Diodų kirpimo grandinės
Diodų kirpimo grandinės yra elektroninės grandinės, kurios naudoja diodus elektrinio signalo amplitudei apriboti arba valdyti. Tai yra elektros grandinės, kuriose yra vienas ar daugiau diodų, kurie sumažina įvesties signalus. Išėjimas priklauso ir nuo diodo krypties, ir nuo įvesties signalų. Žemiau esančioje grandinėje diodas, nukreiptas žemyn, yra nuosekliai sujungtas su rezistoriumi R 1 apriboti teigiamą įvesties signalo pusę.
Darbo principas ir klasifikacijos
Darbo principas iš esmės yra diodų veikimas grandinėje. Diodas nelaidus įtampai, žemesnei nei 0,7 V ribinė vertė. Kai tik viršijama atjungimo įtampa, srovė pradeda tekėti, o įtampos kritimas išlieka tos pačios vertės. Esant atvirkštiniam poslinkiui, diodas veikia kaip atvira grandinė ir joks įvesties signalas negali praeiti pro diodą ir atsispindi išėjime, aplenkiant lygiagrečiai prijungtą diodą. Įtampos kirpimas gali būti įvairių tipų. Jie aptariami toliau:
- Teigiamas diodų kirptuvas
- Neigiamas diodų kirptuvas
- Teigiamas ir neigiamas diodų kirptuvas
- Teigiamo poslinkio diodų kirptuvas
- Neigiamo poslinkio diodų kirptuvas
- Teigiamas ir neigiamas šališkumas Clipper
- Zenerio diodų kirptuvas
- Zenerio diodų pilnų bangų kirpimo mašinėlė
Teigiamų diodų kirpimo mašinėlės
Teigiamo diodo kirpimo grandinė pasirinktinai atjungia teigiamą įvesties kintamosios srovės signalo pusę. Teigiamo diodo trimerio grandinė selektyviai riboja teigiamus įvesties signalo pusperiodus, leisdama viršyti tam tikrą slenkstį viršijančiai daliai, tuo pačiu slopindama likusią signalo dalį.
Diodas lieka išjungtas, kol teigiama pusės ciklo įtampa viršija apie 0,7 V. Po to, kai diodas patenka į laidžiąją būseną, nepriklausomai nuo įvesties įtampos, per diodą išlaikomas tiesioginės įtampos kritimas. Teigiama išėjimo bangos formos pusės ciklo forma atrodo plokščia. Neigiamo pusinio ciklo metu diodas lieka atvirkštinio poslinkio būsenoje ir veikia kaip atvira grandinė. Dėl to visas signalo įėjimas pasirodo diodu. Ši grandinė tik susilpnina įvesties signalą teigiamų pusciklų metu. Bet kokia įtampa virš +0,7 V bus išjungta.
Neigiamų diodų kirpimo mašinėlės
Neigiamo diodo apkarpymas yra procesas, kurio metu diodas naudojamas apriboti signalo amplitudę, pašalinant arba apkarpant dalį signalo.
Neigiamos kirpimo grandinės įtampa apkarpoma neigiamų pusciklų metu. Veikimo mechanizmas yra panašus į teigiamo diodo atjungimo grandinę, išskyrus tai, kad diodo poslinkis yra atvirkštinis. Neigiamą įtampą riboja iki -0,7 V neigiama atjungimo grandinė. Bet kokia įtampos vertė, nukritusi žemiau šios ribos, bus susilpninta.
Teigiamų ir neigiamų diodų kirpimo mašinėlės
Teigiami ir neigiami grandinės spaustukai yra grandinės komponentai, kurie gali apriboti arba valdyti elektrinio signalo amplitudę, leisdami praeiti tik tam tikroms teigiamoms arba neigiamoms srovėms, o likusias mažinti arba slopinti.
Teigiamų ir neigiamų apkarpymo grandinių derinys sukuria integruotą nukirpimo grandinę, kuri efektyviai riboja įtampos amplitudę teigiamose ir neigiamose grandinėse. Diodai yra išdėstyti antilygiagrečia konfigūracija, vienas laidus, o kitas nelaidus. Teigiamame pusciklyje diodas D 1 įsijungia ir veda bei D 2 išsijungia arba lieka atidarytas. Neigiamos cirkuliacijos metu vyksta priešingas procesas. Teigiamų išėjimo bangos formos pusciklų maksimali amplitudė yra +0,7 V, o neigiamų pusciklų minimali amplitudė yra -0,7 V.
