Rangkaian Kliping Dioda: Panduan Mendalam tentang Tipe dan Aplikasi
Pemotong Tegangan Dioda
Sumber: Wikimedia Commons
Apakah Anda menangani proyek elektronik yang melindungi dari lonjakan tegangan tinggi?
Maka, akan sangat membantu jika Anda menggunakan rangkaian kliping dioda. Dan itulah sebabnya rangkaian ini memungkinkan Anda mengatur waveform.
Namun, seperti kebanyakan rangkaian, ia memiliki prinsip kerja yang perlu Anda pahami. Dengan demikian, mengoperasikan perangkat akan lebih mudah. Juga, ada berbagai kategori rangkaian kliping yang tersedia.
Berita baiknya:
Kami membahas semua ini dan lebih banyak lagi dalam artikel ini. Jadi, terus ikuti.
Apa Itu Rangkaian Kliping Dioda?
Pemotong Waveform Dioda
Sumber: Wikimedia Commons
Pemotong dioda adalah rangkaian pemformat gelombang. Dan ia bekerja dengan mengambil input waveform. Kemudian, ia memotong kedua setengah, bagian atas atau bawah—tergantung pada fitur dioda. Anda juga dapat menyebut perangkat ini sebagai pembatas dioda.
Ketika pemotong dioda memotong atau mengklip sinyal input, ia menghasilkan output waveform. Dan waveform ini akan terlihat seperti versi datar dari input. Jadi, Anda dapat menggunakan rangkaian kliping dioda untuk berbagai aplikasi untuk merformat ulang input waveform dengan dioda Schottky dan sinyal.
Atau rangkaian menggunakan dioda Zener untuk memberikan proteksi over-voltage. Akibatnya, pemotong dioda akan melindungi rangkaian dari lonjakan tegangan tinggi. Dengan cara itu, ia akan memastikan tegangan output tidak melebihi tingkat tertentu.
Dengan demikian, resistor dan dioda ideal adalah komponen penting yang Anda butuhkan untuk membangun rangkaian kliping. Namun, saat Anda melakukannya, penting untuk menambahkan baterai DC. Kemudian, Anda dapat menetapkan tingkat kliping ke jumlah yang diinginkan.
Bagaimana Cara Kerja Rangkaian Kliping Dioda?
Prinsip kerja rangkaian kliping dioda mirip dengan dioda. Ia mengizinkan arus melewati dirinya sendiri, mem clamping tegangan—ketika dioda forward biased.
Juga, tidak ada arus yang mengalir melalui dioda ketika ia reverse biased. Oleh karena itu, tegangan di seluruh terminalnya akan tetap tidak berubah.
Kategori Pemotong
Biasanya, kita memiliki dua kategori umum pemotong: paralel dan seri. Konfigurasi serupa adalah ketika dioda cabang paralel dengan beban. Dan konfigurasi seri adalah ketika dioda dan roda gigi berurutan.
Pemotong Dioda Positif
Pemotong Dioda Positif
Sumber: Tutorialspoint
Ketika Anda memiliki pemotong positif, Anda akan memperhatikan bahwa setengah siklus positif tegangan input tidak ada.
Juga, jika dioda Anda berurutan dengan beban, Anda akan memiliki reverse bias selama setengah siklus positif input waveform. Akibatnya, rangkaian dioda akan memotong setengah siklus positif. Dan tegangan output akan tetap 0 Volt.
Kemudian, ketika input Anda memiliki siklus negatif, dioda Anda akan forward biased. Oleh karena itu, Anda akan melihat proses setengah siklus negatif di seluruh output.
Dengan demikian, ketika dioda Anda paralel dengan beban, hal sebaliknya terjadi. Dengan kata lain, dioda akan forward biased selama setengah siklus positif. Dan dioda akan berperilaku seperti sakut tertutup. Akibatnya, dioda akan mengkonduksi berat. Oleh karena itu, penurunan tegangan di seluruh beban resistensi atau dioda akan nol.
