Jenis Clipper dan Clamper dengan Aplikasi

Khas proyek elektronik beroperasi pada rentang sinyal listrik yang berbeda dan karenanya, untuk ini sirkuit elektronik , ini dimaksudkan untuk mempertahankan sinyal dalam kisaran tertentu untuk mendapatkan keluaran yang diinginkan. Untuk menerima output pada level tegangan yang diharapkan, kami memiliki alat serbaguna dalam domain kelistrikan dan itu disebut Clippers dan Clamper. Artikel ini menunjukkan deskripsi yang jelas tentang gunting dan penjepit, perbedaannya, dan bagaimana mereka beroperasi sesuai dengan tingkat tegangan yang diharapkan.

Apa itu Clippers dan Clampers?

Clippers dan Clamper dalam elektronik banyak digunakan dalam pengoperasian penerima televisi analog dan pemancar FM. Itu frekuensi variabel interferensi dapat dihilangkan dengan menggunakan metode penjepitan pada penerima televisi, dan masuk Pemancar FM , puncak kebisingan dibatasi pada nilai tertentu, di atasnya puncak yang berlebihan dapat dihilangkan dengan menggunakan metode pemotongan.

Sirkuit Clippers dan Clamper

Apa itu Sirkuit Clipper?

Perangkat elektronik yang digunakan untuk menghindari keluaran dari rangkaian untuk melampaui nilai preset (level tegangan) tanpa memvariasikan bagian yang tersisa dari bentuk gelombang masukan disebut a Sirkuit Clipper.

Sebuah sirkuit elektronik yang digunakan untuk mengubah puncak positif atau puncak negatif dari sinyal masukan ke nilai tertentu dengan menggeser seluruh sinyal ke atas atau ke bawah untuk mendapatkan puncak sinyal keluaran pada tingkat yang diinginkan disebut rangkaian Clamper.

Ada berbagai jenis sirkuit pemangkas dan penjepit seperti yang dibahas di bawah ini.

Cara Kerja Sirkuit Clipper

Sirkuit clipper dapat dirancang dengan memanfaatkan keduanya elemen linier dan nonlinier seperti resistor , dioda, atau transistor . Karena rangkaian ini hanya digunakan untuk memotong bentuk gelombang input sesuai kebutuhan dan untuk mentransmisikan bentuk gelombang, rangkaian ini tidak mengandung elemen penyimpan energi seperti kapasitor. Secara umum, Clipper diklasifikasikan menjadi dua jenis: Series Clippers dan Shunt Clippers.

Seri Clippers

Gunting seri sekali lagi diklasifikasikan menjadi gunting seri negatif dan gunting seri positif sebagai berikut:

Seri Negatif Clipper

Gambar di atas menunjukkan serangkaian gunting negatif dengan bentuk gelombang keluarannya. Selama setengah siklus positif, dioda (dianggap sebagai dioda ideal) muncul dalam bias maju dan berjalan sedemikian rupa sehingga seluruh setengah siklus positif input muncul melintasi resistor yang terhubung secara paralel sebagai bentuk gelombang output.

Selama setengah siklus negatif, dioda berada dalam bias terbalik. Tidak ada keluaran yang muncul melintasi resistor. Jadi, itu klip setengah siklus negatif dari bentuk gelombang masukan, dan oleh karena itu, ini disebut rangkaian pemotong negatif.

Seri Negatif Clipper

Seri Clipper Negatif dengan Vr Positif

Clipper negatif seri dengan tegangan referensi positif mirip dengan clipper negatif seri, tetapi dalam hal ini tegangan referensi positif ditambahkan secara seri dengan resistor. Selama setengah siklus positif, dioda mulai berjalan hanya setelah nilai tegangan anoda melebihi nilai tegangan katoda. Karena tegangan katoda menjadi sama dengan tegangan referensi, keluaran yang muncul melintasi resistor akan seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

Seri Clipper Negatif Dengan Vr Positif

Clipper negatif seri dengan tegangan referensi negatif mirip dengan clipper negatif seri dengan tegangan referensi positif, tetapi alih-alih Vr positif di sini, Vr negatif dihubungkan secara seri dengan resistor, yang membuat tegangan katoda dioda menjadi tegangan negatif. .

