습니다. FM 송신기 , 노이즈 피크는 특정 값으로 제한되며 그 이상에서는 클리핑 방법을 사용하여 과도한 피크를 제거 할 수 있습니다.

클리퍼 및 클램퍼 회로

클리퍼 회로는 무엇입니까?

입력 파형의 나머지 부분을 변경하지 않고 미리 설정된 값 (전압 레벨)을 초과하도록 회로의 출력을 회피하는 데 사용되는 전자 장치를 클리퍼 회로.

안 전자 회로 원하는 레벨에서 출력 신호 피크를 얻기 위해 전체 신호를 위아래로 이동하여 입력 신호의 포지티브 피크 또는 네거티브 피크를 명확한 값으로 변경하는 데 사용되는 것을 클램퍼 회로라고합니다.

아래에서 설명하는 다양한 유형의 클리퍼 및 클램퍼 회로가 있습니다.

Clipper 회로의 작동

클리퍼 회로는 두 가지를 모두 활용하여 설계 할 수 있습니다. 선형 및 비선형 요소 같은 저항기 , 다이오드 또는 트랜지스터 . 이러한 회로는 요구 사항에 따라 입력 파형을 클리핑하고 파형을 전송하는 데만 사용되기 때문에 커패시터와 같은 에너지 저장 요소를 포함하지 않습니다. 일반적으로 클리퍼는 시리즈 클리퍼와 션트 클리퍼의 두 가지 유형으로 분류됩니다.

시리즈 클리퍼

시리즈 클리퍼는 다시 시리즈 네거티브 클리퍼와 시리즈 포지티브 클리퍼로 다음과 같이 분류됩니다.

시리즈 네거티브 클리퍼

위의 그림은 출력 파형이있는 일련의 네거티브 클리퍼를 보여줍니다. 포지티브 하프 사이클 동안 다이오드 (이상적인 다이오드로 간주 됨)는 순방향 바이어스로 나타나고 전체 포지티브 하프 사이클이 출력 파형으로 병렬로 연결된 저항에 나타나도록 전도합니다.

네거티브 하프 사이클 동안 다이오드는 역 바이어스됩니다. 저항에 출력이 나타나지 않습니다. 따라서 입력 파형의 음의 반주기를 클리핑하므로 일련의 음의 클리퍼라고합니다.

시리즈 네거티브 클리퍼

포지티브 Vr이있는 시리즈 네거티브 클리퍼

포지티브 기준 전압을 갖는 직렬 네거티브 클리퍼는 직렬 네거티브 클리퍼와 유사하지만이 경우 포지티브 기준 전압이 저항과 직렬로 추가됩니다. 양의 반주기 동안 다이오드는 양극 전압 값이 음극 전압 값을 초과 한 후에 만 ​​전도를 시작합니다. 음극 전압이 기준 전압과 같아 지므로 저항에 나타나는 출력은 위 그림과 같습니다.

포지티브 Vr의 시리즈 네거티브 클리퍼

음의 기준 전압을 가진 직렬 음극 클리퍼는 양의 기준 전압을 가진 직렬 음극 클리퍼와 유사하지만 여기서 양의 Vr 대신 음의 Vr이 저항과 직렬로 연결되어 다이오드의 음극 전압이 음의 전압이됩니다. .

따라서 그림과 같이 양의 반주기 동안 전체 입력이 저항에 걸쳐 출력으로 나타나고 음의 반주기 동안 입력 값이 음의 기준 전압보다 낮아질 때까지 입력이 출력으로 나타납니다.

네거티브 Vr이있는 시리즈 네거티브 클리퍼

시리즈 포지티브 클리퍼

직렬 포지티브 클리퍼 회로는 그림과 같이 연결됩니다. 양의 반주기 동안 다이오드는 역 바이어스가되고 저항을 통해 출력이 생성되지 않으며 음의 반주기 동안 다이오드가 전도되고 전체 입력이 저항을 통해 출력으로 나타납니다.

시리즈 포지티브 클리퍼

네거티브 Vr이있는 시리즈 포지티브 클리퍼

저항과 직렬로 연결된 음의 기준 전압 외에도 직렬 양의 클리퍼와 유사하며 여기에서 양의 반주기 동안 출력은 저항에 음의 기준 전압으로 나타납니다.

