클램퍼 회로

아래 그림의 회로를 클램퍼라고 합니다. 또는 DC 복원자 . 해당 넷리스트는 아래 그림에도 있습니다. 이 회로는 평균 DC 레벨(일반적으로 0V)에 대해 스윙하는 용량 결합 신호와 비교하여 파형의 피크를 특정 DC 레벨로 클램핑합니다. 다이오드가 클램퍼에서 제거되면 기본적으로 클램핑이 없는 단순한 커플링 커패시터가 됩니다.

클램프 전압이란 무엇입니까?

클램프 전압이란 무엇입니까? 그리고 어떤 피크가 고정됩니까? 아래 그림(a)에서 클램프 전압은 다이오드 강하를 무시하고 0V입니다(Si 다이오드 강하에서 보다 정확하게는 0.7V).

클램퍼 회로 동작 분석

아래 그림에서 V(1)의 양의 피크는 0V(0.7V) 클램프 레벨로 클램프됩니다. 왜 이런거야? 첫 번째 양의 반 주기에서 다이오드는 커패시터 왼쪽 끝을 +5V(4.3V)로 충전합니다. 이것은 V(1,4)의 오른쪽 끝에 있는 -5V(-4.3V)입니다.

아래 그림 (a)에서 커패시터에 표시된 극성에 유의하십시오. 커패시터의 오른쪽 끝은 접지에 대해 -5V DC(-4.3V)입니다. 또한 소스 V(4)에서 노드 1로 연결되는 AC 5V 피크 사인파가 있습니다. 이 둘의 합은 -5V DC(-4.3V) 레벨에 있는 5V 피크 사인파입니다. 피크 V(4)가 커패시터의 전하를 초과하는 경우 다이오드는 소스 V(4)의 연속적인 양의 편위에서만 전도됩니다. 이것은 표시되지 않은 부하로 인해 커패시터의 전하가 방전된 경우에만 발생합니다. 커패시터의 전하는 V(4)의 양의 피크(0.7 다이오드 강하 미만)와 같습니다. 음의 끝, 오른쪽 끝의 AC 승차는 아래로 이동합니다. 파형의 양의 피크는 다이오드가 양의 피크에서 전도되기 때문에 0V(0.7V)로 클램핑됩니다.

클램퍼:(a) 0V로 클램핑된 양의 피크. (b) 0V로 클램핑된 음의 피크. (c) 5V로 클램핑된 음의 피크.

<사전>*SPICE 03443.eps V1 6 0 5 D1 6 3 다이오드 C1 4 3 1000p D2 0 2 다이오드 C2 4 2 1000p C3 4 1 1000p D3 1 0 다이오드 V2 4 0 SIN(0.모델 5 1k) 다이오드 트란 0.01m 5m .end

V(4) 소스 전압 모든 클램퍼에 사용되는 5V 피크. 위의 그림(a)에서 V(1) 클램퍼 출력. V(1,4) 그림(a)의 커패시터에 대한 DC 전압. 그림(b)의 V(2) 클램퍼 출력. 그림 (c)의 V(3) 클램퍼 출력.

위의 그림 (b)와 같이 다이오드의 극성이 바뀌었다고 가정해 봅시다. 다이오드는 소스 V(4)의 음의 피크에서 전도됩니다. 음의 피크는 0V(-0.7V)로 고정됩니다. 위 그림의 V(2)를 참조하십시오.

클램퍼의 가장 일반적인 구현은 DC 기준에 연결된 다이오드를 사용하여 위의 그림 (c)에 나와 있습니다. 커패시터는 소스의 음의 피크 동안 계속 충전됩니다. AC 소스 및 DC 기준의 극성은 직렬 지원입니다. 따라서 커패시터는 2개의 합계인 10V DC(9.3V)로 충전됩니다. 커패시터 양단의 5V 피크 사인파를 결합하면 커패시터의 전하와 사인파의 합인 V(3) 위의 그림이 생성됩니다. 음의 피크는 DC 클램프 기준 값(다이오드 드롭이 적음)인 5V DC(4.3V)로 클램프된 것으로 보입니다.

DC 클램프 기준이 5V에서 10V로 변경된 경우 파형을 설명합니다. 클램프된 파형은 위로 이동합니다. 음의 피크는 10V(9.3)로 클램핑됩니다. 사인파 소스의 진폭이 5V에서 7V로 증가했다고 가정합니까? 음의 피크 클램프 레벨은 변경되지 않은 상태로 유지됩니다. 그러나 사인파 출력의 진폭은 증가합니다.

DC 복원기로서의 클램퍼 회로

클램퍼 회로의 응용 프로그램은 텔레비전 송신기와 수신기 모두의 "합성 비디오" 회로에서 "DC 복원기"로 사용됩니다. NTSC(미국 비디오 표준) 비디오 신호 "화이트 레벨"은 최소(12.5%) 전송 전력에 해당합니다. 비디오 "블랙 레벨"은 높은 레벨(송신기 전력의 75%)에 해당합니다. 동기화 신호에 할당된 100% 전송 전력에 해당하는 "블랙보다 블랙 레벨"이 있습니다. NTSC 신호에는 비디오 및 동기화 펄스가 모두 포함됩니다.

합성 비디오의 문제는 평균 DC 레벨이 장면(어두운 대 밝음)에 따라 다르다는 것입니다. 동영상 자체가 달라야 합니다. 그러나 동기화는 항상 100%에서 최고조에 도달해야 합니다. 변화하는 장면과 함께 동기 신호가 드리프트되는 것을 방지하기 위해 "DC 복원기"는 동기 펄스의 상단을 100% 송신기 변조에 해당하는 전압으로 클램핑합니다. [ATCO]

검토:

<울>

용량 결합 신호는 평균 DC 레벨(0V)에 대해 교대로 나타납니다.

클램퍼에서 나오는 신호는 하나의 피크가 DC 전압으로 클램핑된 것으로 나타납니다. 예:음의 피크가 0VDC로 고정되고 파형이 위쪽으로 이동하는 것처럼 보입니다. 다이오드의 극성에 따라 클램핑되는 피크가 결정됩니다.

클램퍼 또는 DC 복원기의 응용은 합성 비디오의 동기 펄스를 송신기 전력의 100%에 해당하는 전압으로 클램핑하는 것입니다.

관련 워크시트:

<울>

클리퍼 및 클램퍼 회로 워크시트