전자 회로-클램퍼 회로

클램퍼 회로는 AC 신호에 DC 레벨을 추가하는 회로입니다. 실제로 신호의 양 및 음 피크는 클램핑 회로를 사용하여 원하는 레벨에 배치 할 수 있습니다. DC 레벨이 이동함에 따라 클램퍼 회로는Level Shifter.

클램퍼 회로는 커패시터와 같은 에너지 저장 요소로 구성됩니다. 간단한 클램퍼 회로는 필요한 경우 커패시터, 다이오드, 저항 및 DC 배터리로 구성됩니다.

클램퍼 회로

클램퍼 회로는 다이오드, 저항 및 적용된 신호의 실제 모양을 변경하지 않고 파형을 원하는 DC 레벨로 이동시키는 커패시터로 구성된 회로로 정의 할 수 있습니다.

파형의 기간을 유지하기 위해 tau 시간의 절반 이상이어야합니다 (커패시터의 방전 시간이 느려 야 함).

$$ \ tau = Rc $$

어디

R은 사용 된 저항의 저항입니다.
C는 사용 된 커패시터의 커패시턴스입니다.

커패시터의 충전 및 방전 시정 수는 클램퍼 회로의 출력을 결정합니다.

클램퍼 회로에서 입력 신호에 대해 출력 파형에서 위쪽 또는 아래쪽의 수직 이동이 발생합니다.
부하 저항과 커패시터는 파형에 영향을 미칩니다. 따라서 커패시터의 방전 시간은 충분히 커야합니다.

입력에있는 DC 구성 요소는 커패시터 결합 네트워크가 사용될 때 거부됩니다 (커패시터가 dc를 차단 함). 따라서 언제dc 될 필요가있다 restored, 클램핑 회로가 사용됩니다.

클램퍼의 유형

다음과 같은 몇 가지 유형의 클램퍼 회로가 있습니다.

긍정적 인 클램퍼
포지티브 $ V_r $ 포지티브 클램퍼
$ V_r $이 음수 인 포지티브 클램퍼
네거티브 클램퍼
$ V_ {r} $ 양의 음의 클램퍼
$ V_ {r} $이 음수 인 네거티브 클램퍼

자세히 살펴 보겠습니다.

포지티브 클램퍼 회로

클램핑 회로는 DC 레벨을 복원합니다. 신호의 음의 피크가 0 레벨 위로 올라갈 때 신호는positively clamped.

포지티브 클램퍼 회로는 다이오드, 저항 및 커패시터로 구성되고 출력 신호를 입력 신호의 포지티브 부분으로 이동하는 회로입니다. 아래 그림은 포지티브 클램퍼 회로의 구성을 설명합니다.

처음에 입력이 주어지면 커패시터는 아직 충전되지 않았고 다이오드는 역 바이어스됩니다. 이 시점에서 출력은 고려되지 않습니다. 음의 반주기 동안 피크 값에서 커패시터는 한 플레이트에서 음으로 충전되고 다른 플레이트에서는 양으로 충전됩니다. 커패시터는 이제 피크 값 $ V_ {m} $까지 충전됩니다. 다이오드는 순방향으로 바이어스되고 심하게 전도됩니다.

다음 포지티브 하프 사이클 동안 커패시터는 포지티브 Vm으로 충전되고 다이오드는 역 바이어스되어 개방 회로가됩니다. 이 순간 회로의 출력은

$$ V_ {0} = V_ {i} + V_ {m} $$

따라서 신호는 위 그림과 같이 포지티브 클램핑됩니다. 출력 신호는 입력의 변화에 따라 변하지 만 입력 전압을 추가함에 따라 커패시터의 전하에 따라 레벨이 이동합니다.

포지티브 V _r의 포지티브 클램퍼

포지티브 클램퍼 회로가 포지티브 기준 전압으로 바이어스되면 해당 전압이 출력에 추가되어 클램핑 레벨을 높입니다. 이를 이용하여 양의 기준 전압을 갖는 양의 클램퍼의 회로는 다음과 같이 구성됩니다.

양의 반주기 동안 기준 전압은 출력에서 다이오드를 통해 적용되고 입력 전압이 증가하면 다이오드의 음극 전압이 양극 전압에 비해 증가하여 전도가 중지됩니다. 음의 반주기 동안 다이오드는 순방향 바이어스되어 전도를 시작합니다. 커패시터 양단의 전압과 기준 전압은 함께 출력 전압 레벨을 유지합니다.

네거티브 $ V_ {r} $로 긍정적 인 클램퍼

포지티브 클램퍼 회로는 음의 기준 전압으로 바이어스되면 해당 전압이 출력에 추가되어 클램핑 된 레벨을 올립니다. 이를 이용하여 양의 기준 전압을 갖는 양의 클램퍼의 회로는 다음과 같이 구성됩니다.

양의 반주기 동안 커패시터 양단의 전압과 기준 전압은 함께 출력 전압 레벨을 유지합니다. 음의 반주기 동안 다이오드는 음극 전압이 양극 전압보다 낮아지면 전도됩니다. 이러한 변화는 위의 그림과 같이 출력 전압을 만듭니다.

네거티브 클램퍼

네거티브 클램퍼 회로는 다이오드, 저항 및 커패시터로 구성되고 출력 신호를 입력 신호의 네거티브 부분으로 이동하는 회로입니다. 아래 그림은 네거티브 클램퍼 회로의 구성을 설명합니다.

양의 반주기 동안 커패시터는 피크 값 $ v_ {m} $까지 충전됩니다. 다이오드는 순방향 바이어스되고 전도됩니다. 네거티브 하프 사이클 동안 다이오드는 역 바이어스되고 개방 회로가됩니다. 이 순간 회로의 출력은

$$ V_ {0} = V_ {i} + V_ {m} $$

따라서 신호는 위 그림과 같이 음으로 클램핑됩니다. 출력 신호는 입력의 변화에 따라 변하지 만 입력 전압을 추가함에 따라 커패시터의 전하에 따라 레벨이 이동합니다.

포지티브 V _r이있는 네거티브 클램퍼

일부 양의 기준 전압으로 바이어스 된 경우 음의 클램퍼 회로는 해당 전압이 출력에 추가되어 클램핑 된 레벨을 높입니다. 이를 이용하여 양의 기준 전압을 갖는 음의 클램퍼의 회로는 다음과 같이 구성됩니다.

출력 전압은 음으로 클램핑되지만 적용된 기준 전압이 양이므로 출력 파형의 일부가 양의 레벨로 올라갑니다. 양의 반주기 동안 다이오드는 전도되지만 출력은 적용된 양의 기준 전압과 동일합니다. 음의 반주기 동안 다이오드는 개방 회로로 작동하고 커패시터 양단의 전압이 출력을 형성합니다.