ຫມວດ clamper ເປັນສ່ວນປະກອບພື້ນຖານໃນເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກແບບ analog ທີ່ປັບປຸງ DC offset ຂອງຮູບຮ່າງໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຮູບຊົງເດີມຂອງມັນໄວ້. ໂດຍການປະກອບເຂົ້າກັບ diode, capacitor ແລະ resistor, clamper ປ່ຽນສັນຍານ AC ເພື່ອຕອບສະຫນອງຂໍ້ຮຽກຮ້ອງສະເພາະເຈາະຈົງໃນເຄື່ອງຂະຫຍາຍ, ADC, ລະບົບສື່ສານ ແລະ ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກໄຟຟ້າ. ການເຂົ້າໃຈວິທີທີ່ clampers ເຮັດວຽກເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າສັນຍານທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ການຄວບຄຸມລະດັບທີ່ຖືກຕ້ອງ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງຫມວດທີ່ໄວ້ໃຈໄດ້.
ຄ1. ຫມວດ clamper ແມ່ນຫຍັງ?
ຄ2. ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງຫມວດ Clamper
ຄ3. RC Time Constant Design Guidelines
ຄ4. ຜົນກະທົບຂອງຄວາມໄວຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງ Clamper
ຄ5. ວິທີການจําลอง ແລະ ທົດສອບ
ຄ6. ປະເພດຂອງຫມວດ Clamper
ຄ7. ລັກສະນະຂອງຮູບແບບ Output
ຄ8. ข้อดีແລະข้อเสียຂອງ Clampers
ຄ9. ການໃຊ້ທົ່ວໄປຂອງຫມວດ clamper
ຄ10. ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງຫມວດ Clipper ແລະ Clamper
ຄ11. ສະຫລຸບ
ຄ12. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
ຫມວດ clamper ແມ່ນຫຍັງ?
clamper ແມ່ນຫມວດເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ເພີ່ມການຊົດເຊີຍ DC ໃຫ້ກັບສັນຍານ AC, ປ່ຽນຮູບຮ່າງທັງຫມົດຂຶ້ນຫຼືລົງເພື່ອໃຫ້ຈອມຂອງມັນສອດຄ່ອງກັບລະດັບອ້າງອີງໃຫມ່ (ເຊັ່ນ 0 V ຫຼືຄ່າ DC ທີ່ເລືອກໄວ້) ໂດຍບໍ່ປ່ຽນຮູບຊົງຂອງຮູບຮ່າງ.
ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງຫມວດ Clamper
clamper ປ່ຽນຮູບແບບ AC ໂດຍການເກັບแรงดันໄວ້ໃນ capacitor. ໃນລະຫວ່າງເຄິ່ງວົງຈອນ, diode ນໍາພາ ແລະ charge capacitor ໃຫ້ປະມານຈຸດສູງສຸດຂອງ input Vm (minus diode drop). ໃນລະຫວ່າງເຄິ່ງວົງຈອນທີ່ກົງກັນຂ້າມ, diode ຈະມີ reverse-biased ແລະ capacitor ຈະເກັບປະໂຫຍດສ່ວນຫຼາຍຂອງມັນໄວ້, ເຮັດຫນ້າທີ່ຄືກັບແຫຼ່ງ DC ນ້ອຍໆທີ່ຕິດຕໍ່ກັບอินพุต, ດັ່ງນັ້ນຜົນອອກຈຶ່ງກາຍເປັນinput บวก (ຫຼື minus) voltage ທີ່ເກັບໄວ້ນີ້.
• ໄລຍະການชาร์จ (diode ON): capacitor charge ໄວເຖິງ ≈Vm−VD.
• Hold interval (diode OFF): capacitor ຈະປ່ອຍອອກມາຢ່າງຊ້າໆຜ່ານພາລະຫນັກ, ດັ່ງນັ້ນ voltage ທີ່ເກັບໄວ້ຈະປ່ຽນຮູບຮ່າງ.
ທິດທາງຂອງການປ່ຽນແປງ
• Positive (upward) clamping: capacitor voltage ເພີ່ມໃສ່อินพุตໃນໄລຍະ diode-off, ຍົກຮູບຮ່າງ.
• Negative (downward) clamping: capacitor voltage ຖອນອອກຈາກอินพุตຢ່າງມີປະສິດທິພາບໃນໄລຍະ diode-off, ຫລຸດຮູບຮ່າງ.
