Diode Clipping Circuit:verschillende soorten Clipping Circuits onder de loep

Een Diode Voltage Clipper

Bron:Wikimedia Commons

Heeft u te maken met elektronische projecten waarbij u deze moet beschermen tegen een hoogspanningspiek?

Dan zou het helpen als je een diode-clipping-circuit zou gebruiken. En het is omdat je hiermee je golfvorm kunt regelen.

Maar zoals de meeste circuits, heeft het een werkingsprincipe dat u moet begrijpen. Op die manier is het gemakkelijker om het apparaat te bedienen. Er zijn ook verschillende categorieën clipping-circuits.

Het goede nieuws is:

Dit en meer hebben we in dit artikel besproken. Dus blijf in de buurt.

Wat is een diode-clippingcircuit?

Een Diode Waveform Clipper

Bron:Wikimedia Commons

De diodeclipper is een golfvormend circuit. En het werkt door een ingangsgolfvorm te nemen. Vervolgens snijdt het beide helften, de bovenste of onderste helft, afhankelijk van de kenmerken van de diode. Je kunt dit apparaat ook een diodebegrenzer noemen.

Wanneer de diodeclipper een ingangssignaal afsnijdt of knipt, genereert deze een uitgangsgolfvorm. En deze golfvorm ziet eruit als een platte versie van de invoer. U kunt het diode-clippingcircuit dus voor verschillende toepassingen gebruiken om een ​​ingangsgolfvorm te hervormen met Schottky en signaaldiodes.

Of het circuit gebruikt zenerdiodes om overspanningsbeveiliging te leveren. Dientengevolge zal de diodeclipper het circuit beschermen tegen hoogspanningspieken. Op die manier zorgt het ervoor dat de uitgangsspanning niet boven een bepaald niveau komt.

Dat gezegd hebbende, een weerstand en een ideale diode zijn de essentiële componenten die je nodig hebt om een ​​clipping-circuit te bouwen. Maar terwijl u toch bezig bent, is het van vitaal belang om een ​​gelijkstroombatterij toe te voegen. Vervolgens kunt u uw knipniveau instellen op een gewenste hoeveelheid.

Hoe werkt een diode-clippingcircuit?

Het werkingsprincipe van het diode-clipping-circuit is vergelijkbaar met de diode. Het laat stroom door zichzelf gaan, waardoor de spanning wordt geklemd - wanneer de diode naar voren is voorgespannen.

Ook vloeit er geen stroom door de diode wanneer deze in tegengestelde richting is voorgespannen. Daarom blijft de spanning over de klem ongewijzigd.

Categorie Clippers

Meestal hebben we twee algemene categorieën tondeuses:parallel en serie. Een vergelijkbare configuratie is wanneer de diode parallel aan de belasting vertakt. En de serieconfiguratie is wanneer een diode en versnelling in volgorde staan.

Positieve Diode Clipper

Positieve Diode Clipper

Bron:Tutorialspoint

Als je een positieve clipper hebt, zul je merken dat de positieve halve cycli van de ingangsspanning afwezig zijn.

Als uw diode in serie staat met de belasting, heeft u ook een omgekeerde voorspanning tijdens de positieve halve cyclus van de ingangsgolfvorm. Als gevolg hiervan zal het diodecircuit de positieve halve cyclus afsnijden. En de uitgangsspanning behoudt 0 Volt.

Dan, wanneer uw invoer een negatieve cyclus heeft, zal uw diode naar voren voorgespannen zijn. Daarom zie je het negatieve halfproces over de uitvoer.

Dat gezegd hebbende, wanneer uw diode parallel is aan de belasting, gebeurt het tegenovergestelde. Met andere woorden, de diode zal tijdens de positieve halve cyclus naar voren worden voorgespannen. En de diode zal zich gedragen als een gesloten schakelaar. Hierdoor zal de diode sterk geleiden. Daarom is de spanningsval over de belastingsweerstand of diode nul.

