Jenis Gunting dan Penjepit dengan Aplikasi

Biasa projek elektronik beroperasi pada julat isyarat elektrik yang berbeza dan oleh itu, untuk ini litar elektronik , ini dimaksudkan untuk menjaga sinyal dalam jarak tertentu untuk mendapatkan output yang diinginkan. Untuk menerima output pada tahap voltan yang diharapkan, kami mempunyai alat serbaguna dalam domain elektrik dan yang disebut Clippers and Clampers. Artikel ini menunjukkan penerangan yang jelas mengenai gunting dan penjepit, perbezaannya, dan bagaimana ia beroperasi mengikut tahap voltan yang diharapkan.

Apa itu Clippers dan Clampers?

Gunting dan Pengapit dalam elektronik digunakan secara meluas dalam operasi penerima televisyen analog dan pemancar FM. The pemboleh ubah-frekuensi gangguan dapat dihilangkan dengan menggunakan kaedah pengapit pada penerima televisyen, dan di Pemancar FM , puncak kebisingan terbatas pada nilai tertentu, di mana puncak yang berlebihan dapat dihilangkan dengan menggunakan kaedah kliping.

Litar Clippers dan Clampers

Apa itu Litar Clipper?

Peranti elektronik yang digunakan untuk menghindari output litar untuk melampaui nilai yang telah ditetapkan (tahap voltan) tanpa mengubah bahagian baki gelombang input yang tersisa disebut Litar gunting.

Seorang litar elektronik yang digunakan untuk mengubah puncak positif atau puncak negatif sinyal input ke nilai pasti dengan menggeser seluruh isyarat ke atas atau ke bawah untuk mendapatkan puncak isyarat output pada tahap yang diinginkan disebut litar Clamper.

Terdapat pelbagai jenis litar gunting dan penjepit seperti yang dibincangkan di bawah.

Kerja Litar Clipper

Litar clipper dapat dirancang dengan menggunakan kedua-dua unsur linear dan tidak linear seperti perintang , diod, atau transistor . Oleh kerana litar ini hanya digunakan untuk memotong bentuk gelombang input sesuai dengan keperluan dan untuk mengirimkan bentuk gelombang, mereka tidak mengandungi unsur penyimpanan tenaga seperti kapasitor. Secara amnya, gunting diklasifikasikan kepada dua jenis: Seri Clippers dan Shunt Clippers.

Gunting Seri

Gunting siri sekali lagi diklasifikasikan menjadi gunting seri negatif dan gunting positif siri seperti berikut:

Clipper Negatif Siri

Gambar di atas menunjukkan serangkaian gunting negatif dengan bentuk gelombang keluarannya. Semasa kitaran separuh positif, diod (dianggap sebagai dioda ideal) muncul di hadapan bias dan berkelakuan sedemikian sehingga keseluruhan kitaran separuh positif input muncul melintasi perintang yang disambung selari sebagai bentuk gelombang output.

Semasa separuh kitaran negatif, diod berada pada bias terbalik. Tidak ada output yang muncul di perintang. Oleh itu, ia memotong setengah kitaran negatif dari bentuk gelombang input, dan oleh itu, ia disebut satu siri pemotong negatif.

Clipper Negatif Siri

Clipper Negatif Siri dengan Vr Positif

Clipper negatif siri dengan voltan rujukan positif serupa dengan clipper negatif siri, tetapi dalam ini voltan rujukan positif ditambahkan secara bersiri dengan perintang. Semasa separuh kitaran positif, diod mula melakukan hanya setelah nilai voltan anodnya melebihi nilai voltan katod. Oleh kerana voltan katod menjadi sama dengan voltan rujukan, output yang muncul di seberang perintang akan seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

Clipper Negatif Siri Dengan Vr Positif

Clipper negatif siri dengan voltan rujukan negatif serupa dengan clipper negatif siri dengan voltan rujukan positif, tetapi bukannya Vr positif di sini Vr negatif disambung secara bersiri dengan perintang, yang menjadikan voltan katod dioda voltan negatif .

Oleh itu, semasa kitaran separuh positif, keseluruhan input muncul sebagai output di seluruh perintang, dan selama kitaran separuh negatif, input muncul sebagai output sehingga nilai input akan lebih rendah daripada voltan rujukan negatif, seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Clipper Negatif Siri Dengan Vr Negatif

Clipper Positif Seri

Litar gunting positif siri disambungkan seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Semasa separuh kitaran positif, diod menjadi bias terbalik, dan tidak ada output yang dihasilkan melintasi perintang, dan semasa kitaran separuh negatif, diod tersebut dijalankan dan keseluruhan input muncul sebagai output di seluruh perintang.