네거티브 Vr이있는 시리즈 포지티브 클리퍼

음의 반주기 동안 출력은 위의 그림과 같이 음의 기준 전압보다 큰 값에 도달 한 후 생성됩니다.

포지티브 Vr의 시리즈 포지티브 클리퍼

음의 기준 전압 대신 양의 기준 전압이 연결되어 양의 기준 전압을 갖는 일련의 양의 클리퍼를 얻습니다. 양의 반주기 동안 기준 전압은 저항에 걸쳐 출력으로 나타나고 음의 반주기 동안에는 전체 입력이 저항에 걸쳐 출력으로 나타납니다.

션트 클리퍼

션트 클리퍼는 션트 네거티브 클리퍼와 션트 포지티브 클리퍼의 두 가지 유형으로 분류됩니다.

션트 네거티브 클리퍼

션트 네거티브 클리퍼는 위 그림과 같이 연결됩니다. 양의 반주기 동안 전체 입력이 출력이고 음의 반주기 동안 다이오드가 전도되어 입력에서 출력이 생성되지 않습니다.

션트 네거티브 클리퍼

포지티브 Vr의 션트 네거티브 클리퍼

그림과 같이 직렬 포지티브 기준 전압이 다이오드에 추가됩니다. 양의 반주기 동안 입력은 출력으로 생성되고 음의 반주기 동안 양의 기준 전압은 아래와 같이 출력 전압이됩니다.

포지티브 Vr의 션트 네거티브 클리퍼

네거티브 Vr을 사용하는 션트 네거티브 클리퍼

양의 기준 전압 대신 음의 기준 전압이 다이오드와 직렬로 연결되어 음의 기준 전압을 갖는 션트 음의 클리퍼를 형성합니다. 양의 반주기 동안 전체 입력이 출력으로 나타나고 음의 반주기 동안 기준 전압이 아래 그림과 같이 출력으로 나타납니다.

네거티브 Vr이있는 션트 네거티브 클리퍼

션트 포지티브 클리퍼

양의 반주기 동안 다이오드는 전도 모드에 있고 출력이 생성되지 않으며 음의 반주기 동안 다이오드는 아래 그림과 같이 역 바이어스에 있기 때문에 전체 입력이 출력으로 나타납니다.

션트 포지티브 클리퍼

네거티브 Vr이있는 션트 포지티브 클리퍼

양의 반주기 동안 다이오드와 직렬로 연결된 음의 기준 전압이 출력으로 나타나고 음의 반주기 동안 다이오드는 입력 전압 값이 음의 기준 전압보다 커질 때까지 전도하여 해당 출력이 생성됩니다.

포지티브 Vr의 션트 포지티브 클리퍼

포지티브 하프 사이클 동안 다이오드가 전도되어 포지티브 기준 전압이 출력 전압으로 나타나고 네거티브 하프 사이클 동안 다이오드가 역 바이어스 될 때 전체 입력이 출력으로 생성됩니다.

포지티브 및 네거티브 클리퍼 외에도 아래에 설명 된 바와 같이 포지티브 및 네거티브 하프 사이클을 클리핑하는 데 사용되는 결합 클리퍼가 있습니다.

기준 전압 Vr의 포지티브-네거티브 클리퍼

회로는 그림과 같이 기준 전압 Vr로 연결됩니다. 다이오드 D1 및 D2 . 양의 반주기 동안 다이오드 D1이 전도되어 D1과 직렬로 연결된 기준 전압이 출력에 나타납니다.

네거티브 사이클 동안 다이오드 D2가 전도되어 D2에 연결된 네거티브 기준 전압이 해당 출력으로 나타납니다.

두 반파를 클리핑하여 클리퍼 회로

두 반파를 클리핑하여 클리퍼 회로는 아래에서 설명합니다.

포지티브 하프 사이클을 위해 이다

여기서 D1 다이오드의 음극 쪽은 양의 DC 전압에 연결되고 양극은 다양한 양의 전압을받습니다. 같은 방식으로 D2 다이오드의 양극 쪽은 음의 DC 전압에 연결되고 음극 쪽은 다양한 양의 전압을받습니다. 양의 반주기 시점에서 D2 다이오드는 완전히 역 바이어스 상태가됩니다. 여기에서 방정식은 다음과 같이 표현됩니다.

다이오드가 역 바이어스 상태 일 때 입력 전압이 Vdc1 + Vd1보다 작 으면 출력 전압은 Vin (입력 전압)입니다.

