クリッパーとクランパーとは何ですか。それらの間に違いはありますか?


答え 1:

ダイオードベースのクリッパーとクランパー|クリッパーとクランパーの違い

ダイオードクリッパーとクランパーのこのページでは、ダイオード回路に基づいたクリッパーとクランパーの基本的な違いについて述べています。

これらの用語は両方とも、必要に応じて入力時間領域波形を変更するために使用されるダイオードベースのネットワークに関連付けられています。

ダイオード直列クリッパーおよび並列クリッパー

図1は、クリッパー回路を示しています。クリッパーという用語は、交番波形の残りの部分に影響を与えることなく、入力波形の一部を「クリップオフ」する機能を持つダイオードベースのネットワークを指します。

クリッパーには、シリーズとパラレルの2種類があります。直列クリッパーでは、ダイオードが負荷と直列に接続されています。並列クリッパーでは、ダイオードは負荷に並列です。

図-1に示すように、ダイオードは入力波形の正の半分で導通するため、この部分が出力されます。波形の負の半分では、ダイオードは導通しないため、この部分はクリップオフされ、出力は波形の正の半分のみになります。

並列クリッパーでは、ダイオードは正の半分で導通するため、入力は接地されます。負の半分の間、ダイオードは導通しないため、この時点ではダイオードが開いているため、図のように出力ポートで負の半分が使用可能になります。

ダイオードクランパー

図-2はクランパー回路を示しています。名前が示すように、「クランプ」はリフトまたはクリンチを意味します。クランピングネットワークは、信号のDC入力レベルを他の位置にシフトします。このクランパー回路は、ダイオード、コンデンサ、抵抗で構成されています。

時間0からT / 2の間、ダイオードはオン状態です。この間隔では、出力電圧は短絡回路を直接横切るため、出力電圧は0ボルトです。

時間T / 2からTの間、ダイオードは開回路モードであり、導通しません。したがって、内部ループにキチホフ電圧の法則を適用すると、-V-V-Vo = 0したがってVo = -2V図2に示すような波形が得られます。

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さまざまな種類のクリッパーおよびクランパーとアプリケーション。

電子工学の典型的なプロジェクトは異なる電気信号範囲で動作するため、これらの電子回路では、目的の出力を得るために特定の範囲に信号を維持することが意図されています。

クリッパーとクランパー

ClipperとClamperは、アナログテレビ受信機とFM送信機で広く使用されています。可変周波数干渉は、テレビ受信機のクランプ方式を使用して除去できます。FMトランスミッターでは、ノイズピークは特定の値に制限され、それを超えるとクリッピング方式を使用して過剰なピークを除去できます。

クリッパーとクランパー回路

入力波形の残りの部分を変化させることなく、回路の出力を回避してプリセット値(電圧レベル)を超えるために使用される電子デバイスは、

クリッパー回路。

信号全体を上下にシフトして入力信号の正のピークまたは負のピークを一定の値に変更し、所望のレベルの出力信号のピークを得るために使用される電子回路は、クランパー回路と呼ばれます。

以下で説明するように、さまざまなタイプのクリッパーおよびクランパー回路があります。

クリッパー回路の動作

クリッパー回路は、抵抗、ダイオード、トランジスタなどの線形要素と非線形要素の両方を利用して設計できます。これらの回路は、要件に従って入力波形をクリップし、波形を送信するためにのみ使用されるため、コンデンサなどのエネルギー保存要素は含まれていません。

一般に、クリッパーは、シリーズクリッパーとシャントクリッパーの2つのタイプに分類されます。

1.シリーズクリッパー

シリーズクリッパーは、次のように、シリーズネガティブクリッパーとシリーズポジティブクリッパーに分類されます。

a。シリーズネガティブクリッパー

シリーズネガティブクリッパー

上記の図は、出力波形を持つ直列ネガティブクリッパーを示しています。正の半サイクルの間、ダイオード(理想ダイオードと見なされる)は順方向バイアスで現れ、入力の正の半サイクル全体が出力波形として並列に接続された抵抗器に現れるように導通します。負の半サイクルの間、ダイオードは逆バイアスになります。抵抗器の両端に出力は現れません。したがって、入力波形の負の半サイクルをクリップするため、直列負クリッパーと呼ばれます。

正のVrを持つシリーズネガティブクリッパー

正のVrを持つシリーズネガティブクリッパー

正の基準電圧を持つ直列の負のクリッパーは、直列の負のクリッパーに似ていますが、これには正の基準電圧が抵抗器と直列に追加されます。正の半サイクルの間、ダイオードは、アノード電圧値がカソード電圧値を超えた後にのみ導通を開始します。カソード電圧は基準電圧と等しくなるため、抵抗器の両端に現れる出力は上図のようになります。

