Zuvor haben wir etwas über Clipper Circuits gelernt, mit denen der positive oder negative Teil der alternierenden Wellenform abgeschnitten wird. Heute lernen wir Clamper-Schaltungen kennen, mit denen der Gleichstrompegel des Ausgangssignals geklemmt wird, ohne die Wellenform zu verzerren, dh es handelt sich um Level-Shifter- Schaltungen. Es kann mit Kondensator, Diode und Widerstand ausgelegt werden. Der Unterschied zwischen einem Clipper und einem Clamper besteht darin, dass die Clipper-Schaltung die Form der Wellenform ändert, der Clamper jedoch nur den Gleichstrompegel des Ausgangssignals manipuliert.
Bei der Auswahl des Widerstands und des Kondensators müssen Sie die Entladezeit des Kondensators berücksichtigen, da diese die Zeitdauer der Wellenform beibehält. Es muss ziemlich größer als die Hälfte des Zeitraums sein, damit sich der Kondensator langsam entlädt. Der Elektrolytkondensator sollte nicht in Klemmkreisen verwendet werden, da sie sich langsam laden und entladen. Die Entladezeit (
t (Tau) = RC
Dabei ist R der in der Schaltung verwendete Widerstand und C die Kapazität des Kondensators.
Es gibt hauptsächlich drei Arten von Klemmschaltungen, die auf der Klemmung basieren:
- Positive Clamper
- Negative Clamper
- Voreingenommener Clamper
Positive Clamper
Wenn der negative Zyklus über den Nullspannungspegel klemmt / verschiebt, wird die Klemmschaltung als positive Klemme bezeichnet, da das gesamte Signal auf die positive Seite verschoben wird. Es ist eine wirklich einfach zu konstruierende Schaltung. Sie müssen nur dem folgenden Schaltplan folgen:
Verbinden Sie zuerst den 12-V-Pin (Wechselstromquelle) des Transformators mit dem Kondensator und dann den Minuspol der Diode mit dem anderen Anschluss des Kondensators und den Pluspol mit dem 0-V-Pin des Transformators. Schließen Sie nun einen 10K-Widerstand parallel zur Diode an. Verbinden Sie den Kanal A des Oszilloskops mit der Eingangsseite und Kanal B mit der Ausgangsseite, wie in der Abbildung gezeigt. Jetzt können Sie loslegen. Schalten Sie den Transformator und das Oszilloskop ein und stellen Sie beide Kanäle auf 0 V ein. Sie werden sehen, dass der Kanal B wie unten gezeigt nach oben verschoben ist:
Während der ersten positiven Halbwelle ist die Diode in Sperrrichtung vorgespannt und der Kondensator wird nicht mit dem Spitzenwert aufgeladen. Während der negativen Halbwelle wird die Diode jedoch in Vorwärtsrichtung vorgespannt und der Kondensator wird mit seinem Spitzenwert V m aufgeladen. Und die Ausgangsspannung wird:
V o = V i + V m
Hier ist V i die Eingangsspannung, V o ist die Ausgangsspannung und V m ist die maximale Spannung, auf die der Kondensator geladen wird. Daher wird der Ausgang um + V m Pegel verschoben. Diese Verschiebung hängt ausschließlich von der vom Kondensator gespeicherten Ladung ab.
Negative Clamper
Wenn der positive Zyklus unter den Nullspannungspegel klemmt / verschiebt, wird die Klemmschaltung als negativer Klammer bezeichnet, da das gesamte Signal auf die negative Seite verschoben wird. Das Schaltbild zum Aufbau eines negativen Clamper ist unten dargestellt:
Verbinden Sie zuerst den 12-V-Pin (Wechselstromquelle) des Transformators mit dem Kondensator und dann den positiven Anschluss der Diode mit dem anderen Anschluss des Kondensators und den negativen Anschluss mit dem 0-V-Pin des Transformators. Schließen Sie nun einen 10K-Widerstand parallel zur Diode an. Verbinden Sie den Kanal A des Oszilloskops mit der Eingangsseite und Kanal B mit der Ausgangsseite, wie in der Abbildung gezeigt. Jetzt können Sie loslegen. Schalten Sie den Transformator und das Oszilloskop ein und stellen Sie beide Kanäle auf 0 V ein. Sie werden sehen, dass der Kanal B nach unten verschoben ist, wie in der folgenden Abbildung gezeigt. Der Kanal A ist gelb und der Kanal B blau gefärbt.
Während der ersten positiven Halbwelle ist die Diode in Vorwärtsrichtung vorgespannt und der Kondensator wird mit dem Spitzenwert V m aufgeladen, und während der negativen Halbwelle wird die Diode in Sperrrichtung vorgespannt und wirkt als offener Stromkreis. Die Ausgangsspannung wird also:
V o = V i + V m
Hier ist V i die Eingangsspannung, V o ist die Ausgangsspannung und V m ist die maximale Spannung, auf die der Kondensator geladen wird. Daher wird der Ausgang um –V m verschoben, da es sich um die negative Spannung handelt. Diese Verschiebung hängt ausschließlich von der vom Kondensator gespeicherten Ladung ab.
Voreingenommener Clamper
Ein vorgespannter Clamper unterscheidet sich nicht von den zuvor diskutierten positiven und negativen Clampern. Es besteht nur aus einer Vorspannung mit Diode.
Also, wenn Sie die Vorspannung mit positiven Klemmer verbinden dann wird es nur mit der Ausgangsspannung hinzugefügt und es verschiebt mich zu positiveren Niveau wie die Vorspannung.
Und wenn Sie die Vorspannung mit negativem Clamper verbinden, wird sie nur mit der Ausgangsspannung addiert und verschiebt sich als Vorspannung auf einen negativeren Pegel.
Denken Sie jedoch daran, dass, wenn Sie eine negative Vorspannung mit positivem Clamper verbinden, diese nicht auf den positiven Pegel, sondern auf einen negativen Pegel verschoben wird, da sie von der Ausgangsspannung abgezogen wird.
Und wenn Sie eine positive Vorspannung mit negativem Clamper verbinden, verschiebt sich diese nicht auf den negativen Pegel, sondern auf einen positiven Pegel, da sie von der Ausgangsspannung abgezogen wird.
Wir haben einen positiven Clamper mit positiver Vorspannung unten entworfen.
Der negative Clamper kann auf die gleiche Weise auch durch Umkehren der Diode und der Vorspannung konstruiert werden.
Die Vorspannung kann einen beliebigen Wert haben, aber denken Sie daran, dass sie nicht größer oder gleich der Eingangsspannung sein sollte, da in diesem Fall entweder kein Ausgang erhalten wird oder die Klemmung möglicherweise umgekehrt wird.