Диодная схема ограничения:подробное описание различных типов схем ограничения

Ограничитель напряжения на диоде

Источник:Викисклад

Вы имеете дело с электронными проектами, которые требуют защиты от скачков высокого напряжения?

Затем было бы полезно, если бы вы использовали схему ограничения диода. И это потому, что он позволяет вам регулировать форму волны.

Но, как и у большинства схем, у него есть принцип работы, который вам нужно понять. Таким образом, управлять устройством будет проще. Кроме того, существуют различные категории схем ограничения.

Хорошая новость:

Обо всем этом и многом другом мы говорили в этой статье. Так что оставайтесь рядом.

Что такое диодная схема ограничения?

Диодный клиппер

Источник:Викисклад

Диодный ограничитель представляет собой схему формирования волны. И он работает, принимая форму входного сигнала. Затем он разрезает обе половины, верхнюю или нижнюю, в зависимости от характеристик диода. Вы также можете назвать это устройство диодным ограничителем.

Когда диодный ограничитель отсекает входной сигнал, он генерирует выходной сигнал. И этот сигнал будет выглядеть как плоская версия входного сигнала. Таким образом, вы можете использовать схему диодного ограничения для различных приложений, чтобы преобразовать форму входного сигнала с помощью диодов Шоттки и сигнальных диодов.

Или в схеме используются стабилитроны для защиты от перенапряжения. Следовательно, диодный ограничитель защитит схему от скачков высокого напряжения. Таким образом, выходное напряжение не превысит определенного уровня.

Тем не менее, резистор и идеальный диод являются основными компонентами, необходимыми для построения схемы ограничения. Но пока вы этим занимаетесь, очень важно добавить батарею постоянного тока. Затем вы можете установить необходимый уровень отсечения.

Как работает диодная схема ограничения?

Принцип работы диодной схемы ограничения аналогичен диоду. Он позволяет току проходить через себя, ограничивая напряжение, когда диод смещен в прямом направлении.

Кроме того, через диод не протекает ток, когда он смещен в обратном направлении. Следовательно, напряжение на его клемме останется неизменным.

Категория Клипперс

Как правило, у нас есть две основные категории машинок для стрижки:параллельные и последовательные. Аналогичная конфигурация, когда диод параллельно нагрузке. А последовательная конфигурация — это когда диод и шестерня расположены последовательно.

Ограничитель положительного диода

Положительный диодный ограничитель

Источник:Tutorialspoint

Если у вас есть положительный ограничитель, вы заметите, что положительные полупериоды входного напряжения отсутствуют.

Кроме того, если ваш диод включен последовательно с нагрузкой, у вас будет обратное смещение во время положительного полупериода входного сигнала. В результате диодная схема отсекает положительный полупериод. И выходное напряжение останется равным 0 Вольт.

Затем, когда ваш вход имеет отрицательный цикл, ваш диод будет смещен в прямом направлении. Следовательно, вы увидите отрицательный полупроцесс на выходе.

Тем не менее, когда ваш диод параллелен нагрузке, происходит обратное. Другими словами, диод будет смещен в прямом направлении в течение положительного полупериода. И диод будет вести себя как замкнутый выключатель. Следовательно, диод будет сильно проводить ток. Следовательно, падение напряжения на сопротивлении нагрузки или диоде будет равно нулю.

Таким образом, значение выходного напряжения во время положительных полупериодов равно нулю. И когда входной сигнал имеет отрицательный полупериод, ваш диод будет смещен в обратном направлении. Следовательно, он будет действовать как открытый переключатель. И общее входное напряжение будет отображаться на сопротивлении нагрузки или диоде (если сопротивление нагрузки больше, чем сопротивление).

Таким образом, можно сказать, что схема действует как делитель напряжения. Выходное напряжение составляет [R_L / Р + Р_Л ] V_МАКС =-V_МАКС (когда RL )

Ограничитель отрицательного диода

Ограничитель отрицательного диода

Источник:Викисклад

Цепь ограничения отрицательного диода больше похожа на обратную схему положительного ограничения. Таким образом, когда ваш диод смещен в прямом направлении и синусоидальный сигнал имеет отрицательный цикл, он обрезает его до -0,7 В.

Кроме того, когда диод смещен в обратном направлении, он позволяет положительному полупериоду протекать без изменений. Следовательно, у вас будет цепь отрицательного ограничителя, когда ваш диод ограничивает отрицательный полупериод входного напряжения.

Может ли диод обрезать оба цикла? Да, оно может. А начать можно с того, что сделать обратно-параллельное соединение двух диодов. Следовательно, первый диод (D1) обрезает положительный полупериод синусоидального входного сигнала. С другой стороны, второй диод (D2) отсекает отрицательный полупериод.

Следовательно, вы можете использовать диодные схемы ограничения для ограничения отрицательного полупериода, положительного полупериода или двух. Тем не менее, ваши выходные сигналы будут нулевыми, если вы используете идеальные диоды. Но когда у вас есть прямое смещение, вы заметите падение напряжения на диодах. Таким образом, точки отсечения будут иметь значения +0,7 В и -0,7 В.

