Vrste škare i stezaljke s aplikacijama

Tipično projekti elektronike rade na različitim opsezima električnih signala i prema tome za njih elektronički sklopovi , namijenjen je održavanju signala u određenom opsegu kako bi se dobili željeni izlazi. Za primanje izlaza na očekivanim naponskim razinama imamo svestrane alate u električnoj domeni koji se nazivaju škare i stezaljke. Ovaj članak prikazuje jasan opis škara i stezaljki, njihove razlike i način njihovog rada prema očekivanim razinama napona.

Što su škare i stezaljke?

Škare i stezaljke u elektronici široko se koriste u radu analognih televizijskih prijamnika i FM odašiljača. The promjenjive frekvencije smetnje se mogu ukloniti metodom stezanja u televizijskim prijamnicima i u sustavu FM odašiljači , vrhovi buke ograničeni su na određenu vrijednost, iznad koje se prekomjerni vrhovi mogu ukloniti metodom odsijecanja.

Kružni krugovi i stezaljke

Što je Clipper krug?

Elektronički uređaj koji se koristi za izbjegavanje izlaza kruga da bi prešao zadanu vrijednost (razinu napona) bez mijenjanja preostalog dijela ulaznog valnog oblika naziva se Strujni krug.

An elektronički sklop koja se koristi za izmjenu pozitivnog ili negativnog vrha ulaznog signala na određenu vrijednost pomicanjem cijelog signala prema gore ili dolje da bi se postigli vrhovi izlaznog signala na željenoj razini naziva se sklopni krug.

Postoje različite vrste sklopova škara i stezaljki kao što je objašnjeno u nastavku.

Rad Clipper kruga

Strujni krug za rezanje može se projektirati korištenjem oba linearni i nelinearni elementi kao što su otpornici , diode ili tranzistori . Budući da se ovi krugovi koriste samo za presijecanje ulaznog valnog oblika prema zahtjevu i za prijenos valnog oblika, oni ne sadrže nijedan element za pohranu energije poput kondenzatora. Općenito, škare su klasificirane u dvije vrste: škare za seriju i škare za šant.

Škare serije

Serijske škare ponovno se klasificiraju u serijske negativne škare i serijske pozitivne škare koje su sljedeće:

Series Negative Clipper

Gornja slika prikazuje niz negativnih škare s njihovim izlaznim valnim oblicima. Tijekom pozitivnog poluciklusa, dioda (koja se smatra idealnom diodom) pojavljuje se unaprijed pristrana i provodi tako da se cijeli pozitivni poluciklus ulaza pojavljuje preko otpornika paralelno spojenog kao izlazni valni oblik.

Tijekom negativnog poluciklusa dioda je obrnuto pristrana. Na otporniku se ne pojavljuje izlaz. Dakle, on presijeca negativni poluciklus ulaznog valnog oblika, pa se stoga naziva nizom negativnog clippera.

Series Negative Clipper

Series Negative Clipper s pozitivnim Vr

Serijski negativni clipper s pozitivnim referentnim naponom sličan je serijskom negativnom clipper-u, ali u njemu se pozitivni referentni napon dodaje serijski s otpornikom. Tijekom pozitivnog poluciklusa dioda počinje provoditi tek nakon što vrijednost anodnog napona prijeđe vrijednost napona katode. Budući da napon katode postaje jednak referentnom naponu, izlaz koji se pojavljuje na otporniku bit će kao što je prikazano na gornjoj slici.

Series Negative Clipper with Positive Vr

Serijski negativni clipper s negativnim referentnim naponom sličan je serijskom negativnom clipperu s pozitivnim referentnim naponom, ali umjesto pozitivnog Vr ovdje je negativni Vr povezan redno s otpornikom, što čini napon katode diode negativnim naponom .

Tako se tijekom pozitivnog poluciklusa cijeli ulaz pojavljuje kao izlaz preko otpornika, a tijekom negativnog poluciklusa ulaz se pojavljuje kao izlaz sve dok ulazna vrijednost neće biti manja od negativnog referentnog napona, kao što je prikazano na slici.