Jadi selama setengah siklus positif, seluruh input muncul sebagai output melintasi resistor, dan selama setengah siklus negatif, input muncul sebagai output hingga nilai input akan lebih kecil dari tegangan referensi negatif, seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Seri Clipper Negatif Dengan Vr Negatif

Seri Clipper Positif

Rangkaian clipper positif seri terhubung seperti yang ditunjukkan pada gambar. Selama setengah siklus positif, dioda menjadi bias balik, dan tidak ada output yang dihasilkan melintasi resistor, dan selama setengah siklus negatif, dioda berjalan dan seluruh input muncul sebagai output melintasi resistor.

Seri Clipper Positif

Seri Clipper Positif dengan Vr Negatif

Ini mirip dengan clipper positif seri selain tegangan referensi negatif secara seri dengan resistor dan di sini, selama setengah siklus positif, output muncul melintasi resistor sebagai tegangan referensi negatif.

Seri Clipper Positif Dengan Vr Negatif

Selama setengah siklus negatif, output dihasilkan setelah mencapai nilai yang lebih besar dari tegangan referensi negatif, seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

Seri Clipper Positif Dengan Vr Positif

Alih-alih tegangan referensi negatif, tegangan referensi positif dihubungkan untuk mendapatkan clipper positif seri dengan tegangan referensi positif. Selama setengah siklus positif, tegangan referensi muncul sebagai output melintasi resistor, dan selama setengah siklus negatif, seluruh input muncul sebagai output melintasi resistor.

Shunt Clippers

Pemotong shunt diklasifikasikan menjadi dua jenis: gunting shunt negatif dan gunting positif shunt.

Shunt Negative Clipper

Pemotong negatif shunt dihubungkan seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Selama setengah siklus positif, seluruh input adalah output, dan selama setengah siklus negatif, dioda berjalan sehingga tidak ada output yang dihasilkan dari input.

Shunt Negative Clipper

Shunt Negative Clipper dengan Positif Vr

Tegangan referensi positif seri ditambahkan ke dioda seperti yang ditunjukkan pada gambar. Selama setengah siklus positif, masukan dihasilkan sebagai keluaran, dan selama setengah siklus negatif, tegangan referensi positif akan menjadi tegangan keluaran seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Shunt Negative Clipper Dengan Vr Positif

Shunt Negative Clipper dengan Negative Vr

Alih-alih tegangan referensi positif, tegangan referensi negatif dihubungkan secara seri dengan dioda untuk membentuk clipper negatif shunt dengan tegangan referensi negatif. Selama setengah siklus positif, seluruh input muncul sebagai output, dan selama setengah siklus negatif, tegangan referensi muncul sebagai output seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Shunt Negative Clipper Dengan Negative Vr

Shunt Positive Clipper

Selama setengah siklus positif, dioda berada dalam mode konduksi dan tidak ada output yang dihasilkan dan selama setengah siklus negatif seluruh input muncul sebagai output karena dioda berada dalam bias balik seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Shunt Positive Clipper

Shunt Positive Clipper dengan Negative Vr

Selama setengah siklus positif, tegangan referensi negatif yang dihubungkan secara seri dengan dioda muncul sebagai output dan selama setengah siklus negatif, dioda berjalan sampai nilai tegangan input menjadi lebih besar dari tegangan referensi negatif dan output yang sesuai akan dihasilkan.

Shunt Positive Clipper dengan Positive Vr

Selama setengah siklus positif, dioda berjalan menyebabkan tegangan referensi positif muncul sebagai tegangan output dan, selama setengah siklus negatif, seluruh input dihasilkan sebagai output karena dioda dalam bias balik.

Selain pemangkas positif dan negatif, ada pemangkas gabungan yang digunakan untuk memotong setengah siklus positif dan negatif seperti yang dibahas di bawah ini.

Clipper Positif-Negatif dengan Tegangan Referensi Vr

Sirkuit terhubung seperti yang ditunjukkan pada gambar dengan tegangan referensi Vr, dioda D1 & D2 . Selama setengah siklus positif, dioda D1 bekerja menyebabkan tegangan referensi yang dihubungkan secara seri dengan D1 muncul di keluaran.

Selama siklus negatif, dioda D2 bekerja menyebabkan tegangan referensi negatif yang terhubung ke D2 muncul sebagai output yang sesuai.

Sirkuit Clipper dengan Clipping kedua Half Waves

sirkuit pemotong dengan memotong kedua setengah gelombang dibahas di bawah ini.

