Rangkaian Clamper – Pemulih DC untuk Video Komposit
Rangkaian clamper, atau pemulih DC, adalah perangkat sederhana namun canggih yang menggeser puncak gelombang ke level DC yang ditentukan sebelumnya. Topologi tipis terdiri dari kapasitor secara seri dengan dioda dan referensi DC. Ketika sinyal input melebihi muatan yang tersimpan kapasitor, dioda menghantar, membatasi puncak ke level yang diinginkan. Menghapus dioda mengubah jaringan menjadi kapasitor coupling biasa tanpa aksi clamping.
Apa Itu Tegangan Clamp?
Tegangan clamp adalah nilai DC yang puncak gelombang dibatasi padanya. Dalam clamper standar dengan dioda silikon, clamp praktis adalah penurunan maju dioda (≈0,7 V) di atas atau di bawah referensi. Misalnya, dengan referensi 0 V, puncak positif di-clamp pada +0,7 V.
Cara Kerja Clamper
Pertimbangkan sumber sinus 5 V puncak (V(4)) yang menginput ke clamper seperti yang ditunjukkan dalam Gambar (a). Selama siklus setengah positif pertama, dioda menghantar, mengisi kapasitor sehingga node kiri naik ke +5 V (≈+4,3 V setelah penurunan dioda). Node kanan kemudian berada pada –5 V relatif terhadap tanah. Ketika tegangan sumber lagi kali naik di atas tegangan yang tersimpan kapasitor, dioda menghantar lagi, mencegah puncak positif output melebihi 0 V. Puncak negatif, bagaimananya, berosilasi ke –5 V, jadi gelombang secara efektiv digeser ke atas sebesar 5 V.
Variasi:
- Gambar (b): Dioda terbalik – puncak negatif di-clamp ke 0 V.
- Gambar (c): Dioda terhubung ke referensi 5 V – puncak negatif di-clamp ke 5 V (≈4,3 V dengan penurunan dioda).
Model SPICE untuk tiga konfigurasi:
*SPICE 03443.eps V1 6 0 5 D1 6 3 diode C1 4 3 1000p D2 0 2 diode C2 4 2 1000p C3 4 1 1000p D3 1 0 diode V2 4 0 SIN(0 5 1k) .model diode d .tran 0.01m 5m .end
Penjelasan node: V(4) adalah sumber 5 V puncak; V(1) adalah output Gambar (a); V(1,4) adalah tegangan DC pada kapasitor dalam Gambar (a); V(2) adalah output Gambar (b); V(3) adalah output Gambar (c).
Mengubah referensi DC (misalnya, dari 5 V ke 10 V) hanya mengangkat level yang di-clamp; amplitudo gelombang tetap tidak berubah. Meningkatkan amplitudo gelombang sinus (dari 5 V ke 7 V) meningkatkan amplitudo output tetapi puncak yang di-clamp tetap pada referensi.
Rangkaian Clamper sebagai Pemulih DC
Dalam sistem video komposit (NTSC), pulsa sinkronisasi harus tetap pada level modulasi 100 % terlepas dari kecerahan gambar. Sebuah clamper, bertindak sebagai pemulih DC, memegang puncak pulsa sinkronisasi pada tegangan referensi yang mewakili modulasi penuh, mencegah drift yang disebabkan oleh konten video yang bervariasi.
Poin-poin kunci:
- Sebuah kapasitor coupling saja menghasilkan sinyal yang berpusat pada level DC rata-ratanya (biasanya 0 V).
- Sebuah clamper menambahkan referensi DC dan dioda, memegang satu puncak dan menggeser gelombang.
- Aplikasi umum meliputi pemulihan level sinkronisasi dalam video komposit.
Lembar kerja terkait: Lembar Kerja Rangkaian Clipper dan Clamper