Series Negative Clipper With Negative Vr

Series Positive Clipper

Krug serijskog pozitivnog klešta spojen je kako je prikazano na slici. Tijekom pozitivnog poluciklusa dioda postaje obrnuto pristrana i na otporniku se ne generira izlaz, a tijekom negativnog poluciklusa dioda provodi i cijeli se ulaz pojavljuje kao izlaz preko otpornika.

Series Positive Clipper

Series Positive Clipper s negativnim Vr

Sličan je serijskom pozitivnom kliperu, pored negativnog referentnog napona u seriji s otpornikom, i ovdje se tijekom pozitivnog poluciklusa izlaz na otporu pojavljuje kao negativni referentni napon.

Series Positive Clipper With Negative Vr

Tijekom negativnog polucikla izlaz se generira nakon postizanja vrijednosti veće od negativnog referentnog napona, kao što je prikazano na gornjoj slici.

Series Positive Clipper With Positive Vr

Umjesto negativnog referentnog napona, povezuje se pozitivni referentni napon da bi se dobio serijski pozitivni klipter s pozitivnim referentnim naponom. Tijekom pozitivnog poluciklusa referentni napon pojavljuje se kao izlaz na otporniku, a tijekom negativnog polucikla cijeli se ulaz pojavljuje kao izlaz na otporniku.

Shunt Clippers

Makaze za podrivanje klasificiraju se u dvije vrste: škare negativne škare i makaze pozitivne škare.

Shunt Negative Clipper

Sokretni negativni nosač spojen je kako je prikazano na gornjoj slici. Tijekom pozitivnog poluciklusa cijeli je ulaz izlaz, a tijekom negativnog poluciklusa dioda provodi uzrokujući da se iz ulaza ne generira izlaz.

Shunt Negative Clipper

Shunt Negative Clipper s pozitivnim Vr

Diodi se dodaje serijski pozitivni referentni napon kao što je prikazano na slici. Tijekom pozitivnog poluciklusa ulaz se generira kao izlaz, a tijekom negativnog poluciklusa pozitivni referentni napon bit će izlazni napon kao što je prikazano dolje.

Shunt Negative Clipper s pozitivnim Vr

Shunt Negative Clipper s Negativom Vr

Umjesto pozitivnog referentnog napona, negativni referentni napon povezan je u seriju s diodom kako bi se stvorio manuelni klipter s negativnim referentnim naponom. Tijekom pozitivnog poluciklusa cijeli se ulaz pojavljuje kao izlaz, a tijekom negativnog poluciklusa referentni napon pojavljuje se kao izlaz kao što je prikazano na donjoj slici.

Shunt Negative Clipper s negativom Vr

Shunt Positive Clipper

Tijekom pozitivnog poluciklusa dioda je u načinu provođenja i ne generira se izlaz, a tijekom negativnog poluciklusa cijeli se ulaz pojavljuje kao izlaz jer je dioda u obrnutom pristranosti kao što je prikazano na donjoj slici.

Shunt Positive Clipper

Shunt Positive Clipper s negativnim Vr

Tijekom pozitivnog poluciklusa negativni referentni napon povezan u seriji s diodom pojavljuje se kao izlaz, a tijekom negativnog polucikla dioda se provodi sve dok vrijednost ulaznog napona ne postane veća od negativnog referentnog napona i generira se odgovarajući izlaz.

Shunt Positive Clipper s pozitivnim Vr

Tijekom pozitivnog poluciklusa dioda provodi uzrokujući da se pozitivni referentni napon prikazuje kao izlazni napon, a tijekom negativnog poluciklusa cijeli se ulaz generira kao izlaz jer je dioda obrnuto pristrana.

Uz pozitivne i negativne škare, postoji i kombinirana škara koja se koristi za rezanje i pozitivnih i negativnih poluciklusa, kao što je objašnjeno u nastavku.

Pozitivno-negativni clipper s referentnim naponom Vr

Krug je spojen kao što je prikazano na slici s referentnim naponom Vr, diode D1 i D2 . Tijekom pozitivnog poluciklusa dioda D1 provodi uzrokujući da se referentni napon povezan u seriju s D1 pojavi na izlazu.

Tijekom negativnog ciklusa dioda D2 provodi uzrokujući da negativni referentni napon spojen na D2 izgleda kao odgovarajući izlaz.

Clipper krugovi presijecanjem oba pola vala

krugovi clippera presijecanjem oba pola vala razmatrani su u nastavku.

