다이오드 클램퍼 회로

이전에 교번 파형의 양 또는 음 부분을 잘라내는 데 사용되는 Clipper 회로에 대해 배웠습니다. 오늘 우리는 파형을 왜곡하지 않고 출력 신호의 DC 레벨을 클램핑하는 데 사용되는 클램퍼 회로, 즉 레벨 시프터 회로에 대해 알아 봅니다. 커패시터, 다이오드 및 저항을 사용하여 설계 할 수 있습니다. 클리퍼와 클램퍼의 차이점은 클리퍼 회로가 파형의 모양을 변경하지만 클램퍼는 출력 신호의 DC 레벨을 조작한다는 것입니다.

저항과 커패시터를 선택하는 동안 파형의 시간을 유지하므로 커패시터의 방전 시간을 알고 있어야합니다. 커패시터가 천천히 방전되도록 기간의 절반보다 상당히 커야합니다. 전해 콘덴서는 느리게 충전 및 방전되기 때문에 클램퍼 회로에 사용해서는 안됩니다. 방전 시간 (

)는 아래 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

t (타우) = RC

여기서 R은 회로에 사용되는 저항이고 C는 커패시터의 커패시턴스입니다.

있다 클램퍼 회로의 세 가지 유형을 중심으로 클램핑에 기반:

1. 긍정적 인 클램퍼
2. 네거티브 클램퍼
3. 편향된 클램퍼

긍정적 인 클램퍼

네거티브 사이클이 제로 전압 레벨 이상으로 클램핑 / 시프트되면 전체 신호가 포지티브 측으로 시프트되기 때문에 클램퍼 회로를 포지티브 클램퍼라고합니다. 설계하기에 정말 간단한 회로이므로 아래의 회로도를 따라야합니다.

먼저 변압기의 12V (AC 소스) 핀을 커패시터에 연결 한 다음 다이오드의 음극 단자를 커패시터의 다른 단자에 연결하고 양극 단자를 변압기의 0V 핀에 연결합니다. 이제 10K 저항을 다이오드에 병렬로 연결하십시오. 그림과 같이 오실로스코프의 채널 A를 입력 측에 연결하고 채널 B를 출력 측에 연결합니다. 이제 갈 준비가되었습니다. 변압기와 오실로스코프를 켜고 두 채널을 모두 0V 라인으로 조정하면 아래와 같이 채널 B가 위쪽으로 이동하는 것을 볼 수 있습니다.

첫 번째 양의 반주기 동안 다이오드는 역 바이어스되고 커패시터는 피크 값에서 충전되지 않습니다. 그러나 네거티브 하프 사이클 동안, 다이오드는 순방향 바이어스 얻고 커패시터는 피크 값을 V로 충전 _m. 그리고 출력 전압은 다음과 같습니다.

V _o = V _i + V _m

여기서 V _i 는 입력 전압, V _o 는 출력 전압, V _m 은 커패시터가 충전되는 최대 전압입니다. 따라서 출력은 + V _m 레벨 만큼 이동 합니다. 이 이동은 전적으로 커패시터에 저장된 전하에 의존합니다.

네거티브 클램퍼

포지티브 사이클이 0 전압 레벨 아래로 클램핑 / 시프트하면 전체 신호가 네거티브 측으로 시프트되기 때문에 클램퍼 회로를 네거티브 클램퍼라고합니다. 네거티브 클램퍼를 만드는 회로도는 다음과 같습니다.

먼저 변압기의 12V (AC 소스) 핀을 커패시터에 연결 한 다음 다이오드의 양극 단자를 커패시터의 다른 단자에 연결하고 음극 단자를 변압기의 0V 핀에 연결합니다. 이제 10K 저항을 다이오드에 병렬로 연결하십시오. 그림과 같이 오실로스코프의 채널 A를 입력 측에 연결하고 채널 B를 출력 측에 연결합니다. 이제 갈 준비가되었습니다. 변압기와 오실로스코프를 켜고 두 채널을 모두 0V 라인으로 조정하면 아래 그림과 같이 채널 B가 아래쪽으로 이동하는 것을 볼 수 있습니다. 채널 A는 노란색이고 채널 B는 파란색입니다.

동안 1 포지티브 하프 사이클 다이오드는 순방향 바이어스되고, 커패시터는 피크 값 V의 충전 얻을 _m 과 중에 네거티브 하프 사이클 다이오드는 역방향 바이어스와 개방 회로 역할을 얻는다. 따라서 출력 전압은 다음과 같습니다.

V _o = V _i + V _m

여기서 V _i 는 입력 전압, V _o 는 출력 전압, V _m 은 커패시터가 충전되는 최대 전압입니다. 따라서 출력은 음의 전압이기 때문에 –V _m 레벨 만큼 이동합니다. 이 이동은 전적으로 커패시터에 저장된 전하에 의존합니다.

편향된 클램퍼

바이어스 클램퍼는 앞에서 설명한 포지티브 및 네거티브 클램퍼와 다르지 않습니다. 다이오드가있는 바이어스 전압으로 구성됩니다.

따라서 바이어스 전압을 포지티브 클램퍼와 연결하면 출력 전압이 추가되고 바이어스 전압이 더 포지티브 레벨로 이동합니다.

그리고 바이어스 전압을 네거티브 클램퍼에 연결하면 출력 전압이 추가되고 바이어스 전압이 더 네거티브 레벨로 이동합니다.

그러나 네거티브 바이어스 전압을 포지티브 클램퍼 로 연결 하면 포지티브 레벨로 이동하는 대신 출력 전압에서 차감되기 때문에 일부 마이너스 레벨로 이동합니다.

그리고 포지티브 바이어스 전압을 네거티브 클램퍼와 연결 하면 네거티브 레벨로 이동하는 대신 출력 전압에서 차감되기 때문에 일부 포지티브 레벨로 이동합니다.

포지티브 바이어스 전압이 아래에 있는 포지티브 클램퍼를 설계했습니다.

네거티브 클램퍼는 다이오드와 바이어스 전압을 반대로 바꾸는 것만으로도 동일한 방식으로 설계 할 수 있습니다.

바이어스 전압은 어떤 값도 될 수 있지만 입력 전압보다 크거나 같으면 안됩니다.이 경우 출력이 나오지 않거나 클램핑이 반전 될 수 있기 때문입니다.