Видове ножици и скоби с приложения

Типично проекти за електроника работят при различни обхвати на електрическия сигнал и следователно за тях електронни схеми , той е предназначен да поддържа сигналите в определен обхват, за да се получат желаните изходи. За да получим изхода при очаквани нива на напрежение, ние разполагаме с многофункционални инструменти в електрическата област и те се наричат ​​Щипки и Щипки. Тази статия показва ясно описание на машинките за подстригване и скоби, техните разлики и как работят според очакваните нива на напрежение.

Какво представляват машинките и скобите?

Щипки и скоби в електрониката са широко използвани в работата на аналогови телевизионни приемници и FM предаватели. The променлива честота смущения могат да бъдат премахнати с помощта на метода на затягане в телевизионните приемници и в FM предаватели , върховете на шума са ограничени до определена стойност, над която прекомерните пикове могат да бъдат премахнати чрез метода на изрязване.

Верига за клипери и скоби

Какво представлява веригата на Clipper?

Електронно устройство, което се използва за избягване на изхода на верига, за да надхвърли предварително зададената стойност (ниво на напрежение), без да променя останалата част от входната форма на вълната, се нарича Схема за подстригване.

An електронна схема който се използва за промяна на положителния или отрицателния пик на входния сигнал до определена стойност чрез преместване на целия сигнал нагоре или надолу, за да се получат пикове на изходния сигнал на желаното ниво, се нарича Clamper схема.

Съществуват различни видове вериги за подстригване и захващане, както е обсъдено по-долу.

Работа на Clipper Circuit

Схемата за подстригване може да бъде проектирана, като се използват и двете линейни и нелинейни елементи като резистори , диоди или транзистори . Тъй като тези схеми се използват само за изрязване на входната форма на вълната според изискването и за предаване на формата на вълната, те не съдържат никакъв елемент за съхранение на енергия като кондензатор. Като цяло машинките за подстригване се класифицират в два вида: Серийни машинки за подстригване и Машинки за подрязване.

Машинки за серия

Серийните машинки за подстригване отново се класифицират в серийни отрицателни ножици и серийни положителни ножици, както следва:

Сериен отрицателен клипер

Горната фигура показва серия от отрицателни ножици с техните изходни форми на вълната. По време на положителния полуцикъл диодът (считан за идеален диод) се появява в пристрастието напред и провежда така, че целият положителен полуцикъл на входа да се появи през резистора, свързан паралелно като изходна форма на вълната.

По време на отрицателния полуцикъл диодът е с обратна пристрастност. Не се появява изход през резистора. По този начин той изрязва отрицателния полупериод на входната форма на вълната и следователно се нарича поредица от отрицателни клипове.

Сериен отрицателен клипер

Сериен отрицателен клипър с положителен Vr

Серийният отрицателен клипер с положително референтно напрежение е подобен на серийния отрицателен клипер, но в него положително референтно напрежение се добавя последователно с резистора. По време на положителния полуцикъл диодът започва да провежда само след като стойността на анодното му напрежение надвиши стойността на катодното напрежение. Тъй като катодното напрежение става равно на еталонното напрежение, изходът, който се появява през резистора, ще бъде както е показано на горната фигура.

Сериен негативен клипер с позитивен Vr

Серийният отрицателен клипер с отрицателно референтно напрежение е подобен на серийния отрицателен клипер с положително референтно напрежение, но вместо положително Vr тук отрицателно Vr е свързано последователно с резистора, което прави катодното напрежение на диода отрицателно напрежение .

Така по време на положителния полуцикъл целият вход се появява като изход през резистора, а по време на отрицателния полуцикъл входът се появява като изход, докато стойността на входа ще бъде по-малка от отрицателното референтно напрежение, както е показано на фигурата.

Сериен негативен клипер с отрицателен Vr

Позитивен клипер за серия

Схемата на последователния положителен клипер е свързана, както е показано на фигурата. По време на положителния полуцикъл диодът се приспособява обратно и не се генерира изход през резистора, а по време на отрицателния полуцикъл диодът провежда и целият вход се появява като изход през резистора.

