Diodų kirpimo grandinės: dizainas ir demonstravimas

Kaip rodo pavadinimas, „Clipper“ grandinė naudojama „apkarpyti“ įvesties signalo dalį, neiškraipant likusios bangos formos dalies. Tai bangų formavimo grandinė. Tai gali būti labai naudinga grandinėse, kuriose įvesties signalas pasiekia didesnę įtampos vertę nei tikėtasi. Šios grandinės gali būti įgyvendinamos įvairiai, atsižvelgiant į diodo konfigūraciją ar funkciją.

Karpymas atliekamas teigiamo arba neigiamo ciklo metu keičiant diodo konfigūraciją. Taigi yra teigiamų ar neigiamų kirpimo mašinų, priklausomai nuo to, kuris ciklas yra apkarpomas. Čia mes paaiškinsime ir pademonstruosime įvairių tipų kirpimo mašinas, naudodami osciloskopą.

Pagrindiniai kirpimo mašinų tipai yra šie:

Serija „Positive Clipper“
Serijos „Positive Clipper“ su įstriža įtampa
Serijos neigiamas kirpėjas
Serijos neigiamas kirpimo mašina su įstriža įtampa
„Shunt Positive Clipper“
„Shunt Positive Clipper“ su įstriža įtampa
„Shunt Negative Clipper“
Šuntas neigiamas kirpimo mašina su šališku įtampa
„Combinational Clipper“

1. „Positive Clipper“ serija

Kaip rodo pavadinimas, ši grandinė nutraukia teigiamą įvesties signalo pusės ciklą. Diodas jungiamas nuosekliai su išėjimu, kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje:

Norėdami sukurti grandinę, tiesiog vadovaukitės aukščiau pateikta schema. Pirmiausia prijunkite 12 V transformatoriaus gnybtą prie neigiamo diodo galo ir 10K rezistorių prijunkite prie teigiamo diodo galo, tada prijunkite transformatoriaus 0 V gnybtą prie kito rezistoriaus galo. Dabar prijunkite pirmąjį osciloskopo kanalą prie įvesties pusės, o antrąjį - prie išėjimo pusės. Įjunkite transformatorių ir osciloskopą. Ir pamatysite, kad išvesties signalo teigiamas pusės ciklas bus nutrauktas.

Teigiamo pusės ciklo metu diodas yra atvirkštinis, todėl nėra išėjimo įtampos, o neigiamo pusės ciklo metu diodas eina į priekį, o įtampos kritimas įvyksta išėjime. Taigi matome, kad teigiamas pusės ciklas nutrūko.

2. Serijos „Positive Clipper“ su įstriža įtampa

Daug kartų mums reikia iškirpti tik nedidelę dalį signalo. Tam naudojama išankstinė įtampa. Taigi, kai mes sujungsime šališkumo įtampą su varža, tada išėjimo įtampa yra skirtumas tarp įėjimo įtampos ir įtampos. Taip teigiama pusė nukerpama iki norimo įtampos lygio. Jei pateiksite neigiamą įtampą (2 pav.), Ji užklijuos tam tikrą neigiamo ciklo dalį, kaip parodyta žemiau, nes neigiama įtampa pridedama prie įėjimo įtampos.

3. Serijos neigiamas kirpėjas

Kaip rodo pavadinimas, ši grandinė nutraukia neigiamą įvesties signalo pusės ciklą. Diodas jungiamas nuosekliai su išėjimu, kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje:

Norėdami sukurti grandinę, tiesiog vadovaukitės aukščiau pateikta schema. Pirmiausia prijunkite transformatoriaus 12 V gnybtą prie teigiamo diodo galo ir 10K rezistorių prijunkite prie neigiamo diodo galo, tada prijunkite transformatoriaus 0 V gnybtą prie kito rezistoriaus galo. Dabar prijunkite pirmąjį osciloskopo kanalą prie įvesties pusės, o antrąjį - prie išėjimo pusės. Įjunkite transformatorių ir osciloskopą. Ir pamatysite, kad neigiamas išėjimo signalo pusės ciklas bus nutrauktas.

Teigiamo pusės ciklo metu diodas yra nukreiptas į priekį, taigi įtampos kritimas įvyksta išėjime, o neigiamo pusės ciklo metu diodas eina atvirkštiniu būdu ir išėjime nėra išėjimo įtampos. Taigi matome, kad neigiamas pusės ciklas nutrūko.

4. Serijos neigiamas kirpimo mašina su įstriža įtampa

Tai veikia tuo pačiu principu kaip ir pozityviai nusiteikęs serijos kliperis. Bet čia neigiama poslinkio įtampa naudojama neigiamos signalo dalies apkarpymui, nes teigiama poslinkio įtampa bus pridėta prie įėjimo įtampos.