Clipper Positif Seri

Clipper Positif Siri dengan Vr Negatif

Ia serupa dengan gunting positif siri selain voltan rujukan negatif secara bersiri dengan perintang dan di sini, semasa kitaran separuh positif, output muncul di seberang perintang sebagai voltan rujukan negatif.

Clipper Positif Siri Dengan Negatif Vr

Selama separuh kitaran negatif, output dihasilkan setelah mencapai nilai yang lebih besar daripada voltan rujukan negatif, seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

Clipper Positif Siri Dengan Vr Positif

Daripada voltan rujukan negatif, voltan rujukan positif disambungkan untuk mendapatkan gunting positif siri dengan voltan rujukan positif. Semasa kitaran separuh positif, voltan rujukan muncul sebagai output di seluruh perintang, dan semasa kitaran separuh negatif, keseluruhan input muncul sebagai output di seluruh perintang.

Shunt Clippers

Gunting gunting dikelaskan kepada dua jenis: gunting negatif shunt dan gunting positif shunt.

Shunt Clipper Negatif

Gunting negatif Shunt disambungkan seperti yang ditunjukkan dalam gambar di atas. Selama separuh kitaran positif, keseluruhan input adalah output, dan selama separuh kitaran negatif, diod berkelakuan menyebabkan tidak ada output yang dihasilkan dari input.

Shunt Clipper Negatif

Shunt Clipper Negative dengan Positive Vr

Voltan rujukan positif siri ditambahkan ke dioda seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Selama separuh kitaran positif, input dihasilkan sebagai output, dan selama separuh kitaran negatif, voltan rujukan positif akan menjadi voltan keluaran seperti yang ditunjukkan di bawah.

Shunt Clipper Negatif Dengan Vr Positif

Shunt Clipper Negatif dengan Negatif Vr

Daripada voltan rujukan positif, voltan rujukan negatif dihubungkan secara bersiri dengan diod untuk membentuk gunting negatif shunt dengan voltan rujukan negatif. Selama separuh kitaran positif, keseluruhan input muncul sebagai output, dan selama separuh kitaran negatif, voltan rujukan muncul sebagai output seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.

Shunt Clipper Negatif Dengan Negatif Vr

Shunt Positif Gunting

Selama separuh kitaran positif, dioda berada dalam mod konduksi dan tidak ada output yang dihasilkan dan selama separuh kitaran negatif keseluruhan input muncul sebagai output kerana dioda berada dalam bias terbalik seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.

Shunt Positif Gunting

Shunt Positif Clipper dengan Negatif Vr

Semasa kitaran separuh positif, voltan rujukan negatif yang dihubungkan secara bersiri dengan dioda muncul sebagai output dan semasa kitaran separuh negatif, diod tersebut berjalan sehingga nilai voltan input menjadi lebih besar daripada voltan rujukan negatif dan output yang sesuai akan dihasilkan.

Shunt Positif Clipper dengan Positive Vr

Semasa kitaran separuh positif dioda melakukan menyebabkan voltan rujukan positif muncul sebagai voltan keluaran dan, semasa kitaran separuh negatif, keseluruhan input dihasilkan sebagai output kerana diod berada dalam keadaan bias terbalik.

Selain gunting positif dan negatif, ada gunting gabungan yang digunakan untuk memotong kedua kitaran positif dan negatif seperti yang dibincangkan di bawah.

Clipper Positif-Negatif dengan Voltan Rujukan Vr

Litar dihubungkan seperti yang ditunjukkan pada gambar dengan voltan rujukan Vr, diod D1 & D2 . Semasa kitaran separuh positif, diod D1 melakukan menyebabkan voltan rujukan yang dihubungkan secara bersiri dengan D1 muncul di seluruh output.

Semasa kitaran negatif, diod D2 berkelakuan menyebabkan voltan rujukan negatif yang disambungkan di D2 muncul sebagai output yang sepadan.

Litar Clipper dengan Memotong Kedua Gelombang Separuh

litar gunting dengan memotong kedua gelombang separuh dibincangkan di bawah.