Позитивен клипер за серия

Позитивен клипер от серията с отрицателен Vr

Той е подобен на серийния положителен клипер в допълнение към отрицателното референтно напрежение последователно с резистор и тук, по време на положителния полуцикъл, изходът се появява през резистора като отрицателно референтно напрежение.

Позитивен клипер от серията с отрицателен Vr

По време на отрицателния полупериод изходът се генерира след достигане на стойност, по-голяма от отрицателното референтно напрежение, както е показано на горната фигура.

Позитивна Позитивна Клиперка с Позитивна Vr

Вместо отрицателно референтно напрежение се свързва положително референтно напрежение, за да се получи последователен положителен клипер с положително референтно напрежение. По време на положителния полуцикъл референтното напрежение се появява като изход през резистора, а по време на отрицателния полуцикъл целият вход се появява като изход през резистора.

Шънт Клипърс

Машините за шунтиране се класифицират в два вида: шунтиращи отрицателни носачи и маневриращи позитивни ножици.

Shunt Negative Clipper

Шунтовата отрицателна машинка е свързана, както е показано на горната фигура. По време на положителния полуцикъл целият вход е изход, а по време на отрицателния полуцикъл диодът провежда, като от входа не се генерира изход.

Shunt Negative Clipper

Shunt Negative Clipper с Positive Vr

Към диода се добавя последователно положително референтно напрежение, както е показано на фигурата. По време на положителния полуцикъл входът се генерира като изход, а по време на отрицателния полуцикъл положително референтно напрежение ще бъде изходното напрежение, както е показано по-долу.

Shunt Negative Clipper With Positive Vr

Shunt Negative Clipper с отрицателен Vr

Вместо положителното референтно напрежение, последователно с диода се свързва отрицателно референтно напрежение, за да се образува шунтиращ отрицателен клипер с отрицателно референтно напрежение. По време на положителния полуцикъл целият вход се появява като изход, а по време на отрицателния полуцикъл референтното напрежение се появява като изход, както е показано на фигурата по-долу.

Shunt Negative Clipper With Negative Vr

Положителен клип за шънт

По време на положителния полуцикъл диодът е в режим на проводимост и не се генерира изход, а по време на отрицателния полуцикъл целият вход се появява като изход, тъй като диодът е в обратен отклонение, както е показано на фигурата по-долу.

Положителен клип за шънт

Shunt Positive Clipper с отрицателен Vr

По време на положителния полуцикъл отрицателното референтно напрежение, свързано последователно с диода, се появява като изход, а по време на отрицателния полуцикъл диодът провежда, докато стойността на входното напрежение стане по-голяма от отрицателното референтно напрежение и ще се генерира съответният изход.

Shunt Positive Clipper с Positive Vr

По време на положителния полуцикъл диодът провежда, като положителното референтно напрежение се появява като изходно напрежение, а по време на отрицателния полуцикъл целият вход се генерира като изход, тъй като диодът е с обратна пристрастност.

В допълнение към положителните и отрицателните машинки за подстригване, има комбинирана машина за подстригване, която се използва за изрязване както на положителните, така и на отрицателните полуцикли, както е обсъдено по-долу.

Положително-отрицателен клипер с референтно напрежение Vr

Веригата е свързана, както е показано на фигурата с референтно напрежение Vr, диоди D1 и D2 . По време на положителния полуцикъл диодът D1 провежда, причинявайки референтното напрежение, свързано последователно с D1, да се появи през изхода.

По време на отрицателния цикъл диодът D2 провежда, като отрицателното референтно напрежение, свързано през D2, се появява като съответния изход.

Clipper Circuits чрез отрязване на двете половини вълни

вериги за подстригване чрез изрязване на двете полувълни са разгледани по-долу.