ຄວາມ ແຈ່ມ ແຈ້ງ 2Vm (ການ ປ່ຽນ ແປງ ປະ ໂຫຍກ ດຽວ):
ໃນ ກໍລະນີ ອຸດົມ ຄະຕິ, ການ ປ່ຽນ ແປງ DC ແມ່ນ ກ່ຽວ ກັບ Vm, ສະນັ້ນ ໄລຍະ ສູງ ສຸດ ເຖິງ ອ້າງ ອີງ ຂອງ waveform ສາມາດ ເຂົ້າ ໃກ້ 2Vm (ຫລຸດ ລົງ ໃນ ການ ປະຕິບັດ ໂດຍ ການ ຫລຸດ ຂອງ diode ແລະ capacitor discharge).
ຮູບ ແບບ ຫຍໍ້:
Vout(t)=Vin(t)+Vshift
ບ່ອນທີ່ Vshiftis ຖືກກໍານົດໂດຍທິດທາງຂອງ diode, VD ແລະວ່າ capacitor ເກັບປະໂຫຍດໄດ້ດີສໍ່າໃດ (RC vs. period).
RC Time Constant Design Guidelines
RC≫T
ບ່ອນ ໃດ:
• R = ຄວາມຕ້ານທານພາລະ
• C = ຄ່າ capacitor
• T = ໄລຍະສັນຍານ
ເປັນ ຫຍັງ RC ຈຶ່ງ ຕ້ອງ ໃຫຍ່?
capacitor ຕ້ອງຮັກສາປະໂຫຍດຂອງມັນໄວ້ລະຫວ່າງວົງຈອນ. ຖ້າມັນປ່ອຍອອກໄວເກີນໄປ, ລະດັບ clamp ຈະເຄື່ອນເຫນັງ, ຮູບຮ່າງອຽງ, ແລະ ການບິດເບືອນຈະເພີ່ມຂຶ້ນ, ດັ່ງນັ້ນ ເວລາທີ່ຫມັ້ນຄົງຈະເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການປ່ຽນແປງ DC ທີ່ຫມັ້ນຄົງ.
ຄໍາແນະນໍາໃນການອອກແບບ
• ເລືອກ RC≥10T ສໍາລັບການດໍາເນີນງານທີ່ຫມັ້ນຄົງ.
• ໃຊ້ capacitors ທີ່ໃຫຍ່ກວ່າສໍາລັບສັນຍານຄວາມໄວຕໍ່າ.
• ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຄວາມຕ້ານທານຂອງພາລະຫນັກສູງພຽງພໍ.
• ໃຫ້ພິຈາລະນາການລົ້ມລະລາຍຂອງ capacitor ໃນສັນຍານໄລຍະຍາວ.
ຜົນກະທົບຂອງຄວາມໄວຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງ Clamper
| ສະພາບສັນຍານ | ໄລຍະສັນຍານ | Capacitor Discharge | ລະດັບ Droop | ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຈັບ | ຜົນງານລວມ |
|---|---|---|---|---|---|
| ความถี่ສູງ | ໄລຍະເວລາສັ້ນໆ | ການປ່ອຍອອກຫນ້ອຍທີ່ສຸດລະຫວ່າງວົງຈອນ | ຫຼຸດລົງຕ່ໍາຫຼາຍ | ຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ | ການປ່ຽນແປງ DC ທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະຫມັ້ນຄົງ |
| Low Frequency | ໄລຍະເວລາດົນນານ | ການປ່ອຍອອກຫຼາຍຂຶ້ນລະຫວ່າງວົງຈອນ | ຫ່ຽວແຫ້ງເພີ່ມຂຶ້ນ | ຄວາມຖືກຕ້ອງຫນ້ອຍລົງ | ການປ່ຽນແປງ DC ທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງ |
ວິທີການจําลอง ແລະ ທົດສອບ
ການจําลอง
ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງມື SPICE ເຊັ່ນ LTspice ຫຼື PSpice, ເຮັດການວິເຄາະຊົ່ວຄາວດົນພໍທີ່ຈະບັນລຸສະພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງ. ສັງເກດເບິ່ງພຶດຕິກໍາຂອງການชาร์จແລະການປ່ອຍຂອງ capacitor ໃນຫຼາຍວົງຈອນ, ກວດສອບຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງລະດັບ clamp ແລະ ຕໍາແຫນ່ງການປ່ຽນແປງ DC, ແລະກວດເບິ່ງເວລາການນໍາພາຂອງ diode ແລະ ກະແສສູງສຸດ. ສະ ພາບ ການ ຂອງ ການ ກວາດ ລ້າງ ເລື້ອຍໆ ແລະ ນ້ໍາ ຫນັກ ເພື່ອ ຊີ້ ບອກ ເຖິງ ຄວາມ ຈໍາ ກັດ ຂອງ ການ ຫລຸດ ລົງ ແລະ ຄວາມ ຫມັ້ນ ຄົງ ໃນ ກໍລະນີ ທີ່ ຮ້າຍ ແຮງ ທີ່ ສຸດ.
