Uygulamalı Makas ve Kelepçe Çeşitleri

Tipik elektronik projeleri farklı elektrik sinyali aralıklarında çalışır ve bu nedenle bunlar için elektronik devreler istenen çıktıların elde edilmesi için sinyallerin belirli bir aralıkta tutulması amaçlanmaktadır. Çıkışı beklenen voltaj seviyelerinde almak için, elektrik alanında çok yönlü araçlarımız var ve bunlara Clippers ve Clampers denir. Bu makale, makas ve kelepçelerin, farklılıklarının ve beklenen voltaj seviyelerine göre nasıl çalıştıklarının net bir tanımını göstermektedir.

Clippers ve Clampers nedir?

Elektronikte Kesme ve Kelepçeler analog televizyon alıcılarının ve FM vericilerinin çalışmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. değişken frekans parazit, televizyon alıcılarında ve sabitleme yöntemi kullanılarak giderilebilir. FM vericileri gürültü zirveleri belirli bir değerle sınırlıdır, bunun üzerinde aşırı zirveler kırpma yöntemi kullanılarak kaldırılabilir.

Makas ve Kelepçe Devresi

Kesme Devresi nedir?

Giriş dalga formunun kalan kısmını değiştirmeden önceden ayarlanmış değerin (voltaj seviyesi) ötesine geçmek için bir devrenin çıkışından kaçınmak için kullanılan elektronik cihaza Clipper devresi.

Bir elektronik devre İstenilen seviyede çıkış sinyali piklerini elde etmek için tüm sinyali yukarı veya aşağı kaydırarak giriş sinyalinin pozitif tepe veya negatif tepe noktasını belirli bir değere değiştirmek için kullanılan kıskaç devresi olarak adlandırılır.

Aşağıda tartışıldığı gibi farklı tipte kesme ve kıskaç devreleri vardır.

Clipper Devresinin Çalışması

Kırpma devresi, her ikisi de kullanılarak tasarlanabilir. doğrusal ve doğrusal olmayan öğeler gibi dirençler , diyotlar veya transistörler . Bu devreler yalnızca ihtiyaca göre giriş dalga biçimini kırpmak ve dalga biçimini iletmek için kullanıldığından, kapasitör gibi herhangi bir enerji depolayıcı eleman içermezler. Genel olarak, kesme makineleri iki tipte sınıflandırılır: Seri Kesme Makineleri ve Şönt Kesme Makineleri.

Seri Kesme Makineleri

Seri kesme makineleri yine aşağıdaki gibi seri negatif kesme makineleri ve seri pozitif kesme makineleri olarak sınıflandırılır:

Seri Negatif Kesme Makinesi

Yukarıdaki şekil, çıkış dalga biçimleriyle birlikte bir dizi negatif kesme makinesini göstermektedir. Pozitif yarı döngü sırasında, diyot (ideal bir diyot olarak kabul edilir) öne doğru eğimli olarak görünür ve girişin tüm pozitif yarı döngüsünün, bir çıkış dalga formu olarak paralel bağlanmış direnç boyunca görünmesini sağlar.

Negatif yarı döngü sırasında, diyot ters yönlüdür. Direnç boyunca çıkış görünmüyor. Bu nedenle, giriş dalga formunun negatif yarı döngüsünü keser ve bu nedenle, bir dizi negatif kırpma aracı olarak adlandırılır.

Seri Negatif Kesme Makinesi

Pozitif VR ile Seri Negatif Kırpma Makinesi

Pozitif referans voltajlı seri negatif kesme makinesi, seri negatif kesme makinesine benzer, ancak bunda dirençle seri olarak pozitif bir referans voltajı eklenir. Pozitif yarı döngü sırasında, diyot ancak anot voltaj değeri katot voltaj değerini aştıktan sonra iletken olmaya başlar. Katot voltajı referans voltajına eşit hale geldiğinden, direnç boyunca görünen çıktı yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi olacaktır.