Untuk Separuh Positif Positif adalah

Di sini, sisi katod dioda D1 disambungkan ke voltan DC positif dan anod menerima voltan positif yang bervariasi. Dengan cara yang sama, sisi anod dioda D2 disambungkan ke voltan DC negatif dan sisi katod menerima voltan positif yang bervariasi. Pada masa kitaran separuh positif, dioda D2 akan berada dalam keadaan bias terbalik. Di sini, persamaan ditunjukkan seperti berikut:

Apabila voltan input kurang dari Vdc1 + Vd1 ketika dioda berada dalam keadaan bias terbalik, maka voltan keluaran adalah Vin (voltan masukan)

Apabila voltan input lebih besar daripada Vdc1 + Vd1 ketika D1 berada dalam bias maju dan D2 dalam keadaan bias terbalik, maka voltan keluaran adalah Vdc1 + Vd1

Untuk Kitaran Separuh Negatif

Di sini, sisi katod dioda D1 disambungkan ke voltan DC positif dan anod menerima voltan negatif yang bervariasi. Dengan cara yang sama, sisi anod dioda D2 disambungkan ke voltan DC negatif dan sisi katod menerima voltan negatif yang bervariasi. Pada masa kitaran separuh positif, dioda D2 akan berada dalam keadaan bias terbalik. Di sini, persamaan ditunjukkan seperti berikut:

Apabila voltan input kurang dari Vdc2 + Vd2 ketika dioda berada dalam keadaan bias terbalik, maka voltan keluaran adalah Vin (voltan masukan)

Apabila voltan input lebih besar daripada Vdc2 + Vd2 ketika D2 berada dalam bias maju dan D1 berada dalam keadaan bias terbalik, maka voltan keluaran adalah (-Vdc2 - Vd2)

Dalam litar pemotong yang memotong kedua gelombang separuh, julat klip positif dan negatif dapat diasingkan secara berasingan yang bermaksud tahap voltan + ve dan -ve boleh berbeza. Ini juga disebut sebagai litar gunting bergantung selari. Ia dikendalikan menggunakan dua sumber voltan dan dua diod yang disambungkan dengan cara yang berlawanan antara satu sama lain.

Memotong Kedua Gelombang

Keratan Melalui Zener Diod

Ini adalah jenis litar guntingan lain

Di sini, diod Zener berfungsi sebagai pemotongan diod bias di mana voltan bias sama dengan voltan pada keadaan pemecahan diod. Dalam litar kliping jenis ini, pada masa + ve half cycle, diod berada dalam keadaan bias terbalik, dan klip isyarat pada keadaan voltan Zener.

Dan pada separuh kitaran -ve, fungsi diod biasanya berada di mana voltan Zener adalah 0.7V. Untuk memotong kedua kitaran separuh bentuk gelombang, maka dioda disambungkan seperti dioda belakang ke belakang.

Apa itu Meany by Clamper?

Litar clamper juga dipanggil pemulih DC. Litar ini terutama digunakan untuk mengalihkan bentuk gelombang yang diterapkan ke paras voltan rujukan DC di atas atau di bawah tanpa menunjukkan kesan pada bentuk bentuk gelombang. Pergeseran ini cenderung mengubah tahap Vdc gelombang yang digunakan. Tahap puncak gelombang dapat dialihkan melalui pengapit diod jadi ini bahkan disebut sebagai pengubah tahap. Sehubungan dengan itu, litar clamper dikategorikan sebagai penjepit positif dan negatif.

Kerja Litar Clamper

Puncak positif atau negatif isyarat dapat diletakkan pada tahap yang diinginkan dengan menggunakan litar pengapit. Oleh kerana kita dapat mengubah tingkat puncak sinyal dengan menggunakan clamper, maka, itu juga disebut pergeseran level.

Litar clamper terdiri daripada a kapasitor dan diod dihubungkan secara selari merentasi beban. Litar clamper bergantung pada perubahan pemalar masa kapasitor. Kapasitor mesti dipilih sedemikian rupa sehingga, semasa konduksi dioda, kapasitor mesti mencukupi untuk mengecas dengan cepat dan semasa tempoh diod tidak konduktif, kapasitor tidak boleh melepaskan secara drastik. Pengapit dikelaskan sebagai penjepit positif dan negatif berdasarkan kaedah pengapit.