5. „Shunt Positive Clipper“

„ Shunt / Parallel Clipper “ diodas yra prijungtas prie išėjimo pusės, o įėjimo pusėje - varža. Jis vadinamas lygiagrečiu, nes išvestis plėtojama lygiagrečiai diodui. Grandinės schema parodyta žemiau:

Norėdami sukurti grandinę, vadovaukitės aukščiau parodyta grandinės schema. Pirmiausia prijunkite 12 V transformatoriaus gnybtą prie 10K rezistoriaus ir prijunkite teigiamą diodo galą prie šio rezistoriaus, tada prijunkite transformatoriaus 0 V gnybtą prie neigiamo diodo galo. Dabar prijunkite pirmąjį osciloskopo kanalą prie įvesties pusės, o antrąjį - prie išėjimo pusės. Įjunkite transformatorių ir osciloskopą. Ir pamatysite, kad išvesties signalo teigiamas pusės ciklas bus nutrauktas.

Teigiamo pusinio ciklo metu diodas yra nukreiptas į priekį, taigi jis veikia kaip trumpasis jungimas ir trumpojo jungimo atveju nėra išėjimo įtampos. Dabar neigiamo pusės ciklo metu diodas eina atvirkštiniu būdu ir veikia kaip atvira grandinė, o išėjimo įtampa tampa lygi įėjimo įtampai. Taigi matome, kad teigiamas pusės ciklas nutrūko.

6. „Shunt Positive Clipper“ su įstriža įtampa

Šio tipo kirpimo mašinėlės veikia taip pat, kaip ir anksčiau aptarti įstrižiniai kirpimo įrenginiai, tačiau šį kartą šališkumo įtampa yra sujungta su diodu. Taigi teigiamas šališkumas pašalina tik teigiamą dalį, tačiau, nors jis yra neigiamas, jis taip pat pašalina tam tikrą neigiamo pusės ciklo dalį, kaip parodyta toliau pateiktoje diagramoje.

7. Šuntas neigiamas kirpėjas

Šis filtras suprojektuotas taip pat, kaip šunto teigiamas kirpėjas, tik diodas yra prijungtas atvirkščiai. Grandinės schema pateikta žemiau:

Pirmiausia prijunkite transformatoriaus 12 V gnybtą prie 10K rezistoriaus ir prijunkite neigiamą diodo galą prie šio rezistoriaus, tada prijunkite transformatoriaus 0 V gnybtą prie teigiamo diodo galo. Dabar prijunkite pirmąjį osciloskopo kanalą prie įvesties pusės, o antrąjį - prie išėjimo pusės. Įjunkite transformatorių ir osciloskopą. Ir pamatysite, kad išvesties signalo neigiamas pusės ciklas bus nutrauktas.

Teigiamo pusės ciklo metu diodas yra atvirkštinis, todėl jis veikia kaip atvira grandinė, o išėjimo įtampa tampa lygi įėjimo įtampai. Dabar per neigiamą pusės ciklą diodas eina į priekį ir veikia kaip trumpasis jungimas, o esant trumpam jungimui nėra išėjimo įtampos. Taigi matome, kad neigiamas pusės ciklas nutrūko.

8. Šuntas neigiamas kirpimo mašina su įstriža įtampa

Jie taip pat yra panašūs į serijinius neigiamus šališkus kirpimo mašinas, tačiau šį kartą įtampa yra sujungta su diodu. Norėdami pasiekti neigiamą ciklą, turite naudoti neigiamą šališkumo įtampą, o teigiamą - teigiamą.

9. Kombinaciniai kirpimo mašinėlės

Šie kirpimo įrankiai naudojami tam tikram lygiui pašalinti tiek teigiamą, tiek neigiamą ciklus. Norėdami tai pasiekti, du diodai naudojami priešingomis kryptimis. Norint reguliuoti kirpimą, galima taikyti įstrižinę įtampą taip, kad kirpimas būtų atliekamas įtampos skirtumui tarp įėjimo ir šališkumo įtampos. Grandinės schema pateikta žemiau:

Tiesiog vadovaukitės aukščiau parodyta grandinės schema. Ši grandinė yra tokia pati kaip ir pirmiau nurodytos lygiagrečios / šunto grandinės, tačiau čia mes panaudojome du diodus. Mes sukūrėme grandinę nenaudodami šališkos įtampos, todėl išėjime abu ciklai bus nukirpti.

Teigiamo pusės ciklo metu D2 yra nukreiptas į priekį, o D1 yra atvirkštinis. Taigi D2 taps trumpuoju jungimu, o D1 - atviru. Panašiai neigiamo pusės ciklo atveju bus priešinga pirmiau minėta sąlyga. Tačiau išvestis bus įtampos skirtumo lygyje ir kadangi mes nenaudojome šališkos įtampos, todėl abu ciklai bus nutraukti.