다이오드 클리핑 회로:다양한 유형의 클리핑 회로 자세히 살펴보기

다이오드 전압 클리퍼

출처:Wikimedia Commons

고전압 스파이크로부터 보호하는 것과 관련된 전자 프로젝트를 처리합니까?

그런 다음 다이오드 클리핑 회로를 사용하면 도움이 될 것입니다. 파형을 조절할 수 있기 때문입니다.

그러나 대부분의 회로와 마찬가지로 이해해야 하는 작동 원리가 있습니다. 그렇게 하면 장치를 더 쉽게 작동할 수 있습니다. 또한 존재하는 클리핑 회로의 다양한 범주가 있습니다.

좋은 소식은 다음과 같습니다.

우리는 이 기사에서 이 모든 것과 더 많은 것을 논의했습니다. 그러니 가만히 있어.

다이오드 클리핑 회로란 무엇입니까?

다이오드 파형 클리퍼

출처:Wikimedia Commons

다이오드 클리퍼는 파형 형성 회로입니다. 그리고 그것은 입력 파형을 취함으로써 작동합니다. 그런 다음 다이오드의 기능에 따라 위쪽 또는 아래쪽 절반을 모두 자릅니다. 이 장치를 다이오드 리미터라고 부를 수도 있습니다.

다이오드 클리퍼가 입력 신호를 자르거나 클리핑하면 출력 파형이 생성됩니다. 그리고 이 파형은 입력의 평면 버전처럼 보일 것입니다. 따라서 다양한 애플리케이션에 다이오드 클리핑 회로를 사용하여 쇼트키 및 신호 다이오드로 입력 파형을 재구성할 수 있습니다.

또는 회로가 제너 다이오드를 사용하여 과전압 보호 기능을 제공합니다. 결과적으로 다이오드 클리퍼는 고전압 스파이크로부터 회로를 보호합니다. 그렇게 하면 출력 전압이 특정 수준을 넘지 않도록 합니다.

즉, 저항과 이상적인 다이오드는 클리핑 회로를 구축하는 데 필요한 필수 구성 요소입니다. 그러나 거기에 있는 동안 DC 배터리를 추가하는 것이 중요합니다. 그런 다음 클리핑 수준을 원하는 양으로 수정할 수 있습니다.

다이오드 클리핑 회로는 어떻게 작동합니까?

다이오드 클리핑 회로의 작동 원리는 다이오드와 유사합니다. 다이오드가 순방향 바이어스될 때 전류가 자체적으로 통과하여 전압을 클램핑합니다.

또한 역 바이어스되면 다이오드를 통해 전류가 흐르지 않습니다. 따라서 터미널 양단의 전압은 변경되지 않은 상태로 유지됩니다.

클리퍼스 카테고리

일반적으로 클리퍼에는 병렬 및 직렬의 두 가지 일반적인 범주가 있습니다. 유사한 구성은 다이오드가 부하와 병렬로 분기되는 경우입니다. 그리고 직렬 구성은 다이오드와 기어가 차례로 연결된 경우입니다.

포지티브 다이오드 클리퍼

포지티브 다이오드 클리퍼

출처:Tutorialspoint

양의 클리퍼가 있으면 입력 전압의 양의 반주기가 없다는 것을 알 수 있습니다.

또한 다이오드가 부하와 직렬인 경우 입력 파형의 양의 반 주기 동안 역 바이어스가 발생합니다. 결과적으로 다이오드 회로는 양의 반주기를 차단합니다. 그리고 출력 전압은 0볼트를 유지합니다.

그런 다음 입력에 음의 사이클이 있으면 다이오드가 순방향 바이어스됩니다. 따라서 출력 전체에서 음의 절반 프로세스가 표시됩니다.

즉, 다이오드가 부하와 병렬이면 반대 현상이 발생합니다. 즉, 다이오드는 양의 반주기 동안 순방향 바이어스됩니다. 그리고 다이오드는 닫힌 스위치처럼 작동합니다. 결과적으로 다이오드는 크게 전도됩니다. 따라서 부하 저항 또는 다이오드 양단의 전압 강하는 0이 됩니다.

