ຫມວດ Clipper: ການດໍາເນີນງານ, ປະເພດ ແລະ ການນໍາໃຊ້

ຫມວດ clipper ຖືກໃຊ້ເພື່ອຈໍາກັດວ່າแรงดันຂອງສັນຍານສູງຫຼືຕໍ່າສໍ່າໃດ. ມັນກໍາຈັດພຽງແຕ່ສ່ວນຕ່າງໆຂອງຮູບຮ່າງທີ່ເກີນລະດັບທີ່ກໍານົດໄວ້ໃນຂະນະທີ່ສ່ວນທີ່ເຫຼືອບໍ່ປ່ຽນແປງ. ຫມວດ Clipper ຊ່ວຍຄວບຄຸມລະດັບສັນຍານ, ຫລຸດຜ່ອນຄວາມສູງຂອງแรงดัน ແລະ ປົກປ້ອງຫມວດ. ບົດຄວາມນີ້ໃຫ້ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບວິທີທີ່ຫມວດ clipper ເຮັດວຽກ, ປະເພດ, ການໃຊ້ ແລະ ຂໍ້ຈໍາກັດ.

ຄ1. ພາບລວມຂອງຫມວດ Clipper

ຄ2. ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງຫມວດ Clipper

ຄ3. ການຄວບຄຸມລະດັບການຕັດໃນຫມວດ Clipper

ຄ4. ປະເພດຫມວດ Series ແລະ Shunt Clipper

ຄ5. ປະເພດຂອງຫມວດ Clipper

ຄ6. ຫມວດ Clipper ໃຊ້ລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກ

ຄ7. Zener Diode Clippers ສໍາລັບການຈໍາກັດแรงดันคงที่

ຄ8. ຫມວດ Clipper ທີ່ຖືກຕ້ອງສໍາລັບການຈໍາກັດສັນຍານທີ່ຖືກຕ້ອງ

ຄ9. ການເລືອກສ່ວນປະກອບໃນການອອກແບບຫມວດ Clipper

ຄ10. ຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ເຫມາະສົມໃນຫມວດ Clipper ທີ່ໃຊ້ໄດ້ແທ້

ຄ11. ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງຫມວດ Clipper

ຄ12. ສະຫລຸບ

ຄ13. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ

ພາບລວມຂອງ Clipper Circuit

ຫມວດ clipper ແມ່ນຫມວດປັບປຸງສັນຍານເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຈໍາກັດວ່າแรงดันສັນຍານສູງຫຼືຕໍ່າສໍ່າໃດ. ເມື່ອສັນຍານເຂົ້າເຖິງລະດັບທີ່ກໍານົດໄວ້, ຫມວດຈະຢຸດแรงดันບໍ່ໃຫ້ເພີ່ມຂຶ້ນຫຼືຫລຸດລົງເກີນກວ່າຈຸດນັ້ນ. ສັນຍານ ທີ່ ເຫລືອ ຢູ່ ຈະ ບໍ່ ປ່ຽນ ແປງ, ຍົກ ເວັ້ນ ແຕ່ ພາກສ່ວນ ທີ່ ຂ້າມ ຂອບ ເຂດ, ຊຶ່ງ ຖືກ ຕັດ ຫລື "ຕັດ."

ບົດບາດຫຼັກຂອງຫມວດ clipper ແມ່ນເພື່ອຄວບຄຸມລະດັບສັນຍານ. ມັນຊ່ວຍຮັກສາแรงดันໃຫ້ຢູ່ໃນຂອບເຂດທີ່ປອດໄພຫຼືໃຊ້ໄດ້ ແລະລົດຄວາມສູງຂອງแรงดันທີ່ບໍ່ຕ້ອງການເຊິ່ງອາດມີຜົນກະທົບຕໍ່ການດໍາເນີນງານຂອງຫມວດ. clipper ທໍາ ງານ ພຽງ ແຕ່ ກັບ ຄື້ນ ຂອງ ສັນຍານ ເທົ່າ ນັ້ນ ແລະ ບໍ່ ໃຫ້ ໄຟຟ້າ. ຫນ້າທີ່ຂອງມັນແຕກຕ່າງຈາກເຄື່ອງຄວບຄຸມแรงดันເຊິ່ງຄວບຄຸມລະດັບພະລັງງານແທນທີ່ຈະເປັນຮູບຊົງຂອງສັນຍານ.

ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງຫມວດ Clipper

• ເມື່ອສັນຍານอินพุตຢູ່ຕໍ່າກວ່າລະດັບການຕັດ, diode ຈະປິດຢູ່, ແລະ ສັນຍານຈະຜ່ານຫມວດຕາມປົກກະຕິ.

• ເມື່ອแรงดันอินพุตເຖິງຫຼືເກີນລະດັບການຕັດ, diode ຈະເປີດແລະເລີ່ມນໍາ.

• Conducting diode ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້แรงดันຂຶ້ນຫຼືລົງເກີນຂອບເຂດທີ່ກໍານົດໄວ້ໂດຍການປິດກັ້ນຫຼືປ່ຽນທິດທາງຂອງแรงดันເກີນໄປ.

• ດັ່ງນັ້ນ ຮູບຮ່າງຂອງຜົນອອກຈຶ່ງຖືກເກັບໄວ້ໃນຂອບເຂດแรงดันທີ່ກໍານົດໄວ້, ມີແຕ່ສ່ວນທີ່ເກີນຂອບເຂດເທົ່ານັ້ນທີ່ຖືກຕັດອອກ.

ການຄວບຄຸມລະດັບການຕັດໃນຫມວດ Clipper

ໃນຫມວດ clipper, ຈໍາກັດຂອງแรงดันບໍ່ໄດ້ຖືກກໍານົດໄວ້ຢ່າງແນ່ນອນຕາມຄ່າອ້າງອີງຫຼືຄວາມລໍາອຽງ. ການຕັດເລີ່ມຕົ້ນຫນ້ອຍຫນຶ່ງກ່ອນຫຼືຫຼັງຈາກຈຸດນັ້ນ ເພາະວ່າ diode ຈໍາເປັນຕ້ອງມີแรงดันນ້ອຍໆເພື່ອເປີດ.

แรงดันນີ້ຂຶ້ນຢູ່ກັບການຫລຸດລົງຂອງdiode ເຊິ່ງປ່ຽນແປງຕາມອຸນຫະພູມແລະປະລິມານຂອງກະແສທີ່ໄຫຼຜ່ານມັນ. ເມື່ອ ກະ ແສ ເພີ່ມ ທະວີ ຂຶ້ນ, ລະ ດັບ ການ ຕັດ ອາດ ສູງ ກວ່າ ທີ່ ໄດ້ ຄາດ ຄິດ ໄວ້ ຫນ້ອຍ ຫນຶ່ງ.

ເນື່ອງຈາກພຶດຕິກໍານີ້, ລະດັບການຕັດທີ່ແທ້ຈິງຈະເປັນຄ່າປະມານສະເຫມີແທນທີ່ຈະເປັນຈຸດທີ່ຫມັ້ນຄົງຢ່າງສົມບູນ. ຜົນສະທ້ອນນີ້ແມ່ນພື້ນຖານເມື່ອຫມວດເຮັດວຽກກັບแรงดันຕ່ໍາຫຼືຕ້ອງການການຄວບຄຸມສັນຍານທີ່ຖືກຕ້ອງ.

ປະເພດຫມວດ Series ແລະ Shunt Clipper

ປະເພດຂອງຫມວດ Clipper

ການດໍາເນີນງານຫມວດ Clipper ໃນຫມວດ Clipping

ຫມວດ clipper ບວກ ເປັນ ຫມວດ clipper ຊະນິດ ຫນຶ່ງ ທີ່ ຈໍາກັດ ສ່ວນ ບວກ ຂອງ ສັນຍານ input. ຈຸດປະສົງ ຂອງ ມັນ ແມ່ນ ເພື່ອ ປ້ອງ ກັນ ບໍ່ ໃຫ້ แรงดัน ສູງ ກວ່າ ລະດັບ ທີ່ ເລືອກ ໄວ້ ໃນ ຂະນະ ທີ່ ປ່ອຍ ໃຫ້ ສັນຍານ ທີ່ ເຫລືອ ຢູ່ ຜ່ານ ໄປ. ການຄວບຄຸມນີ້ເຮັດໄດ້ໂດຍການຈັດຕຽມ diode ໃນຮູບແບບຕ່າງໆພາຍໃນຫມວດ clipper. ມີສາມຮູບແບບທົ່ວໄປຂອງຫມວດ clipper ບວກ:

