Các loại Dép và Kẹp có Ứng dụng

Điển hình dự án điện tử hoạt động ở các dải tín hiệu điện khác nhau và do đó, đối với những mạch điện , nó nhằm mục đích duy trì các tín hiệu trong một phạm vi cụ thể để có được các đầu ra mong muốn. Để nhận được đầu ra ở mức điện áp mong đợi, chúng tôi có các công cụ đa năng trong lĩnh vực điện và chúng được gọi là Clippers và Clampers. Bài viết này mô tả rõ ràng về tông đơ và kẹp, sự khác biệt của chúng và cách chúng hoạt động theo mức điện áp dự kiến.

Clippers và Clampers là gì?

Clippers và Clampers trong điện tử được sử dụng rộng rãi trong hoạt động của máy thu truyền hình tương tự và máy phát FM. Các tần số thay đổi nhiễu có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng phương pháp kẹp trong máy thu hình và trong Máy phát FM , các đỉnh nhiễu được giới hạn ở một giá trị cụ thể, trên đó các đỉnh quá mức có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng phương pháp cắt.

Clippers and Clampers Circuit

Mạch Clipper là gì?

Một thiết bị điện tử được sử dụng để tránh đầu ra của mạch vượt ra ngoài giá trị đặt trước (mức điện áp) mà không làm thay đổi phần còn lại của dạng sóng đầu vào được gọi là Mạch Clipper.

An mạch điện tử được sử dụng để thay đổi đỉnh dương hoặc đỉnh âm của tín hiệu đầu vào đến một giá trị xác định bằng cách dịch chuyển toàn bộ tín hiệu lên hoặc xuống để thu được các đỉnh tín hiệu đầu ra ở mức mong muốn được gọi là mạch kẹp.

Có nhiều loại máy cắt và mạch kẹp khác nhau như được thảo luận dưới đây.

Hoạt động của mạch Clipper

Mạch cắt có thể được thiết kế bằng cách sử dụng cả hai phần tử tuyến tính và phi tuyến tính nhu la điện trở , điốt, hoặc Linh kiện bán dẫn . Vì các mạch này chỉ được sử dụng để cắt dạng sóng đầu vào theo yêu cầu và để truyền dạng sóng, chúng không chứa bất kỳ phần tử lưu trữ năng lượng nào như tụ điện. Nhìn chung, tông đơ được phân thành hai loại: Tông đơ dòng và tông đơ Shunt.

Dép tông

Máy cắt hàng loạt một lần nữa được phân loại thành máy cắt hàng loạt âm và máy cắt hàng loạt tích cực như sau:

Bộ cắt âm hàng loạt

Hình trên cho thấy một loạt các bộ cắt âm với các dạng sóng đầu ra của chúng. Trong nửa chu kỳ dương, điốt (được coi là điốt lý tưởng) xuất hiện trong phân cực thuận và dẫn sao cho toàn bộ nửa chu kỳ dương của đầu vào xuất hiện trên điện trở được nối song song dưới dạng sóng đầu ra.

Trong nửa chu kỳ âm, diode được phân cực ngược. Không có đầu ra xuất hiện trên điện trở. Do đó, nó cắt nửa chu kỳ âm của dạng sóng đầu vào, và do đó, nó được gọi là một chuỗi cắt âm.

Bộ cắt âm hàng loạt

Bộ cắt âm loạt với Vr dương

Bộ cắt âm nối tiếp với điện áp tham chiếu dương tương tự như bộ cắt âm nối tiếp, nhưng trong trường hợp này, điện áp chuẩn dương được thêm vào nối tiếp với điện trở. Trong nửa chu kỳ dương, điốt bắt đầu dẫn điện chỉ sau khi giá trị điện áp anốt của nó vượt quá giá trị điện áp catốt. Vì điện áp catốt trở nên bằng điện áp tham chiếu, đầu ra xuất hiện trên điện trở sẽ như trong hình trên.

