/ Krugovi za rezanje dioda i Cliper dioda

Krugovi za rezanje dioda i Cliper dioda

diode

Ovaj isječak ulaznog signala proizvodiizlazni valni oblik koji podsjeća na spljoštenu verziju ulaza. Primjerice, poluvalni ispravljač je krug klipera, budući da su eliminirani svi naponi ispod nule.

Ali Krugovi za rezanje dioda može se koristiti za razne modifikacijeulazni valni oblik pomoću signalnih i Schottky dioda ili za osiguravanje prenaponske zaštite pomoću zener-dioda kako bi se osiguralo da izlazni napon nikada ne prelazi određenu razinu koja štiti krug od visokih naponskih šiljaka. Tada se u aplikacijama za ograničavanje napona mogu koristiti krugovi za rezanje dioda.

Vidjeli smo u Signalne diode tutorial da kada je dioda naprijed pristrandopušta da struja prolazi kroz sam po sebi za stezanje napona. Kada je dioda obrnuta pristrana, kroz nju ne struji struja, a napon na njezinim terminalima je nepromijenjen, a to je osnovno djelovanje kruga za rezanje dioda.

Iako je ulazni napon na diodu clipping krugova može imati bilo koji oblik valnog oblika, mi ćemo pretpostaviti ovdje da je ulazni napon je sinusna. Razmotrite krugove ispod.

Sklopovi za rezanje pozitivne diode

krugovi rezanja pozitivne diode

U ovom dioda clipping krug, dioda jenaprijed pristran (anoda pozitivnija od katode) tijekom pozitivnog polu-ciklusa sinusnog ulaznog valnog oblika. Da bi dioda postala naprijed pristrana, mora imati veličinu ulaznog napona veću od +0.7 volta (0.3 volta za germanijsku diodu).

Kada se to dogodi, diode počinju raditii drži napon na sebi konstantan na 0.7V dok sinusoidni valni oblik ne padne ispod te vrijednosti. Tako izlazni napon koji se uzima preko diode nikada ne može prelaziti 0,7 volta tijekom pozitivnog polu-ciklusa.

Tijekom negativnog polu-ciklusa, dioda jeobrnuti prednapon (katoda pozitivnija od anode) blokira tok struje kroz sebe i kao rezultat nema nikakvog utjecaja na negativnu polovicu sinusoidalnog napona koji prelazi na opterećenje nepromijenjeno. Tako dioda ograničava pozitivnu polovicu ulaznog valnog oblika i poznata je kao pozitivan klizač.

Krugovi za štipanje negativne diode

krugovi za rezanje negativnih dioda

Ovdje je istina obrnuto. Dioda je naprijed pristran tijekom negativnog polu-ciklusa sinusoidnog valnog oblika i ograničava ga ili skraćuje na –0,7 volti, dok pozitivni polu-ciklus dopušta nepromijenjeno kada je obrnuto pristrano. Kao što je dioda ograničava negativan pola ciklus ulaznog napona, stoga se naziva negativnim kliper krugom.

Izrezivanje oba polu-ciklusa

dioda za rezanje dioda

Ako smo spojili dvije diode u obrnutoj paraleli kao što je prikazano, tada bi i pozitivni i negativni polu-ciklusi bili odrezani kao dioda D1 isječci pozitivnog polu-ciklusa sinusnog ulaznog valnog oblika dok je dioda D2 isječci negativnog polu-ciklusa. Tada se krugovi za rezanje dioda mogu koristiti za učvršćivanje pozitivnog polu-ciklusa, negativnog polu-ciklusa ili oba.

Za idealne diode izlazni valni oblik bibiti nula. Međutim, zbog pada napona pristranosti prema naprijed kroz diode stvarna točka rezanja se događa na +0.7 volta odnosno –0.7 volta. Ali možemo povećati ovaj prag od ± 0.7V na bilo koju vrijednost koju želimo do maksimalne vrijednosti, (VVRHUNAC) sinusoidnog talasnog oblika bilo povezivanjem više dioda u seriji stvarajući višekratnike od 0,7 volti, ili dodavanjem naponskog odstupanja diode.

Prednaprezanje sklopova s ​​diodom

Za proizvodnju krugova za rezanje dioda za valne oblike napona na različitim razinama, napon prednapona, VBIAS se dodaje serijski s diodom kako bi proizveo kombiniranu rezačicu kao što je prikazano. Napon u serijskoj kombinaciji mora biti veći od VBIAS + 0.7V prije nego što dioda postane dovoljno unaprijed usmjerena na ponašanje. Na primjer, ako je VBIAS razina je postavljena na 4,0 volti, tada sinusni napon na anodnom terminalu diode mora biti veći od 4,0 + 0,7 = 4,7 volti da postane pristrana prema naprijed. Svaka anodna naponska razina iznad te točke odstupanja je odrezana.

Pozitivno klipno odsijecanje dioda

pozitivni prednaponska dioda clipping krug

Isto tako, preokrećući diodu i napon prednapona baterije, kada dioda provodi negativni polu-ciklus izlaznog valnog oblika drži se na razini –VBIAS - 0.7V kao što je prikazano.