ネガティブVrシリーズネガティブクリッパー

負の基準電圧を備えた直列の負のクリッパーは、正の基準電圧を備えた直列の負のクリッパーに似ていますが、ここでは正のVrの代わりに負のVrが抵抗と直列に接続され、ダイオードのカソード電圧を負の電圧にします。したがって、図に示すように、正の半サイクルでは、入力全体が抵抗器を介して出力として表示され、負の半サイクルでは、入力値が負の基準電圧より小さくなるまで入力が出力として表示されます。

b。シリーズポジティブクリッパー

シリーズポジティブクリッパー

直列の正のクリッパー回路は、図に示すように接続されています。正の半サイクル中、ダイオードは逆バイアスになり、抵抗器の両端に出力は生成されません。負の半サイクル中、ダイオードが導通し、入力全体が抵抗器の両端に出力として現れます。

負のVrを持つシリーズポジティブクリッパー

負のVrを持つシリーズポジティブクリッパー

抵抗と直列の負の基準電圧に加えて、直列の正のクリッパーに似ています。そして、ここでは、正の半サイクル中、出力は抵抗器を介して負の基準電圧として現れます。負の半サイクルでは、上の図に示すように、負の基準電圧より大きい値に達した後に出力が生成されます。

ポジティブVrシリーズポジティブクリッパー

負の基準電圧の代わりに正の基準電圧を接続して、正の基準電圧を持つ直列の正のクリッパーを取得します。正の半サイクル中、基準電圧は抵抗器の両端の出力として現れ、負の半サイクル中、入力全体が抵抗器の両端の出力として現れます。

2.シャントクリッパー

シャントクリッパーは、シャントネガティブクリッパーとシャントポジティブクリッパーの2つのタイプに分類されます。

a。シャントネガティブクリッパー

シャントネガティブクリッパー

シャントネガティブクリッパーは、上の図に示すように接続されています。正の半サイクルでは入力全体が出力になり、負の半サイクルではダイオードが導通して入力から出力が生成されなくなります。

正のVrを持つシャントネガティブクリッパー

正のVrを持つシャントネガティブクリッパー

図に示すように、直列の正の基準電圧がダイオードに追加されます。正の半サイクルでは、入力が出力として生成され、負の半サイクルでは、正の基準電圧が上記の出力電圧になります。

負のVrを持つシャントネガティブクリッパー

負のVrを持つシャントネガティブクリッパー

正の基準電圧の代わりに、負の基準電圧がダイオードと直列に接続され、負の基準電圧を持つシャント負のクリッパーを形成します。正の半サイクルでは、入力全体が出力として表示され、負の半サイクルでは、上図に示すように基準電圧が出力として表示されます。

b。シャントポジティブクリッパー

シャントポジティブクリッパー

正の半サイクルの間、ダイオードは導通モードにあり、出力は生成されません。負の半サイクル中。上の図に示すように、ダイオードは逆バイアスになっているため、入力全体が出力として表示されます。

負のVrを持つシャントポジティブクリッパー

負のVrを持つシャントポジティブクリッパー

正の半サイクル中、ダイオードと直列に接続された負の基準電圧が出力として現れます。負の半サイクルの間、入力電圧値が負の基準電圧より大きくなるまでダイオードが導通し、図に示すように出力が生成されます。

正のVrを持つシャント正クリッパー

正のVrを持つシャント正クリッパー

正の半サイクルの間、ダイオードが導通し、正の基準電圧が出力電圧として現れます。また、負の半サイクルでは、ダイオードが逆バイアスされているため、入力全体が出力として生成されます。

ポジティブクリッパーとネガティブクリッパーに加えて、以下で説明するように、ポジティブとネガティブの両方の半サイクルをクリップするために使用される複合クリッパーがあります。

基準電圧Vrの正負クリッパー

基準電圧Vrの正負クリッパー

回路は、図に示すように、基準電圧Vr、ダイオードD1およびD2に接続されています。正の半サイクル中、ダイオードD1が導通し、D1と直列に接続された基準電圧が出力に現れます。

負のサイクルでは、ダイオードD2が導通し、上図に示すように、D2に接続された負の基準電圧が出力として現れます。

クランパー回路の動作

クランプ回路を使用して、信号の正または負のピークを目的のレベルに配置できます。クランパーを使用して信号のピークのレベルをシフトできるため、レベルシフターとも呼ばれます。

