Tipos de Clippers e Clampers com Aplicações

Típica projetos de eletronica operar em diferentes faixas de sinal elétrico e, portanto, para esses Circuitos eletrônicos , destina-se a manter os sinais em uma determinada faixa, a fim de obter as saídas desejadas. Para receber a saída nos níveis de tensão esperados, temos ferramentas versáteis no domínio elétrico e são chamadas de Clippers e Clampers. Este artigo mostra uma descrição clara dos clippers e clampers, suas diferenças e como funcionam de acordo com os níveis de tensão esperados.

O que são Clippers e Clampers?

Clippers e Clampers em eletrônica são amplamente utilizados na operação de receptores de televisão analógicos e transmissores FM. O frequência variável a interferência pode ser removida usando o método de fixação em receptores de televisão e em Transmissores FM , os picos de ruído são limitados a um valor específico, acima do qual os picos excessivos podem ser removidos usando o método de recorte.

Circuito Clippers e Clampers

O que é um circuito Clipper?

Um dispositivo eletrônico que é usado para evitar a saída de um circuito para ir além do valor predefinido (nível de tensão) sem variar a parte restante da forma de onda de entrada é chamado de Circuito Clipper.

A circuito eletronico que é usado para alterar o pico positivo ou pico negativo do sinal de entrada para um valor definido, deslocando todo o sinal para cima ou para baixo para obter os picos do sinal de saída no nível desejado, é chamado de circuito Clamper.

Existem diferentes tipos de clippers e circuitos de clampers, conforme discutido abaixo.

Funcionamento do Circuito Clipper

O circuito do clipper pode ser projetado utilizando ambos os elementos lineares e não lineares tal como resistores , diodos ou transistores . Como esses circuitos são usados ​​apenas para cortar a forma de onda de entrada de acordo com o requisito e para transmitir a forma de onda, eles não contêm nenhum elemento de armazenamento de energia como um capacitor. Em geral, os clippers são classificados em dois tipos: Clippers Series e Shunt Clippers.

Clippers da série

As máquinas de corte em série são novamente classificadas em máquinas de corte em série e positivas em série, que são as seguintes:

Clipper negativo da série

A figura acima mostra uma série de aparadores negativos com suas formas de onda de saída. Durante o semiciclo positivo, o diodo (considerado como um diodo ideal) aparece na polarização direta e conduz de tal forma que todo o meio ciclo positivo de entrada aparece através do resistor conectado em paralelo como uma forma de onda de saída.

Durante o semiciclo negativo, o diodo é polarizado reversamente. Nenhuma saída aparece no resistor. Assim, ele corta o meio ciclo negativo da forma de onda de entrada e, portanto, é chamado de uma série de cortador negativo.

Clipper negativo da série

Clipper negativo da série com Vr positivo

O clipper negativo em série com tensão de referência positiva é semelhante ao clipper negativo em série, mas neste uma tensão de referência positiva é adicionada em série com o resistor. Durante o semiciclo positivo, o diodo começa a conduzir somente depois que seu valor de tensão anódica excede o valor de tensão catódica. Como a tensão do cátodo se torna igual à tensão de referência, a saída que aparece no resistor será como mostrado na figura acima.

Clipper negativo da série com Vr positivo

O clipper negativo em série com uma tensão de referência negativa é semelhante ao clipper negativo em série com uma tensão de referência positiva, mas em vez de Vr positivo aqui um Vr negativo é conectado em série com o resistor, o que torna a tensão catódica do diodo uma tensão negativa .

Assim, durante o meio ciclo positivo, toda a entrada aparece como saída através do resistor, e durante o meio ciclo negativo, a entrada aparece como saída até que o valor de entrada seja menor que a tensão de referência negativa, conforme mostrado na figura.

Clipper negativo da série com Vr negativo

Series Positive Clipper

O circuito clipper positivo em série é conectado conforme mostrado na figura. Durante o meio ciclo positivo, o diodo torna-se polarizado reversamente e nenhuma saída é gerada no resistor e, durante o meio ciclo negativo, o diodo conduz e toda a entrada aparece como saída através do resistor.

