Sirkuit Clamper

Sirkuit pada gambar di bawah ini dikenal sebagai clampers atau pemulih DC . Netlist yang sesuai juga ada pada gambar di bawah ini. Sirkuit ini menjepit puncak bentuk gelombang ke level DC tertentu dibandingkan dengan sinyal yang digabungkan secara kapasitif yang berayun di sekitar level DC rata-rata (biasanya 0V). Jika dioda dilepas dari penjepit, defaultnya adalah kapasitor kopling sederhana– tanpa penjepit.

Apa itu Tegangan Penjepit?

Apa itu tegangan penjepit? Dan, puncak mana yang dijepit? Pada gambar di bawah (a) tegangan penjepit adalah 0 V dengan mengabaikan penurunan dioda, (lebih tepatnya 0,7 V dengan penurunan dioda Si).

Analisis Operasi Sirkuit Clamper

Pada gambar di bawah, puncak positif V(1) dijepit ke level penjepit 0 V (0,7 V). Kenapa ini? Pada setengah siklus positif pertama, dioda melakukan pengisian ujung kiri kapasitor ke +5 V (4,3 V). Ini adalah -5 V (-4.3 V) di ujung kanan di V(1,4).

Perhatikan polaritas yang ditandai pada kapasitor pada gambar (a) di bawah ini. Ujung kanan kapasitor adalah -5 V DC (-4,3 V) terhadap tanah. Ini juga memiliki gelombang sinus puncak 5 V AC yang digabungkan melintasinya dari sumber V(4) ke simpul 1. Jumlah keduanya adalah puncak sinus 5 V yang naik pada level - 5 V DC (-4.3 V). Dioda hanya melakukan perjalanan positif berturut-turut dari sumber V(4) jika puncak V(4) melebihi muatan pada kapasitor. Ini hanya terjadi jika muatan pada kapasitor terkuras karena beban, tidak ditampilkan. Muatan pada kapasitor sama dengan puncak positif V(4) (dikurangi penurunan 0,7 dioda). Penggerak AC di ujung negatif, ujung kanan, digeser ke bawah. Puncak positif dari bentuk gelombang dijepit ke 0 V (0,7 V) karena dioda konduksi pada puncak positif.

Penjepit:(a) Puncak positif dijepit ke 0 V. (b) Puncak negatif dijepit ke 0 V. (c) Puncak negatif dijepit ke 5 V.

*SPICE 03443.eps V1 6 0 5 D1 6 3 dioda C1 4 3 1000p D2 0 2 dioda C2 4 2 1000p C3 4 1 1000p D3 1 0 dioda V2 4 0 SIN(0 5 1k) .model dioda d . tran 0,01m 5m .end 

V(4) sumber tegangan 5 V puncak digunakan di semua clamper. V(1) keluaran penjepit dari Gambar di atas (a). V(1,4) Tegangan DC pada kapasitor pada Gambar (a). V(2) keluaran penjepit dari Gambar (b). V(3) keluaran penjepit dari Gambar (c).

Misalkan polaritas dioda dibalik seperti pada gambar (b) di atas? Dioda konduksi pada puncak negatif sumber V(4). Puncak negatif dijepit ke 0 V (-0,7 V). Lihat V(2) pada gambar di atas.

Realisasi paling umum dari penjepit ditunjukkan pada gambar (c) di atas dengan dioda terhubung ke referensi DC. Kapasitor masih mengisi selama puncak negatif dari sumber. Perhatikan bahwa polaritas sumber AC dan referensi DC adalah bantuan seri. Jadi, kapasitor mengisi jumlah keduanya, 10 V DC (9,3 V). Menggabungkan gelombang sinus puncak 5 V melintasi kapasitor menghasilkan Gambar di atas V(3), jumlah muatan pada kapasitor dan gelombang sinus. Puncak negatif tampaknya dijepit ke 5 V DC (4.3V), nilai referensi penjepit DC (lebih sedikit penurunan dioda).

Gambarkan bentuk gelombang jika referensi penjepit DC diubah dari 5 V menjadi 10 V. Bentuk gelombang penjepit akan bergeser ke atas. Puncak negatif akan dijepit ke 10 V (9.3). Misalkan amplitudo sumber gelombang sinus dinaikkan dari 5 V menjadi 7 V? Level penjepit puncak negatif akan tetap tidak berubah. Padahal, amplitudo output gelombang sinus akan meningkat.

Sirkuit Clamper sebagai Pemulih DC

Aplikasi rangkaian clamper adalah sebagai “pemulih DC” pada rangkaian “video komposit” baik pada pemancar maupun penerima televisi. Sinyal video NTSC (standar video AS) "tingkat putih" sesuai dengan daya transmisi minimum (12,5%). Video "tingkat hitam" sesuai dengan tingkat tinggi (75% dari daya pemancar. Ada "tingkat lebih hitam dari hitam" yang sesuai dengan 100% daya yang ditransmisikan yang ditetapkan untuk sinyal sinkronisasi. Sinyal NTSC berisi pulsa video dan sinkronisasi.

Masalah dengan video komposit adalah bahwa tingkat DC rata-rata bervariasi dengan pemandangan, gelap vs terang. Video itu sendiri seharusnya bervariasi. Namun, sinkronisasi harus selalu mencapai puncaknya pada 100%. Untuk mencegah sinyal sinkronisasi dari hanyut dengan adegan yang berubah, "pemulih DC" menjepit bagian atas pulsa sinkronisasi ke tegangan yang sesuai dengan modulasi pemancar 100%. [ATCO]

TINJAUAN:

• Sinyal yang digabungkan secara kapasitif bergantian tentang level DC rata-rata (0 V).
• Sinyal yang keluar dari penjepit tampak memiliki satu puncak yang dijepit ke tegangan DC. Contoh:Puncak negatif dijepit ke 0 VDC, bentuk gelombang tampak bergeser ke atas. Polaritas dioda menentukan puncak mana yang dijepit.
• Aplikasi penjepit, atau pemulih DC, adalah menjepit pulsa sinkronisasi video komposit ke tegangan yang sesuai dengan 100% daya pemancar.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Sirkuit Clipper dan Clamper