ການທົດສອບຕົວຈິງ
ໃຊ້อินพุต AC ທີ່ຮູ້ຈັກໃນຄວາມໄວແລະຂອບເຂດທີ່ຕັ້ງໃຈ, ແລະວັດແທກທັງอินพุตແລະຜົນອອກໂດຍໃຊ້ oscilloscope ທີ່ມີການອ້າງອີງພື້ນດິນທີ່ສອດຄ່ອງກັນ. ຢືນຢັນວ່າຮູບຮ່າງຂອງຄື້ນຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ແລະລະດັບຂອງ clamp ຍັງຫມັ້ນຄົງໃນຫຼາຍວົງຈອນ. ປ່ຽນແປງເລັກຫນ້ອຍຫຼືພາລະຫນັກເພື່ອປະເມີນຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນໂລກຈິງ.
ຖ້າຄວາມບໍ່ຫມັ້ນຄົງປາກົດຂຶ້ນເຊັ່ນ ການເຄື່ອນເຫນັງຂັ້ນພື້ນຖານ, ຄື້ນຫຼາຍເກີນໄປ, ການປ່ຽນແປງລະດັບຜົນຜະລິດ ຫຼືຄວາມຮູ້ສຶກຕໍ່ພາລະຫນັກ ໃຫ້ທົບທວນຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງເວລາ RC ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໄລຍະສັນຍານ, ຄຸນລັກສະນະຂອງ diode, ການລົ້ມລະລາຍຂອງ capacitor ແລະ ຄວາມຕ້ານທານພາລະຫນັກ.
ປະເພດຂອງຫມວດ Clamper
Clamper ໃນແງ່ບວກ
ເຄື່ອງ clamper ບວກຖືກອອກແບບເພື່ອປ່ຽນຄື້ນ AC ຂຶ້ນໂດຍຈັບຈຸດສູງສຸດຂອງມັນໄວ້ໃກ້ກັບລະດັບອ້າງອີງທີ່ເລືອກໄວ້, ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນ 0 V. ໃນ ໂຄງ ຮ່າງ ນີ້, diode ຈະ ດໍາ ເນີນ ໃນ ລະ ຫວ່າງ ເຄິ່ງ ວົງ ຈອນ ທີ່ ອະ ນຸ ຍາດ ໃຫ້ capacitor charge ຈົນ ເຖິງ ຈຸດ ສູງ ສຸດ ຂອງ input (ຫລຸດ ລົງ ໂດຍ ການ ຫລຸດ ລົງ ທາງ ຫນ້າ ຂອງ diode). ເມື່ອชาร์จແລ້ວ, capacitor ຈະຮັກສາแรงดันສ່ວນຫຼາຍລະຫວ່າງວົງຈອນ, ຊຶ່ງເຮັດໃຫ້ waveform ຖືກປ່ຽນຕໍາແຫນ່ງເພື່ອໃຫ້ມັນຢູ່ເຫນືອຂໍ້ອ້າງອີງສ່ວນຫຼາຍ. ຊະນິດນີ້ມັກໃຊ້ໃນຫມວດແຫຼ່ງດຽວທີ່แรงดันอินพุตລົບຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດພາດໃນການວັດແທກຫຼືການດໍາເນີນງານທີ່ບໍ່ເຫມາະສົມ.