• Series Positive Clipper - ໃນຫມວດ clipper ນີ້, diode ແລະ resistor ຖືກວາງໄວ້ໃນຊຸດກັບເສັ້ນທາງສັນຍານ. ໃນລະຫວ່າງເຄິ່ງບວກຂອງສັນຍານເຂົ້າ, diode ຍັງຄົງມີລໍາອຽງກົງກັນຂ້າມ, ປ້ອງກັນການໄຫຼຂອງກະແສ. ຜົນກໍຄື ສ່ວນບວກຂອງแรงดันຖືກຖອນອອກຈາກຜົນອອກ.

• Parallel Positive Clipper - ໃນການຈັດຕຽມນີ້, diode ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ຄຽງຄູ່ກັບຜົນອອກ. ເມື່ອแรงดันอินพุตກາຍເປັນບວກແລະຮອດລະດັບການຕັດ, diode ຈະນໍາພາ ແລະ ປ່ຽນລະດັບแรงดันເກີນໄປອອກຈາກຜົນອອກ, ຈໍາກັດລະດັບສັນຍານບວກ.

• Biased Positive Clipper - ຫມວດ clipper ນີ້ລວມມີ DC bias ພ້ອມກັບ diode. ຄວາມລໍາອຽງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຈະປ່ຽນລະດັບแรงดันທີ່ເລີ່ມຕົ້ນການຕັດ, ອະນຸຍາດໃຫ້ສັນຍານບວກຖືກຈໍາກັດໃນຄ່າສະເພາະເຈາະຈົງແທນທີ່ຈະໂດຍກົງທີ່ 0 volts.

ການດໍາເນີນການຫມວດ Clipper ໃນຫມວດ Clipping

ຫມວດ clipper ລົບເປັນຫມວດ clipper ຊະນິດຫນຶ່ງທີ່ຈໍາກັດສ່ວນລົບຂອງສັນຍານເຂົ້າ. ບົດບາດຂອງມັນແມ່ນເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້แรงดันຫລຸດລົງຕ່ໍາກວ່າລະດັບທີ່ເລືອກໄວ້ໃນຂະນະທີ່ປ່ອຍໃຫ້ສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງສັນຍານຜ່ານໄປ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໄດ້ໂດຍການວາງ diode ໃນທິດທາງສະເພາະພາຍໃນຫມວດ clipper. ຮູບແບບທົ່ວໄປຂອງຫມວດ clipper ລົບລວມເຖິງ:

• Series Negative Clipper - ໃນຫມວດ clipper ນີ້, diode ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ເປັນຊຸດກັບເສັ້ນທາງສັນຍານ ແຕ່ມີທິດທາງກົງກັນຂ້າມກັບ clipper ບວກ. ໃນລະຫວ່າງເຄິ່ງລົບຂອງສັນຍານ, diode ຈະປິດກັ້ນກະແສໄຟຟ້າ, ກໍາຈັດแรงดันລົບອອກຈາກຜົນອອກ.

• Parallel Negative Clipper - ໃນທີ່ນີ້, diode ຖືກວາງໄວ້ຄຽງຄູ່ກັບຜົນອອກ. ເມື່ອแรงดันอินพุตກາຍເປັນລົບແລະຮອດລະດັບການຕັດ, diode ຈະນໍາພາ ແລະ ປ່ຽນแรงดันລົບອອກຈາກຜົນອອກ.

• Biased Negative Clipper - ຫມວດ clipper ນີ້ລວມເອົາຄວາມລໍາອຽງ DC ພ້ອມກັບ diode. ຄວາມລໍາອຽງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຈະປ່ຽນຈຸດທີ່ເລີ່ມຕົ້ນການຕັດ, ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການຈໍາກັດแรงดันລົບໃນລະດັບທີ່ຕ່ໍາກວ່າ 0 volts.

ຫມວດ Clipper ໃຊ້ລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກ

ການປົກປ້ອງแรงดันไฟฟ้า

ຫມວດ Clipper ຈໍາກັດລະດັບแรงดันສູງເກີນໄປ, ຊ່ວຍປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ສ່ວນປະກອບຂອງຫມວດ.

