Circuitos electrónicos: circuitos de sujeción
Un circuito Clamper es un circuito que agrega un nivel de CC a una señal de CA. En realidad, los picos positivos y negativos de las señales se pueden colocar en los niveles deseados utilizando los circuitos de sujeción. A medida que se desplaza el nivel de CC, un circuito de sujeción se denomina comoLevel Shifter.
Los circuitos de sujeción constan de elementos de almacenamiento de energía como condensadores. Un circuito de sujeción simple consta de un condensador, un diodo, una resistencia y una batería de CC si es necesario.
Circuito de abrazadera
Un circuito Clamper se puede definir como el circuito que consta de un diodo, una resistencia y un condensador que cambia la forma de onda a un nivel de CC deseado sin cambiar la apariencia real de la señal aplicada.
Para mantener el período de tiempo de la forma de onda, el tau debe ser mayor que la mitad del período de tiempo (el tiempo de descarga del capacitor debe ser lento).
$$ \ tau = Rc $$
Dónde
- R es la resistencia de la resistencia empleada
- C es la capacitancia del condensador utilizado
La constante de tiempo de carga y descarga del condensador determina la salida de un circuito de sujeción.
En un circuito de sujeción, tiene lugar un desplazamiento vertical hacia arriba o hacia abajo en la forma de onda de salida con respecto a la señal de entrada.
La resistencia de carga y el condensador afectan la forma de onda. Entonces, el tiempo de descarga del capacitor debería ser lo suficientemente grande.
El componente de CC presente en la entrada se rechaza cuando se utiliza una red acoplada a un condensador (ya que un condensador bloquea la CC). Por eso cuandodc necesita ser restored, se utiliza circuito de sujeción.
Tipos de abrazaderas
Hay pocos tipos de circuitos de sujeción, como
- Abrazadera positiva
- Sujetador positivo con positivo $ V_r $
- Sujetador positivo con $ V_r $ negativo
- Clamper negativo
- Sujeción negativa con $ V_ {r} $ positivo
- Sujeción negativa con $ V_ {r} $ negativos
Repasemos en detalle.
Circuito de abrazadera positivo
Un circuito de sujeción restaura el nivel de CC. Cuando un pico negativo de la señal se eleva por encima del nivel cero, se dice que la señal espositively clamped.
Un circuito de sujeción positiva es uno que consta de un diodo, una resistencia y un condensador y que cambia la señal de salida a la parte positiva de la señal de entrada. La siguiente figura explica la construcción de un circuito de sujeción positiva.
Inicialmente, cuando se da la entrada, el condensador aún no está cargado y el diodo tiene polarización inversa. La salida no se considera en este momento. Durante el semiciclo negativo, en el valor máximo, el capacitor se carga con negativo en una placa y positivo en la otra. El condensador ahora está cargado a su valor máximo $ V_ {m} $. El diodo tiene polarización directa y conduce mucho.
Durante el siguiente semiciclo positivo, el capacitor se carga a Vm positivo mientras que el diodo se polariza inversamente y se abre en circuito. La salida del circuito en este momento será
$$ V_ {0} = V_ {i} + V_ {m} $$
Por lo tanto, la señal se bloquea positivamente como se muestra en la figura anterior. La señal de salida cambia de acuerdo con los cambios en la entrada, pero cambia el nivel de acuerdo con la carga en el capacitor, ya que agrega el voltaje de entrada.
Abrazadera positiva con positiva V r
Un circuito de sujeción positiva si está polarizado con algún voltaje de referencia positivo, ese voltaje se agregará a la salida para elevar el nivel de sujeción. Usando esto, el circuito de la abrazadera positiva con voltaje de referencia positivo se construye como se muestra a continuación.
Durante el semiciclo positivo, el voltaje de referencia se aplica a través del diodo en la salida y, a medida que aumenta el voltaje de entrada, el voltaje del cátodo del diodo aumenta con respecto al voltaje del ánodo y, por lo tanto, deja de conducir. Durante el semiciclo negativo, el diodo se polariza hacia adelante y comienza a conducir. El voltaje a través del capacitor y el voltaje de referencia juntos mantienen el nivel de voltaje de salida.
Sujetador positivo con negativo $ V_ {r} $
Un circuito de sujeción positiva si está polarizado con algún voltaje de referencia negativo, ese voltaje se agregará a la salida para elevar el nivel de sujeción. Usando esto, el circuito de la abrazadera positiva con voltaje de referencia positivo se construye como se muestra a continuación.
Durante el semiciclo positivo, el voltaje a través del capacitor y el voltaje de referencia juntos mantienen el nivel de voltaje de salida. Durante el semiciclo negativo, el diodo conduce cuando el voltaje del cátodo es menor que el voltaje del ánodo. Estos cambios hacen que el voltaje de salida se muestre en la figura anterior.
Clamper negativo
Un circuito de sujeción negativa es uno que consta de un diodo, una resistencia y un condensador y que desplaza la señal de salida a la parte negativa de la señal de entrada. La siguiente figura explica la construcción de un circuito de sujeción negativa.
Durante el semiciclo positivo, el capacitor se carga a su valor máximo $ v_ {m} $. El diodo está polarizado hacia adelante y conduce. Durante el semiciclo negativo, el diodo se polariza inversamente y se abre en circuito. La salida del circuito en este momento será
$$ V_ {0} = V_ {i} + V_ {m} $$
Por lo tanto, la señal se bloquea negativamente como se muestra en la figura anterior. La señal de salida cambia de acuerdo con los cambios en la entrada, pero cambia el nivel de acuerdo con la carga en el capacitor, ya que agrega el voltaje de entrada.
Sujetador negativo con positivo V r
Un circuito de sujeción negativa si está polarizado con algún voltaje de referencia positivo, ese voltaje se agregará a la salida para elevar el nivel de sujeción. Usando esto, el circuito de la abrazadera negativa con voltaje de referencia positivo se construye como se muestra a continuación.
Aunque el voltaje de salida se fija negativamente, una parte de la forma de onda de salida se eleva al nivel positivo, ya que el voltaje de referencia aplicado es positivo. Durante el semiciclo positivo, el diodo conduce, pero la salida es igual al voltaje de referencia positivo aplicado. Durante el semiciclo negativo, el diodo actúa como circuito abierto y el voltaje a través del capacitor forma la salida.
Sujetador negativo con negativo V r
Un circuito de sujeción negativa si está polarizado con algún voltaje de referencia negativo, ese voltaje se agregará a la salida para elevar el nivel de sujeción. Usando esto, el circuito de la abrazadera negativa con voltaje de referencia negativo se construye como se muestra a continuación.
El cátodo del diodo está conectado con un voltaje de referencia negativo, que es menor que el cero y el voltaje del ánodo. Por lo tanto, el diodo comienza a conducir durante el semiciclo positivo, antes del nivel de voltaje cero. Durante el semiciclo negativo, el voltaje a través del capacitor aparece en la salida. Por lo tanto, la forma de onda se sujeta hacia la parte negativa.
Aplicaciones
Hay muchas aplicaciones para Clippers y Clampers, como
Tijeras
- Utilizado para la generación y modelado de formas de onda
- Utilizado para la protección de circuitos contra picos.
- Utilizado para restauradores de amplitud
- Utilizado como limitadores de voltaje
- Utilizado en circuitos de televisión
- Utilizado en transmisores de FM
Abrazaderas
- Utilizados como restauradores de corriente continua
- Se usa para eliminar distorsiones
- Utilizado como multiplicadores de voltaje
- Utilizado para la protección de amplificadores
- Utilizado como equipo de prueba
- Utilizado como estabilizador de línea base