Clamper ລົບ
Clamper ລົບປ່ຽນຮູບແບບ AC ລົງໂດຍຮັກສາຈຸດສູງສຸດໃນແງ່ບວກໃກ້ລະດັບອ້າງອີງ. ທິດທາງຂອງ diode ຈະກົງກັນຂ້າມເມື່ອສົມທຽບກັບ clamper ບວກ, ເຮັດໃຫ້ capacitor charge ດ້ວຍຂົ້ວກົງກັນຂ້າມ. ຫຼັງຈາກໄລຍະການชาร์จ, voltage capacitor ທີ່ເກັບໄວ້ຈະບັງຄັບໃຫ້ມີປະສິດທິພາບຕໍ່ກັບຂໍ້ອ້າງອີງໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຮູບຮ່າງລວມເກືອບບໍ່ປ່ຽນແປງ. Negative clampers ເປັນປະໂຫຍດເມື່ອຕ້ອງຍ້າຍສັນຍານໄປໃນຂອບເຂດທີ່ຕ່ໍາກວ່າເຊັ່ນ ເມື່ອຈັດລະດັບສໍາລັບຂັ້ນຕອນທີ່ຄາດຫມາຍວ່າສັນຍານຈະຢູ່ໃຈກາງຕ່ໍາກວ່າຂອບເຂດສະເພາະ.
Clamper ລໍາອຽງ
clamper ລໍາອຽງຖືກໃຊ້ເມື່ອຮູບຮ່າງຕ້ອງຈັບໃນລະດັບອ້າງອີງທີ່ບໍ່ແມ່ນ 0 V. ຫມວດນີ້ເພີ່ມແຫຼ່ງຄວາມລໍາອຽງ DC ເພື່ອວ່າ clamp point ສາມາດຕັ້ງຢູ່ເທິງຫຼືຕ່ໍາກວ່າ zero ຂຶ້ນຢູ່ກັບຕໍາແຫນ່ງຜົນອອກທີ່ຈໍາເປັນ. ໃນ ການ ປະຕິບັດ, ລະດັບ ການ clamp ສຸດ ທ້າຍ ແມ່ນ ຖືກ ກະທົບກະ ເທືອ ນໂດຍ volt ຂ້າງ ຫນ້າ ຂອງ diode, ດັ່ງນັ້ນ ຕາມ ປົກກະຕິ ແລ້ວ waveform ຈະ clamp ໃກ້ ລະດັບ bias ທີ່ ຕັ້ງ ໃຈ ພ້ອມ ຫລື ຫນ້ອຍ ກວ່າ ການ ຫລຸດ ຂອງ diode, ຂຶ້ນ ຢູ່ ກັບ polarity. ເຄື່ອງຄວບຄຸມທີ່ມີລໍາອຽງເປັນປະໂຫຍດໂດຍສະເພາະໃນລະບົບຕິດຕໍ່ທີ່ສັນຍານຕ້ອງຖືກສອດຄ່ອງຢ່າງຖືກຕ້ອງກັບຂໍ້ອ້າງອີງທີ່ຮູ້ຈັກກັນເຊັ່ນ ໃນດ້ານຫນ້າຂອງ ADC, input ປຽບທຽບແລະຫມວດສື່ສານທີ່ຕ້ອງມີການຄວບຄຸມຕໍາແຫນ່ງພື້ນຖານ.
ລັກສະນະຂອງຮູບແບບ Output
ຜົນອອກຂອງຫມວດ clamper ຮັກສາຮູບຊົງແລະຂອບເຂດຂອງຮູບຮ່າງດັ້ງເດີມໃນຂະນະທີ່ປ່ຽນລະດັບ DC ຂອງມັນເພື່ອໃຫ້ຈຸດສຸດຍອດຫນຶ່ງຂອງສັນຍານຖືກຕິດໄວ້ກັບຂໍ້ອ້າງອີງຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ໃນສະພາບທີ່ເຫມາະສົມ, capacitor charge ໃກ້ກັບຈຸດສູງສຸດຂອງ input, ສ້າງ DC offset ປະມານເທົ່າກັບຄ່າສູງສຸດ, ເຖິງແມ່ນວ່າປັດໄຈທີ່ໃຊ້ການໄດ້ເຊັ່ນ diode forward drop ແລະ capacitor leakage ປ່ຽນແປງຄວາມສໍາພັນນີ້ຫນ້ອຍຫນຶ່ງ.
ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງລະດັບ clamp ແມ່ນຂຶ້ນຢູ່ກັບຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງເວລາ RC ເມື່ອສົມທຽບກັບໄລຍະສັນຍານ. ຖ້າຕົວປະກອບປ່ອຍອອກມາຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງລະຫວ່າງໄລຍະການນໍາພາ, ເສັ້ນພື້ນຖານອາດເຄື່ອນເຫນັງຫຼືອຽງ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການຫລຸດລົງທີ່ເຫັນໄດ້. ຜົນສະທ້ອນນີ້ຈະເຫັນໄດ້ແຈ້ງຫຼາຍຂຶ້ນໃນຄວາມໄວຕໍ່າກວ່າ, ດ້ວຍຄວາມສາມາດທີ່ນ້ອຍກວ່າ, ຫຼືພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຂອງພາລະຫນັກ.
ໃນລະຫວ່າງການເລີ່ມຕົ້ນ, capacitor ຕ້ອງໃຊ້ຫຼາຍວົງຈອນເພື່ອຈະບັນລຸສະພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ດັ່ງນັ້ນ waveform ໃນຕອນທໍາອິດອາດເບິ່ງຄືວ່າບໍ່ຫມັ້ນຄົງກ່ອນຈະຫມັ້ນຄົງ. ປະສິດທິພາບ ຂອງ clamp ໂດຍ ທົ່ວ ໄປ ແມ່ນ ມີ ອິດ ທິພົນ ຕໍ່ frequency ແລະ ນ້ໍາຫນັກ: frequency ສູງ ແລະ ນ້ໍາຫນັກ ຈະ ເພີ່ມ ຄວາມ ຫມັ້ນຄົງ, ໃນ ຂະນະ ທີ່ frequency ຕ່ໍາ ກວ່າ ຫລື ນ້ໍາຫນັກ ຈະ ເພີ່ມ ຄວາມ ຮູ້ສຶກ ໄວ ຕໍ່ ການ ປ່ຽນ ແປງ ຂັ້ນພື້ນຖານ ແລະ ການ ຫລຸດຜ່ອນ ຄວາມ ຖືກຕ້ອງ.
ข้อดีແລະข้อเสียຂອງ Clampers
ຜົນປະໂຫຍດ
• ເງື່ອນໄຂຂອງສັນຍານ: ປ່ຽນສັນຍານ AC ໃຫ້ຢູ່ໃນຂອບເຂດທີ່ຖືກຕ້ອງສໍາລັບ ADC, logic circuits, op-amp stages ແລະ ລະບົບການສະຫນອງດຽວອື່ນໆທີ່ບໍ່ສາມາດຍອມຮັບแรงดันລົບໄດ້.
• ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງລະດັບ: ຊ່ວຍຮັກສາລະດັບອ້າງອີງທີ່ສອດຄ່ອງລະຫວ່າງຂັ້ນຕອນຂອງຫມວດ ໂດຍສະເພາະເມື່ອການຄວບຄຸມຕົວປະກອບຈະກໍາຈັດສ່ວນປະກອບຂອງ DC.
• ການສະຫນັບສະຫນູນການປົກປ້ອງ: ໂດຍການປ່ຽນຕໍາແຫນ່ງ waveform, clampers ສາມາດຊ່ວຍປ້ອງກັນສັນຍານບໍ່ໃຫ້ເຂົ້າໄປໃນຂອບເຂດທີ່ບໍ່ປອດໄພ (ຍົກຕົວຢ່າງ, ການຊຸກຍູ້ waveform ອອກຈາກຂອບເຂດທີ່ຮູ້ສຶກໄວ ຫຼື ຕ່ໍາກວ່າຂອບເຂດສູງສຸດ), ລົດໂອກາດຂອງການດໍາເນີນງານທີ່ບໍ່ເຫມາະສົມ.
ຂໍ້ເສຍຫາຍ
• ຄວາມຮູ້ສຶກຂອງສ່ວນປະກອບ: ລະດັບຂອງ clamp ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກການຫລຸດລົງຂອງdiode forward, ພຶດຕິກໍາການປ່ຽນແປງຂອງ diode, capacitor leakage ແລະ ຄວາມອົດທົນຂອງສ່ວນປະກອບ, ດັ່ງນັ້ນຜົນອອກອາດບໍ່ສອດຄ່ອງກັບການປ່ຽນແປງທີ່ເຫມາະສົມ.
