Diodileikkauspiirit
Diodileikkauspiirit ovat elektronisia piirejä, jotka käyttävät diodeja sähköisen signaalin amplitudin rajoittamiseen tai ohjaamiseen. Nämä ovat sähköpiirejä, jotka sisältävät yhden tai useamman diodin, joka trimmaa tulosignaaleja. Lähtö riippuu sekä diodin suunnasta että tulosignaaleista. Alla olevassa piirissä alaspäin osoittava diodi on kytketty sarjaan vastuksen R kanssa 1 tulosignaalin positiivisen puolen rajoittamiseksi.
Toimintaperiaate ja luokitukset
Toimintaperiaate on periaatteessa diodien toiminta piirissä. Diodi ei johda jännitteillä, jotka ovat pienempiä kuin raja-arvo 0,7 V. Heti kun katkaisujännite ylittyy, virta alkaa virrata ja jännitehäviö pysyy samana. Käänteisessä biasoidussa tilassa diodi toimii avoimena piirinä ja mikään tulosignaali ei voi kulkea diodin läpi tässä tilassa ja se heijastuu lähdössä ohittaen rinnakkain kytketyn diodin. Jännitteiden leikkaus voi olla erityyppistä. Näitä käsitellään alla:
- Positiivinen diodileikkuri
- Negatiivinen diodi Clipper
- Positiivinen ja negatiivinen diodileikkuri
- Positiivinen bias -diodileikkuri
- Negatiivinen bias -diodileikkuri
- Positiivinen ja negatiivinen bias Clipper
- Zener Diode Clipper
- Zener Diode Full Wave Clipper
Positiiviset diodileikkurit
Positiivisen diodin leikkauspiiri katkaisee valikoivasti tulon vaihtovirtasignaalin positiivisen puolen. Positiivisen diodin trimmeripiiri rajoittaa valikoivasti tulosignaalin positiivisia puolijaksoja sallien tietyn kynnyksen ylittävän osan ohittaa samalla kun signaalin loppuosa vaimentaa.
Diodi pysyy pois päältä, kunnes positiivinen puolijaksojännite ylittää noin 0,7 V. Kun diodi on siirtynyt johtavaan tilaan, tulojännitteestä riippumatta ylläpidetään eteenpäin suunnattua jännitehäviötä diodin yli. Lähtöaaltomuodon positiivinen puolijakson muoto näyttää olevan tasainen. Negatiivisessa puolijaksossa diodi pysyy käänteisessä bias-tilassa ja toimii avoimena piirinä. Tämän seurauksena koko signaalitulo näkyy diodissa. Tämä piiri vaimentaa tulosignaalia vain positiivisten puolijaksojen aikana. Kaikki yli +0,7 V jännite katkaistaan.
Negatiiviset diodileikkurit
Negatiivisen diodin leikkaus on prosessi, jossa diodia käytetään rajoittamaan signaalin amplitudia poistamalla tai leikkaamalla signaalin osa.
Negatiivinen leikkauspiiri trimmaa jännitteitä negatiivisten puolijaksojen aikana. Toimintamekanismi on samanlainen kuin positiivisen diodin katkaisupiiri, paitsi että diodin esijännite on päinvastainen. Negatiivinen jännite on rajoitettu -0,7 V:iin negatiivisen katkaisupiirin avulla. Kaikki tämän kynnyksen alapuolelle jäävät jännitearvot vaimentuvat.
Positiiviset ja negatiiviset diodileikkurit
Positiiviset ja negatiiviset piiriliittimet ovat piirikomponentteja, jotka voivat rajoittaa tai ohjata sähköisen signaalin amplitudia sallimalla vain tiettyjen positiivisten tai negatiivisten virtojen kulkea ja samalla vähentää tai vaimentaa loput.
Positiivisten ja negatiivisten leikkauspiirien yhdistelmä johtaa integroituun leikkauspiiriin, joka rajoittaa tehokkaasti jännitteen amplitudia positiivisissa ja negatiivisissa piireissä. Diodit on järjestetty antirinnakkaiskonfiguraatioon, joista toinen johtaa ja toinen ei-johtava. Positiivisessa puolijaksossa diodi D 1 kytkeytyy päälle ja johtaa ja D 2 sammuu tai jää auki. Negatiivisen kierron aikana tapahtuu päinvastainen prosessi. Lähtöaaltomuodon positiivisten puolijaksojen maksimiamplitudi on +0,7 V, kun taas negatiivisten puolijaksojen minimiamplitudi on -0,7 V.
