V elektronických obvodech často potřebujeme regulovat napětí, abychom zabránili příliš vysokým nebo příliš nízkým signálům. V tomto případě se používá obvod pro ořezávání napětí. Jeho funkcí je „ořezat“ nepotřebné části signálu a udržet průběh signálu v příslušném rozsahu. Například kladný ořezávač odstraní kladnou polovinu signálu, zatímco záporný ořezávač odstraní zápornou polovinu. Pochopení těchto principů nám pomáhá navrhovat stabilnější obvody.
Tento článek vám řekne, co je to zapojení Clipperu, a v kombinaci s přehlednými schématy zapojení Clipperu představí různé typy zapojení Clipperu a jejich praktické využití.
Co je to Clipperův obvod?
Omezovač napětí je druh obvodu používaného k „ořezávání“ částí s nadměrně vysokým nebo nízkým napětím, aniž by se změnily ostatní části signálu. Tento typ obvodu obvykle používá diody k řízení výstupního tvaru vlny a často se používá při zpracování signálu a regulaci napětí. Na rozdíl od omezovače napětí omezovač zcela odstraní signál, který přímo překračuje nastavený rozsah. Co je tedy omezovač napětí? Jednoduše řečeno, je to vlastně jednoduchý způsob řízení napětí, který může chránit elektronické součástky nebo standardizovat signály.
Jak fungují obvody Clipper
Ořezávací obvod je druh obvodu používaného k „ořezávání“ součástí s nadměrně vysokým nebo nízkým napětím. Používá hlavně diody a někdy i předpětí, aby zabránil překročení nastavené úrovně napětí signálu, a tím zabránil příliš vysokému napětí, které by ovlivnilo následující obvody.
Když do obvodu vstoupí signál, dioda v obvodu klipu reaguje v závislosti na směru napětí:
• Pokud směr napětí způsobí, že dioda bude vodivá (předpětí v přímém směru), proud protéká diodou do země nebo k předpětí a tato část signálu se „ořízne“.
• Pokud směr napětí způsobí, že dioda nevede (obrácené polaritní napětí), signál prochází normálně a není oříznut.
Úpravou směru diody a nastavením různých předpětí lze obvod nastavit tak, aby ořezával pouze kladnou polovinu, zápornou polovinu nebo obě strany signálu. Obvod ořezávání nakonec odstraní signály, které překračují rozsah, čímž se výstupní průběh stane pravidelnějším, a tím se dosáhne cílů tvarování signálu, omezení napětí nebo ochrany součástek.
Typy obvodů Clipper
Dále se podrobněji podíváme na několik běžných typů obvodů pro zastřihování proudu, včetně kladného zastřihování proudu, záporného zastřihování proudu a kombinovaného zastřihování proudu.
1. Obvod kladného klipru
Funkcí kladného ořezávače je „ořezat“ napětí kladné poloviny vstupního signálu, tj. omezit ho tak, aby nepřekročilo určitou úroveň napětí. Tento typ obvodu se obvykle realizuje sériovým nebo paralelním zapojením diody a existují hlavně tři běžné formy:
• Sériový pozitivní střihací mechanismusDioda a rezistor jsou zapojeny sériově. Když je vstupní signál kladný, dioda je obráceně polarizována a nevede, což znamená, že tuto část proudu odřízne – kladné napětí je tedy odříznuto.
• Paralelní pozitivní střihací mechanismusDioda je zapojena paralelně s rezistorem. Když je signál kladný a překročí určité napětí, dioda vede a odvádí přebytečné napětí.
• Zaujatý pozitivní ClipperPřidáním stejnosměrného předpětí do obvodu může dojít k zahájení ořezávání nad nebo pod 0 V pro přesnější regulaci.
Schéma zapojení kladného klipru:
Toto schéma zapojení klipperu ukazuje, jak dioda blokuje kladné napětí. Jedná se o standardní konfiguraci klipperu s kladným sériovým zapojením.
2. Obvod negativního ořezávače
Záporný ořezávač je obvod používaný k „ořezání“ záporné poloviny vstupního napětí v signálu. Jeho základní myšlenka je podobná obvodu s kladným ořezávačem. Mezi běžné typy patří:
• Sériový negativní střihDioda je zapojena sériově se zátěží, ale v opačném směru než sériový kladný oddělovač napětí. Slouží k blokování záporného napětí.
• Paralelní negativní ořezávací zařízeníDioda je v obvodu zapojena paralelně. Když je napětí záporné a pod určitou úrovní, dioda vede a odvádí tuto část napětí do země.
• Zaujatý negativní ořezávačS přidaným předpětím může záporný ořezávač začít ořezávat pod 0 V, což usnadňuje ovládání výstupu.
Schéma zapojení negativního ořezávače:
Toto schéma zapojení clipperu ilustruje, jak dioda omezuje zápornou část signálu pod nastavenou úroveň. Jedná se o běžnou konstrukci clipperu se záporným sériovým zapojením.
3Kombinovaný zastřihovač
Tento typ obvodu dokáže současně ořezávat kladnou i zápornou polovinu signálu, čímž kombinuje funkce ořezávače kladné a záporné poloviny.
• Dvojitý diodový kliprDuální diodový ořezávač: Používají se dvě diody v opačných směrech. Jedna je zodpovědná za ořezání kladného vrcholu a druhá za ořezání záporného vrcholu.
• Kombinované nůžky BiasedPřidáním předpětí na bázi dvojité diody lze přesněji řídit rozsah napětí ořezávače, což se často používá při zpracování signálu a úpravě tvaru vlny.
O PCBasicu
Čas jsou ve vašich projektech peníze – a PCBasic chápe PCBasic je Firma pro montáž desek plošných spojů který pokaždé přináší rychlé a bezchybné výsledky. Náš komplexní Montážní služby PCB zahrnují odbornou technickou podporu v každém kroku, což zajišťuje špičkovou kvalitu každé desky. Jako přední Výrobce sestav plošných spojů, Nabízíme komplexní řešení, které zefektivní váš dodavatelský řetězec. Spolupracujte s naší pokročilou Továrna na prototypy plošných spojů pro rychlé vyřízení a vynikající výsledky, na které se můžete spolehnout.
Aplikace nůžek na střihání
Použití nůžek se stalo velmi běžným v různých elektronických systémech, zejména v následujících oblastech:
• Ochrana proti přepětíZabraňuje poškození elektronických součástek nadměrným napětím, běžně používané v napájecích obvodech.
• Úprava signáluPoužívá se v komunikačních systémech k omezení a tvarování signálů tak, aby splňovaly požadavky na zpracování.
• Tvarování vlnových tvarůGeneruje specifické průběhy, jako jsou obdélníkové vlny nebo pulzy, ve funkčních generátorech nebo obvodech pro řízení průběhů.
• Eliminace hlukuOdstraňuje vysokofrekvenční špičky při zpracování zvuku nebo analogového signálu.
• Regulace napětíŘídí úrovně výstupního napětí ořezáváním, čímž zajišťuje, že následné obvody fungují v bezpečném rozsahu napětí.
Závěr
Ať už se jedná o kladný klipper, záporný klipper nebo kombinaci kladného a záporného klipperu, každý typ obvodu klipperu má své specifické použití.
Naučením se různých schémat zapojení diodového klipperu můžete efektivněji řídit napětí signálu a vylepšit návrh obvodu. Správný obvod diodového klipperu nejen chrání vaše součástky, ale také zlepšuje kvalitu signálu.
