Em circuitos eletrônicos, frequentemente precisamos controlar a tensão para evitar que os sinais fiquem muito altos ou muito baixos. Nesse caso, utilizamos o circuito clipper. Sua função é "clipar" as partes desnecessárias de um sinal e manter a forma de onda dentro de uma faixa apropriada. Por exemplo, um clipper positivo removerá a metade positiva do sinal, enquanto um clipper negativo removerá a metade negativa. A compreensão desses princípios nos ajuda a projetar circuitos mais estáveis.
Este artigo explicará o que é um circuito clipper e, juntamente com diagramas claros de circuito clipper, apresentará vários tipos de circuitos clipper e seus usos práticos.
O que é um circuito Clipper?
Um circuito clipper é um tipo de circuito usado para "clipar" as partes com tensões excessivamente altas ou baixas, sem alterar as outras partes do sinal. Esse tipo de circuito geralmente utiliza diodos para controlar a forma de onda de saída e é frequentemente usado em processamento de sinais e regulação de tensão. Ao contrário de um limitador, um circuito clipper remove completamente o sinal que excede diretamente a faixa definida. Então, o que é um clipper? Simplificando, é uma maneira simples de controlar a tensão que pode proteger componentes eletrônicos ou padronizar os sinais.
Como funcionam os circuitos Clipper
O circuito clipper é um tipo de circuito usado para "cortar" peças com tensão excessivamente alta ou baixa. Ele utiliza principalmente diodos e, às vezes, tensões de polarização para controlar o sinal, impedindo que ele exceda um nível de tensão definido, evitando que a tensão fique muito alta e afete os circuitos subsequentes.
Quando um sinal entra no circuito, o diodo no circuito clipper responde dependendo da direção da tensão:
. Se a direção da tensão faz com que o diodo conduza (polarização direta), a corrente flui através do diodo para o aterramento ou para a tensão de polarização, e essa parte do sinal é "cortada".
. Se a direção da tensão fizer com que o diodo não conduza (polarização reversa), o sinal passa normalmente e não é cortado.
Ajustando a direção do diodo e definindo diferentes tensões de polarização, o circuito pode ser configurado para cortar apenas a metade positiva, a metade negativa ou ambos os lados do sinal. Por fim, o circuito de corte removerá os sinais que excedem a faixa, tornando a forma de onda de saída mais regular, alcançando assim os propósitos de modelagem de sinal, limitação de tensão ou proteção de componentes.
Tipos de circuitos Clipper
A seguir, vamos entender melhor vários tipos comuns de circuitos clipper, incluindo clipper positivo, clipper negativo e clipper combinado.
1. Circuito Clipper Positivo
A função do clipper positivo é "cortar" a tensão da metade positiva do sinal de entrada, ou seja, limitá-la para que não ultrapasse um determinado nível de tensão. Este tipo de circuito é geralmente implementado pela conexão em série ou paralelo de um diodo, e existem principalmente três formas comuns:
• Série Positive Clipper: Um diodo e um resistor são conectados em série. Quando o sinal de entrada é positivo, o diodo é polarizado reversamente e não conduz, o que significa cortar essa parte da corrente — portanto, a tensão positiva é cortada.
• Clipper Positivo Paralelo: O diodo é conectado em paralelo com o resistor. Quando o sinal é positivo e excede uma determinada tensão, o diodo conduz e desvia a tensão excedente.
• Clipper Positivo Tendencioso: Adicionar uma tensão de polarização CC ao circuito pode fazer com que o corte comece acima ou abaixo de 0 V para um controle mais preciso.
Diagrama de circuito clipper positivo:
Este diagrama de circuito clipper mostra como o diodo bloqueia a tensão positiva. É uma configuração padrão de clipper em série positiva.
2. Circuito Clipper Negativo
Um clipper negativo é um circuito usado para "cortar" a metade negativa da tensão de entrada em um sinal. Sua ideia básica é semelhante à de um circuito clipper positivo. Os tipos comuns incluem:
• Cortador Negativo Série: O diodo é conectado em série com a carga, mas na direção oposta ao clipper positivo da série. Ele é usado para bloquear a tensão negativa.
• Cortador de Negativos Paralelos: Um diodo é conectado em paralelo em um circuito. Quando a tensão é negativa e abaixo de um determinado nível, o diodo conduz e leva essa parte da tensão ao terra.
• Clipper Negativo Tendencioso: Com uma tensão de polarização adicional, o cortador negativo pode começar a cortar abaixo de 0 V, tornando a saída mais fácil de controlar.
Diagrama do circuito do clipper negativo:
Este diagrama de circuito clipper ilustra como o diodo clipa a parte negativa do sinal abaixo de um nível definido. É um projeto comum de clipper em série negativo.
3. Máquina de cortar cabelo combinada
Esse tipo de circuito pode cortar simultaneamente as metades positiva e negativa do sinal, combinando as funções do cortador positivo e negativo.
• Cortador de diodo duplo: Dual Diode Clipper: São utilizados dois diodos em direções opostas. Um é responsável por cortar o pico positivo e o outro por cortar o pico negativo.
• Máquina de cortar cabelo combinada com viés:Ao adicionar uma tensão de polarização com base em um diodo duplo, a faixa de tensão do clipper pode ser controlada com mais precisão e é frequentemente usada no processamento de sinais e no ajuste de forma de onda.
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Aplicações de tosquiadeiras
A aplicação de clippers se tornou muito comum em vários sistemas eletrônicos, principalmente nas seguintes áreas:
• Proteção de tensão: Evita que componentes eletrônicos sejam danificados por tensão excessiva, comumente usado em circuitos de alimentação elétrica.
• Condicionamento de sinal: Usado em sistemas de comunicação para limitar e moldar sinais para atender aos requisitos de processamento.
• Modelagem de forma de onda: Gera formas de onda específicas, como ondas quadradas ou pulsos, em geradores de funções ou circuitos de controle de formas de onda.
• Eliminação de ruído: Remove picos de alta frequência no processamento de sinais analógicos ou de áudio.
• Regulação de tensão: Controla os níveis de tensão de saída por corte, garantindo que os circuitos a jusante operem dentro de faixas de tensão seguras.
Conclusão
Seja um clipper positivo, um clipper negativo ou uma combinação de clipper positivo e negativo, cada tipo de circuito clipper tem seu uso específico.
Ao aprender diferentes diagramas de circuito clipper, você pode controlar a tensão do sinal com mais eficácia e aprimorar o projeto do seu circuito. Um circuito clipper de diodo adequado não apenas protege seus componentes, mas também melhora a qualidade do sinal.