Bộ cắt âm hàng loạt với Vr dương

Bộ cắt âm nối tiếp với điện áp tham chiếu âm tương tự như bộ cắt âm nối tiếp với điện áp chuẩn dương, nhưng thay vì Vr dương ở đây một Vr âm được mắc nối tiếp với điện trở, làm cho điện áp catốt của diode trở thành điện áp âm. .

Do đó trong nửa chu kỳ dương, toàn bộ đầu vào xuất hiện dưới dạng đầu ra trên điện trở, và trong nửa chu kỳ âm, đầu vào xuất hiện dưới dạng đầu ra cho đến khi giá trị đầu vào sẽ nhỏ hơn điện áp tham chiếu âm, như thể hiện trong hình.

Bộ cắt âm hàng loạt với Vr âm

Dòng Clipper tích cực

Mạch cắt dương nối tiếp được kết nối như trong hình. Trong nửa chu kỳ dương, diode trở thành phân cực ngược và không có đầu ra nào được tạo ra trên điện trở, và trong nửa chu kỳ âm, diode dẫn điện và toàn bộ đầu vào xuất hiện dưới dạng đầu ra trên điện trở.

Dòng Clipper tích cực

Dòng Clipper tích cực với Vr âm

Nó tương tự như bộ cắt dương nối tiếp ngoài điện áp chuẩn âm mắc nối tiếp với một điện trở và ở đây, trong nửa chu kỳ dương, đầu ra xuất hiện trên điện trở dưới dạng điện áp chuẩn âm.

Dòng Clipper tích cực với Vr âm

Trong nửa chu kỳ âm, đầu ra được tạo ra sau khi đạt giá trị lớn hơn điện áp tham chiếu âm, như thể hiện trong hình trên.

Dòng Clipper tích cực với Vr tích cực

Thay vì điện áp chuẩn âm, một điện áp chuẩn dương được kết nối để có được bộ cắt dương nối tiếp với điện áp chuẩn dương. Trong nửa chu kỳ dương, điện áp tham chiếu xuất hiện dưới dạng đầu ra trên điện trở và trong nửa chu kỳ âm, toàn bộ đầu vào xuất hiện dưới dạng đầu ra trên điện trở.

Shunt Clippers

Tông đơ shunt được phân thành hai loại: tông đơ shunt âm và tông đơ shunt dương.

Shunt Tiêu cực Clipper

Bộ cắt âm Shunt được kết nối như trong hình trên. Trong nửa chu kỳ dương, toàn bộ đầu vào là đầu ra, và trong nửa chu kỳ âm, diode dẫn điện khiến không có đầu ra nào được tạo ra từ đầu vào.

Shunt Tiêu cực Clipper

Shunt Trình cắt âm thanh với Vr tích cực

Một điện áp tham chiếu dương nối tiếp được thêm vào diode như thể hiện trong hình. Trong nửa chu kỳ dương, đầu vào được tạo ra dưới dạng đầu ra, và trong nửa chu kỳ âm, điện áp tham chiếu dương sẽ là điện áp đầu ra như hình dưới đây.

Shunt Trình cắt âm thanh với Vr tích cực

Shunt Trình cắt âm thanh với Vr âm

Thay vì điện áp tham chiếu dương, điện áp tham chiếu âm được mắc nối tiếp với diode để tạo thành bộ cắt âm shunt với điện áp tham chiếu âm. Trong nửa chu kỳ dương, toàn bộ đầu vào xuất hiện dưới dạng đầu ra và trong nửa chu kỳ âm, điện áp tham chiếu xuất hiện dưới dạng đầu ra như thể hiện trong hình dưới đây.

Shunt Trình cắt âm thanh với Vr âm

Shunt Positive Clipper

Trong nửa chu kỳ dương, diode ở chế độ dẫn và không có đầu ra nào được tạo ra và trong nửa chu kỳ âm, toàn bộ đầu vào xuất hiện dưới dạng đầu ra vì diode phân cực ngược như thể hiện trong hình dưới đây.