Series Positive Clipper

Clipper positivo da série com Vr negativo

É semelhante ao clipper positivo em série além de uma tensão de referência negativa em série com um resistor e aqui, durante o meio ciclo positivo, a saída aparece através do resistor como uma tensão de referência negativa.

Clipper positivo da série com Vr negativo

Durante o semiciclo negativo, a saída é gerada após atingir um valor maior que a tensão de referência negativa, conforme mostrado na figura acima.

Clipper Série Positivo Com Vr Positivo

Em vez de uma tensão de referência negativa, uma tensão de referência positiva é conectada para obter um clipper positivo em série com uma tensão de referência positiva. Durante o meio ciclo positivo, a tensão de referência aparece como uma saída no resistor, e durante o meio ciclo negativo, a entrada inteira aparece como saída no resistor.

Shunt Clippers

Os clipadores de shunt são classificados em dois tipos: clippers de shunt negativos e clippers de shunt positivos.

Shunt Negative Clipper

O clipper de negativo shunt é conectado conforme mostrado na figura acima. Durante o meio ciclo positivo, toda a entrada é a saída e, durante o meio ciclo negativo, o diodo conduz, fazendo com que nenhuma saída seja gerada a partir da entrada.

Shunt Negative Clipper

Shunt Negative Clipper com Vr Positivo

Uma tensão de referência positiva em série é adicionada ao diodo, conforme mostrado na figura. Durante o meio ciclo positivo, a entrada é gerada como saída, e durante o meio ciclo negativo, uma tensão de referência positiva será a tensão de saída, conforme mostrado abaixo.

Shunt Negative Clipper Com Vr Positivo

Shunt Negative Clipper com Negative Vr

Em vez da tensão de referência positiva, uma tensão de referência negativa é conectada em série com o diodo para formar um clipper negativo shunt com uma tensão de referência negativa. Durante o meio ciclo positivo, toda a entrada aparece como saída e, durante o meio ciclo negativo, uma tensão de referência aparece como saída, conforme mostrado na figura abaixo.

Shunt Negative Clipper com Negative Vr

Shunt Positive Clipper

Durante o meio ciclo positivo, o diodo está no modo de condução e nenhuma saída é gerada e durante o meio ciclo negativo a entrada inteira aparece como saída, pois o diodo está em polarização reversa, conforme mostrado na figura abaixo.

Shunt Positive Clipper

Shunt Positivo Clipper com Negativo Vr

Durante o meio ciclo positivo, a tensão de referência negativa conectada em série com o diodo aparece como saída e durante o meio ciclo negativo, o diodo conduz até que o valor da tensão de entrada se torne maior que a tensão de referência negativa e a saída correspondente será gerada.

Shunt Positivo Clipper com Vr Positivo

Durante o semiciclo positivo, o diodo conduz, fazendo com que a tensão de referência positiva apareça como tensão de saída e, durante o semiciclo negativo, toda a entrada é gerada como saída, já que o diodo é polarizado reversamente.

Além dos clippers positivo e negativo, há um clipper combinado que é usado para cortar os semiciclos positivos e negativos, conforme discutido abaixo.

Clipper positivo-negativo com tensão de referência Vr

O circuito é conectado conforme mostrado na figura com uma tensão de referência Vr, diodos D1 e D2 . Durante o semiciclo positivo, o diodo D1 conduz, fazendo com que a tensão de referência conectada em série com D1 apareça na saída.

Durante o ciclo negativo, o diodo D2 conduz fazendo com que a voltagem de referência negativa conectada através do D2 apareça como saída correspondente.

Circuitos Clipper por Clipping Ambas as Meias Ondas

os circuitos clipper, cortando ambas as meias ondas, são discutidos abaixo.