ເງື່ອນໄຂຂອງສັນຍານ

ເຂົາເຈົ້າຮັກສາລະດັບສັນຍານໃຫ້ຢູ່ໃນຂອບເຂດທີ່ຈໍາເປັນ, ດັ່ງນັ້ນຜົນອອກຈຶ່ງຍັງເຫມາະສົມສໍາລັບການດໍາເນີນຕໍ່ໄປ.

ຮູບຮ່າງຄື້ນ

ຫມວດ Clipper ຈະກໍາຈັດສ່ວນທີ່ເລືອກໄວ້ຂອງຮູບຮ່າງເພື່ອສ້າງຮູບຊົງຂອງສັນຍານທີ່ສະອາດແລະຄວບຄຸມໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ.

ການກໍາຈັດສຽງດັງ

ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງแรงดันທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ ແລະ ຈຸດສຸດຍອດຂອງສັນຍານທີ່ແຈ່ມແຈ້ງຈະຫລຸດລົງ, ປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງສັນຍານໂດຍລວມ.

Zener Diode Clippers ສໍາລັບການຈໍາກັດแรงดันคงที่

ຜົນປະໂຫຍດ

• ລະດັບການຕັດຖືກກໍານົດໂດຍ Zener breakdown voltage

• ເຫມາະ ສົມ ສໍາລັບ ຂອບ ເຂດ ທີ່ ສູງ ກວ່າ

• ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການຕັດທີ່ສົມດຸນເມື່ອເຊື່ອມຕໍ່ Zener diodes ໃນທິດທາງກົງກັນຂ້າມ

ຂໍ້ຈໍາກັດ

• ຕ້ອງການກະແສໄຟຟ້າພຽງພໍເພື່ອຮັກສາການຄວບຄຸມแรงดันທີ່ເຫມາະສົມ

• ສ້າງສຽງໄຟຟ້າຫຼາຍຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງການດໍາເນີນງານ

• ສູນເສຍພະລັງງານຫຼາຍກວ່າຫມວດ clipper ໂດຍໃຊ້ diodes ມາດຕະຖານ

ຫມວດ Clipper ທີ່ຖືກຕ້ອງສໍາລັບການຈໍາກັດສັນຍານທີ່ຖືກຕ້ອງ

ຫມວດ clipper ທີ່ຖືກຕ້ອງເປັນຮູບແບບຂອງຫມວດ clipper ທີ່ໃຊ້ເຄື່ອງຂະຫຍາຍການດໍາເນີນງານພ້ອມກັບ diodes ເພື່ອຄວບຄຸມแรงดันທີ່ຖືກຕ້ອງຫຼາຍຂຶ້ນ. ໃນການຈັດຕັ້ງນີ້, amplifier ດໍາເນີນການຈະຊົດເຊີຍການຫລຸດแรงดันຕາມປົກກະຕິຂອງ diode, ດັ່ງນັ້ນ ຫມວດ clipper ສາມາດຈໍາກັດສັນຍານໃນລະດັບแรงดันຕ່ໍາຫຼືແນ່ນອນ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ຈຸດຕັດມີຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຄາດການໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ, ປັບປຸງວິທີທີ່ຫມວດ clipper ຄວບຄຸມສັນຍານ.

ການເລືອກສ່ວນປະກອບໃນການອອກແບບຫມວດ Clipper

ຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ເຫມາະສົມໃນຫມວດ Clipper ທີ່ໃຊ້ການໄດ້

