I elektroniska kretsar behöver vi ofta kontrollera spänningen för att förhindra att signalerna blir för höga eller för låga. Vid detta tillfälle används klippkretsen. Dess funktion är att "klippa" de onödiga delarna av en signal och hålla vågformen inom ett lämpligt område. Till exempel tar en positiv klippkrets bort den positiva halvan av signalen, medan en negativ klippkrets tar bort den negativa halvan. Att förstå dessa principer hjälper oss att designa mer stabila kretsar.
Den här artikeln kommer att berätta vad en clipper-krets är och, i kombination med tydliga clipper-kretsscheman, introducera olika typer av clipper-kretsar och deras praktiska användningsområden.
Vad är en Clipper-krets?
En clipperkrets är en typ av krets som används för att "klippa" delar med alltför höga eller låga spänningar, utan att ändra andra delar av signalen. Denna typ av krets använder vanligtvis dioder för att styra utgångsvågformen och används ofta i signalbehandling och spänningsreglering. Till skillnad från en begränsare kommer en clipperkrets helt att ta bort den signal som direkt överstiger det inställda intervallet. Så, vad är en clipper? Enkelt uttryckt är det faktiskt ett enkelt sätt att styra spänning som kan skydda elektroniska komponenter eller göra signaler mer standardiserade.
Hur Clipper-kretsar fungerar
Klippkretsen är en typ av krets som används för att "klippa av" delar med alltför hög eller låg spänning. Den använder huvudsakligen dioder, och ibland förspänningar, för att kontrollera signalen från att överskrida en inställd spänningsnivå, vilket förhindrar att spänningen blir för hög och påverkar följande kretsar.
När en signal kommer in i kretsen reagerar dioden i klippkretsen beroende på spänningens riktning:
• Om spänningsriktningen gör att dioden leder (framåtriktad), flyter ström genom dioden till jord eller förspänningen, och den delen av signalen "klipps".
• Om spänningsriktningen gör att dioden inte leder (backspänd), passerar signalen normalt och klipps inte.
Genom att justera diodens riktning och ställa in olika förspänningar kan kretsen fås att endast klippa den positiva halvan, den negativa halvan eller båda sidorna av signalen. Slutligen kommer klippkretsen att ta bort de signaler som överskrider intervallet, vilket gör utgångsvågformen mer regelbunden och därigenom uppnå syftena med signalformning, spänningsbegränsning eller skydd av komponenter.
Typer av Clipper-kretsar
Låt oss nu få en djupgående förståelse av flera vanliga typer av klippkretsar, inklusive positiv klippare, negativ klippare och kombinationsklippare.
1. Positiv klippkrets
Funktionen hos den positiva klipparen är att "klippa av" spänningen i den positiva halvan av insignalen, det vill säga att begränsa den så att den inte överstiger en viss spänningsnivå. Denna typ av krets implementeras vanligtvis genom serie- eller parallellkoppling av en diod, och det finns huvudsakligen tre vanliga former:
• Serie Positiv ClipperEn diod och ett motstånd är seriekopplade. När insignalen är positiv är dioden backspänd och leder inte strömmen, vilket innebär att den här delen av strömmen avbryts – så den positiva spänningen avbryts.
• Parallell positiv klippareDioden är parallellkopplad med motståndet. När signalen är positiv och överstiger en viss spänning leder och avleder dioden den extra spänningen.
• Förspänd positiv klippareAtt lägga till en DC-förspänning till kretsen kan göra att klippningen börjar över eller under 0 V för mer exakt kontroll.
Kretsschema för positiv klippare:
Detta kopplingsschema för en klippare visar hur dioden blockerar den positiva spänningen. Det är en standardkonfiguration för en positiv seriekoppling av en klippare.
2. Negativ klippkrets
En negativ klippkrets är en krets som används för att "klippa av" den negativa halvan av ingångsspänningen i en signal. Dess grundidé liknar en positiv klippkrets. Vanliga typer inkluderar:
• Seriell negativ klippareDioden är seriekopplad med lasten, men i motsatt riktning mot den seriekopplade positiva klippledaren. Den används för att blockera den negativa spänningen.
• Parallell negativ klippareEn diod är parallellkopplad i en krets. När spänningen är negativ och under en viss nivå leder dioden denna del av spänningen till jord.
• Spänt negativ klippareMed en extra biasspänning kan den negativa klipparen börja klippa under 0V, vilket gör utgången lättare att kontrollera.
Negativ klippkretsschema:
Detta klippkretsschema illustrerar hur dioden klippar den negativa delen av signalen under en inställd nivå. Det är en vanlig negativ serieklippare.
3Kombinationsklippare
Denna typ av krets kan samtidigt klippa både den positiva och negativa halvan av signalen, och kombinerar funktionerna hos den positiva och negativa klipparen.
• Dubbel diodklippareDubbel diodklippare: Två dioder i motsatta riktningar används. En ansvarar för att avbryta den positiva toppen och den andra för att avbryta den negativa toppen.
• Spänt kombinerad klippmaskinGenom att lägga till en förspänning baserat på en dubbeldiod kan klippspänningsområdet styras mer exakt och används ofta vid signalbehandling och vågformsjustering.
Om PCBasic
Tid är pengar i dina projekt – och PCBasic får det. PCGrundläggande är en PCB monteringsföretag som ger snabba, felfria resultat varje gång. Vår omfattande PCB monteringstjänster inkludera expertkunskapsstöd i varje steg, vilket säkerställer högsta kvalitet på varje kretskort. Som en ledande Tillverkare av PCB-montage, Vi erbjuder en komplett lösning som effektiviserar din leveranskedja. Samarbeta med våra avancerade PCB-prototypfabrik för snabba leveranser och överlägsna resultat du kan lita på.
Användningsområden för klippmaskiner
Användningen av klippmaskiner har blivit mycket vanlig i olika elektroniska system, främst inom följande områden:
• SpänningsskyddFörhindrar att elektroniska komponenter skadas av för hög spänning, vilket vanligtvis används i strömförsörjningskretsar.
• SignalkonditioneringAnvänds i kommunikationssystem för att begränsa och forma signaler för att uppfylla bearbetningskrav.
• VågformsformningGenererar specifika vågformer, såsom fyrkantsvågor eller pulser, i funktionsgeneratorer eller vågformsstyrkretsar.
• BrusreduceringTar bort högfrekventa toppar i ljud- eller analog signalbehandling.
• SpänningsregleringStyr utspänningsnivåerna genom klippning, vilket säkerställer att nedströms kretsar arbetar inom säkra spänningsområden.
Slutsats
Oavsett om det är en positiv klipper, en negativ klipper eller en kombination av positiv och negativ klipper, har varje typ av klipperkrets sin egen specifika användning.
Genom att lära dig olika kretsscheman för diodklippare kan du kontrollera signalspänningen mer effektivt och förbättra din kretsdesign. En korrekt diodklippare skyddar inte bara dina komponenter utan förbättrar även signalkvaliteten.