Teigiamo poslinkio diodų kirptuvas
Teigiamo ciklo poslinkio diodo kirpimo mašinėlė fiksuoja teigiamų įtampos ciklų amplitudę elektriniame signale. Išdėstymas pavaizduotas žemiau:
Aukščiau pateiktos grandinės tikslas yra apriboti įtampą virš +0,7+V BIAS . Teigiamo ciklo poslinkio diodo smulkintuvas yra grandinės elementas, kuris selektyviai riboja įvesties signalo teigiamų pusciklų amplitudę.
Priekinės įtampos kritimas riboja tik diodų apdailos grandinių nustatytą įtampos ribą. Poslinkio įtampa naudojama nuosekliai su diodu, kad padidintų pradinę įtampą. Diodo katodo potencialas yra nulinis, tačiau reikalinga +0,7 V įtampa, kad anodas būtų nukreiptas į priekį. Todėl tiesioginio poslinkio sąlygai reikalinga +0,7+V įtampa BIAS .
Neigiamo poslinkio diodų kirptuvas
Neigiamo poslinkio diodo skeltuvas yra įprasta grandinės konfigūracija, naudojama apriboti įvesties signalo amplitudę elektroninėse sistemose.
Atvirkštinio poliškumo įtampa, taikoma nuosekliai su diodu, yra panaši į teigiamo poslinkio diodo išjungimą. Apkarpymo procesas leidžia lengvai pritaikyti diodui atvirkštinį poslinkį, tačiau diodui reikia didesnės įtampos, kad būtų galima nukreipti į priekį, nei tuo atveju, jei jis būtų nešališkas. Ši grandinė riboja įtampą žemiau -0,7 V BIAS .
Teigiamos ir neigiamos šališkumo kirpimo priemonės
Poslinkiai teigiami ir neigiami diodai naudojami siekiant efektyviai sumažinti tiek teigiamą, tiek neigiamą pusę. Kiekvienos šakos poslinkio įtampa gali skirtis atsižvelgiant į konkrečius reikalavimus. Šios diodų žirklės veikia tiek teigiamoje, tiek neigiamoje pusėje.
Atjungimas įvyksta esant +3,7 V ir -5,7 V teigiamoms ir neigiamoms grandinėms, kai naudojamos +0,7 V ir -0,7 V slenksčiai.
Zenerio diodų kirptuvas
Zener diodų kirpimo mašinėlė yra įprastas komponentas, naudojamas apriboti signalo amplitudę elektroninėse sistemose.
Apkarpant grandinę reikia įvesties poslinkio įtampos, todėl grandinė tampa sudėtingesnė ir brangesnė. Zenerio diodas veikia taip pat kaip diodas, esantis į priekį. Esant atvirkštiniam poslinkiui, Zenerio diodas pradeda vesti elektrą, kai įtampa viršija Zenerio įtampos vertę. Abu ciklai apkarpomi naudojant Zener diodą. Esant neigiamiems ciklams, Zenerio diodas veikia žemiau šio tiesioginės įtampos kritimo, o teigiamais ciklais - virš Zenerio įtampos (V SU ).
Zenerio diodų pilnų bangų kirpimo mašinėlė
Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyta visos bangos kirpimo mašinėlė, pagrįsta dviem Zener diodais. Šioje grandinėje abi grandines riboja Zenerio diodai su Zenerio įtampa (V SU ). Paprasčiau tariant, Z D1 naudojamas teigiamiems pusciklams apriboti iki V Z1 ir V Z2 , o Z D2 naudojamas apriboti neigiamus pusciklus iki V Z1 ir V Z2 .
Išvada
Diodų kirpimo grandinės funkcija yra apriboti arba išlyginti įtampą iki tam tikros ribos. Išėjimo bangos formos lygio apkarpymas arba modifikavimas priklauso tiek nuo įvesties signalo, tiek nuo grandinės charakteristikų.