Untuk Siklus Setengah Positif aku s

Di sini, sisi katoda dari dioda D1 dihubungkan ke tegangan DC positif dan anoda menerima tegangan positif yang bervariasi. Dengan cara yang sama, sisi anoda dari dioda D2 dihubungkan ke tegangan DC negatif dan sisi katoda menerima tegangan positif yang bervariasi. Pada saat setengah siklus positif, dioda D2 akan benar-benar dalam kondisi bias terbalik. Di sini, persamaan direpresentasikan sebagai berikut:

Ketika tegangan input lebih kecil dari Vdc1 + Vd1 ketika dioda dalam kondisi bias balik, maka tegangan outputnya adalah Vin (tegangan input)

Ketika tegangan input lebih besar dari Vdc1 + Vd1 ketika D1 dalam bias penerusan dan D2 dalam kondisi bias balik, maka tegangan keluaran adalah Vdc1 + Vd1

Untuk Siklus Setengah Negatif

Di sini, sisi katoda dari dioda D1 dihubungkan ke tegangan DC positif dan anoda menerima tegangan negatif yang bervariasi. Dengan cara yang sama, sisi anoda dari dioda D2 dihubungkan ke tegangan DC negatif dan sisi katoda menerima tegangan negatif yang bervariasi. Pada saat setengah siklus positif, dioda D2 akan benar-benar dalam kondisi bias terbalik. Di sini, persamaan direpresentasikan sebagai berikut:

Ketika tegangan input lebih kecil dari Vdc2 + Vd2 ketika dioda dalam kondisi bias balik, maka tegangan outputnya adalah Vin (tegangan input)

Ketika tegangan input lebih besar dari Vdc2 + Vd2 saat D2 dalam bias penerusan dan D1 dalam kondisi bias balik, maka tegangan keluarannya adalah (-Vdc2 - Vd2)

Dalam sirkuit pemangkas yang memotong kedua setengah gelombang, rentang pemangkasan positif dan negatif dapat divariasikan secara terpisah yang berarti level tegangan + ve dan -ve dapat berbeda. Ini juga disebut sebagai sirkuit pemotong bergantung paralel. Ini dioperasikan menggunakan dua sumber tegangan dan dua dioda yang dihubungkan secara berlawanan satu sama lain.

Memotong Kedua Gelombang Setengah

Kliping Melalui Dioda Zener

Ini adalah jenis sirkuit kliping lainnya

Dioda Zener berfungsi sebagai penjepit dioda bias dimana tegangan bias sama dengan tegangan pada kondisi rusak dioda. Pada rangkaian kliping jenis ini, pada saat siklus + ve + ve, dioda dalam kondisi bias balik, dan klip sinyal pada kondisi tegangan Zener.

Dan pada saat setengah siklus-ve, dioda berfungsi normal kondisi dimana tegangan Zener adalah 0.7V. Untuk memotong kedua setengah siklus bentuk gelombang, maka dioda dihubungkan seperti dioda back-to-back.

Apa itu Meany by Clamper?

Sirkuit penjepit juga disebut restorasi DC. Sirkuit ini terutama digunakan untuk menggeser bentuk gelombang yang diterapkan ke atas atau di bawah level tegangan referensi DC tanpa menunjukkan dampak pada bentuk gelombang. Pergeseran ini cenderung mengubah level Vdc dari gelombang yang diterapkan. Tingkat puncak gelombang dapat digeser melalui penjepit dioda jadi ini bahkan disebut sebagai pemindah level. Berkenaan dengan ini, rangkaian penjepit terutama dikategorikan sebagai penjepit positif dan negatif.

Cara Kerja Sirkuit Clamper

Puncak positif atau negatif dari sebuah sinyal dapat diposisikan pada level yang diinginkan dengan menggunakan sirkuit penjepit. Karena kita dapat menggeser level puncak sinyal dengan menggunakan penjepit, oleh karena itu, ini juga disebut pengalih level.

Sirkuit penjepit terdiri dari a kapasitor dan dioda dihubungkan secara paralel melintasi beban. Rangkaian penjepit tergantung pada perubahan konstanta waktu kapasitor. Kapasitor harus dipilih sedemikian rupa sehingga, selama konduksi dioda, kapasitor harus cukup untuk mengisi daya dengan cepat dan selama periode non-konduktor dioda, kapasitor tidak boleh melepaskan secara drastis. Penjepit diklasifikasikan sebagai penjepit positif dan negatif berdasarkan metode penjepitan.