• ຄວາມສະຫຼັບຊັບຊ້ອນຂອງການອອກແບບທີ່ລໍາອຽງ: ຖ້າຈໍາເປັນຕ້ອງມີລະດັບ clamp ສະເພາະເຈາະຈົງ (ບໍ່ພຽງແຕ່ໃກ້ 0 V) ຫມວດຕ້ອງເລືອກຢ່າງລະມັດລະວັງກ່ຽວກັບ bias voltage, ຄ່າresistor ແລະ ຂະຫນາດ capacitor ເພື່ອຮັກສາລະດັບທີ່ຖືກຕ້ອງໄວ້ໄດ້.
• ການບິດເບືອນທີ່ເປັນໄປໄດ້: ຖ້າເລືອກເວລາທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ ຫຼື ພາລະຫນັກດຶງດູດກະແສຫຼາຍເກີນໄປ, capacitor ຈະປ່ອຍອອກມາຢ່າງຊັດເຈນລະຫວ່າງວົງຈອນ, ເຮັດໃຫ້ຫ່ຽວແຫ້ງ, ອຽງ ຫຼື "ຊຸດ" ຫນ້ອຍຫນຶ່ງແທນທີ່ຈະເປັນສັນຍານທີ່ປ່ຽນແປງຢ່າງສະອາດ.
ການໃຊ້ຫມວດ Clamper ທົ່ວໄປ
• ການປັບປຸງສັນຍານກ່ອນການຂະຫຍາຍຫຼືການປ່ຽນແປງ: ປ່ຽນສັນຍານ AC ເຂົ້າໄປໃນຂອບເຂດอินพุตທີ່ຖືກຕ້ອງຂອງ op-amps, comparators ແລະ ADCs ໂດຍສະເພາະໃນລະບົບການສະຫນອງດຽວທີ່ບໍ່ສາມາດຮັບມືກັບแรงดันລົບໄດ້.
• ການຄວບຄຸມລະດັບອ້າງອີງແລະການຟື້ນຟູ DC: ກໍານົດມາດຕະຖານທີ່ຄາດຄະເນໄດ້ (ເຊັ່ນ 0 V ຫຼືລະດັບຄວາມລໍາອຽງທີ່ເລືອກ) ເພື່ອເຄື່ອງມືແລະລະບົບຕິດຕໍ່ກັບເຄື່ອງຫມາຍຈະວັດແທກອ້ອມຮອບຂໍ້ອ້າງອີງທີ່ຫມັ້ນຄົງ. ນີ້ເປັນເລື່ອງທໍາມະດາໃນການຟື້ນຟູ DC, ບ່ອນທີ່ coupling capacitors ຈະກໍາຈັດສ່ວນປະກອບ DC ດັ້ງເດີມ.
• ການປົກປ້ອງຂັ້ນຕອນທີ່ຮູ້ສຶກໄວ: ການປ່ຽນແປງຮູບແບບລົດໂອກາດທີ່ຈະຂັບໄລ່ຂໍ້ມູນເກີນຂອບເຂດທີ່ປອດໄພ, ຊ່ວຍປົກປ້ອງຂໍ້ມູນ logic, ຂັ້ນຕອນ amplifier ແລະ sampling circuit ຈາກການປ່ຽນແປງໃນແງ່ລົບ ຫຼື ເງື່ອນໄຂ overvoltage.
• ການຕັ້ງຮູບແບບໃນຫມວດໄຟຟ້າ ແລະ converter: ປ່ຽນສັນຍານເຂົ້າໄປໃນປ່ອງຢ້ຽມ voltage ທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການປ່ຽນແປງ ແລະ ເວລາ, ເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມ PWM, ປະຕູ-ຂັບລົດ ແລະ ການຕິດຕາມການປ່ຽນແປງ.
• ໂປຣແກຣມລະບົບການສື່ສານ: ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງສໍາລັບການສ້າງຄວາມຫມັ້ນຄົງພື້ນຖານໃນລະບົບ pulse / digital ເພື່ອປ້ອງກັນການເຄື່ອນເຫນັງອ້າງອີງ, ການຈັດສັນສັນຍານ RF / IF ເພື່ອປ່ຽນສັນຍານກ່ອນການກວດສອບຫຼືຮູບຮ່າງ, ເງື່ອນໄຂอินพุต ADC ເພື່ອຮັກສາສັນຍານໃນຂອບເຂດທີ່ອະນຸຍາດໄດ້ ແລະ ການຟື້ນຟູວິດີໂອ DC ເພື່ອຮັກສາລະດັບອ້າງອີງທີ່ຖືກຕ້ອງ (ຕົວຢ່າງ: ການຟື້ນຟູລະດັບດໍາໃນວິດີໂອ analog).
ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງຫມວດ Clipper ແລະ Clamper
| ລັກສະນະ | ຫມວດ Clipper | ຫມວດ Clamper |
|---|---|---|
| ຫນ້າທີ່ຫຼັກ | ຕັດ (ຄລິບ) ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງຮູບຮ່າງທີ່ຢູ່ຂ້າງເທິງ ຫຼື ລຸ່ມລະດັບທີ່ກໍານົດໄວ້ | ປ່ຽນຮູບຮ່າງທັງຫມົດຂຶ້ນຫຼືລົງ |
| ຜົນກະທົບຂອງแรงดัน | ຈໍາກັດแรงดันສູງສຸດ/ຕ່ໍາສຸດໃນຂອບເຂດ | ປ່ຽນລະດັບ DC (offset) ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາ AC swing ເກືອບເທົ່າກັນ |
| ຮູບຮ່າງຄື້ນ | ປ່ຽນແປງ(ຈອມພູຖືກລຶບອອກ) | ເກັບຮັກສາ (ຮູບຮ່າງເກືອບຄືເກົ່າ, ພຽງແຕ່ປ່ຽນຕໍາແຫນ່ງ) |
| ສ່ວນທໍາມະດາ | Diode(s), ບາງຄັ້ງມີແຫຼ່ງອະຄະຕິ ແລະ resistor | Diode + capacitor ສ່ວນຫຼາຍມີຕົວຕ້ານທານສໍາລັບການຄວບຄຸມການປ່ອຍຕົວ |
| ຈຸດປະສົງຮ່ວມກັນ | Overvoltage ຈໍາກັດ ແລະ ຮູບຮ່າງຄື້ນ | ການຟື້ນຟູ DC ແລະ ການປ່ຽນແປງລະດັບ |
| ໂປຣເເກຣມ | ການປົກປ້ອງຂໍ້ມູນ, ການຈໍາກັດສຽງດັງ, ການສ້າງ pulse | ການປັບປຸງສັນຍານ, ການຈັດຕຽມລະດັບສໍາລັບ ADCs/op-amps, ການປ່ຽນແປງອ້າງອີງ |
ການສະຫລຸບ
Clampers ໃຫ້ການແກ້ໄຂທີ່ງ່າຍໆ ແຕ່ມີພະລັງສໍາລັບການປ່ຽນແປງລະດັບ DC ໃນລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກ. ເມື່ອ ຖືກ ອອກ ແບບ ຢ່າງ ຖືກຕ້ອງ ພ້ອມ ດ້ວຍ ເວລາ RC ທີ່ ບໍ່ ປ່ຽນ ແປງ ແລະ ການ ເລືອກ ສ່ວນ ປະກອບ, ມັນ ຈະ ຮັກສາ ຄວາມ ຫມັ້ນຄົງ ຂອງ waveform ໃນ ຂະນະ ທີ່ ປ່ຽນ ສັນຍານ ໃນ ຂອບ ເຂດ volt ທີ່ ປອດ ໄພ ແລະ ໃຊ້ ໄດ້. ຈາກລະບົບການສື່ສານຈົນເຖິງລະບົບປັບປຸງສັນຍານ ແລະ ຫມວດປ້ອງກັນ, clampers ຍັງເປັນເຄື່ອງມືສໍາຄັນສໍາລັບການຈັດຕຽມแรงดันທີ່ຖືກຕ້ອງແລະການດໍາເນີນງານເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຫມັ້ນຄົງ.
ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
ເຈົ້າຄິດໄລ່ຄ່າ capacitor ສໍາລັບຫມວດ clamper ແນວໃດ?
ເພື່ອຂະຫຍາຍຂະຫນາດຂອງ capacitor, ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າເວລາ RC ໃຫຍ່ກວ່າໄລຍະສັນຍານ (RC ≥ 10T). ທໍາອິດໃຫ້ກໍານົດຄວາມຕ້ານທານຂອງພາລະຫນັກ (R) ແລະ frequency ຂອງສັນຍານ (f), ບ່ອນທີ່ T = 1/f. ຈາກນັ້ນເລືອກ C ດັ່ງ: C ≥ 10 / (R × f). ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການປ່ອຍອອກຫນ້ອຍທີ່ສຸດລະຫວ່າງວົງຈອນ ແລະ clamping ທີ່ຫມັ້ນຄົງພ້ອມກັບການຫລຸດລົງຕໍ່າ.
