Circuitos Clipper

Un circuito que elimina el pico de una forma de onda se conoce como clipper . En la siguiente figura se muestra una cortadora de negativos.

Análisis de funcionamiento del circuito de clapeta

Este diagrama esquemático se produjo con el programa de captura esquemática Xcircuit. Xcircuit produjo la lista de redes SPICE que se muestra a continuación, excepto por el segundo y penúltimo par de líneas que se insertaron con un editor de texto.

 * SPICE 03437.eps * A K ModelName D1 0 2 diodo R1 2 1 1.0k V1 1 0 SIN (0 5 1k) .model diodo d .tran .05m 3m .end 

Clipper:recorta el pico negativo a -0,7 V.

Medio ciclo positivo

Durante el semiciclo positivo de la entrada de pico de 5 V, el diodo tiene polarización inversa. El diodo no conduce. Es como si el diodo no estuviera ahí. El semiciclo positivo no cambia en la salida V (2) en la figura siguiente. Dado que los picos positivos de salida se superponen en realidad a la onda sinusoidal de entrada V (1), la entrada se ha desplazado hacia arriba en el gráfico para mayor claridad. En Nutmeg, el módulo de visualización SPICE, el comando "plot v (1) +1)" logra esto.

V (1) +1 es en realidad V (1), una onda sinusoidal de 10 Vptp, compensada por 1 V para mayor claridad de visualización. La salida V (2) se recorta a -0,7 V, mediante el diodo D1.

Medio ciclo negativo

Durante el semiciclo negativo de la entrada de onda sinusoidal de la figura anterior, el diodo está polarizado hacia adelante, es decir, es conductor. El semiciclo negativo de la onda sinusoidal está cortocircuitado. El semiciclo negativo de V (2) se recortaría a 0 V para un diodo ideal. La forma de onda se recorta a -0,7 V debido a la caída de voltaje directo del diodo de silicio. El modelo de especias tiene un valor predeterminado de 0,7 V a menos que los parámetros de la declaración del modelo especifiquen lo contrario. Los diodos de germanio o Schottky se enganchan a voltajes más bajos.

Un examen más detenido del pico recortado negativo (figura anterior) revela que sigue la entrada durante un breve período de tiempo mientras la onda sinusoidal se mueve hacia -0,7 V. La acción de recorte solo es efectiva después de que la onda sinusoidal de entrada supera los -0,7 V. Sin embargo, el diodo no conduce durante el medio ciclo completo durante la mayor parte del mismo.

Circuito Clipper simétrico

La adición de un diodo antiparalelo al diodo existente en la figura anterior produce el clipper simétrico en la figura siguiente.

 * SPICE 03438.eps D1 0 2 diodo D2 2 0 diodo R1 2 1 1.0k V1 1 0 SIN (0 5 1k) .model diodo d .tran 0.05m 3m .end 

Recortador simétrico:los diodos antiparalelos recortan tanto el pico positivo como el negativo, dejando una salida de ± 0,7 V.

El diodo D1 recorta el pico negativo a -0,7 V como antes. El diodo adicional D2 conduce semiciclos positivos de la onda sinusoidal cuando excede 0,7 V, la caída directa del diodo. El resto del voltaje cae a través de la resistencia en serie. Por lo tanto, ambos picos de la onda sinusoidal de entrada se recortan en la Figura siguiente. La lista neta está en la Figura anterior

El diodo D1 se recorta a -0,7 V mientras conduce durante los picos negativos. D2 conduce para picos positivos, recortando a 0,7 V

Forma general del cortador de diodos

La forma más general de la cortadora de diodos se muestra en la siguiente figura. Para un diodo ideal, el recorte se produce al nivel del voltaje de recorte, V1 y V2. Sin embargo, las fuentes de voltaje se han ajustado para tener en cuenta la caída directa de 0,7 V de los diodos de silicio reales. D1 se engancha a 1,3 V + 0,7 V =2,0 V cuando el diodo comienza a conducir. D2 se engancha a -2,3 V -0,7 V =-3,0 V cuando D2 conduce.

 * SPICE 03439.eps V1 3 0 1.3 V2 4 0 -2.3 D1 2 3 diodos D2 4 2 diodos R1 2 1 1.0k V3 1 0 SIN (0 5 1k) .modelo diodo d .tran 0.05m 3m .end 

D1 recorta la onda sinusoidal de entrada a 2V. Clips D2 a -3V.

El cortapelos de la figura anterior no tiene que recortar ambos niveles. Para recortar en un nivel con un diodo y una fuente de voltaje, retire el otro diodo y fuente.

La lista neta está en la figura anterior. Las formas de onda de la figura siguiente muestran el recorte de v (1) en la salida v (2).

D1 recorta la onda sinusoidal a 2V. Clips D2 a -3V.

Cortadora de diodos Zener

También hay un circuito de corte de diodo Zener en la sección "Diodo Zener". Un diodo Zener reemplaza tanto al diodo como a la fuente de voltaje de CC.

Aplicación práctica de circuitos Clipper

Una aplicación práctica de un clipper es evitar que una señal de voz amplificada sobrecargue un transmisor de radio en la Figura siguiente. La conducción excesiva del transmisor genera señales de radio falsas que provocan interferencias con otras estaciones. El cortapelos es una medida de protección.

Clipper evita la conducción excesiva del transmisor de radio mediante picos de voz.

Una onda sinusoidal se puede cuadrar sobrecargando un cortapelos. Otra aplicación del clipper es la protección de entradas expuestas de circuitos integrados. La entrada del IC está conectada a un par de diodos como en el nodo "2" de la Figura anterior. Las fuentes de voltaje son reemplazadas por los rieles de suministro de energía del IC. Por ejemplo, los IC CMOS usan 0V y +5 V. Los amplificadores analógicos pueden usar ± 12V para las fuentes V1 y V2.

• REVISAR
• Una resistencia y un diodo impulsados ​​por una fuente de voltaje de CA recortan la señal observada a través del diodo.
• Un par de diodos Si antiparalelos se enganchan simétricamente a ± 0,7 V
• El extremo conectado a tierra de un diodo de corte se puede desconectar y conectar a un voltaje de CC para cortar a un nivel arbitrario.
• Un cortapelos puede servir como medida de protección, evitando que una señal exceda los límites del clip.

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:

• Hoja de trabajo de circuitos Clipper y Clamper