다이오드 클리퍼 회로 : 설계 및 데모

이름에서 알 수 있듯이 Clipper 회로는 파형의 나머지 부분을 왜곡하지 않고 입력 신호의 일부를 "클립"하는 데 사용됩니다. 웨이브 쉐이핑 회로입니다. 이것은 입력 신호가 예상 한 것보다 더 높은 전압 값을 얻는 회로에서 매우 유용 할 수 있습니다. 이러한 회로는 다이오드의 구성이나 기능에 따라 다양한 방식으로 구현 될 수 있습니다.

클리핑은 다이오드의 구성을 변경하여 포지티브 또는 네거티브 사이클로 수행됩니다. 따라서 클리핑되는주기에 따라 포지티브 또는 네거티브 클리퍼가 있습니다. 여기 에서는 오실로스코프를 사용하여 다양한 유형의 클리퍼 를 설명하고 시연 합니다.

클리퍼의 주요 유형은 다음과 같습니다.

1. 시리즈 포지티브 클리퍼
2. 바이어스 전압이있는 시리즈 포지티브 클리퍼
3. 시리즈 네거티브 클리퍼
4. 바이어스 전압이있는 직렬 네거티브 클리퍼
5. 션트 포지티브 클리퍼
6. 바이어스 전압이있는 션트 포지티브 클리퍼
7. 션트 네거티브 클리퍼
8. 바이어스 전압이있는 션트 네거티브 클리퍼
9. Combinational Clipper

1. 시리즈 포지티브 클리퍼

이름에서 알 수 있듯이이 회로는 입력 신호의 양의 반주기를 차단합니다. 다이오드는 아래 그림과 같이 출력과 직렬로 연결됩니다.

회로를 설계하려면 위의 회로도를 따르십시오. 먼저 변압기의 12V 단자를 다이오드의 음극에 연결하고 10K 저항을 다이오드의 양극에 연결 한 다음 변압기의 0V 단자를 저항의 다른 끝에 연결합니다. 이제 오실로스코프의 첫 번째 채널을 입력 측에 연결하고 두 번째 채널을 출력 측에 연결합니다. 변압기와 오실로스코프를 켭니다. 그리고 출력 신호의 양의 반주기가 잘리는 것을 볼 수 있습니다.

포지티브 하프 사이클 동안 다이오드는 역방향 바이어스이므로 출력 전압이 없으며 네거티브 하프 사이클 동안 다이오드는 순방향 바이어스가되고 전압 강하는 출력에서 ​​발생합니다. 따라서 우리는 양의 반주기가 잘리는 것을 볼 수 있습니다.

2. 바이어스 전압이있는 시리즈 포지티브 클리퍼

많은 경우 신호의 작은 부분 만 잘라 내면됩니다. 이를 위해 바이어스 전압이 사용됩니다. 따라서 바이어스 전압을 저항과 연결할 때 출력 전압은 입력 전압과 바이어스 전압의 차이입니다. 이것이 양의 절반이 원하는 전압 레벨로 클립 오프되는 방법입니다. 네거티브 전압을 제공 하면 (그림 2) 네거티브 전압이 입력 전압과 합산되기 때문에 아래와 같이 네거티브 사이클의 일부가 클리핑됩니다.

3. 시리즈 네거티브 클리퍼

이름에서 알 수 있듯이이 회로는 입력 신호의 음의 반주기를 잘라냅니다. 다이오드는 아래 그림과 같이 출력과 직렬로 연결됩니다.

회로를 설계하려면 위의 회로도를 따르십시오. 먼저 변압기의 12V 단자를 다이오드의 양극에 연결하고 10K 저항을 다이오드의 음극에 연결 한 다음 변압기의 0V 단자를 저항의 다른 끝에 연결합니다. 이제 오실로스코프의 첫 번째 채널을 입력 측에 연결하고 두 번째 채널을 출력 측에 연결합니다. 변압기와 오실로스코프를 켭니다. 그리고 출력 신호의 음의 반주기가 잘리는 것을 볼 수 있습니다.

포지티브 하프 사이클 동안 다이오드는 순방향 바이어스에 있으므로 전압 강하가 출력에서 ​​발생하고 네거티브 하프 사이클 동안 다이오드는 역 바이어스가되고 출력 전압은 출력 전압이 없습니다. 따라서 우리는 음의 반주기가 잘리는 것을 볼 수 있습니다.

4. 바이어스 전압이있는 직렬 네거티브 클리퍼

이것은 시리즈 포지티브 바이어스 클리퍼와 동일한 원리로 작동합니다. 그러나 여기서 음의 바이어스 전압은 양의 바이어스 전압이 입력 전압에 추가되기 때문에 신호의 음의 부분을 클리핑하는 데 사용됩니다.