Pozitif VR ile Seri Negatif Kırpma Makinesi

Negatif referans voltajına sahip seri negatif kesme makinesi, pozitif referans voltajlı seri negatif kesme makinesine benzer, ancak burada pozitif Vr yerine dirençle seri olarak negatif Vr bağlanır, bu da diyotun katot voltajını negatif voltaj yapar .

Bu nedenle, pozitif yarım döngü sırasında, girişin tamamı direnç boyunca çıktı olarak görünür ve negatif yarım döngü sırasında, giriş değeri, şekilde gösterildiği gibi negatif referans voltajından daha düşük olana kadar çıkış olarak görünür.

Negatif Vr ile Seri Negatif Kırpma Makinesi

Seri Pozitif Kesme Makinesi

Seri pozitif kesme devresi şekilde gösterildiği gibi bağlanır. Pozitif yarı döngü sırasında, diyot ters taraflı hale gelir ve direnç boyunca hiçbir çıktı üretilmez ve negatif yarı döngü sırasında, diyot iletir ve tüm giriş direnç boyunca çıktı olarak görünür.

Seri Pozitif Kesme Makinesi

Negatif VR ile Seri Pozitif Kesme Makinesi

Bir dirençle seri olarak bir negatif referans voltajına ek olarak seri pozitif kesme makinesine benzer ve burada, pozitif yarı döngü sırasında, çıkış direnç boyunca negatif bir referans voltajı olarak görünür.

Negatif Vr ile Seri Pozitif Kırpma Makinesi

Negatif yarı döngü sırasında, çıkış, yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi negatif referans voltajından daha büyük bir değere ulaşıldıktan sonra üretilir.

Pozitif Vr ile Seri Pozitif Kesme Makinesi

Negatif referans voltajı yerine, pozitif referans voltajı olan bir seri pozitif kesme makinesi elde etmek için pozitif bir referans voltajı bağlanır. Pozitif yarı döngü sırasında, referans voltajı direnç boyunca bir çıkış olarak görünür ve negatif yarım döngü sırasında, girişin tamamı direnç boyunca çıkış olarak görünür.

Şönt Makasları

Şönt kesme makineleri iki tipte sınıflandırılır: şönt negatif kesme makineleri ve şönt pozitif kesme makineleri.

Şant Negatif Kırpıcı

Şönt negatif kesme makinesi yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi bağlanır. Pozitif yarı döngü sırasında, girişin tamamı çıktıdır ve negatif yarım döngü sırasında diyot, girişten hiçbir çıkışın üretilmesine neden olmayacak şekilde iletir.

Şant Negatif Kırpıcı

Pozitif VR ile Şant Negatif Kırpıcı

Şekilde gösterildiği gibi diyota bir seri pozitif referans voltajı eklenir. Pozitif yarı döngü sırasında, giriş çıkış olarak oluşturulur ve negatif yarım döngü sırasında, pozitif bir referans voltajı aşağıda gösterildiği gibi çıkış voltajı olacaktır.

Pozitif VR ile Şönt Negatif Kırpıcı

Negatif VR ile Şönt Negatif Kırpıcı

Pozitif referans voltajı yerine, negatif referans voltajı olan bir şönt negatif kesme makinesi oluşturmak için diyotla seri olarak bir negatif referans voltajı bağlanır. Pozitif yarım döngü sırasında, girişin tamamı çıkış olarak görünür ve negatif yarım döngü sırasında, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi çıkış olarak bir referans voltajı görünür.

Negatif VR ile Şönt Negatif Kırpıcı

Şant Pozitif Kesme Makinesi

Pozitif yarı döngü sırasında, diyot iletim modundadır ve çıkış üretilmez ve negatif yarım döngü sırasında, diyot aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi ters önyargılı olduğundan tüm giriş çıktı olarak görünür.

