Um Circuito Clamper é um circuito que adiciona um nível DC a um sinal AC. Na verdade, os picos positivos e negativos dos sinais podem ser colocados nos níveis desejados usando os circuitos de aperto. Quando o nível DC é deslocado, um circuito de clamper é chamado de Level Shifter.
Circuitos de Clamper consistem em elementos de armazenamento de energia como condensadores. Um circuito simples de clamper compreende um condensador, um diodo, uma resistência e uma bateria dc se necessário.
Clamper Circuit
Um circuito de clamper pode ser definido como o circuito que consiste em um diodo, uma resistência e um condensador que desloca a forma de onda para um nível DC desejado sem alterar a aparência real do sinal aplicado.
In order to maintain the time period of the wave form, the tau must be greater than, half the time period (discharging time of the capacitor should be slow.)
$$\tau = Rc$$
Where
- R is the resistance of the resistor employed
- C is the capacitance of the capacitor used
The time constant of charge and discharge of the capacitor determines the output of a clamper circuit.
-
In a clamper circuit, a vertical shift of upward or downward takes place in the output waveform with respect to the input signal.
-
The load resistor and the capacitor affect the waveform. So, the discharging time of the capacitor should be large enough.
The DC component present in the input is rejected when a capacitor coupled network is used (as a capacitor blocks dc). Hence when dc needs to be restored, clamping circuit is used.
Types of Clampers
There are few types of clamper circuits, tais como
- Malhador Positivo
- Malhador Positivo com positivo $V_r$
- Malhador Positivo com negativo $V_r$
- Negativo Clamper
- Clamper negativo com $V_{r}$
- Clamper negativo com $V_{r}$
Deixe-nos analisá-los em detalhe.
Circuito de Clamper positivo
Um circuito de Clamper restaura o nível DC. Quando um pico negativo do sinal é elevado acima do nível zero, então diz-se que o sinal está positivamente apertado.
Um circuito de Clamper Positivo é aquele que consiste de um diodo, uma resistência e um condensador e que desloca o sinal de saída para a porção positiva do sinal de entrada. A figura abaixo explica a construção de um circuito de Clamper positivo.
Inicialmente quando a entrada é dada, o capacitor ainda não está carregado e o diodo é polarizado ao contrário. A saída não é considerada neste momento. Durante o meio ciclo negativo, no valor de pico, o capacitor é carregado com negativo em uma placa e positivo na outra. O capacitor é agora carregado com o seu valor de pico $V_{m}$. O diodo é polarizado para frente e conduz fortemente.
Durante o próximo meio ciclo positivo, o capacitor é carregado até Vm positivo enquanto o diodo fica polarizado para trás e fica aberto em circuito. A saída do circuito neste momento será
$$V_{0}=V_{i}+V_{m}$$$
Hence o sinal é positivamente fixado como mostra a figura acima. O sinal de saída muda de acordo com as mudanças na entrada, mas desloca o nível de acordo com a carga no condensador, pois adiciona a tensão de entrada.
Abraçadeira Positiva com Vr Positivo
Um circuito de abraçadeira Positiva, se for enviesada com alguma tensão de referência positiva, essa tensão será adicionada à saída para elevar o nível de abraçadeira. Usando isto, o circuito do clamper positivo com tensão de referência positiva é construído como abaixo.
Durante o meio ciclo positivo, a tensão de referência é aplicada através do diodo na saída e à medida que a tensão de entrada aumenta, a tensão catódica do diodo aumenta em relação à tensão anódica e, portanto, ele pára de conduzir. Durante o semiciclo negativo, o diodo se inclina para frente e começa a conduzir. A voltagem através do condensador e a voltagem de referência juntas mantêm o nível de voltagem de saída.
Clamper Positivo com $V_{r}$
A Circuito Clamper Positivo se enviesado com alguma voltagem de referência negativa, essa voltagem será adicionada à saída para elevar o nível de clamped. Usando isto, o circuito do clamper positivo com tensão de referência positiva é construído como abaixo.
Durante o meio ciclo positivo, a tensão através do condensador e a tensão de referência em conjunto mantêm o nível de tensão de saída. Durante o meio-ciclo negativo, o diodo conduz quando a tensão catódica fica menor que a tensão anódica. Estas alterações fazem com que a tensão de saída, como mostrado na figura acima.
Clamper Negativo
Um circuito Clamper Negativo é aquele que consiste de um diodo, uma resistência e um capacitor e que desloca o sinal de saída para a porção negativa do sinal de entrada. A figura abaixo explica a construção de um circuito de Clamper negativo.
Durante o meio ciclo positivo, o capacitor é carregado até seu valor de pico $v_{m}$. O diodo é tendencioso para frente e conduz. Durante o semi-cíclico negativo, o diodo fica polarizado para trás e fica aberto em circuito. A saída do circuito neste momento será
$$V_{0}=V_{i}+V_{m}$$$
Hence o sinal é bloqueado negativamente como mostrado na figura acima. O sinal de saída muda de acordo com as mudanças na entrada, mas desloca o nível de acordo com a carga no condensador, pois adiciona a tensão de entrada.
Acesso negativo com Vr positivo
A Circuito de bloqueio negativo, se for enviesado com alguma tensão de referência positiva, essa tensão será adicionada à saída para elevar o nível de bloqueio. Usando isto, o circuito do clamper negativo com tensão de referência positiva é construído como abaixo.
P>Embora a tensão de saída seja negativa, uma parte da forma de onda de saída é elevada para o nível positivo, uma vez que a tensão de referência aplicada é positiva. Durante o meio-ciclo positivo, o diodo conduz, mas a saída é igual à tensão de referência positiva aplicada. Durante o semiciclo negativo, o diodo atua como circuito aberto e a tensão através do capacitor forma a saída.
Clamper Negativo com Vr Negativo
A Circuito de clamper Negativo se for enviesado com alguma tensão de referência negativa, essa tensão será adicionada à saída para elevar o nível de clamper. Usando isto, o circuito do clamper negativo com tensão de referência negativa é construído como abaixo.
O cátodo do diodo é ligado com uma tensão de referência negativa, que é menor que a tensão zero e a tensão do ânodo. Assim o diodo começa a conduzir durante o meio ciclo positivo, antes do nível de tensão zero. Durante o semiciclo negativo, a tensão através do condensador aparece na saída. Assim, a forma de onda é fixada em direção à parte negativa.
Applications
There are many applications for both Clippers and Clampers such as
Clippers
- Used for the generation and shaping of waveforms
- Used for the protection of circuits from spikes
- Used for amplitude restorers
- Used as voltage limiters
- Used in television circuits
- Used in FM transmitters
Clampers
- Used as direct current restorers
- Used to remove distortions
- Used as voltage multipliers
- Used for the protection of amplifiers
- Used as test equipment
- Used as base-line stabilizer