5. 션트 포지티브 클리퍼

에서는 회생 / 병렬 클리퍼 다이오드는 출력 측에 접속되고, 저항은 입력 측에 접속된다. 출력이 다이오드와 병렬로 발생하기 때문에 병렬이라고합니다. 회로도는 다음과 같습니다.

회로를 설계하려면 위에 표시된 회로도를 따르십시오. 먼저 변압기의 12V 단자를 10K 저항에 연결하고 다이오드의 양극을이 저항에 연결 한 다음 변압기의 0V 단자를 다이오드의 음극에 연결합니다. 이제 오실로스코프의 첫 번째 채널을 입력 측에 연결하고 두 번째 채널을 출력 측에 연결합니다. 변압기와 오실로스코프를 켭니다. 그리고 출력 신호의 양의 반주기가 잘리는 것을 볼 수 있습니다.

양의 반주기 동안 다이오드는 순방향 바이어스에 있으므로 단락으로 작동하고 단락의 경우 출력 전압이 없습니다. 이제 네거티브 하프 사이클 동안 다이오드는 역 바이어스로 이동하여 개방 회로로 작동하고 출력 전압은 입력 전압과 동일하게됩니다. 따라서 우리는 양의 반주기가 잘리는 것을 볼 수 있습니다.

6. 바이어스 전압이있는 션트 포지티브 클리퍼

이 유형의 클리퍼는 앞에서 설명한 바이어스 클리퍼와 동일하게 작동하지만 이번에는 바이어스 전압이 다이오드와 연결됩니다. 따라서 포지티브 바이어스에서는 포지티브 부분 만 잘라내지만 음으로 바이어스되는 동안 아래 다이어그램에 표시된 것처럼 네거티브 하프 사이클의 일부도 잘라냅니다.

7. 션트 네거티브 클리퍼

이 필터는 션트 포지티브 클리퍼와 동일하게 설계되었으며 다이오드 만 반대로 연결됩니다. 회로도는 다음과 같습니다.

먼저 변압기의 12V 단자를 10K 저항에 연결하고 다이오드의 음극을이 저항에 연결 한 다음 변압기의 0V 단자를 다이오드의 양극에 연결합니다. 이제 오실로스코프의 첫 번째 채널을 입력 측에 연결하고 두 번째 채널을 출력 측에 연결합니다. 변압기와 오실로스코프를 켭니다. 그리고 출력 신호의 음의 반주기가 잘리는 것을 볼 수 있습니다.

양의 반주기 동안 다이오드는 역 바이어스이므로 개방 회로로 작동하고 출력 전압은 입력 전압과 같아집니다. 이제 네거티브 하프 사이클 동안 다이오드는 순방향 바이어스로 들어가 단락으로 작동하며 단락의 경우 출력 전압이 없습니다. 따라서 음의 반주기가 잘리는 것을 볼 수 있습니다.

8. 바이어스 전압이있는 션트 네거티브 클리퍼

또한 직렬 네거티브 바이어스 클리퍼와 유사하지만 이번에는 전압이 다이오드와 연결됩니다. 네거티브 바이어스 전압을 사용하여 네거티브 사이클에서 클리핑을 달성하고 포지티브 바이어스를 사용하여 포지티브 사이클을 클리핑해야합니다.

9. 조합 클리퍼스

이 클리퍼는 포지티브 및 네거티브 사이클을 일정 수준으로 잘라내 는 데 사용됩니다. 이를 위해 두 개의 다이오드가 반대 방향으로 사용됩니다. 클리핑을 조절하기 위해 입력 전압과 바이어스 전압 사이의 전압 차이에 클리핑이 수행되도록 바이어스 전압을 적용 할 수 있습니다. 회로도는 다음과 같습니다.

위에 표시된 회로도를 따르십시오. 이 회로는 위의 병렬 / 분로 회로와 동일하지만 여기서 두 개의 다이오드를 사용했습니다. 바이어스 전압을 사용하지 않고 회로를 만들었으므로 출력에서 ​​두 사이클이 모두 잘립니다.

양의 반주기 동안 D2는 순방향 바이어스이고 D1은 역방향 바이어스입니다. 따라서 D2는 단락이되고 D1은 개방 회로가됩니다. 마찬가지로 음의 반주기의 경우 위의 조건과 반대가 발생합니다. 그러나 출력은 전압 차이 수준에 있고 바이어스 전압을 사용하지 않았으므로 두 사이클이 모두 잘립니다.