Diódavágó áramkörök: tervezés és bemutatás

Ahogy a neve is sugallja, a Clipper áramkört arra használják, hogy a bemeneti jel egy részét „becsípje” anélkül, hogy torzítaná a hullámalak fennmaradó részét. Ez egy hullámalakító áramkör. Ez nagyon hasznos lehet azokban az áramkörökben, ahol a bemeneti jel magasabb feszültségértéket ér el, mint a várt. Ezek az áramkörök a dióda konfigurációjától vagy funkciójától függően különböző módon valósíthatók meg.

A nyírás pozitív vagy negatív ciklusban történik a dióda konfigurációjának megváltoztatásával. Tehát vannak pozitív vagy negatív vágógépek attól függően, hogy melyik ciklust vágják le. Itt oszcilloszkóp segítségével elmagyarázzuk és bemutatjuk a különböző típusú nyírógépeket.

A nyírógépek fő típusai:

1. Sorozat pozitív Clipper
2. Sorozat pozitív nyírógép előfeszített feszültséggel
3. Negatív Clipper sorozat
4. Sorozat negatív nyírógép előfeszített feszültséggel
5. Shunt Positive Clipper
6. Söntpozitív nyírógép előfeszített feszültséggel
7. Shunt Negative Clipper
8. Shunt Negatív Clipper előfeszített feszültséggel
9. Kombinációs Clipper

1. Pozitív Clipper sorozat

Ahogy a neve is mutatja, ez az áramkör levágja a bemeneti jel pozitív félciklusát. A dióda sorba van kötve a kimenettel az alábbi ábra szerint:

Az áramkör megtervezéséhez kövesse a fenti kapcsolási rajzot. Először csatlakoztassa a transzformátor 12 V-os csatlakozóját a dióda negatív végéhez, és csatlakoztasson egy 10 K-os ellenállást a dióda pozitív végéhez, majd csatlakoztassa a transzformátor 0 V-os csatlakozóját az ellenállás másik végéhez. Most csatlakoztassa az oszcilloszkóp első csatornáját a bemeneti oldalra, a második csatornát pedig a kimeneti oldalra. Kapcsolja be a transzformátort és az oszcilloszkópot. És látni fogja, hogy a kimeneti jel pozitív félciklusa kikapcsol.

A pozitív félciklus alatt a dióda fordított előfeszítéssel rendelkezik, így nincs kimeneti feszültség, és a negatív félciklus alatt a dióda előre torzul, és a feszültségesés a kimeneten történik. Ennélfogva a pozitív félciklust levágjuk.

2. Sorozat pozitív nyírógép előfeszített feszültséggel

Sokszor csak a jel egy kis részére van szükségünk levágásra. Ehhez torzító feszültséget használnak. Tehát amikor összekapcsoljuk az előfeszültséget az ellenállással, akkor a kimeneti feszültség különbség a bemeneti feszültség és az előfeszültség között. A pozitív fél így klipel a kívánt feszültségszintre. Ha negatív feszültséget ad meg (2. ábra), akkor a negatív ciklus egy részét az alábbiak szerint vágja le, mert a negatív feszültség összeadódik a bemeneti feszültséggel.

3. Sorozat negatív Clipper

Ahogy a neve is mutatja, ez az áramkör levágja a bemeneti jel negatív félciklusát. A dióda sorba van kötve a kimenettel az alábbi ábra szerint:

Az áramkör megtervezéséhez kövesse a fenti kapcsolási rajzot. Először csatlakoztassa a transzformátor 12 V-os kapcsait a dióda pozitív végéhez, és csatlakoztasson egy 10 K-os ellenállást a dióda negatív végéhez, majd csatlakoztassa a transzformátor 0 V-os csatlakozóját az ellenállás másik végéhez. Most csatlakoztassa az oszcilloszkóp első csatornáját a bemeneti oldalra, a második csatornát pedig a kimeneti oldalra. Kapcsolja be a transzformátort és az oszcilloszkópot. És látni fogja, hogy a kimenőjel negatív félciklusa kikapcsol.

A pozitív félciklus alatt a dióda előre van torzítva, így a feszültségesés a kimeneten történik, a negatív félciklus alatt pedig a dióda fordított előfeszítéssel megy végbe, és a kimeneten nincs kimeneti feszültség. Ennélfogva a negatív félciklust levágjuk.

4. Sorozat negatív Clipper előfeszített feszültséggel

Ez ugyanazon az elven működik, mint a sorozat pozitív elfogult clipperje. De itt negatív előfeszültséget használnak a jel negatív részének klipelésére, mert a pozitív előfeszültség hozzáadódik a bemeneti feszültséghez.