Shunt Positive Clipper

Shunt Clipper tích cực với Vr âm

Trong nửa chu kỳ dương, điện áp chuẩn âm mắc nối tiếp với diode xuất hiện như đầu ra và trong nửa chu kỳ âm, diode dẫn cho đến khi giá trị điện áp đầu vào lớn hơn điện áp chuẩn âm và đầu ra tương ứng sẽ được tạo ra.

Shunt Positive Clipper với Positive Vr

Trong nửa chu kỳ dương, diode dẫn điện làm cho điện áp tham chiếu dương xuất hiện dưới dạng điện áp đầu ra và trong nửa chu kỳ âm, toàn bộ đầu vào được tạo ra như đầu ra vì diode được phân cực ngược.

Ngoài dụng cụ cắt dương và cắt âm, có một dụng cụ cắt kết hợp được sử dụng để cắt cả hai chu kỳ dương và âm như được thảo luận dưới đây.

Clipper dương-âm với điện áp tham chiếu Vr

Mạch được kết nối như trong hình với điện áp chuẩn Vr, điốt D1 & D2 . Trong nửa chu kỳ tích cực, diode D1 dẫn điện làm cho điện áp tham chiếu mắc nối tiếp với D1 xuất hiện trên đầu ra.

Trong chu kỳ âm, diode D2 dẫn điện làm cho điện áp tham chiếu âm được kết nối qua D2 xuất hiện như đầu ra tương ứng.

Clipper Circuits bằng cách Clipper cả Half Waves

mạch cắt bằng cách cắt cả hai nửa sóng được thảo luận dưới đây.

Đối với chu kỳ nửa tích cực Là

Ở đây, phía cực âm của điốt D1 được nối với điện áp một chiều dương và cực dương nhận được một điện áp dương khác nhau. Theo cách tương tự, phía cực dương của điốt D2 được nối với điện áp âm một chiều và phía cực âm nhận điện áp dương thay đổi. Tại thời điểm của nửa chu kỳ dương, điốt D2 sẽ hoàn toàn ở điều kiện phân cực ngược. Ở đây, các phương trình được biểu diễn như sau:

Khi điện áp đầu vào nhỏ hơn Vdc1 + Vd1 khi điốt ở điều kiện phân cực ngược, thì điện áp đầu ra là Vin (điện áp đầu vào)

Khi điện áp đầu vào lớn hơn Vdc1 + Vd1 khi D1 ở trạng thái phân cực chuyển tiếp và D2 ​​ở điều kiện phân cực ngược, thì điện áp đầu ra là Vdc1 + Vd1

Đối với nửa chu kỳ âm

Ở đây, phía cực âm của điốt D1 được kết nối với điện áp một chiều dương và cực dương nhận được một điện áp âm khác nhau. Theo cách tương tự, phía cực dương của điốt D2 được nối với điện áp âm một chiều và phía cực âm nhận điện áp âm thay đổi. Tại thời điểm của nửa chu kỳ dương, điốt D2 sẽ hoàn toàn ở điều kiện phân cực ngược. Ở đây, các phương trình được biểu diễn như sau:

Khi điện áp đầu vào nhỏ hơn Vdc2 + Vd2 khi điốt ở điều kiện phân cực ngược, thì điện áp đầu ra là Vin (điện áp đầu vào)

Khi điện áp đầu vào lớn hơn Vdc2 + Vd2 khi D2 ở trạng thái phân cực chuyển tiếp và D1 ở điều kiện phân cực ngược, thì điện áp đầu ra là (-Vdc2 - Vd2)

Trong các mạch cắt cắt cả hai nửa sóng, phạm vi cắt âm và dương có thể khác nhau một cách riêng biệt có nghĩa là các mức điện áp + ve và -ve có thể khác nhau. Chúng cũng được gọi là mạch cắt phụ thuộc song song. Nó được vận hành bằng cách sử dụng hai nguồn điện áp và hai điốt được nối ngược chiều với nhau.

