Obwody obcinania diod
Obwody obcinające diody to obwody elektroniczne wykorzystujące diody do ograniczania lub kontrolowania amplitudy sygnału elektrycznego. Są to obwody elektryczne zawierające jedną lub więcej diod regulujących sygnały wejściowe. Moc wyjściowa zależy zarówno od kierunku diody, jak i sygnałów wejściowych. W poniższym obwodzie dioda skierowana w dół jest połączona szeregowo z rezystorem R 1 do ograniczania dodatniej połowy sygnału wejściowego.
Zasada działania i klasyfikacje
Zasada działania polega w zasadzie na działaniu diod w obwodzie. Dioda nie przewodzi przy napięciach niższych niż wartość odcięcia 0,7V. Po przekroczeniu napięcia odcięcia prąd zaczyna płynąć, a spadek napięcia pozostaje na tym samym poziomie. W stanie spolaryzowanym zaporowo dioda zachowuje się jak obwód otwarty i w tym stanie żaden sygnał wejściowy nie może przejść przez diodę i jest odbijany na wyjściu z pominięciem diody połączonej równolegle. Obcinanie napięć może być różnego rodzaju. Omówiono je poniżej:
- Obcinacz diody dodatniej
- Obcinacz diody ujemnej
- Obcinacz diod dodatnich i ujemnych
- Obcinacz diody dodatniej
- Obcinacz diody ujemnego polaryzacji
- Obcinacz pozytywnego i negatywnego odchylenia
- Obcinacz diody Zenera
- Pełnowymiarowa maszynka do strzyżenia z diodą Zenera
Obcinacze diod dodatnich
Obwód obcinania diody dodatniej selektywnie odcina dodatnią połowę wejściowego sygnału prądu przemiennego. Obwód trymera z diodą dodatnią selektywnie ogranicza dodatnie półcykle sygnału wejściowego, umożliwiając przejście części powyżej pewnego progu przy jednoczesnym tłumieniu reszty sygnału.
Dioda pozostaje wyłączona, dopóki dodatnie napięcie półcyklu nie przekroczy około 0,7 V. Po przejściu diody w stan przewodzenia, niezależnie od napięcia wejściowego, na diodzie utrzymuje się spadek napięcia w kierunku przewodzenia. Dodatni półcykliczny kształt fali wyjściowej wydaje się być płaski. W ujemnym półcyklu dioda pozostaje w stanie polaryzacji zaporowej i zachowuje się jak obwód otwarty. Dzięki temu cały sygnał wejściowy pojawia się na diodzie. Obwód ten tłumi sygnał wejściowy tylko podczas dodatnich półcykli. Każde napięcie powyżej +0,7 V zostanie odcięte.
Obcinacze diod ujemnych
Obcinanie diody ujemnej to proces, w którym dioda służy do ograniczenia amplitudy sygnału poprzez usunięcie lub obcięcie części sygnału.
Ujemne napięcia obcinania obwodu obcinania podczas ujemnych półcykli. Mechanizm działania jest podobny do obwodu odcinającego diodę dodatnią, z tą różnicą, że polaryzacja diody jest odwrócona. Ujemne napięcie jest ograniczone do -0,7 V przez ujemny obwód odcinający. Każda wartość napięcia, która spadnie poniżej tego progu, zostanie tłumiona.
Obcinacze diod dodatnich i ujemnych
Zaciski obwodu dodatniego i ujemnego to elementy obwodu, które mogą ograniczać lub kontrolować amplitudę sygnału elektrycznego, umożliwiając przepływ tylko niektórych prądów dodatnich lub ujemnych, jednocześnie zmniejszając lub tłumiąc resztę.
Połączenie dodatnich i ujemnych obwodów obcinających skutkuje zintegrowanym obwodem obcinającym, który skutecznie ogranicza amplitudę napięcia w obwodach dodatnim i ujemnym. Diody są rozmieszczone w konfiguracji antyrównoległej, jedna przewodząca, druga nieprzewodząca. W dodatnim półcyklu dioda D 1 włącza się i przewodzi oraz D 2 wyłącza się lub pozostaje otwarty. Podczas krążenia ujemnego zachodzi proces odwrotny. Dodatnie półcykle przebiegu wyjściowego wykazują maksymalną amplitudę +0,7 V, podczas gdy ujemne półcykle wykazują minimalną amplitudę -0,7 V.