따라서 양의 반 주기 동안의 출력 전압 값은 0입니다. 그리고 입력 신호가 음의 반주기를 가지면 다이오드가 역 바이어스됩니다. 결과적으로 열린 스위치로 작동합니다. 그리고 총 입력 전압은 부하 저항 또는 다이오드에 걸쳐 표시됩니다(저항 부하가 저항보다 큰 경우).

따라서 회로가 전압 분배기 역할을한다고 말할 수 있습니다. 그리고 출력 전압은 [R_L / R + R_L ] V_MAX =-V_최대 (RL일 때 )

네거티브 다이오드 클리퍼

네거티브 다이오드 클리퍼

출처:Wikimedia Commons

네거티브 다이오드 클리핑 회로는 포지티브 클리핑의 반대와 비슷합니다. 따라서 다이오드가 순방향 바이어스되고 정현파 파형이 음의 주기를 가질 때 -0.7볼트로 클리핑됩니다.

또한 다이오드가 역 바이어스되면 양의 반주기가 영향을 받지 않고 흐르도록 합니다. 따라서 다이오드가 입력 전압의 음의 반주기를 제한하면 음의 클리퍼 회로가 생깁니다.

다이오드가 두 사이클을 모두 클립할 수 있습니까? 예, 그럴 수 있습니다. 그리고 두 개의 다이오드를 역 병렬 연결하여 시작할 수 있습니다. 따라서 첫 번째 다이오드(D1) 정현파 입력 파형의 양의 반주기를 클리핑합니다. 반면 두 번째 다이오드(D2)는 음의 반주기를 차단합니다.

따라서 다이오드 클리핑 회로를 사용하여 음의 반주기, 양의 반주기 또는 둘을 클립할 수 있습니다. 즉, 이상적인 다이오드를 사용하는 경우 출력 파형은 0이 됩니다. 그러나 순방향 바이어스가 있으면 다이오드에서 전압 강하가 발생합니다. 따라서 클리핑 포인트는 +0.7볼트와 -0.7볼트에서 발생합니다.

그러나 ±0.7볼트 임계값보다 높은 값을 얻을 수 있습니다. 그리고 다이오드에 전압 바이어스를 추가하여 이를 달성할 수 있습니다.

또는 여러 다이오드를 직렬로 연결하여 0.7V의 배수를 생성할 수 있습니다.

콤비네이션 클리퍼

콤비네이션 다이오드 클리퍼

출처:Researchgate

콤비네이션 클리퍼는 입력 전압의 포지티브 및 네거티브 하프 사이클의 일부를 잘라야 할 때 유용합니다. 따라서 입력 전압이 D1의 (+V1) 첫 번째 배터리 전압보다 높으면 큰 전도가 발생합니다.

그러나 D2는 역 바이어스됩니다.

따라서 출력 전압 또는 출력 양단에 +V1이 표시됩니다.

음의 입력 전압 신호와 관련하여 다이오드(D1)는 역 바이어스된 상태를 유지합니다. 그러면 +V1이 잠시 동안 지속됩니다. 그 후 입력 신호는 +V1을 초과합니다.

또한 두 번째 다이오드 또는 D2는 전도율이 높습니다. 그러나 이것은 입력 전압이 배터리 전압 V2의 크기보다 클 때만 발생합니다.

따라서 출력은 음의 주기 동안 -V2로 유지됩니다. 그리고 이것은 -V2가 입력 신호 전압보다 작은 한 적용됩니다.

바이어스 다이오드 클리핑 회로

바이어스 다이오드 클리핑 회로

출처:Tutorialspoint

바이어스 전압은 다양한 레벨의 전압 파형에 대한 다이오드 클리핑 회로를 생성하는 데 필수적입니다. 따라서 다이오드가 전도를 위해 순방향 바이어스되도록 하려면 V_BIAS + 0.7V는 직렬 조합 전체의 전압 시리즈보다 작아야 합니다.