За положителния половин цикъл е

Тук катодната страна на D1 диода е свързана с положително постояннотоково напрежение и анодът получава различно положително напрежение. По същия начин анодната страна на D2 диода е свързана с отрицателно постояннотоково напрежение и катодната страна получава променливо положително напрежение. По време на положителния полуцикъл, D2 диодът ще бъде напълно в обърнато състояние. Тук уравненията са представени по следния начин:

Когато входното напрежение е по-малко от Vdc1 + Vd1, когато диодите са в състояние на обратно пристрастие, тогава изходното напрежение е Vin (входно напрежение)

Когато входното напрежение е по-голямо от Vdc1 + Vd1, когато D1 е в пристрастие за пренасочване и D2 е в състояние на обратно пристрастие, тогава изходното напрежение е Vdc1 + Vd1

За отрицателния половин цикъл

Тук катодната страна на диода D1 е свързана с положително постояннотоково напрежение и анодът получава променливо отрицателно напрежение. По същия начин анодната страна на D2 диода е свързана с отрицателно постояннотоково напрежение и катодната страна получава променливо отрицателно напрежение. По време на положителния полуцикъл, D2 диодът ще бъде напълно в обърнато състояние. Тук уравненията са представени по следния начин:

Когато входното напрежение е по-малко от Vdc2 + Vd2, когато диодите са в състояние на обратно пристрастие, тогава изходното напрежение е Vin (входно напрежение)

Когато входното напрежение е по-голямо от Vdc2 + Vd2, когато D2 е в пристрастие за пренасочване и D1 е в състояние на обратно пристрастие, тогава изходното напрежение е (-Vdc2 - Vd2)

В схемите за подстригване, подрязващи и двете полувълни, обхватите на положително и отрицателно отрязване могат да се променят отделно, което означава, че нивата на напрежение + ve и -ve могат да бъдат различни. Те също се наричат ​​паралелно зависими вериги за подстригване. Работи се с помощта на два източника на напрежение и два диода, които са свързани по обратния начин един към друг.

Изрязване на двете половини вълни

Изрязване през ценеров диод

Това е другият тип верига за изрязване

Тук ценеровият диод функционира като пристрастен диоден отрязък, където напрежението на отклонение е същото като напрежението при условията на повреда на диода. При този тип отрязваща верига, по време на + ve полупериода, диодът е в обратно пристрастно състояние, а сигналните скоби при състоянието на ценерово напрежение.

И по време на полу-цикъла -ve диодът функционира нормално, когато Zener напрежението е 0.7V. За да се закрепят двата полуцикъла на формата на вълната, тогава диодите са свързани като диоди обратно към гърба.

Какво представлява Meany by Clamper?

Клемните вериги се наричат ​​още реставратори на постоянен ток. Тези схеми се използват особено за преместване на приложените форми на вълната към над или под нива на референтното напрежение на постоянен ток, без да показват въздействието върху формата на формата на вълната. Това изместване има тенденция да модифицира нивото на Vdc на приложената вълна. Пиковите нива на вълната могат да се изместват през диодни скоби така че те дори се наричат ​​превключватели на ниво. Във връзка с това веригите за захващане се категоризират главно като положителни и отрицателни скоби.

Работа на веригата на скобата

Положителният или отрицателният пик на сигнала може да бъде позициониран на желаното ниво с помощта на затягащите вериги. Тъй като можем да изместваме нивата на пиковете на сигнала, като използваме скоба, следователно той се нарича също превключвател на нива.

Клемната верига се състои от a кондензатор и диод, свързани паралелно през товара. Клемната верига зависи от промяната във времевата константа на кондензатора. Кондензаторът трябва да бъде избран така, че по време на проводимостта на диода, кондензаторът да е достатъчен за бързо зареждане и по време на непроводящия период на диода кондензаторът не трябва да се разрежда драстично. Скобите се класифицират като положителни и отрицателни скоби въз основа на метода на затягане.