Positiivinen bias -diodileikkuri
Positiivisen syklin bias-diodileikkuri leikkaa positiivisten jännitejaksojen amplitudin sähköisessä signaalissa. Järjestys on kuvattu alla:
Yllä olevan piirin tarkoituksena on rajoittaa jännite yli +0,7+V PUOLUEELLISUUS . Positiivisen syklin bias-diodikatkaisija on piirielementti, joka rajoittaa valikoivasti tulosignaalin positiivisten puolijaksojen amplitudia.
Myötäjännitehäviö rajoittaa vain diodin trimmipiirien asettamaa jänniterajaa. Bias-jännitettä käytetään sarjassa diodin kanssa käynnistysjännitteen lisäämiseksi. Diodin katodi pidetään nollapotentiaalissa, mutta +0,7 V:n jännite vaaditaan tuottamaan eteenpäin anodin esijännite. Siksi myötäsuuntainen bias-ehto vaatii +0,7+V jännitteen PUOLUEELLISUUS .
Negatiivinen bias -diodileikkuri
Negatiivinen bias-diodikatkaisija on yleinen piirikokoonpano, jota käytetään tulosignaalin amplitudin rajoittamiseen elektronisissa järjestelmissä.
Diodin kanssa sarjaan syötetty käänteinen napajännite on samanlainen kuin positiivisen esijännitediodin katkaisu. Leikkausprosessin avulla on helppo soveltaa käänteistä esijännitettä diodille, mutta diodi vaatii suuremman jännitteen eteenpäin esijännitykseen kuin jos se olisi biasoitumaton. Tämä piiri rajoittaa jännitteet alle -0,7 V PUOLUEELLISUUS .
Positiivinen ja negatiivinen bias Clippers
Biasoituja positiivisia ja negatiivisia diodeja käytetään vähentämään tehokkaasti sekä positiivisia että negatiivisia puolikkaita. Kunkin haaran esijännite voi vaihdella erityisvaatimusten mukaan. Nämä diodileikkurit toimivat sekä positiivisella että negatiivisella puoliskolla.
Katkaisu tapahtuu +3,7 V:ssa ja -5,7 V:ssa positiivisissa ja negatiivisissa piireissä, kun käytetään +0,7 V ja -0,7 V kynnysarvoja.
Zener Diode Clipper
Zener-diodileikkuri on yleinen komponentti, jota käytetään signaalin amplitudin rajoittamiseen elektronisissa järjestelmissä.
Leikkaava piiri vaatii bias-jännitteen tuloa, mikä lisää sekä piirin monimutkaisuutta että kustannuksia. Zener-diodi toimii aivan kuten diodi eteenpäin suuntautuvassa bias-järjestelyssä. Kun käänteinen esijännite, Zener-diodi alkaa johtaa sähköä, kun jännite ylittää Zener-jännitearvon. Molemmat syklit leikataan pois Zener-diodilla. Negatiivisissa jaksoissa Zener-diodi toimii tämän myötäsuuntaisen jännitehäviön alapuolella ja positiivisissa jaksoissa Zener-jännitteen (V) yläpuolella KANSSA ).
Zener Diode Full Wave Clipper
Alla olevassa kuvassa on täysaallonleikkuri, jossa on kaksi Zener-diodia. Tässä piirissä molempia piirejä rajoittavat Zener-diodit Zener-jännitteillä (V KANSSA ). Yksinkertaisesti sanottuna, Z D1 käytetään rajoittamaan positiiviset puolijaksot arvoon V Z1 ja V Z2 , kun taas Z D2 käytetään rajoittamaan negatiiviset puolijaksot arvoon V Z1 ja V Z2 .
Johtopäätös
Diodileikkuripiirin tehtävänä on rajoittaa tai tasata jännite tiettyyn rajaan. Lähtöaaltomuodon tason trimmaus tai muuttaminen riippuu sekä tulosignaalin ominaisuuksista että piirin ominaisuuksista.