Dioodide lõikeahelad
Dioodide lõikeahelad on elektroonilised ahelad, mis kasutavad dioode elektrisignaali amplituudi piiramiseks või juhtimiseks. Need on elektriahelad, mis sisaldavad ühte või mitut dioodi, mis trimmivad sisendsignaale. Väljund sõltub nii dioodi suunast kui ka sisendsignaalidest. Allolevas vooluringis on allapoole suunatud diood ühendatud järjestikku takistiga R 1 sisendsignaali positiivse poole piiramiseks.
Tööpõhimõte ja klassifikatsioonid
Tööpõhimõte seisneb põhimõtteliselt dioodide töös ahelas. Diood ei juhi pinget, mis on madalam kui piirväärtus 0,7 V. Niipea kui väljalülituspinge ületatakse, hakkab vool voolama ja pingelangus jääb samaks. Vastupidise eelpingestusega olekus toimib diood avatud vooluringina ja selles olekus ei saa sisendsignaal dioodist läbi minna ning peegeldub väljundis, möödudes paralleelselt ühendatud dioodist. Pingete kärpimine võib olla erinevat tüüpi. Neid arutatakse allpool:
- Positiivne dioodlõikur
- Negatiivne dioodlõikur
- Positiivne ja negatiivne dioodlõikur
- Positiivne eelpingega dioodlõikur
- Negatiivse eelpingega dioodlõikur
- Positiivne ja negatiivne eelarvamus Clipper
- Zener Diode Clipper
- Zener Diode Full Wave Clipper
Positiivsed dioodilõikurid
Positiivse dioodi lõikeahel lõikab valikuliselt ära sisend-AC signaali positiivse poole. Positiivse dioodiga trimmerahel piirab valikuliselt sisendsignaali positiivseid pooltsükleid, võimaldades teatud läve ületava osa läbida, samal ajal summutades ülejäänud signaali.
Diood jääb välja, kuni positiivne poolperioodi pinge ületab umbes 0,7 V. Pärast dioodi sisenemist juhtivusse olekusse, sõltumata sisendpingest, säilitatakse dioodil päripinge langus. Väljundlainekuju positiivne pooltsükli kuju näib olevat tasane. Negatiivses pooltsüklis jääb diood pöördpinge olekusse ja toimib nagu avatud vooluring. Selle tulemusena ilmub kogu signaali sisend dioodile. See ahel nõrgendab sisendsignaali ainult positiivsete pooltsüklite ajal. Üle +0,7 V pinge katkeb.
Negatiivsed dioodilõikurid
Negatiivse dioodi lõikamine on protsess, mille käigus dioodi kasutatakse signaali amplituudi piiramiseks, eemaldades või kärpides osa signaalist.
Negatiivne lõikamisahel trimmib pingeid negatiivsete pooltsüklite ajal. Töömehhanism on sarnane positiivse dioodi väljalülitusahelaga, välja arvatud see, et dioodi eelpinge on vastupidine. Negatiivne pinge on piiratud -0,7 V-ga negatiivse väljalülitusahelaga. Iga pinge väärtus, mis langeb allapoole seda läve, nõrgeneb.
Positiivsed ja negatiivsed dioodilõikurid
Positiivsed ja negatiivsed vooluahela klambrid on vooluahela komponendid, mis võivad piirata või juhtida elektrisignaali amplituudi, võimaldades läbida ainult teatud positiivseid või negatiivseid voolusid, vähendades või summutades samal ajal ülejäänud osa.
Positiivsete ja negatiivsete lõikeahelate kombinatsioon annab tulemuseks integreeritud lõikeahela, mis piirab tõhusalt pinge amplituudi positiivsetes ja negatiivsetes ahelates. Dioodid on paigutatud antiparalleelsesse konfiguratsiooni, millest üks on juhtiv ja teine mittejuhtiv. Positiivses pooltsüklis on diood D 1 lülitub sisse ja juhib ning D 2 lülitub välja või jääb avatuks. Negatiivse tsirkulatsiooni ajal toimub vastupidine protsess. Väljundlainekuju positiivsed pooltsüklid näitavad maksimaalset amplituudi +0,7 V, negatiivsete pooltsüklite minimaalne amplituudi on -0,7 V.
