Clipper (elektronika)
W elektronice obcinacz jest obwodem zaprojektowanym w celu zapobiegania przekroczeniu przez sygnał określonego z góry poziomu napięcia odniesienia . Clipper nie zniekształca pozostałej części zastosowanego przebiegu. Obwody obcinające służą do wybrania do celów transmisji tej części przebiegu sygnału, która leży powyżej lub poniżej określonego poziomu napięcia odniesienia.
Przycinanie można osiągnąć na jednym poziomie lub na dwóch poziomach. Obwód obcinania może usuwać pewne części dowolnego kształtu fali w pobliżu szczytów dodatnich lub ujemnych lub obu. Obcinanie zmienia kształt przebiegu i zmienia jego składowe widmowe .
Obwód obcinający składa się z elementów liniowych, takich jak rezystory i elementów nieliniowych, takich jak diody lub tranzystory , ale nie zawiera elementów magazynujących energię, takich jak kondensatory .
Obwody obcinające są również nazywane krajalnicami lub selektorami amplitudy .
typy
Obcinacz diodowy
Prosty obcinacz diod można wykonać z diody i rezystora. Spowoduje to usunięcie dodatniej lub ujemnej połowy przebiegu w zależności od kierunku podłączenia diody. Prosty obwód przecina się przy zerowym napięciu (a dokładniej przy małym napięciu przewodzenia diody spolaryzowanej w kierunku przewodzenia ) , ale napięcie obcinania można ustawić na dowolną pożądaną wartość po dodaniu napięcia odniesienia. Diagram ilustruje dodatnie napięcie odniesienia, ale odniesienie może być dodatnie lub ujemne zarówno dla obcinania dodatniego, jak i ujemnego, co daje w sumie cztery możliwe konfiguracje.
Najprostszym obwodem napięcia odniesienia jest rezystorowy dzielnik potencjału włączony między szyny napięciowe. Można to poprawić, zastępując dolny rezystor diodą Zenera o napięciu przebicia równym wymaganemu napięciu odniesienia. Zener działa jako regulator napięcia stabilizujący napięcie odniesienia przed wahaniami zasilania i obciążenia.
Dioda Zenera
W przykładowym obwodzie po prawej stronie zastosowano dwie diody Zenera do obcinania napięcia V IN . Napięcie w obu kierunkach jest ograniczone do wstecznego napięcia przebicia plus spadku napięcia przewodzenia na jednej diodzie Zenera.
Precyzyjny klips do wzmacniacza operacyjnego
Dla bardzo małych wartości napięcia obcinania na sygnałach o niskim poziomie krzywa IV diody może powodować niezbyt ostry początek obcinania. Precyzyjne obcinacze można wykonać umieszczając je w obwodzie sprzężenia zwrotnego wzmacniacza operacyjnego w sposób podobny do precyzyjnych prostowników .
Klasyfikacja
Cążki można podzielić na dwa typy w zależności od umiejscowienia diody.
- Obcinacze szeregowe , w których dioda jest połączona szeregowo z rezystancją obciążenia, i
- Obcinaczki bocznikowe , w których dioda jest bocznikowana przez rezystancję obciążenia.
Pojemność diody wpływa na pracę maszynki przy wysokich częstotliwościach i wpływa na wybór pomiędzy dwoma powyższymi typami. Sygnały o wysokiej częstotliwości są tłumione w obcinaczu bocznikowym, ponieważ pojemność diody zapewnia alternatywną ścieżkę do prądu wyjściowego. W przypadku obcinacza szeregowego skuteczność obcinania jest zmniejszona z tego samego powodu, dla którego prąd o wysokiej częstotliwości przepływa bez wystarczającego zablokowania.
Cążki można klasyfikować na podstawie orientacji diody. Orientacja decyduje o tym, na którą połowę cyklu ma wpływ działanie obcinania.
Działanie obcinania można wykonać na dowolnym poziomie, stosując element polaryzujący (potencjalne źródło) połączony szeregowo z diodą. Na poniższych schematach zielony wykres to napięcie wejściowe, pomarańczowy wykres to napięcie wyjściowe, a niebieski wykres to napięcie poziomu przesterowania.
Dodatnio spolaryzowany obcinacz diod
Ujemnie spolaryzowany obcinacz diod
Kombinowany dwupoziomowy klips diodowy
Sygnał można przyciąć między dwoma poziomami, używając kombinacji obydwóch typów obcinaczy diod.
Obwód zaciskowy
Obwód zaciskowy nie jest obcinaczem, ale prosta wersja diodowa ma podobną topologię do obcinacza, z wyjątkiem tego, że rezystor jest zastąpiony kondensatorem . Obwód zaciskowy ustala dodatnie lub ujemne piki przy stałym napięciu (określonym przez napięcie polaryzacji), zamiast je odcinać.
Zobacz też
- Bramka amplitudy
- Obcinanie (przetwarzanie sygnału)
- Płytka otworowa , która może działać jako mechaniczny klips do sygnałów akustycznych.
- Ogranicznik
- Prostownik
Dalsza lektura
- Robert L. Boylestad, Urządzenia elektroniczne i teoria obwodów. 8. edycja. Eastern Economy Edition, 2002, strona 83, ISBN 81-203-2064-6
Linki zewnętrzne
- Przegląd obwodów przycinających , Obwody dzisiaj