クランパー回路は、負荷に並列に接続されたコンデンサとダイオードで構成されています。クランパー回路は、コンデンサの時定数の変化に依存します。コンデンサは、ダイオードの導通中に急速に充電するのに十分であり、ダイオードの非導通期間中にコンデンサが急激に放電しないように選択する必要があります。クランパーは、クランピング方法に基づいて、ポジティブおよびネガティブクランパーに分類されます。

1.ネガティブクランパー

ネガティブクランパー

正の半サイクルの間、入力ダイオードは順方向バイアスになり、ダイオードが導通するとコンデンサが充電されます(入力電源のピーク値まで)。負の半サイクルの間、逆方向は導通せず、出力電圧は入力電圧とコンデンサに保存された電圧の合計に等しくなります。

正のVrを持つ負のクランパー

正のVrを持つ負のクランパー

負のクランパーに似ていますが、出力波形は正の基準電圧によって正の方向にシフトします。正の基準電圧がダイオードと直列に接続されているため、正の半サイクル中、ダイオードが導通しても、出力電圧は基準電圧に等しくなります。したがって、上の図に示すように、出力は正の方向にクランプされます。

ネガティブVrのネガティブクランパー

ネガティブVrのネガティブクランパー

基準電圧の方向を反転させると、上の図に示すように、負の基準電圧がダイオードと直列に接続されます。正の半サイクルの間、カソードはゼロとアノード電圧よりも低い負の基準電圧を持っているため、ダイオードはゼロよりも前に導通を開始します。したがって、波形は基準電圧値によって負の方向にクランプされます。 。

2.ポジティブクランパー

ポジティブクランパー

ネガティブクランパー回路とほぼ同じですが、ダイオードは反対方向に接続されています。正の半サイクル中に、出力端子間の電圧は入力電圧とコンデンサ電圧の合計に等しくなります(コンデンサが最初に完全に充電されたと見なします)。入力の負の半サイクル中に、ダイオードは導通を開始し、コンデンサを急速にピーク入力値まで充電します。したがって、波形は上記のように正の方向にクランプされます。

正のVrを持つ正のクランパー

正のVrを持つ正のクランパー

回路に示すように、正の基準電圧が正のクランパーのダイオードと直列に追加されます。入力の正の半サイクルの間、最初は供給電圧が陽極の正の基準電圧より低いため、ダイオードが導通します。カソード電圧がアノード電圧よりも高くなると、ダイオードは導通を停止します。負の半サイクルの間、ダイオードは導通し、コンデンサを充電します。図に示すように、出力が生成されます。

負のVrを持つポジティブクランパー

負のVrを持つポジティブクランパー

基準電圧の方向が逆になり、ダイオードと直列に接続されて負の基準電圧になります。正の半サイクルの間、出力はコンデンサ電圧と入力電圧に等しくなるように、ダイオードは非導通になります。負の半サイクルの間、カソード電圧値がアノード電圧より低くなった後にのみダイオードが導通を開始します。したがって、出力波形は上図のように生成されます。

クリッパーとクランパーの用途

クリッパーは、次のようないくつかのアプリケーションを見つけます。

  • 同期信号をコンポジット映像信号から分離するために頻繁に使用されます。特定のレベルを超える過剰なノイズスパイクは、シリーズクリッパーを使用してFMトランスミッターで制限またはクリップできます。新しい波形の生成または既存の波形の整形には、ダイオードクリッパーの一般的な用途は、誘導負荷に並列に接続されたフリーホイールダイオードとして、トランジェントからトランジスタを保護することです。電源キットでよく使用される半波整流器は、クリッパーの典型的な例です。入力の正または負の半波をクリップします。クリッパーは、電圧リミッターおよび振幅セレクターとして使用できます。

クランパーはアプリケーションで使用できます

  • テレビクランパーの複雑な送信機と受信機の回路は、輝度信号のセクションをプリセットレベルに定義するためのベースラインスタビライザーとして使用されます。テスト機器、ソナー、レーダーシステムで使用されます。アンプを大きな異常信号から保護するためにクランパーが使用されます。歪みを除去するためにクランパーを使用できます。乗数。

クリッパーとクランパー回路は、波形を必要な形状と指定範囲に成形するために使用されます。この記事で説明したクリッパーとクランパーは、ダイオードを使用して設計できます。クリッパーとクランパーを設計できる他の電気および電子要素を知っていますか?この記事を詳しく理解している場合は、以下のセクションにフィードバックとしてフィードバックやクエリやアイデアをコメントとして投稿してください。

この2つの記事を読んで、あなたの質問にお答えできることを願っています。