Cắt cả hai nửa sóng

Cắt qua Diode Zener

Đây là loại mạch cắt khác

Ở đây, diode Zener có chức năng như cắt điốt phân cực trong đó điện áp phân cực giống với điện áp ở điều kiện đánh thủng diode. Trong loại mạch cắt này, tại thời điểm của nửa chu kỳ + ve, diode ở điều kiện phân cực ngược và tín hiệu clip ở điều kiện điện áp Zener.

Và tại thời điểm của nửa chu kỳ -ve, diode hoạt động bình thường ở điều kiện điện áp Zener là 0,7V. Để cắt cả hai nửa chu kỳ của dạng sóng, khi đó các điốt được nối giống như điốt nối tiếp nhau.

Meany by Clamper là gì?

Các mạch kẹp còn được gọi là bộ khôi phục DC. Các mạch này đặc biệt được sử dụng để chuyển các dạng sóng được áp dụng sang mức cao hơn hoặc thấp hơn của điện áp chuẩn DC mà không cho thấy tác động đến hình dạng của dạng sóng. Sự dịch chuyển này có xu hướng sửa đổi mức Vdc của sóng được áp dụng. Các mức đỉnh của sóng có thể được thay đổi qua bộ kẹp diode vì vậy chúng thậm chí còn được gọi là bộ chuyển cấp. Về vấn đề này, mạch kẹp chủ yếu được phân loại là mạch kẹp âm và dương.

Làm việc của mạch kẹp

Đỉnh âm hoặc dương của tín hiệu có thể được định vị ở mức mong muốn bằng cách sử dụng các mạch kẹp. Vì chúng ta có thể thay đổi các mức đỉnh của tín hiệu bằng cách sử dụng một bộ kẹp, do đó, nó còn được gọi là bộ dịch chuyển mức.

Mạch kẹp bao gồm một tụ điện và diode mắc song song trên tải. Mạch kẹp phụ thuộc vào sự thay đổi hằng số thời gian của tụ điện. Tụ điện phải được chọn sao cho trong quá trình diode dẫn điện, tụ điện phải đủ để nạp điện nhanh và trong thời gian diode không dẫn điện, tụ điện không được phóng điện mạnh. Bộ kẹp được phân loại là bộ kẹp âm và dương dựa trên phương pháp kẹp.

Kẹp âm bản

Trong nửa chu kỳ tích cực, diode đầu vào ở trong phân cực chuyển tiếp và khi diode dẫn điện - tụ điện được sạc (lên đến giá trị đỉnh của nguồn cung cấp đầu vào). Trong nửa chu kỳ âm, nghịch lưu không dẫn và điện áp đầu ra trở nên bằng tổng của điện áp đầu vào và điện áp lưu trên tụ điện.

Kẹp âm bản

Kẹp âm với Vr dương

Nó tương tự như bộ kẹp âm, nhưng dạng sóng đầu ra được dịch chuyển theo hướng dương bởi điện áp tham chiếu dương. Khi điện áp tham chiếu dương được mắc nối tiếp với diode, trong nửa chu kỳ dương, mặc dù diode dẫn điện, điện áp đầu ra trở nên bằng điện áp tham chiếu, do đó đầu ra được kẹp theo hướng dương như thể hiện trong hình dưới đây .

Kẹp âm với Vr dương

Kẹp âm với Vr âm

Bằng cách đảo ngược các hướng điện áp tham chiếu, điện áp tham chiếu âm được mắc nối tiếp với diode như thể hiện trong hình trên. Trong nửa chu kỳ dương, điốt bắt đầu dẫn điện trước 0, vì catốt có điện áp tham chiếu âm, nhỏ hơn điện áp tham chiếu bằng 0 và do đó, dạng sóng được kẹp về hướng âm bởi giá trị điện áp tham chiếu .

Kẹp âm với Vr âm

Kẹp tích cực

Nó gần tương tự như mạch kẹp âm, nhưng diode được nối theo chiều ngược lại. Trong nửa chu kỳ dương, điện áp trên các cực đầu ra bằng tổng của điện áp đầu vào và điện áp của tụ điện (coi như ban đầu tụ điện được sạc đầy).

