En los circuitos electrónicos, a menudo necesitamos controlar el voltaje para evitar que las señales sean demasiado altas o demasiado bajas. En este caso, se utiliza el circuito recortador. Su función es recortar las partes innecesarias de una señal y mantener la forma de onda dentro de un rango adecuado. Por ejemplo, un recortador positivo eliminará la mitad positiva de la señal, mientras que uno negativo eliminará la mitad negativa. Comprender estos principios nos ayuda a diseñar circuitos más estables.
Este artículo le explicará qué es un circuito recortador y, combinado con diagramas de circuitos recortadores claros, presentará varios tipos de circuitos recortadores y sus usos prácticos.
¿Qué es un circuito Clipper?
Un circuito recortador es un tipo de circuito que se utiliza para recortar las partes con voltajes excesivamente altos o bajos, sin alterar las demás partes de la señal. Este tipo de circuito suele utilizar diodos para controlar la forma de onda de salida y se utiliza a menudo en el procesamiento de señales y la regulación de voltaje. A diferencia de un limitador, un circuito recortador elimina por completo la señal que excede directamente el rango establecido. Entonces, ¿qué es un recortador? En pocas palabras, es una forma sencilla de controlar el voltaje que puede proteger los componentes electrónicos o estandarizar las señales.
Cómo funcionan los circuitos Clipper
El circuito recortador es un tipo de circuito que se utiliza para recortar componentes con voltaje excesivamente alto o bajo. Utiliza principalmente diodos, y en ocasiones voltajes de polarización, para controlar que la señal no supere un nivel de voltaje establecido, evitando que este sea demasiado alto y afecte a los circuitos posteriores.
Cuando una señal ingresa al circuito, el diodo en el circuito recortador responde dependiendo de la dirección del voltaje:
• Si la dirección del voltaje hace que el diodo conduzca (polarice directamente), la corriente fluye a través del diodo hacia tierra o el voltaje de polarización, y esa parte de la señal se "recorta".
• Si la dirección del voltaje hace que el diodo no conduzca (polarización inversa), la señal pasa normalmente y no se recorta.
Al ajustar la dirección del diodo y configurar diferentes voltajes de polarización, se puede configurar el circuito para recortar solo la mitad positiva, la mitad negativa o ambos lados de la señal. Finalmente, el circuito recortador eliminará las señales que excedan el rango, haciendo que la forma de onda de salida sea más regular, logrando así los objetivos de modelado de señal, limitación de voltaje o protección de componentes.
Tipos de circuitos Clipper
A continuación, comprendamos en profundidad varios tipos comunes de circuitos recortadores, incluidos el recortador positivo, el recortador negativo y el recortador combinado.
1. Circuito Clipper Positivo
La función del recortador positivo es "recortar" el voltaje de la mitad positiva de la señal de entrada, es decir, limitarlo para que no supere un cierto nivel de voltaje. Este tipo de circuito se implementa generalmente mediante la conexión en serie o en paralelo de un diodo, y existen principalmente tres formas comunes:
• Clipper positivo en serieUn diodo y una resistencia están conectados en serie. Cuando la señal de entrada es positiva, el diodo está polarizado inversamente y no conduce, lo que implica cortar esta parte de la corriente, por lo que el voltaje positivo se corta.
• Clipper positivo paraleloEl diodo se conecta en paralelo con la resistencia. Cuando la señal es positiva y supera un cierto voltaje, el diodo conduce y desvía el voltaje sobrante.
• Clipper positivo sesgado:Agregar un voltaje de polarización de CC al circuito puede hacer que el recorte comience por encima o por debajo de 0 V para un control más preciso.
Diagrama del circuito Clipper positivo:
Este diagrama del circuito recortador muestra cómo el diodo bloquea el voltaje positivo. Se trata de una configuración recortadora en serie positiva estándar.
2. Circuito recortador negativo
Un recortador negativo es un circuito que se utiliza para recortar la mitad negativa del voltaje de entrada de una señal. Su principio básico es similar al de un circuito recortador positivo. Los tipos más comunes incluyen:
• Recortadora de negativos en serieEl diodo se conecta en serie con la carga, pero en dirección opuesta al recortador positivo en serie. Se utiliza para bloquear la tensión negativa.
• Recortador de negativos paralelosUn diodo se conecta en paralelo en un circuito. Cuando el voltaje es negativo y está por debajo de cierto nivel, el diodo conduce y conecta esta parte del voltaje a tierra.
• Clipper negativo sesgado:Con un voltaje de polarización agregado, el recortador negativo puede comenzar a recortar por debajo de 0 V, lo que hace que la salida sea más fácil de controlar.
Diagrama del circuito recortador negativo:
Este diagrama del circuito recortador ilustra cómo el diodo recorta la parte negativa de la señal por debajo de un nivel establecido. Es un diseño común de recortador en serie negativo.
3Cortapelos combinado
Este tipo de circuito puede recortar simultáneamente las mitades positiva y negativa de la señal, combinando las funciones del recortador positivo y negativo.
• Recortador de diodo dobleRecortador de diodos duales: Se utilizan dos diodos en direcciones opuestas. Uno corta el pico positivo y el otro el negativo.
• Cortadora combinada sesgadaAl agregar un voltaje de polarización sobre la base de un diodo dual, el rango de voltaje del recortador se puede controlar con mayor precisión y se utiliza a menudo en el procesamiento de señales y el ajuste de la forma de onda.
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Aplicaciones de las cortadoras
La aplicación de cortadoras se ha vuelto muy común en diversos sistemas electrónicos, incluyendo principalmente las siguientes áreas:
• Protección de voltaje:Evita que los componentes electrónicos se dañen por voltaje excesivo, comúnmente utilizado en circuitos de suministro de energía.
• Acondicionamiento de señales:Se utiliza en sistemas de comunicación para limitar y dar forma a las señales para cumplir con los requisitos de procesamiento.
• Modelado de forma de onda:Genera formas de onda específicas, como ondas cuadradas o pulsos, en generadores de funciones o circuitos de control de formas de onda.
• Eliminación de ruido:Elimina picos de alta frecuencia en el procesamiento de señales de audio o analógicas.
• Regulación de voltaje:Controla los niveles de voltaje de salida mediante recorte, lo que garantiza que los circuitos posteriores funcionen dentro de rangos de voltaje seguros.
Conclusión
Ya sea un recortador positivo, un recortador negativo o una combinación de recortador positivo y negativo, cada tipo de circuito recortador tiene su uso específico.
Al aprender diferentes diagramas de circuitos recortadores, podrá controlar el voltaje de la señal con mayor eficacia y mejorar el diseño de su circuito. Un circuito recortador de diodos adecuado no solo protege sus componentes, sino que también mejora la calidad de la señal.