Para o Meio Ciclo Positivo é

Aqui, o lado do cátodo do diodo D1 é conectado à voltagem DC positiva e o ânodo recebe uma voltagem positiva variada. Da mesma forma, o lado do ânodo do diodo D2 é conectado à voltagem CC negativa e o lado do cátodo recebe uma voltagem positiva variada. No momento do semiciclo positivo, o diodo D2 estará totalmente na condição de polarização reversa. Aqui, as equações são representadas da seguinte forma:

Quando a tensão de entrada é menor que Vdc1 + Vd1 quando os diodos estão em condição de polarização reversa, a tensão de saída é Vin (tensão de entrada)

Quando a tensão de entrada é maior que Vdc1 + Vd1 quando D1 está em polarização de encaminhamento e D2 está em condição de polarização reversa, a tensão de saída é Vdc1 + Vd1

Para o meio ciclo negativo

Aqui, o lado do cátodo do diodo D1 é conectado à voltagem DC positiva e o ânodo recebe uma voltagem negativa variada. Da mesma forma, o lado do ânodo do diodo D2 é conectado à voltagem CC negativa e o lado do cátodo recebe uma voltagem negativa variada. No momento do semiciclo positivo, o diodo D2 estará totalmente na condição de polarização reversa. Aqui, as equações são representadas da seguinte forma:

Quando a tensão de entrada é menor que Vdc2 + Vd2 quando os diodos estão em condição de polarização reversa, a tensão de saída é Vin (tensão de entrada)

Quando a tensão de entrada é maior do que Vdc2 + Vd2 quando o D2 está em polarização de encaminhamento e D1 está na condição de polarização reversa, a tensão de saída é (-Vdc2 - Vd2)

Nos circuitos de clipper que cortam ambas as meias-ondas, os intervalos de corte positivo e negativo podem ser variados separadamente, o que significa que os níveis de voltagem + ve e -ve podem ser diferentes. Eles também são chamados de circuitos clipper dependentes paralelos. Ele é operado por meio de duas fontes de tensão e dois diodos conectados de forma oposta.

Clipping Ambas as Meias Ondas

Clipping Through Zener Diode

Este é o outro tipo de circuito de recorte

Aqui, o diodo Zener funciona como recorte de diodo polarizado, onde a voltagem de polarização é a mesma que a voltagem na condição de ruptura do diodo. Nesse tipo de circuito de clipagem, no momento do meio ciclo + ve, o diodo está na condição de polarização reversa e o sinal clipa na condição de tensão Zener.

E no momento do meio ciclo de -ve, o diodo funciona normalmente na condição em que a tensão Zener é de 0,7V. Para cortar ambos os semiciclos da forma de onda, os diodos são conectados como diodos consecutivos.

O que é Meany by Clamper?

Os circuitos de fixação também são chamados de restauradores CC. Esses circuitos são especialmente usados ​​para mudar as formas de onda aplicadas para níveis acima ou abaixo da tensão de referência CC, sem mostrar o impacto na forma da onda. Essa mudança tende a modificar o nível de Vdc da onda aplicada. Os níveis de pico da onda podem ser alterados através do pinças de diodo então estes são mesmo chamados de deslocadores de nível. Com relação a isso, os circuitos de clamper são categorizados principalmente como clampers positivos e negativos.

Funcionamento do Circuito Clamper

O pico positivo ou negativo de um sinal pode ser posicionado no nível desejado usando os circuitos de fixação. Como podemos mudar os níveis dos picos do sinal usando um clamper, também é chamado de deslocador de nível.

O circuito do clamper consiste em um capacitor e diodo conectado em paralelo na carga. O circuito do clamper depende da mudança na constante de tempo do capacitor. O capacitor deve ser escolhido de forma que, durante a condução do diodo, o capacitor seja suficiente para carregar rapidamente e durante o período não condutor do diodo, o capacitor não deve descarregar drasticamente. Os clampers são classificados como clampers positivos e negativos com base no método de fixação.