예를 들어, V_BIAS 5.5볼트에서 전압이 5.5 + 0.7 =6.2볼트보다 클 때 순방향 바이어스만 있을 수 있습니다. 따라서 회로는 이 바이어스 포인트보다 높은 모든 전압 레벨을 클리핑합니다.

네거티브 바이어스 다이오드 클리핑

다이오드의 바이어스 전압을 변경하면 다이오드 제한 레벨 또는 다른 다이오드 클리핑이 발생합니다. 따라서 음수 및 양수 하프 사이클을 클리핑하려면 2개의 바이어스 클리핑 다이오드를 사용할 수 있습니다.

또한 포지티브 및 네거티브 다이오드 클리핑에 대해 동일한 바이어스 전압이 필요하지 않다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 예를 들어 양의 바이어스 전압은 8볼트이고 음의 바이어스 전압은 10볼트입니다.

포지티브 바이어스 다이오드 클리핑

배터리 바이어스 전압과 다이오드를 반대로 하여 시작할 수 있습니다. 결과적으로 다이오드가 출력 파형의 음의 사이클에서 전도할 때 V_BIAS 일정 수준을 유지합니다.

다양한 바이어스 레벨의 다이오드 클리핑

다이오드(D1)는 포지티브 하프 사이클의 전압이 +4.7V에 도달하면 전도됩니다. 그런 다음 파형을 +4.7V로 제한합니다.

또한 D2가 도통하려면 전압이 -6.7V에 도달해야 합니다. 따라서 회로는 -6.7V 미만의 모든 음의 전압과 +4.7V 이상의 양의 전압을 자동으로 클리핑합니다.

즉, 다이오드 클리핑 레벨을 너무 낮게 설정하거나 입력 파형을 너무 높게 설정하지 않았는지 확인하십시오. 또는 회로가 두 개의 파형 피크를 제거하면 구형파 모양의 파형이 나타납니다.

제너 다이오드 클리핑 회로

바이어스 전압을 사용하면 잘리는 전압 파형을 정확하게 제어할 수 있습니다. 그러나 전압 바이어스 다이오드 클리핑 회로를 사용할 때의 단점은 하나 이상의 기전력 배터리 소스를 사용한다는 것입니다. 따라서 대신 제너 다이오드를 사용할 수 있습니다.

제너 다이오드는 특히 역 바이어스 항복 영역에서 작동합니다. 따라서 제너 다이오드 클리핑 또는 전압 조정 애플리케이션에 이상적입니다.

제너가 전도할 때 순방향 영역에서 순방향 전압 강하가 700mV(0.7V)인 일반 실리콘 다이오드처럼 동작합니다. 또한 역 바이어스에서는 전압이 차단된 상태로 유지됩니다. 그리고 이것은 제너 다이오드 항복 전압이 도달할 때까지 유지됩니다.

파형은 제너 다이오드 회로가 역 바이어스 상태일 때 제너 전압에서 클립됩니다. 또한 코스는 음의 반주기 동안 접합 값이 0.7V인 일반 다이오드로 작동합니다.

다이오드 클리핑 회로의 응용

다음 애플리케이션에서 다이오드 클리핑 회로를 사용할 수 있습니다.

• 전원 공급 장치
• FM 송신기의 특정 노이즈 레벨을 초과하는 신호의 과도한 리플 제거
• 기존 파형을 조정하고 새 파형을 생성합니다.
• 과도 효과로부터 트랜지스터를 보호하는 프리휠링 다이오드로 사용할 수 있습니다.
• 기기의 전압 입력 제한

마지막 단어

다이오드 클리핑 회로는 입력 신호 전압 또는 파형을 특정 레벨 이하 또는 이상으로 효과적으로 제한, 방지 또는 차단합니다. 그리고 달성하고자 하는 바에 따라 다양한 유형의 클리핑 회로가 있습니다.

즉, 주제에 대해 어떻게 생각하십니까?

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