5. Shunt Positive Clipper

A Shunt / Parallel Clipperben a dióda csatlakozik a kimeneti oldalhoz, az ellenállás pedig a bemeneti oldalon. Párhuzamosnak hívják, mert a kimenetet a diódával párhuzamosan fejlesztik. A kapcsolási rajz az alábbiakban látható:

Az áramkör megtervezéséhez kövesse a fenti kapcsolási rajzot. Először csatlakoztassa a transzformátor 12 V-os kapcsait 10K ellenállásra, és csatlakoztassa a dióda pozitív végét ehhez az ellenálláshoz, majd csatlakoztassa a transzformátor 0 V-os csatlakozóját a dióda negatív végéhez. Most csatlakoztassa az oszcilloszkóp első csatornáját a bemeneti oldalra, a második csatornát pedig a kimeneti oldalra. Kapcsolja be a transzformátort és az oszcilloszkópot. És látni fogja, hogy a kimenőjel pozitív félciklusa kikapcsol.

A pozitív félciklus alatt a dióda előre irányú, így rövidzárlatként működik, és rövidzárlat esetén nincs kimeneti feszültség. Most a negatív félciklus alatt a dióda fordított előfeszítéssel megy, és nyitott áramkörként működik, és a kimeneti feszültség megegyezik a bemeneti feszültséggel. Ennélfogva a pozitív félciklust levágjuk.

6. Shunt Positive Clipper előfeszített feszültséggel

Ez a típusú nyírógép ugyanúgy működik, mint a korábban tárgyalt előfeszített nyírógép, de ezúttal az előfeszítő feszültség diódával van összekötve. Tehát a pozitív torzításban csak a pozitív részt vágja le, de míg negatívan elfogult, a negatív félciklus egy részét is levágja, amint az az alábbi ábrán látható.

7. Shunt Negative Clipper

Ezt a szűrőt ugyanúgy tervezték, mint a sönt pozitív nyírógépét, csak a diódát fordítva csatlakoztatták. A kapcsolási rajz az alábbiakban látható:

Először csatlakoztassa a transzformátor 12 V-os kapcsait 10K ellenállásra, és csatlakoztassa a dióda negatív végét ehhez az ellenálláshoz, majd csatlakoztassa a transzformátor 0 V-os csatlakozóját a dióda pozitív végéhez. Most csatlakoztassa az oszcilloszkóp első csatornáját a bemeneti oldalra, a második csatornát pedig a kimeneti oldalra. Kapcsolja be a transzformátort és az oszcilloszkópot. És látni fogja, hogy a kimenőjel negatív félciklusa kikapcsol.

A pozitív fél ciklus alatt a dióda fordított előfeszítéssel rendelkezik, így nyitott áramkörként működik, és a kimeneti feszültség megegyezik a bemeneti feszültséggel. Most a negatív félciklus alatt a dióda előrefeszültségben megy, rövidzárlatként működik, és rövidzárlat esetén nincs kimeneti feszültség. Ennélfogva a negatív félciklust levágjuk.

8. Shunt Negative Clipper előfeszített feszültséggel

Hasonlítanak a sorozat negatív előfeszített nyírógépekhez is, de ezúttal a feszültséget diódával kapcsolják össze. A negatív előfeszültséget kell használnia a negatív ciklusban történő kivágáshoz, a pozitív előfeszítést pedig a pozitív ciklus kivágásához.

9. Kombinációs olló

Ezekkel az ollóval mind a pozitív, mind a negatív ciklust valamilyen szinten levágják. Ennek megvalósításához két diódát használnak ellentétes irányban. A kivágás szabályozásához előfeszültség alkalmazható úgy, hogy a vágás a bemeneti és az előfeszültség közötti feszültségkülönbségre történjen. A kapcsolási rajz az alábbiakban látható:

Csak kövesse a fenti kapcsolási rajzot. Ez az áramkör megegyezik a fenti párhuzamos / sönt áramkörökkel, de itt két diódát használtunk. Az áramkört úgy készítettük el, hogy nem használtuk az előfeszítő feszültséget, így a kimeneten mindkét ciklus levágásra kerül.

Pozitív félciklus alatt a D2 előre torzul, D1 pedig fordított előfeszítéssel. Tehát a D2 rövidzárlat lesz, a D1 pedig nyitott áramkör. És a negatív félciklushoz hasonlóan a fenti feltétel ellentéte is bekövetkezik. De a kimenet a feszültségkülönbség szintjén lesz, és mivel nem használtuk az előfeszítő feszültséget, így mindkét ciklus levágódik.