Şant Pozitif Kesme Makinesi

Negatif VR ile Şant Pozitif Kesme Makinesi

Pozitif yarım döngü sırasında, diyotla seri olarak bağlanan negatif referans voltajı çıkış olarak görünür ve negatif yarım döngü sırasında diyot, giriş voltajı değeri negatif referans voltajından büyük olana kadar iletir ve karşılık gelen çıkış üretilir.

Pozitif VR ile Şant Pozitif Kesme Makinesi

Pozitif yarı döngü sırasında diyot, pozitif referans voltajının çıkış voltajı olarak görünmesine neden olur ve negatif yarım döngü sırasında, diyot ters eğilimli olduğu için tüm giriş çıktı olarak oluşturulur.

Pozitif ve negatif kırpıcılara ek olarak, aşağıda tartışıldığı gibi hem pozitif hem de negatif yarı döngüleri kırpmak için kullanılan bir kombine kesme makinesi vardır.

Referans Gerilim Vr ile Pozitif Negatif Kırpıcı

Devre, şekilde gösterildiği gibi bir referans voltajı Vr ile bağlanır, diyotlar D1 ve D2 . Pozitif yarı döngü sırasında, D1 diyotu, çıkış boyunca D1 ile seri olarak bağlanan referans voltajının görünmesine neden olur.

Negatif döngü sırasında, diyot D2, D2 boyunca bağlanan negatif referans voltajının karşılık gelen çıkış olarak görünmesine neden olur.

Her iki Yarım Dalgayı Kırparak Kesme Devreleri

her iki yarım dalgayı da kırparak kesme devreleri aşağıda tartışılmıştır.

Pozitif Yarı Döngü için dır-dir

Burada, D1 diyotunun katot tarafı pozitif DC voltajına bağlanır ve anot, değişken bir pozitif voltaj alır. Aynı şekilde, D2 diyodunun anot tarafı negatif DC voltajına bağlanır ve katot tarafı değişken bir pozitif voltaj alır. Pozitif yarı döngü anında, D2 diyotu tamamen ters taraflı durumda olacaktır. Burada denklemler şu şekilde temsil edilir:

Diyotlar ters önyargı durumundayken giriş voltajı Vdc1 + Vd1'den düşük olduğunda, çıkış voltajı Vin'dir (giriş voltajı)

Giriş voltajı Vdc1 + Vd1'den büyük olduğunda, D1 yönlendirme önyargısındayken ve D2 ters önyargı durumundayken, çıkış voltajı Vdc1 + Vd1'dir.

Negatif Yarım Döngü için

Burada, D1 diyotunun katot tarafı pozitif DC voltajına bağlanır ve anot, değişken bir negatif voltaj alır. Aynı şekilde, D2 diyotunun anot tarafı negatif DC voltajına bağlanır ve katot tarafı değişken bir negatif voltaj alır. Pozitif yarı döngü anında, D2 diyotu tamamen ters taraflı durumda olacaktır. Burada denklemler şu şekilde temsil edilir:

Diyotlar ters önyargı durumundayken giriş voltajı Vdc2 + Vd2'den düşük olduğunda, çıkış voltajı Vin'dir (giriş voltajı)

Giriş voltajı Vdc2 + Vd2'den büyük olduğunda, D2 yönlendirme önyargısındayken ve D1 ters önyargı durumundayken, çıkış voltajı (-Vdc2 - Vd2)

Her iki yarım dalgayı kesen kesme devrelerinde, pozitif ve negatif kırpma aralıkları ayrı ayrı değiştirilebilir, bu da + ve -ve voltaj seviyelerinin farklı olabileceği anlamına gelir. Bunlar aynı zamanda paralel bağımlı kesme devreleri olarak da adlandırılır. Birbirine zıt şekilde bağlanan iki voltaj kaynağı ve iki diyot kullanılarak çalıştırılır.