Jadi, nilai tegangan output selama setengah siklus positif adalah nol. Dan ketika sinyal input memiliki setengah siklus negatif, dioda Anda akan reverse biased. Akibatnya, ia akan bertindak sebagai sakut terbuka. Dan total tegangan input akan muncul di seluruh beban resistensi atau dioda (jika beban resistensi lebih besar dari resistensi).
Jadi, Anda dapat mengatakan bahwa rangkaian bertindak sebagai pembagi tegangan. Dan ia memiliki output tegangan [RL/ R + RL] VMAX = -VMAX (ketika R< RL)
Pemotong Dioda Negatif
Pemotong Dioda Negatif
Sumber: Wikimedia Commons
Rangkaian kliping dioda negatif lebih seperti kebalikan dari kliping positif. Jadi, ketika dioda Anda forward biased dan sinusoidal waveform memiliki siklus negatif, ia memotongnya ke -0.7 Volt.
Juga, ketika dioda reverse biased, ia mengizinkan setengah siklus positif mengalir tidak terpengaruh. Oleh karena itu, Anda akan memiliki rangkaian pemotong negatif ketika dioda Anda membatasi setengah siklus negatif tegangan input.
Dapatkah dioda memotong kedua siklus? Ya, dapat. Dan Anda dapat memulai dengan membuat koneksi parallel invers dari dua dioda. Akibatnya, dioda pertama (D1) akan memotong setengah siklus positif sinusoidal input waveform. Di sisi lain, dioda kedua (D2) akan memotong setengah siklus negatif.
Oleh karena itu, Anda dapat menggunakan rangkaian kliping dioda untuk memotong setengah siklus negatif, setengah siklus positif, atau keduanya. Dengan demikian, output waveform Anda akan nol—jika Anda menggunakan dioda ideal. Namun ketika Anda memiliki forward bias, Anda akan memperhatikan penurunan tegangan di seluruh dioda. Oleh karena itu, titik kliping akan terjadi pada +0.7 volt dan -0.7 Volt.
Namun, Anda dapat mendapatkan nilai yang lebih tinggi dari ambang ±0.7 volt. Dan Anda dapat mencapai ini dengan menambahkan bias tegangan ke dioda.
Atau Anda dapat menghubungkan banyak dioda secara seri—untuk menciptakan kelipatan 0.7 Volt.
Pemotong Kombinasi
Pemotong Dioda Kombinasi
Sumber: Researchgate
Pemotong kombinasi berguna ketika Anda perlu memotong bagian dari setengah siklus positif dan negatif tegangan input. Jadi, ketika tegangan input Anda di atas tegangan baterai pertama (+V1) dari D1, ada konduksi berat.
Namun, D2 Anda akan reverse biased.
Oleh karena itu, Anda akan melihat output tegangan atau +V1 di seluruh output.
Ketika berkaitan dengan sinyal tegangan input negatif, dioda Anda (D1) akan tetap reverse biased. Kemudian, +V1 akan bertahan untuk sementara waktu. Setelah itu, sinyal input akan melebihi +V1.
Juga, dioda kedua, atau D2, akan memiliki konduksi berat. Namun ini hanya terjadi ketika tegangan input lebih besar dari magnitudo tegangan baterai V2.
Jadi, output akan tetap pada -V2 selama siklus negatif. Dan ini berlaku selama -V2 lebih kecil dari tegangan sinyal input.
Rangkaian Kliping Dioda Bias
Rangkaian Kliping Dioda Bias
Sumber: Tutorialspoint
Tegangan bias penting untuk menghasilkan rangkaian kliping dioda untuk waveform tegangan pada berbagai tingkat. Jadi, jika Anda ingin dioda Anda forward-biased untuk konduksi, VBIAS + 0.7V harus lebih kecil dari tegangan seri di seluruh kombinasi seri.