Grampo Negativo

Durante a metade do ciclo positivo, o diodo de entrada está em polarização de encaminhamento - e conforme o diodo conduz - o capacitor é carregado (até o valor de pico da alimentação de entrada). Durante o meio-ciclo negativo, o reverso não conduz e a tensão de saída torna-se igual à soma da tensão de entrada e a tensão armazenada no capacitor.

Grampo Negativo

Grampo negativo com Vr positivo

É semelhante ao clamper negativo, mas a forma de onda de saída é deslocada para a direção positiva por uma tensão de referência positiva. Como a tensão de referência positiva é conectada em série com o diodo, durante o meio ciclo positivo, mesmo que o diodo conduza, a tensão de saída torna-se igual à tensão de referência, portanto, a saída é presa na direção positiva, conforme mostrado na figura abaixo .

Grampo negativo com Vr positivo

Clamper negativo com Vr negativo

Ao inverter as direções da tensão de referência, a tensão de referência negativa é conectada em série com o diodo, conforme mostrado na figura acima. Durante o meio ciclo positivo, o diodo inicia a condução antes de zero, pois o cátodo tem uma tensão de referência negativa, que é menor que a de zero e a tensão do ânodo, e assim, a forma de onda é presa na direção negativa pelo valor da tensão de referência .

Clamper negativo com Vr negativo

Pinça Positiva

É quase semelhante ao circuito do grampo negativo, mas o diodo é conectado na direção oposta. Durante o meio ciclo positivo, a tensão nos terminais de saída torna-se igual à soma da tensão de entrada e da tensão do capacitor (considerando o capacitor como inicialmente totalmente carregado).

Pinça Positiva

Durante o meio ciclo negativo da entrada, o diodo começa a conduzir e carrega o capacitor rapidamente até seu valor de entrada de pico. Assim, as formas de onda são fixadas na direção positiva, conforme mostrado acima.

Clamper positivo com Vr positivo

Uma tensão de referência positiva é adicionada em série com o diodo do grampo positivo, conforme mostrado no circuito. Durante o meio ciclo positivo da entrada, o diodo conduz como inicialmente, a tensão de alimentação é menor que a tensão de referência positiva do anodo.

Clamper positivo com Vr positivo

Se uma vez a voltagem do cátodo for maior que a voltagem do ânodo, o diodo para de conduzir. Durante o meio ciclo negativo, o diodo conduz e carrega o capacitor. A saída é gerada conforme mostrado na figura.

Clamper positivo com Vr negativo

A direção da tensão de referência é invertida, que é conectada em série com o diodo tornando-o uma tensão de referência negativa. Durante o meio ciclo positivo, o diodo será não condutor, de forma que a saída seja igual à tensão do capacitor e à tensão de entrada.

Clamper positivo com Vr negativo

Durante o meio ciclo negativo, o diodo inicia a condução somente depois que o valor da voltagem do cátodo se torna menor do que a voltagem do ânodo. Assim, as formas de onda de saída são geradas conforme mostrado na figura acima.

Clippers e Clampers usando Op-Amp

Portanto, com base no op-amp, os clippers e os clampers são classificados principalmente em dois tipos: positivos e negativos. Deixe-nos saber o funcionamento de clipper e clamper usando op-amp .

Clippers usando Op-Amp

No circuito abaixo, uma onda senoidal de tensão Vt é aplicada à extremidade não inversora do amplificador operacional e o valor Vref pode ser variado alterando o valor R2. A operação é explicada como segue para o clipper positivo:

• Quando a Vi (tensão de entrada) é mínima do que a de Vref, ocorre a condução em D1 e o circuito funciona como um seguidor de tensão. Então, o Vo permanece o mesmo que a tensão de entrada para a condição Vi
• Quando a Vi (tensão de entrada) for maior que a de Vref, não haverá condução e o circuito funciona como malha aberta porque a realimentação não foi fechada. Assim, o Vo permanece o mesmo que uma tensão de referência para a condição Vi> Vref

Para o cortador de negativos, a operação é

No circuito abaixo, uma onda senoidal de tensão Vt é aplicada à extremidade não inversora do amplificador operacional e o valor Vref pode ser variado alterando o valor R2.