Positiivne eelpingega dioodlõikur
Positiivse tsükli eelpingestusega dioodlõikur lõikab elektrisignaalis positiivsete pingetsüklite amplituudi. Paigutus on illustreeritud allpool:
Ülaltoodud ahela eesmärk on piirata pinget üle +0,7+V EELARVAMUS . Positiivse tsükli eelpingestusega dioodi chopper on ahela element, mis piirab valikuliselt sisendsignaali positiivsete pooltsüklite amplituudi.
Pärisuunaline pingelang piirab ainult dioodi trimmiahelate seatud pingepiiri. Eelpinget kasutatakse dioodiga järjestikku, et suurendada käivituspinget. Dioodi katood hoitakse nullpotentsiaalil, kuid anoodil edasinihke tekitamiseks on vaja pinget +0,7 V. Seetõttu nõuab päripinge tingimus pinget +0,7+V EELARVAMUS .
Negatiivse eelpingega dioodlõikur
Negatiivse eelpingega dioodi chopper on tavaline vooluahela konfiguratsioon, mida kasutatakse sisendsignaali amplituudi piiramiseks elektroonilistes süsteemides.
Dioodiga järjestikku rakendatav vastupidise polaarsusega pinge on sarnane positiivse eelpingestusega dioodi väljalülitamisega. Lõikamisprotsess muudab dioodile vastupidise eelpinge rakendamise lihtsaks, kuid diood vajab edasisuunamiseks kõrgemat pinget kui siis, kui see oleks eelpingeta. See ahel piirab pingeid alla -0,7 V EELARVAMUS .
Positiivsed ja negatiivsed kallutatavad kärpid
Nihkega positiivseid ja negatiivseid dioode kasutatakse nii positiivsete kui ka negatiivsete poolte tõhusaks vähendamiseks. Iga haru eelpinge võib erineda sõltuvalt konkreetsetest nõuetest. Need dioodlõikurid töötavad nii positiivsel kui ka negatiivsel poolel.
Katkestus toimub vastavalt +3,7V ja -5,7V positiivsete ja negatiivsete ahelate puhul, kui kasutatakse +0,7V ja -0,7V künniseid.
Zener Diode Clipper
Zeneri dioodlõikur on tavaline komponent, mida kasutatakse signaali amplituudi piiramiseks elektroonilistes süsteemides.
Lõikamisahel nõuab eelpinge sisendit, mis suurendab nii ahela keerukust kui ka maksumust. Zeneri diood töötab täpselt nagu diood päripingestusega paigutuses. Pööratud eelpingestusega hakkab Zeneri diood elektrit juhtima pärast seda, kui pinge ületab Zeneri pinge väärtuse. Mõlemad tsüklid kärbitakse Zeneri dioodi abil. Negatiivsetes tsüklites töötab Zeneri diood allpool seda päripinge langust ja positiivsetes tsüklites üle Zeneri pinge (V KOOS ).
Zener Diode Full Wave Clipper
Alloleval pildil on kahe Zeneri dioodiga täislainelõikur. Selles vooluringis on mõlemad ahelad piiratud Zeneri dioodidega Zeneri pingega (V KOOS ). Lihtsamalt öeldes, Z D1 kasutatakse positiivsete pooltsüklite piiramiseks V-ga Z1 ja V Z2 , samas kui Z D2 kasutatakse negatiivsete pooltsüklite piiramiseks V-ga Z1 ja V Z2 .
Järeldus
Dioodilõikuri ahela ülesanne on piirata või võrdsustada pinget teatud piirini. Väljundlainekuju taseme kärpimine või muutmine sõltub nii sisendsignaali omadustest kui ka vooluahela omadustest.