D1이 포워딩 바이어스에 있고 D2가 역 바이어스 조건에있을 때 입력 전압이 Vdc1 + Vd1보다 크면 출력 전압은 Vdc1 + Vd1입니다.

네거티브 하프 사이클의 경우

여기서 D1 다이오드의 음극 쪽은 양의 DC 전압에 연결되고 양극은 다양한 음의 전압을 수신합니다. 같은 방식으로 D2 다이오드의 양극 쪽은 음의 DC 전압에 연결되고 음극 쪽은 다양한 음의 전압을받습니다. 양의 반주기 시점에서 D2 다이오드는 완전히 역 바이어스 상태가됩니다. 여기에서 방정식은 다음과 같이 표현됩니다.

다이오드가 역 바이어스 상태 일 때 입력 전압이 Vdc2 + Vd2 미만이면 출력 전압은 Vin (입력 전압)입니다.

D2가 포워딩 바이어스이고 D1이 역 바이어스 상태 일 때 입력 전압이 Vdc2 + Vd2보다 크면 출력 전압은 (-Vdc2 – Vd2)입니다.

반파를 모두 클리핑하는 클리퍼 회로에서 포지티브 및 네거티브 클리핑 범위를 개별적으로 변경할 수 있습니다. 즉, + ve 및 -ve 전압 레벨이 다를 수 있습니다. 이들은 병렬 종속 클리퍼 회로라고도합니다. 두 개의 전압 소스와 서로 반대 방향으로 연결된 두 개의 다이오드를 사용하여 작동합니다.

두 반파 클리핑

제너 다이오드를 통한 클리핑

이것은 다른 유형의 클리핑 회로입니다.

여기서 제너 다이오드는 바이어스 전압이 다이오드 항복 조건의 전압과 동일한 바이어스 다이오드 클리핑으로 작동합니다. 이러한 유형의 클리핑 회로에서 + ve 하프 사이클시 다이오드는 역 바이어스 상태에 있고 신호는 제너 전압 상태에서 클립됩니다.

그리고 -ve 하프 사이클에서 다이오드는 일반적으로 제너 전압이 0.7V 인 상태에서 작동합니다. 파형의 두 반주기를 모두 클리핑하기 위해 다이오드는 백투백 다이오드처럼 연결됩니다.

Meany by Clamper는 무엇입니까?

클램퍼 회로는 DC 복원 기라고도합니다. 이러한 회로는 특히 파형의 모양에 영향을주지 않고 적용된 파형을 DC 기준 전압의 위 또는 아래 레벨로 이동하는 데 사용됩니다. 이 이동은 적용된 파동의 Vdc 레벨을 수정하는 경향이 있습니다. 파동의 최고 수준은 다이오드 클램퍼 레벨 시프터라고도합니다. 이와 관련하여 클램퍼 회로는 주로 포지티브 및 네거티브 클램퍼로 분류됩니다.

클램퍼 회로의 작동

신호의 포지티브 또는 네거티브 피크는 클램핑 회로를 사용하여 원하는 레벨에 배치 할 수 있습니다. 클램퍼를 사용하여 신호의 피크 레벨을 이동할 수 있으므로 레벨 시프터라고도합니다.

클램퍼 회로는 콘덴서 그리고 부하에 병렬로 연결된 다이오드. 클램퍼 회로는 커패시터의 시정 수의 변화에 ​​따라 달라집니다. 커패시터는 다이오드의 전도 중에 커패시터가 빠르게 충전하기에 충분해야하며 다이오드의 비전도 기간 동안 커패시터가 급격하게 방전되지 않도록 선택해야합니다. 클램퍼는 클램핑 방식에 따라 포지티브 클램퍼와 네거티브 클램퍼로 분류됩니다.

네거티브 클램퍼

양의 반주기 동안 입력 다이오드는 포워딩 바이어스 상태이며 다이오드가 전도됨에 따라 커패시터가 충전됩니다 (입력 공급의 피크 값까지). 음의 반주기 동안 역방향은 전도되지 않으며 출력 전압은 입력 전압과 커패시터에 저장된 전압의 합과 같아집니다.