İki Yarım Dalgayı Kırpma

Zener Diyot Üzerinden Kırpma

Bu, diğer tip kırpma devresidir

Burada, Zener diyot, ön gerilimin diyot bozulma durumundaki gerilim ile aynı olduğu durumlarda önyargılı diyot kırpma işlevi görür. Bu tip kırpma devresinde + ve yarım döngü anında diyot ters taraflı durumda olup, sinyal Zener gerilimi durumunda klipslenir.

Ve beş yarım döngü anında, diyot fonksiyonları normalde Zener voltajının 0.7V olduğu durumda çalışır. Dalga formunun her iki yarım döngüsünü de kırpmak için, diyotlar arka arkaya diyotlar gibi bağlanır.

Meany by Clamper nedir?

Kelepçe devrelerine aynı zamanda DC restoratörleri de denir. Bu devreler, özellikle uygulanan dalga biçimlerini, dalga biçiminin şekli üzerindeki etkiyi göstermeden DC referans voltajının üstüne veya altına kaydırmak için kullanılır. Bu kayma, uygulanan dalganın Vdc seviyesini değiştirme eğilimindedir. Dalganın tepe seviyeleri, diyot kıskaçları bu yüzden bunlar seviye değiştiriciler olarak bile adlandırılır. Bununla ilgili olarak, kıskaç devreleri temel olarak pozitif ve negatif kıskaçlar olarak kategorize edilir.

Kelepçe Devresinin Çalışması

Bir sinyalin pozitif veya negatif tepesi, kenetleme devreleri kullanılarak istenen seviyede konumlandırılabilir. Bir kıskaç kullanarak sinyalin tepe seviyelerini değiştirebildiğimiz için, buna seviye değiştirici de denir.

Kelepçe devresi bir kapasitör ve yük boyunca paralel bağlanmış diyot. Kenetleme devresi, kapasitörün zaman sabitindeki değişime bağlıdır. Kondansatör, diyotun iletimi sırasında kondansatörün hızlı şarj etmeye yeterli olması ve diyotun iletken olmama süresi boyunca kapasitörün sert bir şekilde deşarj olmaması için seçilmelidir. Kelepçeler, kelepçeleme yöntemine göre pozitif ve negatif kelepçeler olarak sınıflandırılır.

Negatif Kelepçe

Pozitif yarı döngü sırasında, giriş diyotu yönlendirme önyargısındadır ve diyot kondansatör yüklenirken (giriş kaynağının tepe değerine kadar). Negatif yarı döngü sırasında, tersi işlem yapmaz ve çıkış voltajı, giriş voltajı ve kapasitör boyunca depolanan voltajın toplamına eşit olur.

Negatif Kelepçe

Pozitif Vr ile Negatif Kelepçe

Negatif kıskaç ile benzerdir, ancak çıkış dalga formu pozitif bir referans voltajı ile pozitif yöne doğru kaydırılır. Pozitif referans voltajı diyotla seri olarak bağlandığından, pozitif yarım döngü sırasında, diyot iletken olsa bile, çıkış voltajı referans voltajına eşit olur, dolayısıyla çıkış, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi pozitif yöne doğru kenetlenir. .

Pozitif Vr ile Negatif Kelepçe

Negatif Vr ile Negatif Kelepçe

Referans voltaj yönlerini ters çevirerek, negatif referans voltajı yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi diyotla seri olarak bağlanır. Pozitif yarı döngü sırasında, katot sıfırdan daha düşük bir negatif referans voltajına ve anot voltajına sahip olduğundan, diyot sıfırdan önce iletime başlar ve bu nedenle dalga formu, referans voltaj değeri tarafından negatif yönde kenetlenir. .

Negatif Vr ile Negatif Kelepçe

Pozitif Kelepçe

Negatif kıskaç devresine neredeyse benzer, ancak diyot ters yönde bağlanır. Pozitif yarı döngü sırasında, çıkış terminallerindeki voltaj, giriş voltajı ve kondansatör voltajının toplamına eşit olur (kapasitörün başlangıçta tamamen dolu olduğu düşünülür).