Kẹp tích cực

Trong nửa chu kỳ âm của đầu vào, diode bắt đầu dẫn điện và sạc tụ điện nhanh chóng đến giá trị đầu vào đỉnh của nó. Do đó các dạng sóng được kẹp theo hướng dương như hình trên.

Kẹp dương với Vr tích cực

Một điện áp chuẩn dương được mắc nối tiếp với điốt của bộ kẹp dương như trong mạch. Trong nửa chu kỳ tích cực của đầu vào, điốt dẫn điện như ban đầu, điện áp cung cấp nhỏ hơn điện áp chuẩn dương cực dương.

Kẹp dương với Vr tích cực

Nếu một khi điện áp catốt lớn hơn điện áp anốt thì điốt ngừng dẫn. Trong nửa chu kỳ âm, điốt dẫn điện và tích điện cho tụ điện. Đầu ra được tạo ra như trong hình.

Kẹp dương với Vr âm

Chiều của điện áp tham chiếu bị đảo ngược, được mắc nối tiếp với diode làm cho nó trở thành điện áp tham chiếu âm. Trong nửa chu kỳ dương, diode sẽ không dẫn điện, sao cho đầu ra bằng điện áp tụ điện và điện áp đầu vào.

Kẹp dương với Vr âm

Trong nửa chu kỳ âm, điốt bắt đầu dẫn điện chỉ sau khi giá trị điện áp catốt nhỏ hơn điện áp anốt. Do đó, các dạng sóng đầu ra được tạo ra như trong hình trên.

Clippers và Clampers sử dụng Op-Amp

Vì vậy, dựa trên op-amp, tông đơ và kẹp chủ yếu được phân thành hai loại và đó là loại dương và loại âm. Hãy cho chúng tôi biết hoạt động của kẹp và kẹp sử dụng op-amp .

Clippers sử dụng Op-Amp

Trong mạch bên dưới, một sóng sin của điện áp Vt được áp dụng cho đầu không đảo của op-amp và giá trị Vref có thể thay đổi bằng cách thay đổi giá trị R2. Thao tác này được giải thích như sau đối với bộ cắt dương:

• Khi Vi (điện áp đầu vào) nhỏ hơn Vref, thì quá trình dẫn trong D1 diễn ra và mạch hoạt động như một bộ theo điện áp. Vì vậy, Vo vẫn giống như điện áp đầu vào cho điều kiện Vi
• Khi Vi (điện áp đầu vào) lớn hơn Vref, thì sẽ không có dẫn điện, và mạch hoạt động như một vòng hở vì phản hồi không theo cách đóng. Vì vậy, Vo vẫn giống như một điện áp tham chiếu cho điều kiện Vi> Vref

Đối với máy cắt âm bản, hoạt động là

Trong mạch bên dưới, một sóng sin của điện áp Vt được áp dụng cho đầu không đảo của op-amp và giá trị Vref có thể thay đổi bằng cách thay đổi giá trị R2.

• Khi Vi (điện áp đầu vào) lớn hơn Vref, thì sự dẫn trong D1 diễn ra và mạch hoạt động như một bộ theo điện áp. Vì vậy, Vo vẫn giống như điện áp đầu vào cho điều kiện Vi> Vref
• Khi Vi (điện áp đầu vào) nhỏ hơn Vref, thì sẽ không có dẫn điện, và mạch hoạt động như một vòng hở vì phản hồi không theo cách đóng. Vì vậy, Vo vẫn giống như điện áp tham chiếu cho điều kiện Vi

Kẹp sử dụng Op-Amp

Hoạt động của mạch kẹp tích cực được giải thích như sau:

Tại đây, một sóng hình sin được áp dụng cho đầu đảo ngược của op-amp bằng cách sử dụng tụ điện và điện trở. Điều này tương ứng với tín hiệu AC được áp dụng cho thiết bị đầu cuối đảo ngược của op-amp. Trong khi Vref được áp dụng cho đầu cuối không đảo ngược op-amp.