Clamper Negatif

Semasa separuh kitaran positif, diod masukan berada di hadapan bias- dan ketika diod melakukan-kapasitor dikenakan (hingga nilai puncak bekalan input). Semasa separuh kitaran negatif, sebaliknya tidak berlaku dan voltan output menjadi sama dengan jumlah voltan masukan dan voltan yang tersimpan di seluruh kapasitor.

Clamper Negatif

Clamper Negatif dengan Vr Positif

Ini serupa dengan clamper negatif, tetapi bentuk gelombang output dialihkan ke arah positif oleh voltan rujukan positif. Oleh kerana voltan rujukan positif disambungkan secara bersiri dengan dioda, semasa kitaran separuh positif, walaupun diod melakukan, voltan keluaran menjadi sama dengan voltan rujukan, maka output dijepit ke arah positif seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah .

Clamper Negatif dengan Vr Positif

Negatif Clamper dengan Negatif Vr

Dengan membalikkan arah voltan rujukan, voltan rujukan negatif dihubungkan secara bersiri dengan dioda seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Semasa separuh kitaran positif, dioda memulakan pengaliran sebelum sifar, kerana katod mempunyai voltan rujukan negatif, yang kurang daripada voltan sifar dan anod, dan dengan demikian, bentuk gelombang dijepit ke arah negatif oleh nilai voltan rujukan .

Negatif Clamper dengan Negatif Vr

Clamper Positif

Ia hampir serupa dengan litar clamper negatif, tetapi diod disambungkan ke arah yang bertentangan. Semasa separuh kitaran positif, voltan merentasi terminal output menjadi sama dengan jumlah voltan masukan dan voltan kapasitor (mengingat kapasitor sebagai awalnya dicas sepenuhnya).

Clamper Positif

Semasa separuh kitaran negatif input, diod mula melakukan dan mengecas kapasitor dengan cepat ke nilai input puncaknya. Oleh itu, bentuk gelombang dijepit ke arah positif seperti yang ditunjukkan di atas.

Clamper Positif dengan Vr Positif

Voltan rujukan positif ditambahkan secara bersiri dengan dioda clamper positif seperti yang ditunjukkan dalam litar. Semasa separuh kitaran positif input, diod berlaku seperti awalnya, voltan bekalan kurang daripada voltan rujukan positif anod.

Clamper Positif dengan Vr Positif

Sekiranya voltan katod lebih besar daripada voltan anod maka dioda berhenti konduksi. Semasa separuh kitaran negatif, diod melakukan dan mengecas kapasitor. Keluaran dihasilkan seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

Clamper Positif dengan Vr Negatif

Arah voltan rujukan dibalikkan, yang dihubungkan secara bersiri dengan dioda menjadikannya voltan rujukan negatif. Semasa separuh kitaran positif, dioda tidak boleh dikendalikan, sehingga outputnya sama dengan voltan kapasitor dan voltan masukan.

Clamper Positif dengan Vr Negatif

Semasa separuh kitaran negatif, dioda memulakan pengaliran hanya setelah nilai voltan katod menjadi kurang daripada voltan anod. Oleh itu, bentuk gelombang output dihasilkan seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

Clippers dan Clampers menggunakan Op-Amp

Oleh itu, berdasarkan op-amp, gunting dan penjepit terutamanya dikelaskan kepada dua jenis dan itu adalah jenis positif dan negatif. Beritahu kami operasi clipper dan clamper menggunakan op-amp .

Gunting Menggunakan Op-Amp

Di litar di bawah, gelombang sinus voltan Vt diterapkan pada hujung op-amp yang tidak terbalik dan nilai Vref dapat diubah dengan mengubah nilai R2. Operasi dijelaskan seperti berikut untuk pemotong positif:

• Apabila Vi (voltan input) minimum daripada Vref, maka konduksi di D1 berlaku dan litar berfungsi sebagai pengikut voltan. Jadi, Vo tetap sama dengan voltan input untuk keadaan Vi
• Apabila Vi (voltan masukan) lebih banyak daripada Vref, maka tidak akan ada konduksi, dan litar berfungsi sebagai gelung terbuka kerana maklum balas tidak dilakukan secara tertutup. Jadi, Vo tetap sama dengan voltan rujukan untuk keadaan Vi> Vref

Untuk pemotong negatif, operasi adalah

Di litar di bawah, gelombang sinus voltan Vt diterapkan pada hujung op-amp yang tidak terbalik dan nilai Vref dapat diubah dengan mengubah nilai R2.