Za pozitivnu polovicu ciklusa je

Ovdje je katodna strana D1 diode povezana s pozitivnim istosmjernim naponom i anoda prima različiti pozitivni napon. Na isti način, anodna strana D2 diode povezana je s negativnim istosmjernim naponom, a katodna strana dobiva različiti pozitivni napon. U vrijeme pozitivnog poluciklusa, D2 dioda će biti u potpuno obrnutom stanju. Ovdje su jednadžbe predstavljene na sljedeći način:

Kada je ulazni napon manji od Vdc1 + Vd1 kada su diode u obrnutom stanju pristranosti, tada je izlazni napon Vin (ulazni napon)

Kada je ulazni napon veći od Vdc1 + Vd1 kada je D1 u prednaponu, a D2 u obrnutom stanju, tada je izlazni napon Vdc1 + Vd1

Za negativni pola ciklusa

Ovdje je katodna strana D1 diode povezana s pozitivnim istosmjernim naponom i anoda prima promjenjivi negativni napon. Na isti način, anodna strana D2 diode povezana je s negativnim istosmjernim naponom, a katodna strana prima promjenjivi negativni napon. U vrijeme pozitivnog poluciklusa, D2 dioda će biti u potpuno obrnutom stanju. Ovdje su jednadžbe predstavljene na sljedeći način:

Kada je ulazni napon manji od Vdc2 + Vd2 kada su diode u obrnutom stanju pristranosti, tada je izlazni napon Vin (ulazni napon)

Kad je ulazni napon veći od Vdc2 + Vd2 kada je D2 u prednaponu, a D1 u obrnutom stanju, tada je izlazni napon (-Vdc2 - Vd2)

U strujnim krugovima za rezanje oba vala, pozitivni i negativni rasponi odsjecanja mogu se zasebno mijenjati, što znači da razine napona + ve i -ve mogu biti različite. Oni se također nazivaju paralelno ovisnim strujnim krugovima. Upravlja se s dva izvora napona i dvije diode koje su međusobno povezane na suprotan način.

Isecanje oba pola vala

Isecanje kroz Zener diodu

Ovo je druga vrsta sklopa za izrezivanje

Ovdje Zener dioda funkcionira kao pristrano odsijecanje diode gdje je napon odstupanja jednak naponu u stanju proboja diode. U ovom tipu strujnog kruga, u vrijeme + ve poluciklusa, dioda je u obrnuto pristranom stanju, a signalne kopče u stanju Zener-ovog napona.

A u vrijeme polu-ciklusa -ve, dioda normalno funkcionira, uvjetujući kada je Zener-ov napon 0,7V. Da bi se isječkala oba polucikla valnog oblika, tada su diode povezane poput leđa-diode.

Što je Meany by Clamper?

Sklopni krugovi također se nazivaju istosmjernim obnoviteljima. Ti se krugovi posebno koriste za pomicanje primijenjenih valnih oblika na gornju ili ispod razine istosmjernog referentnog napona bez pokazivanja utjecaja na oblik valnog oblika. Ovo pomicanje nastoji modificirati Vdc razinu primijenjenog vala. Vršne razine vala mogu se pomicati kroz diodne stezaljke pa se čak nazivaju i mjenjačima razine. S tim u vezi, stezni krugovi uglavnom se kategoriziraju kao pozitivni i negativni stezaljke.

Rad kruga stezaljke

Pozitivni ili negativni vrh signala može se postaviti na željenu razinu pomoću steznih krugova. Kako možemo pomicati razine vrhova signala pomoću stezaljke, stoga se on naziva i mjenjačem razine.

Sklop za stezanje sastoji se od a kondenzator i dioda paralelno spojena preko tereta. Stezni krug ovisi o promjeni vremenske konstante kondenzatora. Kondenzator mora biti izabran tako da, tijekom provođenja diode, kondenzator mora biti dovoljan za brzo punjenje, a tijekom razdoblja neprovodljivosti diode, kondenzator se ne smije drastično isprazniti. Stezaljke su klasificirane kao pozitivne i negativne stezaljke na temelju metode stezanja.

