In precedenza abbiamo appreso dei circuiti Clipper, che vengono utilizzati per tagliare la parte positiva o negativa della forma d'onda alternata. Oggi impareremo i circuiti Clamper che vengono utilizzati per bloccare il livello DC del segnale di uscita senza distorcere la forma d'onda, cioè sono circuiti Level Shifter. Può essere progettato utilizzando condensatore, diodo e resistenza. La differenza tra un clipper e un morsetto è che il circuito del clipper cambia la forma della forma d'onda ma il morsetto manipola semplicemente il livello CC del segnale di uscita.
Durante la scelta del resistore e del condensatore, è necessario essere consapevoli del tempo di scarica del condensatore in quanto mantiene il periodo di tempo della forma d'onda. Deve essere abbastanza più grande della metà del periodo di tempo in modo che il condensatore si scarichi lentamente. Il condensatore elettrolitico non deve essere utilizzato in circuiti a pinza perché si caricano e si scaricano lentamente. Il tempo di scarica (
t (Tau) = RC
Dove R è la resistenza utilizzata nel circuito e C è la capacità del condensatore.
Esistono principalmente tre tipi di circuiti di bloccaggio basati sul bloccaggio:
- Morsetto positivo
- Morsetto negativo
- Morsetto di parte
Morsetto positivo
Quando il ciclo negativo si blocca / si sposta al di sopra del livello di tensione zero, il circuito del morsetto viene chiamato morsetto positivo perché l'intero segnale viene spostato sul lato positivo. È un circuito molto semplice da progettare, devi solo seguire lo schema del circuito seguente:
Collegare prima il pin 12V (AC source) del trasformatore al condensatore, quindi collegare il terminale negativo del diodo all'altro terminale del condensatore e il terminale positivo al pin 0V del trasformatore. Ora collega una resistenza da 10K in parallelo al diodo. Collegare il canale A dell'oscilloscopio al lato di ingresso e il canale B al lato di uscita come mostrato in figura. Ora sei pronto per partire. Accendi il trasformatore e l'oscilloscopio e regola entrambi i canali sulla linea 0V e vedrai che il canale B è spostato verso l'alto come mostrato di seguito:
Durante il primo semiciclo positivo il diodo è polarizzato inversamente e il condensatore non si carica al valore di picco. Ma durante il semiciclo negativo il diodo viene polarizzato in avanti e il condensatore viene caricato al suo valore di picco V m. E la tensione di uscita diventa:
V o = V io + V m
Qui V i è la tensione di ingresso, V o è la tensione di uscita e V m è la tensione massima a cui viene caricato il condensatore. Quindi l'uscita viene spostata del livello + V m. Questo spostamento dipende esclusivamente dalla carica immagazzinata dal condensatore.
Morsetto negativo
Quando il ciclo positivo si blocca / si sposta al di sotto del livello di tensione zero, il circuito del morsetto viene chiamato morsetto negativo perché l'intero segnale viene spostato sul lato negativo. Di seguito è riportato lo schema del circuito per costruire un morsetto negativo:
Collegare prima il pin 12V (sorgente CA) del trasformatore al condensatore, quindi collegare il terminale positivo del diodo all'altro terminale del condensatore e il terminale negativo al pin 0V del trasformatore. Ora collega un resistore da 10K in parallelo al diodo. Collegare il canale A dell'oscilloscopio al lato di ingresso e il canale B al lato di uscita come mostrato in figura. Ora sei pronto per partire. Accendi il trasformatore e l'oscilloscopio e regola entrambi i canali sulla linea 0V e vedrai che il canale B è spostato verso il basso come mostrato nella figura sotto. Il canale A è di colore giallo e il canale B è di colore blu.
Durante il primo semiciclo positivo il diodo è polarizzato in avanti e il condensatore si carica al valore di picco V m e durante il semiciclo negativo il diodo viene polarizzato inversamente e agisce come un circuito aperto. Quindi, la tensione di uscita diventa:
V o = V io + V m
Qui V i è la tensione di ingresso, V o è la tensione di uscita e V m è la tensione massima a cui viene caricato il condensatore. Quindi l'uscita viene spostata di –V m di livello perché è la tensione negativa. Questo spostamento dipende esclusivamente dalla carica immagazzinata dal condensatore.
Morsetto di parte
Un morsetto polarizzato non è diverso dai morsetti positivi e negativi discussi in precedenza. Consiste solo di una tensione di polarizzazione con diodo.
Quindi, se si collega la tensione di polarizzazione con un morsetto positivo, viene aggiunta solo con la tensione di uscita e si sposterà a un livello più positivo come tensione di polarizzazione.
E se si collega la tensione di polarizzazione con il morsetto negativo, viene semplicemente aggiunta con la tensione di uscita e si sposta a un livello più negativo come la tensione di polarizzazione.
Ma ricorda se colleghi una tensione di polarizzazione negativa con un morsetto positivo, invece di passare al livello positivo, si sposterà a un livello negativo perché verrà sottratto dalla tensione di uscita.
E se si collega una tensione di polarizzazione positiva con un morsetto negativo, invece di spostarsi al livello negativo, si sposterà a un livello positivo perché verrà sottratto dalla tensione di uscita.
Abbiamo progettato un morsetto positivo con tensione di polarizzazione positiva di seguito.
Il morsetto negativo può anche essere progettato allo stesso modo semplicemente invertendo il diodo e la tensione di polarizzazione.
La tensione di polarizzazione può essere di qualsiasi valore, ma ricorda che non dovrebbe essere maggiore o uguale alla tensione di ingresso perché in tal caso o non otterrai alcuna uscita o il bloccaggio potrebbe essere invertito.