• Diode forward voltage ປ່ຽນແປງຕາມອຸນຫະພູມ

• ກະແສໄຟຟ້າຫຼັງມີຜົນກະທົບຕໍ່ຈຸດ impedance ສູງໃນຫມວດ clipper

• Junction capacitance ລົດປະສິດທິພາບໃນความถี่ທີ່ສູງກວ່າ

• ເວລາ ຟື້ນ ຟູ ຄືນ ສາມາດ ບິດ ເບືອນ ຮູບ ຮ່າງ ທີ່ ຖືກ ຕັດ ອອກ

ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງຫມວດ Clipper

ເຖິງ ແມ່ນ ວ່າ ຫມວດ clipper ແມ່ນ ງ່າຍ ແລະ ມີ ປະ ສິດ ທິ ພາບ, ແຕ່ ມັນ ກໍ ມີ ຂໍ້ ຈໍາ ກັດ. ລະດັບການຕັດແມ່ນໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄຸນລັກສະນະຂອງ diode, ອຸນຫະພູມ ແລະ ກະແສ, ເຮັດໃຫ້ການຄວບຄຸມທີ່ຖືກຕ້ອງເປັນເລື່ອງຍາກໃນການອອກແບບພື້ນຖານ. ໃນ frequency ສູງ, ຄວາມ ສາມາດ ຂອງ diode ແລະ ເວລາ ຟື້ນ ຟູ ສາມາດ ບິດ ເບືອນ ສັນຍານ ໄດ້. ຫມວດ Clipper ປ່ຽນແປງຮູບຮ່າງຂອງຄື້ນ, ຊຶ່ງອາດບໍ່ເຫມາະສົມສໍາລັບໂປຣແກຣມທີ່ຕ້ອງການຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສັນຍານ.

ການສະຫລຸບ

ຫມວດ Clipper ມີປະສິດທິພາບໃນການຄວບຄຸມแรงดันສັນຍານແລະຮູບຮ່າງຂອງຄື້ນ. ຊະນິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊັ່ນ ບວກ, ລົບ, ຊີເນີ ແລະ clippers ທີ່ຖືກຕ້ອງ, ໃຫ້ລະດັບການຄວບຄຸມແລະຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ປັດໄຈທີ່ແທ້ຈິງເຊັ່ນ ພຶດຕິກໍາຂອງ diode, ອຸນຫະພູມ ແລະ ຈໍາກັດຄວາມໄວມີຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບ. ຈຸດ ເຫລົ່າ ນີ້ ຊ່ວຍ ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ຫມວດ clipper ຖືກ ນໍາ ໃຊ້ ຢ່າງ ຖືກຕ້ອງ ໃນ ບ່ອນ ທີ່ ຈໍາ ເປັນ ຕ້ອງ ມີ ຂໍ້ ຈໍາ ກັດ ຂອງ ສັນຍານ.

ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ

ຫມວດ clipper ໃຊ້ໄຟຟ້າບໍ?

ແມ່ນແລ້ວ. ຫມວດ clipper ໃຊ້ພະລັງງານເມື່ອໄດອ໊ອກດໍາເນີນໃນລະຫວ່າງການຕັດ, ສ່ວນໃຫຍ່ຢູ່ໃນ diode ແລະ resistor.

impedance input ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຕັດບໍ?

ແມ່ນແລ້ວ. impedance input ສູງສາມາດຫລຸດຜ່ອນກະແສ diode ແລະເຮັດໃຫ້ການຕັດຫນ້ອຍລົງຫຼືຊັກຊ້າ.

ຫມວດ clipper ຕັດສັນຍານທັງສອງເຄິ່ງໂດຍອັດຕະໂນມັດບໍ?

ບໍ່. ການຕັດແບບສົມມຸດຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການອອກແບບຫມວດສະເພາະເຊັ່ນ diodes ທີ່ສອດຄ່ອງກັນຫຼືຕິດຕໍ່ກັນ.

ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງแรงดันລໍາອຽງມີຄວາມສໍາຄັນໃນຄລິບທີ່ມີລໍາອຽງບໍ?

ແມ່ນແລ້ວ. ການປ່ຽນແປງຂອງแรงดัน bias ປ່ຽນລະດັບການຕັດແລະປ່ຽນແປງຮູບແບບຂອງຜົນອອກ.

ຫມວດ clipper ຄືກັນກັບຫມວດ clamper ບໍ?

ບໍ່. Clipper ຈະ ເອົາ ພາກສ່ວນ ຕ່າງໆ ຂອງ waveform, ໃນ ຂະນະ ທີ່ clamper ປ່ຽນ ລະດັບ ຂອງ waveform ທັງ ຫມົດ.

ມີການຢືນຢັນພຶດຕິກໍາການຕັດແນວໃດ?

ໂດຍການນໍາໃຊ້ສັນຍານທົດສອບແລະສັງເກດເບິ່ງ waveform ທີ່ອອກມາໃນ oscilloscope.