Negativna stezaljka

Tijekom pozitivnog poluciklusa, ulazna dioda je u prednaponu - i dok se dioda vodi, kondenzator se puni (do vršne vrijednosti ulaznog napajanja). Tijekom negativnog poluciklusa, obrnuto se ne provodi i izlazni napon postaje jednak zbroju ulaznog napona i napona pohranjenog na kondenzatoru.

Negativna stezaljka

Negativna spojnica s pozitivnim Vr

Sličan je negativnoj stezaljki, ali izlazni valni oblik pozitivnim referentnim naponom pomiče se prema pozitivnom smjeru. Kako je pozitivni referentni napon povezan serijski s diodom, tijekom pozitivnog poluciklusa, iako dioda provodi, izlazni napon postaje jednak referentnom naponu, pa je izlaz stezan u pozitivnom smjeru kao što je prikazano na donjoj slici .

Negativna spojnica s pozitivnim Vr

Negativna spojnica s negativom Vr

Invertiranjem smjerova referentnog napona negativni referentni napon povezan je u seriju s diodom kako je prikazano na gornjoj slici. Tijekom pozitivnog poluciklusa dioda započinje s provođenjem prije nule, budući da katoda ima negativni referentni napon, koji je manji od napona nule i anodnog napona, pa je valni oblik stegnut u negativnom smjeru vrijednošću referentnog napona .

Negativna spojnica s negativom Vr

Pozitivna stezaljka

Gotovo je sličan krugu negativnog stezaljke, ali dioda je spojena u suprotnom smjeru. Tijekom pozitivnog poluciklusa napon na izlaznim stezaljkama postaje jednak zbroju ulaznog napona i napona kondenzatora (uzimajući u obzir da je kondenzator u početku potpuno napunjen).

Pozitivna stezaljka

Tijekom negativnog poluciklusa ulaza, dioda počinje provoditi i brzo puni kondenzator do svoje vršne ulazne vrijednosti. Tako su valni oblici stegnuti prema pozitivnom smjeru kao što je gore prikazano.

Pozitivna spojnica s pozitivnim Vr

Pozitivni referentni napon dodaje se u seriji s diodom pozitivne stezaljke kako je prikazano u krugu. Tijekom pozitivnog poluciklusa ulaza, dioda provodi kao u početku, opskrbni napon je manji od pozitivnog referentnog napona anode.

Pozitivna spojnica s pozitivnim Vr

Ako je jednom katodni napon veći od anodnog napona, dioda zaustavlja provođenje. Tijekom negativnog poluciklusa dioda provodi i puni kondenzator. Izlaz se generira kako je prikazano na slici.

Pozitivna spojnica s negativom Vr

Smjer referentnog napona je obrnut, što je serijski povezano s diodom što ga čini negativnim referentnim naponom. Tijekom pozitivnog poluciklusa dioda će biti provodljiva, tako da je izlaz jednak naponu kondenzatora i ulaznom naponu.

Pozitivna spojnica s negativom Vr

Tijekom negativnog poluciklusa dioda započinje s provođenjem tek nakon što vrijednost napona katode postane manja od anodnog napona. Dakle, izlazni valni oblici se generiraju kako je prikazano na gornjoj slici.

Škare i stezaljke pomoću Op-pojačala

Dakle, na temelju op-pojačala, škare i stezaljke uglavnom se klasificiraju u dvije vrste, a to su pozitivne i negativne vrste. Obavijestite nas o radu tvrtke škare i stezaljke pomoću op-pojačala .

Škare koje koriste Op-Amp

U donjem krugu, sinusni val Vt napona primjenjuje se na neinvertirajući kraj opcijskog pojačala i vrijednost Vref može se mijenjati promjenom vrijednosti R2. Postupak je objašnjen na sljedeći način za pozitivni clipper:

• Kada je Vi (ulazni napon) minimalan od napona Vrefa, tada se odvija provodnost u D1 i krug funkcionira kao sljednik napona. Dakle, Vo ostaje isti kao ulazni napon za uvjet Vi
• Kada je Vi (ulazni napon) veći od napona Vrefa, tada neće biti vodljivosti, a krug funkcionira kao otvorena petlja jer povratna sprega nije bila zatvorena. Dakle, Vo ostaje isti kao referentni napon za stanje Vi> Vref

Za negativni clipper operacija je

U donjem krugu, sinusni val Vt napona primjenjuje se na neinvertirajući kraj opcijskog pojačala i vrijednost Vref može se mijenjati promjenom vrijednosti R2.