Odsječak s negativnom prednaponskom diodom

krug s negativnim prednaponskim diodom

Promjenjiva dioda ili razina ograničenja diodemože se postići promjenom napona prednapona dioda. Ako se oba pozitivna i negativna polu-ciklusa moraju odrezati, tada se koriste dvije prednaponske diode. Ali i za pozitivne i negativne dioda clipping, pristranost napona ne mora biti isti. Pozitivni napon biasa mogao biti na jednoj razini, na primjer 4 volta, a negativni napon na drugom, na primjer 6 volti kako je prikazano.

Isječak dioda različitih razina pristranosti

prednaponska dioda clipping krug

Kada napon pozitivnog polu-ciklusa dosegne +4,7 V, dioda D1 provodi i ograničava valni oblik na +4,7 V. Dioda D2 ne provodi se sve dok napon ne dostigne –6,7 V. Stoga se svi pozitivni naponi iznad +4,7 V i negativni naponi ispod –6,7 V automatski podese.

Prednost pristranog dioda clipping krugovaje da sprječava izlazni signal od prekoračenja unaprijed postavljenih granica napona za oba pola ciklusa ulaznog valnog oblika, koji bi mogao biti ulaz od senzora za buku ili pozitivnih i negativnih naponskih vodova napajanja.

Ako su razine odrezivanja dioda postavljene prenisko ili je ulazni valni oblik prevelik, eliminacija oba vršna vala može završiti valnim oblikom kvadratnog vala.

Krugovi za zener diodu

Korištenje prednapona znači da je iznosvalnog oblika napona koji je odsječen može se točno kontrolirati. No, jedan od glavnih nedostataka korištenja napona pristrani dioda clipping krugova, je da oni trebaju dodatni izvor napajanja emf koji svibanj ili svibanj ne biti problem.

Jedan jednostavan način stvaranja prednaponskih krugova za rezanje dioda bez potrebe za dodatnim napajanjem je korištenje Zener dioda.

Kao što znamo, zener dioda je druga vrstadioda koja je posebno proizvedena za rad u području obrnutog prednaprezanja i kao takva se može koristiti za regulaciju napona ili aplikacije za rezanje zener diode. U prednjem dijelu, cener djeluje kao obična silikonska dioda s naponom pada napona od 0.7V (700mV) kada se izvodi, isto kao i gore.

Međutim, u obrnutom području pristranosti, naponse blokira dok se ne postigne napon probojne diode. U ovom trenutku, povratna struja kroz zener naglo se povećava, ali zener-napon, VZ preko uređaja ostaje konstantna čak i ako je cenerna struja, IZ varira.

Onda možemo staviti ovu cener akciju na dobar učinak koristeći ih za izrezivanje valnog oblika kao što je prikazano.

Zener Diode Clipping

krug iscrtavanja cener diode

Zener dioda se ponaša kao pristrana diodaclipping krug s bias napon jednak zener probojnog napona. U ovom krugu tijekom pozitivne polovice valnog oblika, cener dioda je obrnuta, tako da je valni oblik podrezan na zener-napon, VZD1, Tijekom negativnog polu ciklusa Zener djeluje kao normalna dioda sa svojom uobičajenom 0.7V spojnom vrijednošću.

Ovu ideju možemo dalje razvijati pomoću karakteristika obrnutog napona zener diodama kako bi obje polovice valnog oblika bile učvršćene pomoću serijski povezanih zener-dioda kao što je prikazano.

Cikliranje zener diode s punim valom

zener dioda s punom valovitom

Izlazni valni oblik iz pune valne zener diodeclipping krugova podsjeća na prethodnog napona pristran dioda clipping krug. Izlazni valni oblik bit će ošišan na Zener naponu plus 0.7V naprijed voltni pad druge diode. Tako će, na primjer, pozitivni polu-ciklus biti izrezan na zbroj Zener diode, ZD1 plus 0.7V iz ZD2 i obratno za negativni polu-ciklus.

Diode Zener proizvedene su u širokom rasponunapona i može se koristiti za davanje različitih referenci napona na svakom polu-ciklusu, isto kao i gore. Diode Zener dostupne su s naponima za probijanje zenera, VZ u rasponu od 2.4 do 33 volta, s tipičnom tolerancijom od 1 ili 5%. Imajte na umu da nakon provođenja u obrnutom području probijanja, puna struja će teći kroz zener diodu tako da odgovarajući otpornik ograničenja struje, R1 mora biti izabran.

Sažetak rezanja dioda

Osim što se koriste kao ispravljači, diode moguTakođer se koristi za isječak vrhu ili dnu, ili oboje valnog oblika na određenoj razini dc i proslijediti na izlaz bez izobličenja ,. U gornjim primjerima pretpostavili smo da je valni oblik sinusoidan, ali u teoriji se može koristiti bilo koji oblik ulaznog valnog oblika.

Krugovi za rezanje dioda se koriste za uklanjanje amplitudnog šuma ili naponašiljcima, regulacijom napona ili stvaranjem novih valnih oblika iz postojećeg signala, kao što su kvadriranje vrhova sinusoidnog valnog oblika kako bi se dobio pravokutni valni oblik kako se vidi gore.

Najčešća primjena "isječaka diode"je kao zamašnjak ili dioda slobodnog okretanja povezana paralelno preko induktivnog opterećenja kako bi se zaštitio tranzistor obrnutog napona.

Komentari (0)
Dodaj komentar