Penjepit Negatif

Selama setengah siklus positif, dioda input berada dalam bias penerusan- dan sebagai konduksi dioda - kapasitor terisi (hingga nilai puncak suplai input). Selama setengah siklus negatif, kebalikannya tidak berjalan dan tegangan output menjadi sama dengan jumlah tegangan input dan tegangan yang disimpan melintasi kapasitor.

Penjepit Negatif

Clamper Negatif dengan Vr Positif

Ini mirip dengan penjepit negatif, tetapi bentuk gelombang keluaran digeser ke arah positif oleh tegangan referensi positif. Karena tegangan referensi positif dihubungkan secara seri dengan dioda, selama setengah siklus positif, meskipun dioda berjalan, tegangan keluaran menjadi sama dengan tegangan referensi sehingga, keluaran dijepit ke arah positif seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. .

Clamper Negatif dengan Vr Positif

Penjepit Negatif dengan Vr Negatif

Dengan membalik arah tegangan referensi, tegangan referensi negatif dihubungkan secara seri dengan dioda seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Selama setengah siklus positif, dioda memulai konduksi sebelum nol, karena katoda memiliki tegangan referensi negatif, yang kurang dari nol dan tegangan anoda, dan dengan demikian, bentuk gelombang dijepit ke arah negatif dengan nilai tegangan referensi. .

Penjepit Negatif dengan Vr Negatif

Penjepit Positif

Ini hampir mirip dengan rangkaian penjepit negatif, tetapi dioda terhubung ke arah yang berlawanan. Selama setengah siklus positif, tegangan yang melintasi terminal keluaran menjadi sama dengan jumlah tegangan masukan dan tegangan kapasitor (mengingat kapasitor pada awalnya terisi penuh).

Penjepit Positif

Selama setengah siklus negatif input, dioda mulai berjalan dan mengisi kapasitor dengan cepat ke nilai input puncaknya. Dengan demikian bentuk gelombang dijepit ke arah positif seperti yang ditunjukkan di atas.

Clamper Positif dengan Vr Positif

Tegangan referensi positif ditambahkan secara seri dengan dioda penjepit positif seperti yang ditunjukkan pada rangkaian. Selama setengah siklus positif input, dioda bekerja seperti awalnya, tegangan suplai kurang dari tegangan referensi positif anoda.

Clamper Positif dengan Vr Positif

Jika dulu tegangan katoda lebih besar dari tegangan anoda maka dioda menghentikan konduksi. Selama setengah siklus negatif, dioda berjalan dan mengisi kapasitor. Output yang dihasilkan seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Clamper Positif dengan Vr Negatif

Arah tegangan referensi dibalik yang dihubungkan secara seri dengan dioda sehingga menjadi tegangan referensi negatif. Selama setengah siklus positif, dioda akan non-konduksi, sehingga output sama dengan tegangan kapasitor dan tegangan input.

Clamper Positif dengan Vr Negatif

Selama setengah siklus negatif, dioda memulai konduksi hanya setelah nilai tegangan katoda menjadi kurang dari tegangan anoda. Dengan demikian, bentuk gelombang keluaran yang dihasilkan seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

Clippers dan Clamper menggunakan Op-Amp

Jadi, berdasarkan op-amp, clipper dan clamper diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu tipe positif dan negatif. Beri tahu kami pengoperasian clipper dan clamper menggunakan op-amp .

Clippers Menggunakan Op-Amp

Pada rangkaian di bawah ini, gelombang sinus tegangan Vt diterapkan ke ujung non-pembalik op-amp dan nilai Vref dapat divariasikan dengan mengubah nilai R2. Pengoperasian dijelaskan sebagai berikut untuk pemangkas positif:

• Ketika Vi (tegangan input) lebih kecil dari pada Vref, maka konduksi di D1 berlangsung dan rangkaian berfungsi sebagai pengikut tegangan. Jadi, Vo tetap sama dengan tegangan input untuk kondisi Vi
• Ketika Vi (tegangan input) lebih dari Vref, maka tidak akan ada konduksi, dan rangkaian berfungsi sebagai loop terbuka karena umpan balik tidak secara tertutup. Jadi, Vo tetap sama sebagai tegangan referensi untuk kondisi Vi> Vref

Untuk pemangkas negatif, operasinya adalah

Pada rangkaian di bawah ini, gelombang sinus tegangan Vt diterapkan ke ujung non-pembalik op-amp dan nilai Vref dapat divariasikan dengan mengubah nilai R2.