Pozitif Kelepçe

Girişin negatif yarı döngüsü sırasında, diyot iletken olmaya başlar ve kapasitörü hızla tepe giriş değerine şarj eder. Böylece dalga biçimleri, yukarıda gösterildiği gibi pozitif yöne doğru kenetlenir.

Pozitif Vr ile Pozitif Kelepçe

Devrede gösterildiği gibi, pozitif kelepçenin diyotuna seri olarak pozitif bir referans voltajı eklenir. Girişin pozitif yarım döngüsü sırasında, diyot başlangıçta olduğu gibi iletir, besleme voltajı anot pozitif referans voltajından daha düşüktür.

Pozitif Vr ile Pozitif Kelepçe

Katot voltajı bir kez anot voltajından büyükse, diyot iletimi durdurur. Negatif yarı döngü sırasında, diyot kondansatörü iletir ve şarj eder. Çıktı, şekilde gösterildiği gibi oluşturulur.

Negatif Vr ile Pozitif Kelepçe

Referans voltajın yönü tersine çevrilir ve diyotla seri bağlanarak negatif referans voltajı oluşturur. Pozitif yarı döngü sırasında, diyot iletken olmayacaktır, öyle ki çıktı kapasitör voltajına ve giriş voltajına eşit olacaktır.

Negatif Vr ile Pozitif Kelepçe

Negatif yarı döngü sırasında, diyot ancak katot voltaj değeri anot voltajından daha az olduktan sonra iletime başlar. Böylece, çıkış dalga biçimleri yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi üretilir.

Op-Amp kullanarak Clippers ve Clampers

Bu nedenle, op-amp'e dayalı olarak, kırpıcılar ve kıskaçlar esas olarak iki türe ayrılır ve bunlar pozitif ve negatif türlerdir. Operasyonunu bize bildirin op-amp kullanarak kesme ve kıskaç .

Op-Amp Kullanan Clippers

Aşağıdaki devrede, op-amp'in ters çevirmeyen ucuna bir sinüs Vt voltaj dalgası uygulanır ve Vref değeri, R2 değeri değiştirilerek değiştirilebilir. Pozitif kesme için işlem şu şekilde açıklanmıştır:

• Vi (giriş voltajı) Vrefinkinden minimum olduğunda, D1'deki iletim gerçekleşir ve devre bir voltaj izleyici olarak işlev görür. Dolayısıyla, Vo, Vi koşulu için giriş voltajı ile aynı kalır.
• Vi (giriş voltajı) Vrefinkinden daha fazla olduğunda, iletim olmayacak ve devre bir açık döngü olarak işlev görmektedir çünkü geri besleme kapalı bir şekilde değildir. Dolayısıyla, Vo, Vi> Vref koşulu için bir referans gerilim ile aynı kalır.

Negatif kesme makinesi için işlem

Aşağıdaki devrede, op-amp'in ters çevirmeyen ucuna bir sinüs Vt voltaj dalgası uygulanır ve Vref değeri, R2 değeri değiştirilerek değiştirilebilir.

• Vi (giriş voltajı) Vrefinkinden fazla olduğunda, D1'deki iletim gerçekleşir ve devre bir voltaj izleyici olarak işlev görür. Dolayısıyla, Vo, Vi> Vref koşulu için giriş voltajı ile aynı kalır.
• Vi (giriş voltajı) Vrefinkinden daha düşük olduğunda, iletim olmayacaktır ve devre bir açık döngü olarak işlev görür çünkü geri besleme kapalı bir şekilde değildir. Dolayısıyla, Vo, Vi koşulu için referans voltajı ile aynı kalır.

Op-Amp kullanarak kelepçeler

Pozitif kıskaç devresinin çalışması şu şekilde açıklanmaktadır:

Burada, bir kapasitör ve direnç kullanılarak op-amp'in ters çeviren ucuna bir sinüs dalgası uygulanır. Bu, AC sinyalinin op-amp'in ters çevirme terminaline uygulandığına karşılık gelir. Vref ise op-amp ters çevirmeyen uca uygulanır.