De waarde van de uitgangsspanning tijdens de positieve halve cycli is dus nul. En wanneer het ingangssignaal een negatieve halve cyclus heeft, is uw diode in tegengestelde richting voorgespannen. Bijgevolg zal het fungeren als een open schakelaar. En de totale ingangsspanning wordt weergegeven over de belastingsweerstand of diode (als de weerstandsbelasting groter is dan de weerstand).

Je kunt dus zeggen dat het circuit werkt als een spanningsdeler. En het heeft een uitgangsspanning van [R_L / R + R_L ] V_MAX =-V_MAX (wanneer RL )

Negatieve Diode Clipper

Negatieve Diode Clipper

Bron:Wikimedia Commons

Het negatieve diode-clippingcircuit lijkt meer op het omgekeerde van het positieve clipping. Dus wanneer uw diode voorwaarts is voorgespannen en de sinusvormige golfvorm een ​​negatieve cyclus heeft, wordt deze afgekapt tot -0,7 volt.

Ook, wanneer de diode in tegengestelde richting is voorgespannen, kan de positieve halve cyclus onaangetast stromen. Daarom heb je een negatief clippercircuit wanneer je diode de negatieve halve cyclus van de ingangsspanning beperkt.

Kan de diode beide cycli knippen? Ja het kan. En je kunt beginnen met het maken van een omgekeerde parallelle verbinding van twee diodes. Bijgevolg is de eerste diode (D1) zal de positieve halve cyclus van de sinusvormige ingangsgolfvorm afkappen. Aan de andere kant zal de tweede diode (D2) de negatieve halve cyclus onderbreken.

Daarom kunt u de diode-clipping-circuits gebruiken om de negatieve halve cyclus, positieve halve cyclus of de twee te knippen. Dat gezegd hebbende, uw uitgangsgolfvormen zullen nul zijn - als u ideale diodes gebruikt. Maar als u een voorwaartse bias heeft, merkt u een spanningsdaling over de diodes. Daarom zullen de clipping-punten plaatsvinden bij +0,7 volt en -0,7 volt.

Maar u kunt een hogere waarde krijgen dan de drempel van ± 0,7 volt. En u kunt dit bereiken door een spanningsbias aan de diode toe te voegen.

Of u kunt veel diodes in serie schakelen om veelvouden van 0,7 volt te creëren.

Combinatie Clipper

Combinatie Diode Clipper

Bron:Researchgate

De combinatieclipper is handig wanneer u een deel van de positieve en negatieve halve cyclus van de ingangsspanning moet afsnijden. Dus wanneer uw ingangsspanning hoger is dan de (+V1) eerste batterijspanning van de D1, is er sprake van zware geleiding.

Maar uw D2 is omgekeerd bevooroordeeld.

Daarom zie je de uitgangsspanning of +V1 over de uitgang.

Als het gaat om het negatieve ingangsspanningssignaal, blijft uw diode (D1) omgekeerd voorgespannen. Dan gaat de +V1 nog een tijdje mee. Daarna zal het ingangssignaal de +V1 overtreffen.

Ook zal de tweede diode, of D2, zware geleiding hebben. Maar dit gebeurt alleen wanneer de ingangsspanning hoger is dan de grootte van de batterijspanning V2.

Dus de output blijft tijdens de negatieve cyclus op -V2. En dit is van toepassing zolang de -V2 kleiner is dan de ingangssignaalspanning.

Biased Diode Clipping Circuits

Biased Diode Clipping Circuit

Bron:Tutorialspoint

Een voorspanning is essentieel voor het genereren van diode-clipping-circuits voor spanningsgolfvormen op verschillende niveaus. Dus als u wilt dat uw diode voorwaarts wordt voorgespannen voor geleiding, moet uw V_BIAS + 0,7 V moet lager zijn dan de spanningsreeks over de reekscombinatie.