• Kad je Vi (ulazni napon) veći od Vrefa, tada se odvija provodenje u D1 i krug funkcionira kao sljednik napona. Dakle, Vo ostaje isti kao ulazni napon za stanje Vi> Vref
• Kada je Vi (ulazni napon) manji od napona Vrefa, neće biti vodljivosti, a krug funkcionira kao otvorena petlja jer povratna sprega nije bila zatvorena. Dakle, Vo ostaje isti kao referentni napon za uvjet Vi

Stezaljke koje koriste Op-Amp

Rad kruga pozitivnog stezaljka objašnjava se kako slijedi:

Ovdje se sinusni val primjenjuje na obrnuti kraj op-pojačala pomoću kondenzatora i otpornika. To odgovara da se izmjenični signal primjenjuje na invertirajuću stezaljku op-pojačala. Dok se Vref primjenjuje na opcijski pojačavač koji se ne invertira.

Razina Vrefa može se odabrati mijenjanjem vrijednosti R2. Ovdje je Vref pozitivna vrijednost, a izlaz je Vi + Vref, što odgovara tome da sklopni krug generira izlaz gdje će Vi imati vertikalni pomak prema gore uzimajući Vref kao referentni napon.

A u negativnom steznom krugu, sinusni val primjenjuje se na invertirajući kraj op-pojačala pomoću kondenzatora i otpornika. To odgovara da se izmjenični signal primjenjuje na invertirajuću stezaljku op-pojačala. Dok se Vref primjenjuje na opcijski pojačavač koji se ne invertira.

Razina Vrefa može se odabrati mijenjanjem vrijednosti R2. Ovdje je Vref negativna vrijednost, a izlaz je Vi + Vref, što odgovara tome da stezni krug generira izlaz gdje će Vi imati vertikalni pomak prema dolje uzimajući Vref kao referentni napon.

Razlike između škare i stezaljki

Ovaj odjeljak jasno objašnjava ključne razlike između krugova klešta i stezaljki

Primjene škare i stezaljki

The primjene škare su:

• Često se koriste za odvajanje sinkronizacijskih signala od složenih slikovnih signala.
• Prekomjerni skokovi buke iznad određene razine mogu se ograničiti ili odrezati u FM odašiljačima pomoću serijskih škare.
• Za generiranje novih valnih oblika ili oblikovanje postojećeg valnog oblika koriste se škare.
• Tipična primjena diodne šiške je za zaštitu tranzistora od prijelaznih pojava, kao dioda slobodnog kotača paralelno spojena preko induktivnog opterećenja.
• Često korišten poluvalni ispravljač u setovima za napajanje tipičan je primjer škare. Isječe pozitivni ili negativni poluval ulaza.
• Škare se mogu koristiti kao ograničivači napona i kao odabir amplitude.

The primjena stezaljki su:

• Složeni sklop odašiljača i prijamnika televizijske stezaljke koristi se kao osnovni stabilizator za definiranje odjeljaka signala osvjetljenja na unaprijed zadane razine.
• Stezaljke se također nazivaju i obnovitelji istosmjerne struje jer stežu valne oblike na fiksni istosmjerni potencijal.
• Oni se često koriste u ispitnoj opremi, sonarima i radarski sustavi .
• Za zaštitu pojačala od velikih pogrešnih signala koriste se stezaljke.
• Stezaljke se mogu koristiti za uklanjanje izobličenja
• Za poboljšanje prenaponskog pogona koriste se stezaljke.
• Stezaljke se mogu koristiti kao udvostručivači napona ili multiplikatori napona .

Sve su to detaljne primjene škare i stezaljki.

Strujni krugovi za stezanje i stezanje koriste se za oblikovanje valnog oblika u traženi oblik i zadani raspon. Škare i stezaljke o kojima se govori u ovom članku mogu se dizajnirati pomoću dioda. Znate li još koju električni i elektronički elementi sa kojim škare i stezaljke mogu biti dizajnirane? Ako ste detaljno razumjeli ovaj članak, pošaljite svoje povratne informacije i objavite svoje upite i ideje kao komentare u donjem odjeljku.