• Quando Vi (tensão de entrada) é maior do que Vref, então ocorre a condução em D1 e o circuito funciona como um seguidor de tensão. Então, o Vo permanece o mesmo que a tensão de entrada para a condição Vi> Vref
• Quando Vi (tensão de entrada) for menor que Vref, não haverá condução e o circuito funcionará como malha aberta porque o feedback não foi fechado. Assim, o Vo permanece o mesmo que a tensão de referência para a condição Vi

Pinças usando Op-Amp

A operação do circuito de fixação positiva é explicada da seguinte forma:

Aqui, uma onda senoidal é aplicada à extremidade invertida do amplificador operacional usando um capacitor e o resistor. Isso corresponde que o sinal AC é aplicado ao terminal inversor do amplificador operacional. Considerando que Vref é aplicado à extremidade não inversora do amplificador operacional.

O nível do Vref pode ser selecionado modificando o valor de R2. Aqui, Vref é um valor positivo e a saída é Vi + Vref, onde isso corresponde ao circuito do clamper que gera a saída, onde Vi terá um deslocamento vertical para cima, tomando Vref como a tensão de referência.

E no circuito clamper negativo, uma onda senoidal é aplicada à extremidade inversora do amplificador operacional usando um capacitor e o resistor. Isso corresponde que o sinal AC é aplicado ao terminal inversor do amplificador operacional. Considerando que Vref é aplicado à extremidade não inversora do amplificador operacional.

O nível do Vref pode ser selecionado modificando o valor de R2. Aqui, Vref é um valor negativo e a saída é Vi + Vref, onde isso corresponde a que o circuito do clamper gera a saída onde o Vi terá um deslocamento vertical para baixo tomando Vref como a tensão de referência.

Diferenças entre Clippers e Clampers

Esta seção explica claramente o principais diferenças entre os circuitos clipper e clamper

Aplicações de Clippers e Clampers

O aplicações de tosquiadeiras estamos:

• Eles são freqüentemente usados ​​para a separação de sinais de sincronização dos sinais de imagem composta.
• Os picos de ruído excessivos acima de um certo nível podem ser limitados ou cortados em transmissores FM usando os clippers em série.
• Para a geração de novas formas de onda ou modelagem da forma de onda existente, clippers são usados.
• A aplicação típica de um clipper de diodo é para a proteção de transistores de transientes, como um diodo de giro livre conectado em paralelo através da carga indutiva.
• Um frequentemente usado retificador de meia onda em kits de fonte de alimentação é um exemplo típico de um clipper. Ele corta meia onda positiva ou negativa da entrada.
• Clippers podem ser usados ​​como limitadores de tensão e seletores de amplitude.

O aplicações de grampos estamos:

• O complexo circuito transmissor e receptor do grampo de televisão é usado como um estabilizador de linha de base para definir seções dos sinais de luminância para níveis predefinidos.
• Os clampers também são chamados de restauradores de corrente contínua, pois prendem as formas de onda a um potencial CC fixo.
• Estes são freqüentemente usados ​​em equipamentos de teste, sonar e sistemas de radar .
• Para a proteção do amplificadores a partir de grandes sinais errados, são usados ​​grampos.
• Pinças podem ser usadas para remover as distorções
• Para melhorar o tempo de recuperação do overdrive, são usados ​​grampos.
• Os clampers podem ser usados ​​como duplicadores de tensão ou multiplicadores de tensão .

Essas são todas as aplicações detalhadas de clippers e clampers.

Circuitos Clippers e clampers são usados ​​para moldar uma forma de onda em um formato requerido e intervalo especificado. Os cortadores e grampos discutidos neste artigo podem ser projetados usando diodos. Você conhece algum outro elementos elétricos e eletrônicos com qual tosquiadeiras e os grampos podem ser projetados? Se você entendeu este artigo em profundidade, dê seu feedback e poste suas dúvidas e ideias como comentários na seção abaixo.