Als u bijvoorbeeld uw V_BIAS niveau bij 5,5 volt, kan er alleen een voorwaartse voorspanning zijn wanneer de spanning op de voorwaartse voorspanning significanter is dan 5,5 + 0,7 =6,2 volt. Daarom zal het circuit alle spanningsniveaus die hoger zijn dan dit biaspunt afkappen.

Negatieve Bias Diode Clipping

Wanneer u de voorspanning van de diode varieert, krijgt u een diodebegrenzingsniveau of een andere diode-clipping. U kunt dus twee vooringenomen clippingdiodes gebruiken als u de negatieve en positieve halve cycli wilt knippen.

Het is ook van vitaal belang op te merken dat u niet dezelfde voorspanning nodig hebt voor de positieve en negatieve diode-clipping. Uw positieve voorspanning kan bijvoorbeeld 8 Volt zijn, terwijl de negatieve voorspanning 10 is.

Positieve Bias Diode Clipping

U kunt beginnen met het omkeren van de voorspanning en diode van uw batterij. Bijgevolg, wanneer de diode geleidt in de negatieve cyclus van de uitgangsgolfvorm, zal de V_BIAS zal op een bepaald niveau blijven.

Diodeclipping van verschillende biasniveaus

De diode (D1) zal geleiden wanneer de spanning van de positieve halve cyclus +4,7 V bereikt. Vervolgens wordt de golfvorm beperkt tot +4,7 V.

Om de D2 te laten geleiden, moet de spanning ook -6,7 V bereiken. Daarom zal het circuit automatisch alle negatieve spanningen onder -6,7 V en positieve spanningen boven + 4,7 V afkappen.

Dat gezegd hebbende, zorg ervoor dat u de diode-clipping-niveaus niet te laag of een ingangsgolfvorm te hoog instelt. Of je hebt een blokgolfvormige golfvorm wanneer het circuit de twee golfvormpieken verwijdert.

Zenerdiode-clippingcircuits

Een voorspanning zorgt ervoor dat u de spanningsgolfvorm die afknipt nauwkeurig kunt regelen. Maar het nadeel van het gebruik van spanningsafhankelijke diode-clipping-circuits is het gebruik van nog een elektromotorische krachtbatterijbron. Daarom kunt u in plaats daarvan Zener-diodes gebruiken.

Zenerdiodes werken specifiek in het doorslaggebied met omgekeerde voorspanning. Daarom is het ideaal voor zenerdiode-clipping- of spanningsregelingstoepassingen.

Wanneer de Zener geleidt, gedraagt ​​hij zich als een gewone siliciumdiode met een voorwaartse spanningsval van 700 mV (0,7 V) in het voorwaartse gebied. Verder blijft in de spervoorspanning de spanning geblokkeerd. En dit blijft zo totdat de doorslagspanning van de Zenerdiodes bereikt.

De golfvorm clipt bij de Zener-spanning wanneer het Zener-diodecircuit in sperrichting staat. De cursus fungeert ook als een gewone diode met een junctiewaarde van 0,7 V tijdens de negatieve halve cyclus.

Toepassingen van het diode-clippingcircuit

U kunt de diode-clipping-circuits in de volgende toepassingen gebruiken:

• Voedingen
• Elimineert overmatige rimpelingen in signalen die een bepaald ruisniveau in FM-zenders overschrijden
• Het past bestaande golfvormen aan en maakt nieuwe
• Je kunt het gebruiken als een vrijloopdiode die transistors beschermt tegen tijdelijke effecten.
• Beperkt de spanningsinvoer in een apparaat

Laatste woorden

Een diode-clipping-circuit beperkt, voorkomt of snijdt effectief de ingangssignaalspanning of golfvorm onder of boven een bepaald niveau. En er zijn verschillende soorten clipping-circuits, afhankelijk van wat u wilt bereiken.

Dat gezegd hebbende, wat vind je van het onderwerp?

Heeft u hulp nodig bij het vinden van het beste diode-clipping-circuit voor uw project?

Neem gerust contact met ons op.