Отрицателна скоба

По време на положителния полуцикъл входният диод е в пренасочване - и докато диодът провежда кондензатор, се зарежда (до пикова стойност на входното захранване). По време на отрицателния полупериод, обратното не се провежда и изходното напрежение става равно на сумата от входното напрежение и напрежението, съхранявано на кондензатора.

Отрицателна скоба

Отрицателна скоба с положителна Vr

Той е подобен на отрицателната скоба, но изходната форма на вълната се измества към положителната посока от положително референтно напрежение. Тъй като положителното референтно напрежение е свързано последователно с диода, по време на положителния полуцикъл, въпреки че диодът провежда, изходното напрежение става равно на референтното напрежение, следователно изходът се затяга към положителната посока, както е показано на фигурата по-долу .

Отрицателна скоба с положителна Vr

Отрицателна скоба с отрицателен Vr

Чрез обръщане на посоките на референтното напрежение отрицателното референтно напрежение се свързва последователно с диода, както е показано на горната фигура. По време на положителния полуцикъл диодът започва проводимост преди нула, тъй като катодът има отрицателно референтно напрежение, което е по-малко от нулевото и анодното напрежение, и по този начин формата на вълната се притиска към отрицателната посока от стойността на референтното напрежение .

Отрицателна скоба с отрицателен Vr

Положителна скоба

Той е почти подобен на веригата за отрицателни скоби, но диодът е свързан в обратна посока. По време на положителния полупериод напрежението на изходните клеми става равно на сумата от входното напрежение и напрежението на кондензатора (като се има предвид, че кондензаторът е първоначално напълно зареден).

Положителна скоба

По време на отрицателния полуцикъл на входа диодът започва да провежда и зарежда кондензатора бързо до пиковата си входна стойност. По този начин формите на вълните се притискат към положителната посока, както е показано по-горе.

Положителна скоба с позитивна Vr

Положително референтно напрежение се добавя последователно с диода на положителната скоба, както е показано във веригата. По време на положителния полуцикъл на входа диодът провежда както първоначално, захранващото напрежение е по-малко от положителното напрежение на анода.

Положителна скоба с позитивна Vr

Ако веднъж катодното напрежение е по-голямо от анодното, тогава диодът спира проводимостта. По време на отрицателния полупериод диодът провежда и зарежда кондензатора. Резултатът се генерира, както е показано на фигурата.

Положителна скоба с отрицателен Vr

Посоката на референтното напрежение е обърната, което е свързано последователно с диода, което го прави отрицателно референтно напрежение. По време на положителния полуцикъл диодът ще бъде непроводящ, така че изходът да е равен на напрежението на кондензатора и входното напрежение.

Положителна скоба с отрицателен Vr

По време на отрицателния полуцикъл диодът започва проводимост само след като стойността на катодното напрежение стане по-малка от анодното напрежение. По този начин изходните форми на вълните се генерират, както е показано на горната фигура.

Щипки и скоби, използващи Op-Amp

Така че, въз основа на операционния усилвател, машинките за подстригване и скоби се класифицират главно в два типа и това са положителни и отрицателни типове. Уведомете ни за работата на машинка за подстригване и скоба с помощта на оп-усилвател .

Клипери, използващи Op-Amp

В схемата по-долу синусоида на Vt напрежение се прилага към неинвертиращия край на усилвателя и стойността на Vref може да се променя чрез промяна на стойността R2. Операцията се обяснява по следния начин за позитивния клипер:

• Когато Vi (входното напрежение) е минимално от това на Vref, тогава се извършва проводимостта в D1 и веригата функционира като последовател на напрежението. И така, Vo остава същата като входното напрежение за състоянието Vi
• Когато Vi (входното напрежение) е повече от това на Vref, тогава няма да има проводимост и веригата функционира като отворен контур, тъй като обратната връзка не е била в затворен начин. И така, Vo остава същата като еталонно напрежение за състоянието Vi> Vref

За отрицателния клипер операцията е

В схемата по-долу синусоида на Vt напрежение се прилага към неинвертиращия край на усилвателя и стойността на Vref може да се променя чрез промяна на стойността R2.