Misalnya, jika Anda menetapkan level VBIAS Anda pada 5.5 Volt, hanya dapat ada forward bias ketika tegangan pada forward biased lebih besar dari 5.5 + 0.7 = 6.2 Volt. Oleh karena itu, rangkaian akan mengklip semua tingkat tegangan yang lebih tinggi dari titik bias ini.
Kliping Dioda Bias Negatif
Ketika Anda mengubah tegangan bias dioda, Anda akan mendapatkan tingkat pembatas dioda atau kliping dioda yang berbeda. Jadi, Anda dapat menggunakan dua dioda kliping bias jika Anda ingin memotong setengah siklus negatif dan positif.
Juga, penting untuk dicatat bahwa Anda tidak memerlukan tegangan bias yang sama untuk kliping dioda positif dan negatif. Misalnya, tegangan bias positif Anda bisa 8 Volt, sementara tegangan bias negatif adalah 10.
Kliping Dioda Bias Positif
Anda dapat memulai dengan membalikkan tegangan bias baterai dan dioda. Akibatnya, ketika dioda mengkonduksi pada siklus negatif output waveform, VBIAS akan tetap pada tingkat tertentu.
Kliping Dioda dari Berbagai Tingkat Bias
Dioda (D1) akan mengkonduksi ketika tegangan setengah siklus positif mencapai +4.7V. Kemudian, ia akan membatasi waveform pada +4.7V.
Juga, agar D2 mengkonduksi, tegangan harus mencapai -6.7V. Oleh karena itu, rangkaian akan secara otomatis mengklip semua tegangan negatif di bawah -6.7V dan tegangan positif di atas +4.7V.
Dengan demikian, pastikan Anda tidak menetapkan tingkat kliping dioda terlalu rendah atau input waveform terlalu tinggi. Atau Anda akan memiliki waveform berbentuk persegi ketika rangkaian menghapus kedua puncak waveform.
Rangkaian Kliping Dioda Zener
Tegangan bias memastikan Anda dapat mengontrol secara tepat tegangan waveform yang dipotong. Namun, kerugian dari menggunakan rangkaian kliping dioda dengan bias tegangan adalah menggunakan satu sumber elektromotif baterai tambahan. Oleh karena itu, Anda dapat menggunakan dioda Zener sebagai gantinya.
Dioda Zener secara khusus bekerja di wilayah breakdown reverse-biased. Oleh karena itu, ia ideal untuk aplikasi kliping dioda Zener atau regulasi tegangan.
Ketika Zener mengkonduksi, ia berperilaku seperti dioda silikon reguler dengan penurunan tegangan forward sebesar 700mV (0.7V) di wilayah forward. Lebih jauh, di reverse bias, tegangan tetap diblokir. Dan ini tetap berlanjut hingga tegangan breakdown dioda Zener tercapai.
Waveform akan terklip pada tegangan Zener ketika rangkaian dioda Zener berada di reverse bias. Juga, jalur bertindak sebagai dioda reguler dengan nilai juncinya sebesar 0.7V selama setengah siklus negatif.
Aplikasi Rangkaian Kliping Dioda
Anda dapat menggunakan rangkaian kliping dioda dalam aplikasi berikut:
- Sumber daya listrik
- Menghilangkan rimpulan berlebih dalam sinyal yang melebihi tingkat kebisingan tertentu dalam transmiter FM
- Ia menyesuaikan waveform yang ada dan menciptakan yang baru
- Anda dapat menggunakannya sebagai dioda bebas roda yang melindungi transistor dari efek transien.
- Membatasi input tegangan dalam sebuah perangkat
Kata Akhir
Rangkaian kliping dioda secara efektif membatasi, mencegah, atau memotong tegangan input sinyal atau waveform di bawah atau di atas tingkat tertentu. Dan ada berbagai jenis rangkaian kliping—tergantung pada apa yang ingin Anda capai.
Dengan demikian, apa pendapat Anda tentang topik ini?
Apakah Anda perlu bantuan untuk mendapatkan rangkaian kliping dioda terbaik untuk proyek Anda?
Silakan hubungi kami.
