Ранее мы узнали о схемах клиппера, которые используются для отсечения положительной или отрицательной части переменного сигнала. Сегодня мы узнаем о схемах фиксаторов, которые используются для ограничения уровня постоянного тока выходного сигнала без искажения формы волны, то есть они являются схемами с переключателем уровня. Он может быть выполнен с использованием конденсатора, диода и резистора. Разница между ограничителем и фиксатором заключается в том, что схема ограничителя изменяет форму сигнала, а фиксатор просто манипулирует уровнем постоянного тока выходного сигнала.
При выборе резистора и конденсатора вы должны знать о времени разряда конденсатора, поскольку он поддерживает период времени формы волны. Он должен быть значительно больше половины периода времени, чтобы конденсатор разряжался медленно. Электролитический конденсатор не следует использовать в цепях фиксатора, так как они медленно заряжаются и разряжаются. Время разряда (
t (Тау) = RC
Где R - сопротивление, используемое в цепи, а C - емкость конденсатора.
В основном существуют три типа цепей фиксаторов на основе зажима:
- Положительный зажим
- Отрицательный зажим
- Предвзятый клампер
Положительный зажим
Когда отрицательный цикл фиксируется / смещается выше нулевого уровня напряжения, тогда цепь фиксатора называется положительным фиксатором, потому что весь сигнал смещается в положительную сторону. Это действительно простая в разработке схема, вам просто нужно следовать приведенной ниже схеме:
Сначала подключите вывод 12 В (источник переменного тока) трансформатора к конденсатору, а затем подключите отрицательный вывод диода к другому выводу конденсатора, а положительный вывод - к выводу 0 В трансформатора. Теперь подключите резистор 10 кОм параллельно диоду. Подключите канал A осциллографа к входной стороне и канал B к выходной стороне, как показано на рисунке. Теперь вы готовы к работе. Включите трансформатор и осциллограф и настройте оба канала на линию 0 В, и вы увидите, что канал B смещен вверх, как показано ниже:
Во время первого положительного полупериода диод смещен в обратном направлении, и конденсатор не заряжается до максимального значения. Но во время отрицательного полупериода диод смещается в прямом направлении, и конденсатор заряжается до максимального значения V m. И выходное напряжение становится:
V o = V i + V m
Здесь V i - входное напряжение, V o - выходное напряжение, а V m - максимальное напряжение, до которого заряжается конденсатор. Следовательно, выход сдвигается на уровень + V m. Это переключение зависит исключительно от заряда, накопленного конденсатором.
Отрицательный зажим
Когда положительный цикл фиксируется / сдвигается ниже нулевого уровня напряжения, тогда цепь фиксатора называется отрицательным фиксатором, потому что весь сигнал смещается в отрицательную сторону. Принципиальная схема для создания отрицательного фиксатора показана ниже:
Сначала подключите вывод 12 В (источник переменного тока) трансформатора к конденсатору, а затем подключите положительный вывод диода к другому выводу конденсатора, а отрицательный вывод - к выводу 0 В трансформатора. Теперь подключите резистор 10 кОм параллельно диоду. Подключите канал A осциллографа к входной стороне и канал B к выходной стороне, как показано на рисунке. Теперь вы готовы к работе. Включите трансформатор и осциллограф, настройте оба канала на линию 0 В, и вы увидите, что канал B смещен вниз, как показано на рисунке ниже. Канал A окрашен в желтый цвет, а канал B - в синий.
Во время первого положительного полупериода диод смещен в прямом направлении, а конденсатор заряжается до пикового значения V m, а во время отрицательного полупериода диод смещается в обратном направлении и действует как разомкнутая цепь. Итак, выходное напряжение становится:
V o = V i + V m
Здесь V i - входное напряжение, V o - выходное напряжение, а V m - максимальное напряжение, до которого заряжается конденсатор. Следовательно, выходной сигнал сдвигается на уровень –V m, потому что это отрицательное напряжение. Это переключение зависит исключительно от заряда, накопленного конденсатором.
Предвзятый клампер
Смещенный зажим - ничто иное, как положительные и отрицательные зажимы, о которых говорилось ранее. Он просто состоит из напряжения смещения с диодом.
Итак, если вы подключите напряжение смещения к положительному фиксатору, оно просто добавится к выходному напряжению и сместится на более положительный уровень напряжения смещения.
И если вы подключаете напряжение смещения к отрицательному фиксатору, оно просто добавляется к выходному напряжению и переходит на более отрицательный уровень напряжения смещения.
Но помните, что если вы подключаете отрицательное напряжение смещения к положительному фиксатору, то вместо перехода на положительный уровень оно переходит на некоторый отрицательный уровень, потому что оно будет вычитаться из выходного напряжения.
И если вы подключите положительное напряжение смещения к отрицательному фиксатору, то вместо перехода на отрицательный уровень оно перейдет на некоторый положительный уровень, потому что оно будет вычитаться из выходного напряжения.
Мы разработали положительный фиксатор с положительным напряжением смещения ниже.
Отрицательный фиксатор также может быть сконструирован таким же образом, просто поменяв местами напряжение диода и смещения.
Напряжение смещения может иметь любое значение, но помните, что оно не должно быть больше или равно входному напряжению, потому что в этом случае либо вы не получите никакого выхода, либо ограничение может измениться.