Но вы можете получить более высокое значение, чем пороговое значение ±0,7 вольта. И вы можете добиться этого, добавив смещение напряжения к диоду.

Или вы можете соединить несколько диодов последовательно, чтобы получить напряжение, кратное 0,7 В.

Комбинированный клипер

Комбинированный диодный ограничитель

Источник:Researchgate

Комбинированный ограничитель пригодится, когда вам нужно отрезать часть положительного и отрицательного полупериода входного напряжения. Итак, когда ваше входное напряжение выше (+V1) напряжения первой батареи D1, имеет место сильная проводимость.

Но ваш D2 будет иметь обратное смещение.

Следовательно, вы увидите выходное напряжение или +V1 на выходе.

Когда дело доходит до отрицательного сигнала входного напряжения, ваш диод (D1) останется смещенным в обратном направлении. Затем +V1 продлится некоторое время. После этого входной сигнал превысит +V1.

Кроме того, второй диод, или D2, будет иметь сильную проводимость. Но это происходит только тогда, когда входное напряжение больше величины напряжения батареи V2.

Таким образом, выход останется на уровне -V2 во время отрицательного цикла. И это применимо до тех пор, пока -V2 меньше напряжения входного сигнала.

Схемы ограничения диода со смещением

Схема ограничения диода со смещением

Источник:Tutorialspoint

Напряжение смещения необходимо для создания диодных цепей ограничения сигналов напряжения различных уровней. Итак, если вы хотите, чтобы ваш диод был смещен в прямом направлении для проводимости, ваш V_BIAS + 0,7 В должно быть меньше, чем последовательное напряжение в последовательной комбинации.

Например, если вы установите V_BIAS уровне на уровне 5,5 Вольт, прямое смещение может быть только тогда, когда напряжение на прямом смещении больше, чем 5,5 + 0,7 =6,2 Вольта. Следовательно, схема будет отсекать все уровни напряжения выше этой точки смещения.

Отсечение диода отрицательного смещения

Когда вы меняете напряжение смещения диода, вы получаете уровень ограничения диода или другое ограничение диода. Таким образом, вы можете использовать два ограничивающих диода со смещением, если хотите обрезать отрицательный и положительный полупериоды.

Кроме того, важно отметить, что вам не нужно одинаковое напряжение смещения для ограничения положительного и отрицательного диодов. Например, положительное напряжение смещения может составлять 8 В, а отрицательное — 10 В.

Отсечение диода положительного смещения

Вы можете начать с изменения напряжения смещения батареи и диода. Следовательно, когда диод проводит в отрицательном цикле выходного сигнала, V_BIAS останется на определенном уровне.

Отсечение диода при различных уровнях смещения

Диод (D1) откроется, когда напряжение положительного полупериода достигнет +4,7 В. Затем он ограничит сигнал до +4,7 В.

Кроме того, чтобы D2 работал, напряжение должно достигать -6,7 В. Следовательно, схема автоматически обрезает все отрицательные напряжения ниже -6,7 В и положительные напряжения выше +4,7 В.

Тем не менее, убедитесь, что вы не установили слишком низкие уровни ограничения диода или слишком высокую форму входного сигнала. Или у вас будет прямоугольная форма волны, когда схема удалит два пика формы волны.

Схемы ограничения стабилитрона

Напряжение смещения гарантирует, что вы можете точно контролировать форму волны напряжения, которая обрезается. Но недостатком использования схем ограничения диодов со смещением по напряжению является использование еще одного источника батареи ЭДС. Следовательно, вместо этого вы можете использовать стабилитроны.

Стабилитроны специально работают в области пробоя с обратным смещением. Таким образом, он идеально подходит для ограничения стабилитрона или регулирования напряжения.

Когда стабилитрон проводит, он ведет себя как обычный кремниевый диод с прямым падением напряжения 700 мВ (0,7 В) в прямой области. Далее при обратном смещении напряжение остается заблокированным. И так до тех пор, пока не достигнет напряжения пробоя стабилитронов.

Форма сигнала обрезается при напряжении Зенера, когда цепь стабилитрона находится в обратном смещении. Кроме того, ход действует как обычный диод со значением перехода 0,7 В во время отрицательного полупериода.

Применение диодной схемы ограничения

Вы можете использовать диодные схемы ограничения в следующих приложениях:

• Источники питания
• Устраняет избыточные пульсации в сигналах, которые превышают определенный уровень шума в FM-передатчиках.
• Он корректирует существующие сигналы и создает новые
• Вы можете использовать его в качестве обратного диода, защищающего транзисторы от переходных процессов.
• Ограничивает входное напряжение в устройстве.

Заключительные слова

Цепь диодного ограничения эффективно ограничивает, предотвращает или обрезает напряжение или форму входного сигнала ниже или выше определенного уровня. И существуют разные типы схем отсечения — в зависимости от того, чего вы хотите достичь.

Тем не менее, что вы думаете об этой теме?

Вам нужна помощь в выборе лучшей схемы ограничения диодов для вашего проекта?

Пожалуйста, свяжитесь с нами.