Схемы ограничения диодов
Схемы диодного ограничения — это электронные схемы, в которых диоды используются для ограничения или управления амплитудой электрического сигнала. Это электрические схемы, содержащие один или несколько диодов, подстраивающих входные сигналы. Выходной сигнал зависит как от направления диода, так и от входных сигналов. В схеме ниже диод, обращенный вниз, подключен последовательно с резистором R. 1 для ограничения положительной половины входного сигнала.
Принцип работы и классификации
Принцип работы в основном заключается в работе диодов в схеме. Диод не проводит ток при напряжении ниже значения отсечки 0,7 В. Как только напряжение отсечки превышено, ток начинает течь, а падение напряжения остается на том же значении. В состоянии обратного смещения диод действует как разомкнутая цепь, и любой входной сигнал не может пройти через диод в этом состоянии и отражается на выходе, минуя диод, подключенный параллельно. Ограничение напряжений может быть разных типов. Они обсуждаются ниже:
- Положительный диод-клипер
- Отрицательный диодный клипер
- Положительный и отрицательный диодный ограничитель
- Диодный ограничитель положительного смещения
- Диодный ограничитель отрицательного смещения
- Машинка для обрезки положительного и отрицательного смещения
- Стабилитронный клипер
- Полноволновой ограничитель стабилитрона
Положительные диодные клиперы
Схема ограничения положительного диода выборочно отсекает положительную половину входного сигнала переменного тока. Схема подстройки положительного диода выборочно ограничивает положительные полупериоды входного сигнала, пропуская часть сигнала выше определенного порога, одновременно ослабляя остальную часть сигнала.
Диод остается выключенным до тех пор, пока напряжение положительного полупериода не превысит примерно 0,7 В. После перехода диода в проводящее состояние, независимо от входного напряжения, на диоде сохраняется прямое падение напряжения. Форма выходного сигнала в положительном полупериоде кажется плоской. В отрицательном полупериоде диод остается в состоянии обратного смещения и действует как разомкнутая цепь. В результате весь входной сигнал оказывается на диоде. Эта схема ослабляет входной сигнал только во время положительных полупериодов. Любое напряжение выше +0,7 В будет отключено.
Отрицательные диодные клиперы
Отрицательное ограничение диода — это процесс, в котором диод используется для ограничения амплитуды сигнала путем удаления или ограничения части сигнала.
Схема отрицательного ограничения подстраивает напряжение во время отрицательных полупериодов. Механизм работы аналогичен схеме отключения положительного диода, за исключением того, что смещение диода обращено на противоположное. Отрицательное напряжение ограничено до -0,7 В схемой отсечки отрицательного заряда. Любое значение напряжения, которое падает ниже этого порога, будет ослаблено.
Положительные и отрицательные диодные клиперы
Положительные и отрицательные зажимы цепи — это компоненты схемы, которые могут ограничивать или контролировать амплитуду электрического сигнала, пропуская только определенные положительные или отрицательные токи, уменьшая или подавляя остальные.
Сочетание положительных и отрицательных схем ограничения приводит к созданию интегрированной схемы ограничения, которая эффективно ограничивает амплитуду напряжения в положительных и отрицательных цепях. Диоды расположены встречно-параллельно: один проводящий, другой непроводящий. В положительном полупериоде диод D 1 включается и проводит и D 2 выключается или остается открытым. При отрицательной циркуляции происходит противоположный процесс. Положительные полупериоды выходного сигнала имеют максимальную амплитуду +0,7 В, а отрицательные полупериоды — минимальную амплитуду -0,7 В.
Диодный ограничитель положительного смещения
Диодный ограничитель положительного смещения цикла ограничивает амплитуду циклов положительного напряжения в электрическом сигнале. Расположение показано ниже:
Целью приведенной выше схемы является ограничение напряжения выше +0,7+В. ПРЕДВЗЯТОСТЬ . Диодный прерыватель положительного смещения цикла представляет собой элемент схемы, который выборочно ограничивает амплитуду положительных полупериодов входного сигнала.
Прямое падение напряжения ограничивает только предел напряжения, установленный схемами подстройки диода. Напряжение смещения используется последовательно с диодом для увеличения пускового напряжения. Катод диода удерживается под нулевым потенциалом, но для создания прямого смещения на аноде требуется напряжение +0,7 В. Следовательно, условие прямого смещения требует напряжения +0,7+В. ПРЕДВЗЯТОСТЬ .
Диодный ограничитель отрицательного смещения
Диодный прерыватель с отрицательным смещением — это распространенная конфигурация схемы, используемая для ограничения амплитуды входного сигнала в электронных системах.
Напряжение обратной полярности, приложенное последовательно с диодом, аналогично отключению диода с положительным смещением. Процесс ограничения позволяет легко подать обратное смещение на диод, но диоду требуется более высокое напряжение для прямого смещения, чем если бы он был несмещенным. Эта схема ограничивает напряжение ниже -0,7 В. ПРЕДВЗЯТОСТЬ .
Машинки для стрижки с положительным и отрицательным смещением
Смещенные положительные и отрицательные диоды используются для эффективного уменьшения как положительных, так и отрицательных половин. Напряжение смещения на каждой ветви может меняться в зависимости от конкретных требований. Эти диодные клипперы работают как с положительной, так и с отрицательной половиной.
Отключение происходит при +3,7 В и -5,7 В для положительной и отрицательной цепей соответственно при использовании порогов +0,7 В и -0,7 В.
Стабилитронный клипер
Ограничитель стабилитрона — это распространенный компонент, используемый для ограничения амплитуды сигнала в электронных системах.
Схема ограничения требует входного напряжения смещения, что увеличивает как сложность, так и стоимость схемы. Стабилитрон работает так же, как диод с прямым смещением. При обратном смещении стабилитрон начинает проводить электричество после того, как напряжение превышает значение напряжения Зенера. Оба цикла подстраиваются с помощью стабилитрона. В отрицательных циклах стабилитрон работает ниже этого прямого падения напряжения, а в положительных циклах - выше напряжения Зенера (В С ).
Полноволновой ограничитель стабилитрона
На рисунке ниже показан двухполупериодный ограничитель на основе двух стабилитронов. В этой схеме обе цепи ограничены стабилитронами с напряжениями Зенера (В С ). Проще говоря, З. Д1 используется для ограничения положительных полупериодов до V Z1 и В. Z2 , а Z Д2 используется для ограничения отрицательных полупериодов до V Z1 и В. Z2 .
Заключение
Функция диодного ограничителя заключается в ограничении или выравнивании напряжения до определенного предела. Подстройка или изменение уровня выходного сигнала зависит как от характеристик входного сигнала, так и от характеристик схемы.