네거티브 클램퍼

포지티브 Vr의 네거티브 클램퍼

네거티브 클램퍼와 유사하지만 출력 파형은 포지티브 기준 전압에 의해 포지티브 방향으로 이동합니다. 포지티브 레퍼런스 전압이 다이오드와 직렬로 연결되어 있기 때문에 포지티브 하프 사이클 동안 다이오드가 전도 되더라도 출력 전압은 레퍼런스 전압과 같아 지므로 출력은 아래 그림과 같이 포지티브 방향으로 클램핑됩니다. .

포지티브 Vr의 네거티브 클램퍼

네거티브 Vr이있는 네거티브 클램퍼

기준 전압 방향을 반전하여 위 그림과 같이 음극 기준 전압이 다이오드와 직렬로 연결됩니다. 양극의 반주기 동안 다이오드는 음극의 기준 전압이 0과 양극 전압보다 작은 음의 기준 전압을 가지므로 0 이전에 전도를 시작하므로 파형은 기준 전압 값에 의해 음의 방향으로 클램핑됩니다. .

네거티브 Vr이있는 네거티브 클램퍼

긍정적 인 클램퍼

네거티브 클램퍼 회로와 거의 비슷하지만 다이오드는 반대 방향으로 연결됩니다. 양의 반주기 동안 출력 단자의 전압은 입력 전압과 커패시터 전압의 합과 같아집니다 (커패시터가 처음에 완전히 충전 된 것으로 간주).

긍정적 인 클램퍼

입력의 음의 반주기 동안 다이오드는 전도를 시작하고 커패시터를 피크 입력 값까지 빠르게 충전합니다. 따라서 파형은 위와 같이 양의 방향으로 고정됩니다.

포지티브 Vr의 포지티브 클램퍼

회로에 표시된 것처럼 포지티브 클램퍼의 다이오드와 직렬로 포지티브 기준 전압이 추가됩니다. 입력의 양의 반주기 동안 다이오드는 처음과 같이 전도하며 공급 전압은 양극 양의 기준 전압보다 낮습니다.

포지티브 Vr의 포지티브 클램퍼

음극 전압이 양극 전압보다 크면 다이오드가 전도를 멈 춥니 다. 네거티브 하프 사이클 동안 다이오드는 커패시터를 전도하고 충전합니다. 그림과 같이 출력이 생성됩니다.

네거티브 Vr의 포지티브 클램퍼

기준 전압의 방향이 반대로되어 다이오드와 직렬로 연결되어 음의 기준 전압이됩니다. 양의 반주기 동안 다이오드는 비전도 상태가되어 출력이 커패시터 전압 및 입력 전압과 동일합니다.

네거티브 Vr의 포지티브 클램퍼

네거티브 하프 사이클 동안 다이오드는 음극 전압 값이 양극 전압보다 낮아진 후에 만 ​​전도를 시작합니다. 따라서 위 그림과 같이 출력 파형이 생성됩니다.

연산 증폭기를 사용하는 클리퍼 및 클램퍼

따라서 연산 증폭기를 기반으로 클리퍼와 클램퍼는 주로 두 가지 유형으로 분류되며 포지티브 및 네거티브 유형입니다. 의 작동을 알려주십시오 연산 증폭기를 사용하는 클리퍼 및 클램퍼 .

연산 증폭기를 사용하는 클리퍼

아래 회로에서 Vt 전압의 사인파가 연산 증폭기의 비 반전 끝단에 적용되고 R2 값을 변경하여 Vref 값을 변경할 수 있습니다. 포지티브 클리퍼에 대한 작업은 다음과 같이 설명됩니다.

• Vi (입력 전압)가 Vref보다 최소이면 D1에서 전도가 발생하고 회로가 전압 팔로워 역할을합니다. 따라서 Vo는 조건 Vi에 대한 입력 전압과 동일하게 유지됩니다.
• Vi (입력 전압)가 Vref보다 높으면 전도가 없으며 피드백이 폐쇄 방식이 아니기 때문에 회로가 ​​개방 루프로 작동합니다. 따라서 Vo는 Vi> Vref 조건에 대한 기준 전압과 동일하게 유지됩니다.

네거티브 클리퍼의 경우 작업은 다음과 같습니다.

아래 회로에서 Vt 전압의 사인파가 연산 증폭기의 비 반전 끝단에 적용되고 R2 값을 변경하여 Vref 값을 변경할 수 있습니다.