Vref seviyesi, R2 değeri değiştirilerek seçilebilir. Burada, Vref pozitif bir değerdir ve çıkış, Vi + Vref'dir, burada bu, kelepçe devresinin, Vi'nin referans voltajı olarak Vref alarak yukarı doğru bir dikey kaymaya sahip olacağı çıktıyı oluşturmasına karşılık gelir.

Negatif kıskaç devresinde, bir kapasitör ve direnç kullanılarak op-amp'in ters çeviren ucuna bir sinüs dalgası uygulanır. Bu, AC sinyalinin op-amp'in ters çevirme terminaline uygulandığına karşılık gelir. Vref ise op-amp ters çevirmeyen uca uygulanır.

Vref seviyesi, R2 değeri değiştirilerek seçilebilir. Burada, Vref negatif bir değerdir ve çıkış, Vi + Vref'dir, burada bu, kelepçe devresinin, Vi'nin referans voltajı olarak Vref alarak aşağı doğru bir dikey kaymaya sahip olacağı çıktıyı oluşturmasına karşılık gelir.

Clippers ve Clampers arasındaki farklar

Bu bölüm, kesme ve kıskaç devreleri arasındaki temel farklar

Clippers ve Clamper Uygulamaları

makas uygulamaları şunlardır:

• Senkronize edici sinyallerin bileşik resim sinyallerinden ayrılması için sıklıkla kullanılırlar.
• Belirli bir seviyenin üzerindeki aşırı gürültü artışları, seri kesiciler kullanılarak FM vericilerinde sınırlandırılabilir veya kırpılabilir.
• Yeni dalga formlarının oluşturulması veya mevcut dalga formunun şekillendirilmesi için kesme makineleri kullanılır.
• Bir diyot kesme makinesinin tipik uygulaması, transistörlerin, endüktif yük boyunca paralel olarak bağlanan serbest devinimli bir diyot olarak geçici olaylardan korunması içindir.
• Sık kullanılan yarım dalga doğrultucu güç kaynağı kitlerinde tipik bir kesme makinesi örneğidir. Girişin pozitif veya negatif yarım dalgasını keser.
• Kırpıcılar, voltaj sınırlayıcılar ve genlik seçiciler olarak kullanılabilir.

kelepçelerin uygulamaları şunlardır:

• Televizyon kelepçesinin karmaşık verici ve alıcı devresi, bir temel sabitleyici parlaklık sinyallerinin bölümlerini önceden ayarlanmış seviyelere tanımlamak için.
• Kelepçeler, dalga formlarını sabit bir DC potansiyeline kenetledikleri için doğru akım geri yükleyicileri olarak da adlandırılır.
• Bunlar sıklıkla test ekipmanında, sonarda ve radar sistemleri .
• Korunması için amplifikatörler büyük hatalı sinyallerden kıskaçlar kullanılır.
• Bozulmaları gidermek için kelepçeler kullanılabilir
• Aşırı hız kurtarma süresini iyileştirmek için kıskaçlar kullanılır.
• Kelepçeler voltaj katlayıcı olarak kullanılabilir veya gerilim çarpanları .

Bunlar hem makasların hem de kelepçelerin ayrıntılı uygulamalarıdır.

Kesme ve kelepçe devreleri, bir dalga formunu gerekli bir şekle ve belirli bir aralığa kalıplamak için kullanılır. Bu makalede tartışılan makas ve kelepçeler, diyotlar kullanılarak tasarlanabilir. Başka tanıyor musun elektrik ve elektronik elemanlar hangisiyle makas ve kelepçeler tasarlanabilir mi? Bu makaleyi derinlemesine anladıysanız, geri bildiriminizi verin ve sorularınızı ve fikirlerinizi aşağıdaki bölüme yorum olarak gönderin.