• Apabila Vi (voltan masukan) lebih tinggi daripada Vref, maka konduksi di D1 berlaku dan litar berfungsi sebagai pengikut voltan. Jadi, Vo tetap sama dengan voltan input untuk keadaan Vi> Vref
• Apabila Vi (voltan masukan) kurang daripada Vref, maka tidak akan ada konduksi, dan litar berfungsi sebagai gelung terbuka kerana maklum balas tidak dilakukan secara tertutup. Jadi, Vo tetap sama dengan voltan rujukan untuk keadaan Vi

Pengapit menggunakan Op-Amp

Operasi litar clamper positif dijelaskan seperti berikut:

Di sini, gelombang sinus digunakan pada hujung terbalik op-amp menggunakan kapasitor dan perintang. Ini sesuai dengan bahawa isyarat AC diterapkan ke terminal pembalik op-amp. Manakala Vref digunakan pada op-amp yang tidak terbalik.

Tahap Vref dapat dipilih dengan mengubah nilai R2. Di sini, Vref adalah nilai positif, dan outputnya adalah Vi + Vref di mana ini sepadan bahawa litar clamper menghasilkan output di mana Vi akan mempunyai pergeseran menegak ke atas yang mengambil Vref sebagai voltan rujukan.

Dan di litar clamper negatif, gelombang sinus digunakan pada hujung pembalik op-amp menggunakan kapasitor dan perintang. Ini sesuai dengan bahawa isyarat AC diterapkan ke terminal pembalik op-amp. Manakala Vref digunakan pada op-amp yang tidak terbalik.

Tahap Vref dapat dipilih dengan mengubah nilai R2. Di sini, Vref adalah nilai negatif, dan outputnya adalah Vi + Vref di mana ini sepadan bahawa litar clamper menghasilkan output di mana Vi akan mempunyai pergeseran menegak ke bawah yang mengambil Vref sebagai voltan rujukan.

Perbezaan antara Clippers dan Clampers

Bahagian ini menerangkan dengan jelas mengenai perbezaan utama antara litar klipper dan clamper

Aplikasi Clippers and Clampers

The aplikasi gunting adalah:

• Mereka sering digunakan untuk pemisahan isyarat penyegerakan dari isyarat gambar komposit.
• Lonjakan bunyi yang berlebihan di atas tahap tertentu boleh dibatasi atau dipotong dalam pemancar FM dengan menggunakan gunting siri.
• Untuk penjanaan bentuk gelombang baru atau membentuk bentuk gelombang yang ada, gunting digunakan.
• Aplikasi khas pemotong dioda adalah untuk melindungi transistor dari transien, sebagai dioda freewheeling yang disambungkan secara selari di seluruh beban induktif.
• Yang sering digunakan penerus separuh gelombang dalam kit bekalan kuasa adalah contoh khas clipper. Ia memfailkan sama ada gelombang separuh positif atau negatif input.
• Gunting boleh digunakan sebagai pembatas voltan dan pemilih amplitud.

The aplikasi pengapit adalah:

• Litar pemancar dan penerima kompleks clamper televisyen digunakan sebagai penstabil garis dasar untuk menentukan bahagian isyarat cahaya ke tahap yang telah ditetapkan.
• Penjepit juga dipanggil pemulih arus terus kerana mereka menjepit bentuk gelombang ke potensi DC yang tetap.
• Ini sering digunakan dalam peralatan ujian, sonar, dan sistem radar .
• Untuk perlindungan penguat dari isyarat kesalahan besar, penjepit digunakan.
• Penjepit boleh digunakan untuk menghilangkan gangguan
• Untuk meningkatkan masa pemulihan overdrive digunakan penjepit.
• Penjepit boleh digunakan sebagai penggandaan voltan atau pengganda voltan .

Ini adalah semua aplikasi terperinci kedua gunting dan penjepit.

Litar gunting dan penjepit digunakan untuk membentuk bentuk gelombang ke bentuk yang diperlukan dan julat yang ditentukan. Gunting dan penjepit yang dibincangkan dalam artikel ini boleh dirancang menggunakan dioda. Adakah anda tahu yang lain unsur elektrik dan elektronik dengan yang gunting dan pengapit boleh dirancang? Sekiranya anda memahami artikel ini secara mendalam, berikan maklum balas anda, dan hantarkan pertanyaan dan idea anda sebagai komen di bahagian bawah.