• Vi (입력 전압)가 Vref보다 높으면 D1의 전도가 발생하고 회로가 전압 팔로워 역할을합니다. 따라서 Vo는 Vi> Vref 조건에 대한 입력 전압과 동일하게 유지됩니다.
• Vi (입력 전압)가 Vref보다 낮 으면 전도가 없으며 피드백이 폐쇄 방식이 아니기 때문에 회로가 ​​개방 루프로 작동합니다. 따라서 Vo는 조건 Vi에 대한 기준 전압과 동일하게 유지됩니다.

연산 증폭기를 사용하는 클램퍼

포지티브 클램퍼 회로의 작동은 다음과 같이 설명됩니다.

여기에서 커패시터와 저항을 사용하여 연산 증폭기의 반전 끝에 사인파가 적용됩니다. 이것은 AC 신호가 연산 증폭기의 반전 단자에 적용되는 것에 해당합니다. Vref는 연산 증폭기 비 반전 끝에 적용됩니다.

Vref의 레벨은 R2 값을 수정하여 선택할 수 있습니다. 여기에서 Vref는 양의 값이고 출력은 Vi + Vref이며, 이것은 클램퍼 회로가 출력을 생성하는 것에 해당하며, 여기서 Vi는 Vref를 기준 전압으로 취하는 상향 수직 이동을 갖습니다.

그리고 네거티브 클램퍼 회로에서는 커패시터와 저항을 사용하여 연산 증폭기의 반전 끝에 사인파가 적용됩니다. 이것은 AC 신호가 연산 증폭기의 반전 단자에 적용되는 것에 해당합니다. Vref는 연산 증폭기 비 반전 끝에 적용됩니다.

Vref의 레벨은 R2 값을 수정하여 선택할 수 있습니다. 여기서 Vref는 음의 값이고 출력은 Vi + Vref이며, 이것은 클램프 회로가 Vref를 기준 전압으로 취하는 하향 수직 시프트를 갖는 출력을 생성하는 것에 해당하는 Vi + Vref입니다.

Clippers와 Clampers의 차이점

이 섹션에서는 클리퍼와 클램퍼 회로의 주요 차이점

Clippers 및 Clampers의 응용

그만큼 가위의 응용 아르:

• 합성 영상 신호에서 동기화 신호를 분리하는 데 자주 사용됩니다.
• 특정 수준 이상의 과도한 노이즈 스파이크는 시리즈 클리퍼를 사용하여 FM 송신기에서 제한되거나 잘릴 수 있습니다.
• 새로운 파형을 생성하거나 기존 파형을 형성하기 위해 클리퍼가 사용됩니다.
• 다이오드 클리퍼의 일반적인 응용 분야는 유도 성 부하에 병렬로 연결된 프리 휠링 다이오드와 같이 과도 전류로부터 트랜지스터를 보호하는 것입니다.
• 자주 사용하는 반파 정류기 전원 공급 장치 키트에서 클리퍼의 전형적인 예입니다. 입력의 포지티브 또는 네거티브 반파를 클립합니다.
• Clippers는 전압 제한 기 및 진폭 선택기로 사용할 수 있습니다.

그만큼 클램퍼의 응용 아르:

• 텔레비전 클램퍼의 복잡한 송신기 및 수신기 회로는 베이스 라인 안정제 휘도 신호 섹션을 사전 설정 레벨로 정의합니다.
• 클램퍼는 파형을 고정 된 DC 전위로 클램핑하므로 직류 복원 기라고도합니다.
• 이들은 테스트 장비, 소나 및 레이더 시스템 .
• 보호를 위해 증폭기 큰 오류 신호에서 클램퍼가 사용됩니다.
• 왜곡을 제거하기 위해 클램퍼를 사용할 수 있습니다.
• 오버 드라이브 복구 시간을 개선하기 위해 클램퍼가 사용됩니다.
• 클램퍼는 전압 더블 러 또는 전압 배율기 .

이것들은 클리퍼와 클램퍼의 모든 세부 응용 프로그램입니다.

클리퍼 및 클램퍼 회로는 파형을 필요한 모양과 지정된 범위로 성형하는 데 사용됩니다. 이 기사에서 설명하는 클리퍼 및 클램퍼는 다이오드를 사용하여 설계 할 수 있습니다. 다른 것을 아십니까 전기 및 전자 요소 어느와 가위 클램퍼를 설계 할 수 있습니까? 이 기사를 자세히 이해했다면 피드백을 제공하고 아래 섹션에 의견으로 질문과 아이디어를 게시하십시오.