Wcześniej dowiedzieliśmy się o obwodach Clipper, które służą do odcinania dodatniej lub ujemnej części przebiegu przemiennego. Dzisiaj dowiemy się o układach Clamper, które służą do obcinania poziomu DC sygnału wyjściowego bez zniekształcania przebiegu, czyli są to układy Level Shifter. Można go zaprojektować za pomocą kondensatora, diody i rezystora. Różnica między obcinaczem a zaciskiem polega na tym, że obwód obcinacza zmienia kształt fali, ale zaciskacz tylko manipuluje poziomem DC sygnału wyjściowego.
Przy doborze rezystora i kondensatora należy mieć na uwadze czas rozładowania kondensatora, ponieważ zachowuje on okres czasu przebiegu. Musi być znacznie większy niż połowa okresu czasu, aby kondensator rozładowywał się powoli. Kondensator elektrolityczny nie powinien być używany w obwodach zaciskowych, ponieważ ładują się i rozładowują powoli. Czas rozładowania (
t (Tau) = RC
Gdzie R jest oporem używanym w obwodzie, a C jest pojemnością kondensatora.
Istnieją głównie trzy typy obwodów zaciskowych opartych na zaciskaniu:
- Pozytywny Clamper
- Zacisk ujemny
- Uprzedzony Clamper
Pozytywny Clamper
Kiedy ujemny cykl zaciska / przesuwa się powyżej zerowego poziomu napięcia, wówczas obwód zacisku jest nazywany dodatnim zaciskiem, ponieważ cały sygnał jest przesuwany w stronę dodatnią. To naprawdę prosty obwód do zaprojektowania, wystarczy postępować zgodnie ze schematem poniżej:
Najpierw podłącz styk 12V (źródło prądu przemiennego) transformatora do kondensatora, a następnie podłącz ujemny zacisk diody do drugiego zacisku kondensatora i dodatni zacisk do pinu 0 V transformatora. Teraz podłącz rezystor 10K równolegle do diody. Podłącz kanał A oscyloskopu do strony wejściowej i kanał B do strony wyjściowej, jak pokazano na rysunku. Teraz jesteś gotowy do pracy. Włącz transformator i oscyloskop i ustaw oba kanały na linię 0V, a zobaczysz, że kanał B jest przesunięty w górę, jak pokazano poniżej:
Podczas pierwszego dodatniego półcyklu dioda jest spolaryzowana odwrotnie i kondensator nie ładuje się przy wartości szczytowej. Ale podczas ujemnej połówki cyklu dioda dostaje naprzód tendencyjne i kondensator jest naładowany w jego wartość szczytowa V m. A napięcie wyjściowe staje się:
V o = V i + V m
Tutaj V i to napięcie wejściowe, V o to napięcie wyjściowe, a V m to maksymalne napięcie, do którego ładowany jest kondensator. Stąd wyjście zostaje przesunięte o poziom + V m. To przesunięcie zależy wyłącznie od ładunku przechowywanego przez kondensator.
Zacisk ujemny
Gdy dodatni cykl zaciska / przesuwa się poniżej poziomu napięcia zerowego, wówczas obwód zacisku nazywany jest zaciskiem ujemnym, ponieważ cały sygnał jest przesuwany na stronę ujemną. Schemat obwodu do budowy zacisku ujemnego pokazano poniżej:
Najpierw podłącz styk 12V (źródło prądu przemiennego) transformatora do kondensatora, a następnie podłącz dodatni zacisk diody do drugiego zacisku kondensatora i ujemny zacisk do pinu 0 V transformatora. Teraz podłącz rezystor 10K równolegle do diody. Podłącz kanał A oscyloskopu do strony wejściowej i kanał B do strony wyjściowej, jak pokazano na rysunku. Teraz jesteś gotowy do pracy. Włącz transformator i oscyloskop i ustaw oba kanały na linię 0V, a zobaczysz, że kanał B jest przesunięty w dół, jak pokazano na poniższym rysunku. Kanał A ma kolor żółty, a kanał B ma kolor niebieski.
Podczas pierwszego pozytywnego cyklu pół dioda jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia i kondensator jest ładowany przy wartości szczytowej V m oraz w trakcie ujemnej połówki cyklu dioda zostaje spolaryzowana zaporowo i działa jak obwód otwarty. Tak więc napięcie wyjściowe staje się:
V o = V i + V m
Tutaj V i to napięcie wejściowe, V o to napięcie wyjściowe, a V m to maksymalne napięcie, do którego ładowany jest kondensator. W związku z tym wyjście zostaje przesunięte o poziom –V m, ponieważ jest to napięcie ujemne. To przesunięcie zależy wyłącznie od ładunku przechowywanego przez kondensator.
Uprzedzony Clamper
Zacisk obciążony nie różni się niczym od omówionych wcześniej zacisków dodatnich i ujemnych. Po prostu składa się z napięcia polaryzacji z diodą.
Tak więc, jeśli podłączysz napięcie polaryzacji z dodatnim zaciskiem, po prostu zostanie dodane do napięcia wyjściowego i przesunie się na bardziej dodatni poziom jako napięcie polaryzacji.
A jeśli podłączysz napięcie polaryzacji z zaciskiem ujemnym, po prostu zostanie ono dodane do napięcia wyjściowego i przesunie się na bardziej ujemny poziom jako napięcie polaryzacji.
Pamiętaj jednak, że jeśli podłączysz ujemne napięcie polaryzacji z dodatnim zaciskiem, to zamiast przesuwać się na poziom dodatni, przesunie się na pewien poziom ujemny, ponieważ zostanie odjęty od napięcia wyjściowego.
A jeśli podłączysz dodatnie napięcie polaryzacji z zaciskiem ujemnym, zamiast przesuwać się na poziom ujemny, przesunie się na pewien poziom dodatni, ponieważ zostanie odjęty od napięcia wyjściowego.
Zaprojektowaliśmy zacisk dodatni z dodatnim napięciem polaryzacji poniżej.
Zacisk ujemny można również zaprojektować w ten sam sposób, po prostu odwracając diodę i napięcie polaryzacji.
Napięcie polaryzacji może mieć dowolną wartość, ale pamiętaj, że nie powinno być większe ani równe napięciu wejściowemu, ponieważ w takim przypadku albo nie uzyskasz żadnego sygnału wyjściowego, albo zaciskanie może zostać odwrócone.