• Когато Vi (входното напрежение) е повече от това на Vref, тогава се извършва проводимостта в D1 и веригата функционира като последовател на напрежението. И така, Vo остава същата като входното напрежение за състоянието Vi> Vref
• Когато Vi (входното напрежение) е по-малко от това на Vref, тогава няма да има проводимост и веригата функционира като отворен контур, тъй като обратната връзка не е била в затворен начин. И така, Vo остава същата като референтното напрежение за условието Vi

Скоби с помощта на Op-Amp

Работата на веригата с положителна скоба се обяснява по следния начин:

Тук към обръщащия се край на операционния усилвател се прилага синусоида с помощта на кондензатор и резистор. Това съответства, че променливотоковият сигнал се подава към инвертиращия терминал на операционния усилвател. Докато Vref се прилага към неинвертиращия край на усилвателя.

Нивото на Vref може да бъде избрано чрез промяна на стойността на R2. Тук Vref е положителна стойност, а изходът е Vi + Vref, където това съответства, че веригата за захващане генерира изхода, където Vi ще има вертикално отместване нагоре, като Vref ще бъде еталонно напрежение.

И в веригата за отрицателно затягане, синусоида се прилага към инвертиращия край на операционния усилвател, използвайки кондензатор и резистор. Това съответства, че променливотоковият сигнал се подава към инвертиращия терминал на операционния усилвател. Докато Vref се прилага към неинвертиращия край на усилвателя.

Нивото на Vref може да бъде избрано чрез промяна на стойността на R2. Тук Vref е отрицателна стойност, а изходът е Vi + Vref, където това съответства, че веригата за захващане генерира изхода, където Vi ще има вертикално отместване надолу, като Vref ще бъде еталонно напрежение.

Разлики между машинките за подстригване и скобите

Този раздел ясно обяснява ключови разлики между веригите за подстригване и скоби

Приложения на машинки за подстригване и скоби

The приложения на машинки за подстригване са:

• Те често се използват за разделяне на синхронизиращите сигнали от композитните сигнали на картината.
• Прекомерните скокове на шум над определено ниво могат да бъдат ограничени или отрязани във FM предаватели с помощта на серийните машинки за подстригване.
• За генериране на нови форми на вълната или оформяне на съществуваща форма на вълната се използват машинки за подстригване.
• Типичното приложение на диоден клипер е за защита на транзисторите от преходни процеси, като диод с свободно движение, свързан паралелно през индуктивния товар.
• Често използван полувълнов токоизправител в комплектите за захранване е типичен пример за машинка за подстригване. Той отрязва положителна или отрицателна полувълна на входа.
• Машинките могат да се използват като ограничители на напрежението и селектори на амплитуда.

The приложения на скоби са:

• Сложната схема на предавател и приемник на телевизионната скоба се използва като a изходен стабилизатор за дефиниране на секции от сигналите за яркост до предварително зададени нива.
• Скобите също се наричат ​​реставратори на постоянен ток, тъй като притискат вълновите форми към фиксиран постоянен потенциал.
• Те често се използват в изпитвателно оборудване, сонари и радарни системи .
• За защита на усилватели от големи грешни сигнали се използват скоби.
• За отстраняване на изкривяванията могат да се използват скоби
• За подобряване на overdrive времето за възстановяване се използват скоби.
• Скобите могат да се използват като удвоители на напрежение или умножители на напрежение .

Това са всички подробни приложения както на машинките, така и на скобите.

Веригите за подстригване и захващане се използват за формоване на форма на вълната до необходимата форма и определен диапазон. Обзадените в тази статия ножици и скоби могат да бъдат проектирани с помощта на диоди. Познавате ли други електрически и електронни елементи с който машинки за подстригване и скоби могат да бъдат проектирани? Ако сте разбрали тази статия задълбочено, дайте отзивите си и публикувайте вашите запитвания и идеи като коментари в раздела по-долу.