Obcinacz diody dodatniej
Obcinacz diody polaryzacji dodatniej obcina amplitudę cykli napięcia dodatniego w sygnale elektrycznym. Układ zilustrowano poniżej:
Celem powyższego obwodu jest ograniczenie napięcia powyżej +0,7+V STRONNICZOŚĆ . Przerywacz diody polaryzacji dodatniej jest elementem obwodu, który selektywnie ogranicza amplitudę dodatnich półcykli sygnału wejściowego.
Spadek napięcia w kierunku przewodzenia ogranicza jedynie limit napięcia ustawiony przez obwody przycinania diody. Napięcie polaryzacji jest stosowane szeregowo z diodą w celu zwiększenia napięcia początkowego. Katoda diody jest utrzymywana na potencjale zerowym, ale do wytworzenia polaryzacji w kierunku przewodzenia na anodzie wymagane jest napięcie +0,7 V. Dlatego warunek polaryzacji w kierunku przewodzenia wymaga napięcia +0,7+V STRONNICZOŚĆ .
Obcinacz diody ujemnego polaryzacji
Czoper diody o ujemnym polaryzacji jest powszechną konfiguracją obwodu stosowaną do ograniczania amplitudy sygnału wejściowego w systemach elektronicznych.
Napięcie o odwrotnej polaryzacji przyłożone szeregowo z diodą jest podobne do odcięcia diody o polaryzacji dodatniej. Proces obcinania ułatwia zastosowanie polaryzacji zaporowej na diodzie, ale dioda wymaga wyższego napięcia do polaryzacji w kierunku przewodzenia, niż gdyby była bezstronna. Obwód ten ogranicza napięcia poniżej -0,7 V STRONNICZOŚĆ .
Obcinacze pozytywnego i negatywnego nastawienia
Diody dodatnie i ujemne służą do skutecznego zmniejszania zarówno dodatnich, jak i ujemnych połówek. Napięcie polaryzacji na każdej gałęzi może się różnić w zależności od konkretnych wymagań. Te obcinacze diod działają zarówno w połowie dodatniej, jak i ujemnej.
Odcięcie następuje przy +3,7 V i -5,7 V, odpowiednio dla obwodów dodatniego i ujemnego, przy zastosowaniu progów +0,7 V i -0,7 V.
Obcinacz diody Zenera
Obcinacz diody Zenera jest powszechnym elementem używanym do ograniczania amplitudy sygnału w układach elektronicznych.
Obwód obcinający wymaga wejściowego napięcia polaryzacji, co zwiększa zarówno złożoność, jak i koszt obwodu. Dioda Zenera działa podobnie jak dioda w układzie polaryzacji przewodzenia. W przypadku polaryzacji odwrotnej dioda Zenera zaczyna przewodzić prąd, gdy napięcie przekroczy wartość napięcia Zenera. Obydwa cykle są odcinane za pomocą diody Zenera. W cyklach ujemnych dioda Zenera działa poniżej tego spadku napięcia przewodzenia, a w cyklach dodatnich powyżej napięcia Zenera (V Z ).
Obcinarka pełnookresowa z diodą Zenera
Poniższy rysunek przedstawia pełnookresowy obcinacz oparty na dwóch diodach Zenera. W tym obwodzie oba obwody są ograniczone diodami Zenera o napięciu Zenera (V Z ). Mówiąc najprościej, Z D1 służy do ograniczenia dodatnich półcykli do V Z1 i V Z2 , natomiast Z D2 służy do ograniczenia ujemnych półcykli do V Z1 i V Z2 .
Wniosek
Funkcją obwodu obcinacza diody jest ograniczenie lub wyrównanie napięcia do pewnego limitu. Przycinanie lub modyfikowanie poziomu przebiegu wyjściowego zależy zarówno od charakterystyki sygnału wejściowego, jak i charakterystyki obwodu.