ເປັນຫຍັງຫມວດ clamper ຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ຮູບຮ່າງອຽງ ຫຼື ຫລົ້ມລົງ?
Waveform tilt ເກີດຂຶ້ນເມື່ອcapacitor ປ່ອຍອອກມາຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງໃນແຕ່ລະວົງຈອນເນື່ອງຈາກເວລາ RC ນ້ອຍໆ ຫຼື ກະແສນ້ໍາຫນັກ. ສິ່ງ ນີ້ ເຮັດ ໃຫ້ ການ ປ່ຽນ ແປງ DC ປ່ຽນ ແປງ ເມື່ອ ເວລາ ຜ່ານ ໄປ, ຊຶ່ງ ນໍາ ໄປ ສູ່ ການ ເຄື່ອນ ຍ້າຍ ຂັ້ນ ພື້ນຖານ. ການເພີ່ມຄຸນຄ່າ capacitor ຫຼື ຄວາມຕ້ານທານພາລະຫນັກຈະຫລຸດຜ່ອນຄວາມຫມັ້ນຄົງ ແລະ ປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ clamp.
ຫມວດ clamper ສາມາດເຮັດວຽກກັບສັນຍານຄື້ນສີ່ຫຼ່ຽມຫຼືຄື້ນໄດ້ບໍ?
ແມ່ນແລ້ວ. Clampers ເຮັດວຽກໄດ້ດີກັບຮູບຮ່າງສີ່ຫຼ່ຽມແລະpulse ໂດຍສະເພາະໃນຫມວດ digital ແລະ ເວລາ. ເຖິງ ຢ່າງ ໃດ ກໍ ຕາມ, ເນື່ອງ ຈາກ pulse ອາດ ມີ ສ່ວນ ປະກອບ ທີ່ ຍາວ ນານ, ຄວາມ ຫມັ້ນຄົງ ຂອງ ເວລາ RC ຕ້ອງ ໃຫຍ່ ພໍ ທີ່ ຈະ ຮັກສາ ລະດັບ DC ທີ່ ຫມັ້ນຄົງ ຕະຫລອດ ໄລຍະ pulse ເພື່ອ ປ້ອງ ກັນ ການ ປ່ຽນ ແປງ ຂັ້ນພື້ນຖານ.
ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນຖ້າເຈົ້າກັບຄືນ diode ໃນຫມວດ clamper?
ການ ຫັນ ກັບ ຄືນ ຂອງ diode ຈະ ປ່ຽນ ທິດ ທາງ ຂອງ ການ ຈັບ. ຫມວດທີ່ອອກແບບມາສໍາລັບການຈັບໃນແງ່ບວກຈະກາຍເປັນ clamper ລົບ (ແລະໃນທາງກົງກັນຂ້າມ). ຮູບ ຮ່າງ ຈະ ປ່ຽນ ໄປ ໃນ ທິດ ທາງ ກົງ ກັນ ຂ້າມ ເພາະ capacitor charge ດ້ວຍ polarity ທີ່ ກົງ ກັນ ຂ້າມ ໃນ ໄລ ຍະ ທີ່ diode conduction.
ເມື່ອໃດທີ່ເຈົ້າຄວນໃຊ້ clamper ລໍາອຽງແທນທີ່ຈະໃຊ້ clamper ທໍາມະດາ?
ໃຊ້ clamper ລໍາອຽງເມື່ອຮູບຮ່າງຕ້ອງຕິດກັບแรงดันສະເພາະເຈາະຈົງທີ່ບໍ່ແມ່ນ 0 V. ສິ່ງນີ້ເປັນເລື່ອງທໍາມະດາໃນລະບົບ ADC, ຂອບເຂດປຽບທຽບ ແລະ ຫມວດສື່ສານທີ່ສັນຍານຕ້ອງສອດຄ່ອງກັບລະດັບອ້າງອີງທີ່ກໍານົດໄວ້. ແຫຼ່ງຄວາມລໍາອຽງອະນຸຍາດໃຫ້ມີການຄວບຄຸມການຊົດເຊີຍທີ່ຖືກຕ້ອງເກີນກວ່າການເຄື່ອນເຫນັງຂັ້ນພື້ນຖານຂຶ້ນຫຼືລົງ.