• Ketika Vi (tegangan input) lebih besar dari pada Vref, maka konduksi di D1 berlangsung dan rangkaian berfungsi sebagai pengikut tegangan. Jadi Vo tetap sama dengan tegangan input untuk kondisi Vi> Vref
• Ketika Vi (tegangan input) lebih kecil dari Vref, maka tidak akan ada konduksi, dan rangkaian berfungsi sebagai loop terbuka karena umpan balik tidak secara tertutup. Jadi, Vo tetap sama dengan tegangan referensi untuk kondisi Vi

Penjepit menggunakan Op-Amp

Pengoperasian rangkaian penjepit positif dijelaskan sebagai berikut:

Di sini, gelombang sinus diterapkan ke ujung pembalik op-amp menggunakan kapasitor dan resistor. Ini sesuai bahwa sinyal AC diterapkan ke terminal pembalik op-amp. Sedangkan Vref diterapkan pada op-amp non-inverting end.

Tingkat Vref dapat dipilih dengan memodifikasi nilai R2. Di sini, Vref adalah nilai positif, dan outputnya adalah Vi + Vref di mana ini sesuai bahwa rangkaian penjepit menghasilkan output di mana Vi akan memiliki pergeseran vertikal ke atas yang mengambil Vref sebagai tegangan referensi.

Dan di rangkaian penjepit negatif, gelombang sinus diterapkan ke ujung pembalik op-amp menggunakan kapasitor dan resistor. Ini sesuai bahwa sinyal AC diterapkan ke terminal pembalik op-amp. Sedangkan Vref diterapkan pada op-amp non-inverting end.

Tingkat Vref dapat dipilih dengan memodifikasi nilai R2. Di sini, Vref adalah nilai negatif, dan outputnya adalah Vi + Vref di mana ini sesuai bahwa rangkaian penjepit menghasilkan output di mana Vi akan memiliki pergeseran vertikal ke bawah yang mengambil Vref sebagai tegangan referensi.

Perbedaan antara Clippers dan Clamper

Bagian ini menjelaskan dengan jelas perbedaan utama antara sirkuit clipper dan clamper

Aplikasi Clippers dan Clampers

Itu aplikasi gunting adalah:

• Mereka sering digunakan untuk pemisahan sinyal sinkronisasi dari sinyal gambar komposit.
• Lonjakan kebisingan yang berlebihan di atas tingkat tertentu dapat dibatasi atau dipotong di pemancar FM dengan menggunakan gunting seri.
• Untuk pembangkitan bentuk gelombang baru atau pembentukan bentuk gelombang yang ada, gunting digunakan.
• Aplikasi tipikal clipper dioda adalah untuk perlindungan transistor dari transien, sebagai dioda freewheeling yang dihubungkan secara paralel melintasi beban induktif.
• A yang sering digunakan penyearah setengah gelombang dalam kit catu daya adalah contoh tipikal clipper. Ini klip baik setengah gelombang positif atau negatif dari input.
• Gunting dapat digunakan sebagai pembatas tegangan dan penyeleksi amplitudo.

Itu aplikasi penjepit adalah:

• Sirkuit pemancar dan penerima kompleks dari penjepit televisi digunakan sebagai a stabilizer dasar untuk menentukan bagian dari sinyal luminansi ke level preset.
• Penjepit juga disebut pemulih arus searah karena penjepit bentuk gelombang ke potensial DC tetap.
• Ini sering digunakan dalam peralatan uji, sonar, dan sistem radar .
• Untuk perlindungan amplifier dari sinyal yang salah besar, penjepit digunakan.
• Penjepit dapat digunakan untuk menghilangkan distorsi
• Untuk meningkatkan penjepit waktu pemulihan overdrive digunakan.
• Clamper dapat digunakan sebagai pengganda tegangan atau pengganda tegangan .

Ini semua adalah aplikasi rinci dari pemangkas dan penjepit.

Sirkuit pemangkas dan penjepit digunakan untuk mencetak bentuk gelombang ke bentuk yang diperlukan dan jangkauan yang ditentukan. Pemotong dan penjepit yang dibahas dalam artikel ini dapat dirancang dengan menggunakan dioda. Apakah Anda tahu yang lainnya elemen listrik dan elektronik dengan yang gunting dan penjepit dapat dirancang? Jika Anda telah memahami artikel ini secara mendalam, berikan umpan balik Anda, dan kirimkan pertanyaan dan ide Anda sebagai komentar di bagian bawah.