Mức của Vref có thể được chọn bằng cách sửa đổi giá trị của R2. Ở đây, Vref là một giá trị dương và đầu ra là Vi + Vref trong đó điều này tương ứng với mạch kẹp tạo ra đầu ra nơi Vi sẽ có sự dịch chuyển dọc hướng lên lấy Vref làm điện áp tham chiếu.

Và trong mạch kẹp âm, sóng hình sin được áp dụng cho đầu đảo ngược của op-amp bằng cách sử dụng tụ điện và điện trở. Điều này tương ứng với tín hiệu AC được áp dụng cho thiết bị đầu cuối đảo ngược của op-amp. Trong khi Vref được áp dụng cho đầu cuối không đảo ngược op-amp.

Mức của Vref có thể được chọn bằng cách sửa đổi giá trị của R2. Ở đây, Vref là một giá trị âm, và đầu ra là Vi + Vref trong đó điều này tương ứng với mạch kẹp tạo ra đầu ra nơi Vi sẽ có sự dịch chuyển dọc xuống lấy Vref làm điện áp tham chiếu.

Sự khác biệt giữa Clippers và Clampers

Phần này giải thích rõ ràng sự khác biệt chính giữa mạch kẹp và mạch kẹp

Các ứng dụng của Clippers và Clampers

Các ứng dụng của tông đơ Chúng tôi:

• Chúng thường được sử dụng để tách tín hiệu đồng bộ hóa khỏi tín hiệu hình ảnh tổng hợp.
• Có thể hạn chế hoặc cắt bớt các xung nhiễu quá mức trên một mức nhất định trong máy phát FM bằng cách sử dụng bộ cắt loạt.
• Để tạo ra các dạng sóng mới hoặc định hình dạng sóng hiện có, các máy cắt được sử dụng.
• Ứng dụng điển hình của bộ cắt điốt là để bảo vệ các bóng bán dẫn khỏi quá độ, như một điốt quay tự do được kết nối song song qua tải cảm ứng.
• A thường xuyên sử dụng bộ chỉnh lưu nửa sóng trong bộ cung cấp điện là một ví dụ điển hình của một tông đơ. Nó cắt nửa sóng âm hoặc dương của đầu vào.
• Clippers có thể được sử dụng như bộ giới hạn điện áp và bộ chọn biên độ.

Các ứng dụng của kẹp Chúng tôi:

• Mạch phát và thu phức tạp của bộ kẹp truyền hình được sử dụng như một chất ổn định đường cơ sở để xác định các phần của tín hiệu độ chói đến các mức đặt trước.
• Bộ kẹp còn được gọi là bộ khôi phục dòng điện một chiều vì chúng kẹp các dạng sóng vào điện thế một chiều cố định.
• Chúng thường được sử dụng trong thiết bị thử nghiệm, sonar và hệ thống radar .
• Để bảo vệ bộ khuếch đại từ các tín hiệu sai số lớn, bộ kẹp được sử dụng.
• Kẹp có thể được sử dụng để loại bỏ các biến dạng
• Để cải thiện bộ kẹp thời gian khôi phục ổ đĩa quá mức được sử dụng.
• Kẹp có thể được sử dụng như bộ đôi điện áp hoặc nhân điện áp .

Đây là tất cả các ứng dụng chi tiết của cả máy cắt và máy kẹp.

Các mạch kẹp và kẹp được sử dụng để tạo khuôn dạng sóng theo hình dạng yêu cầu và phạm vi quy định. Máy cắt và kẹp được thảo luận trong bài viết này có thể được thiết kế bằng cách sử dụng điốt. Bạn có biết cái nào khác không các yếu tố điện và điện tử với cái gì tông đơ và kẹp có thể được thiết kế? Nếu bạn đã hiểu sâu về bài viết này, hãy đưa ra phản hồi của bạn và đăng các truy vấn và ý tưởng của bạn dưới dạng nhận xét trong phần bên dưới.