Un Circuito Clamper es un circuito que añade un nivel de CC a una señal de CA. En realidad, los picos positivos y negativos de las señales pueden colocarse en los niveles deseados utilizando los circuitos de sujeción. Como el nivel de CC se desplaza, un circuito clamper se denomina desplazador de nivel.
Los circuitos clamper constan de elementos de almacenamiento de energía como condensadores. Un circuito clamper simple se compone de un condensador, un diodo, una resistencia y una batería de CC si es necesario.
Circuito Clamper
Un circuito Clamper se puede definir como el circuito que consta de un diodo, una resistencia y un condensador que desplaza la forma de onda a un nivel de CC deseado sin cambiar el aspecto real de la señal aplicada.
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, como
- Sujeción positiva
- Sujeción positiva con $V_r$ positivo
- Sujeción positiva con $V_r$ negativo
- Sujeción negativa Clamper
- Clamper negativo con $V_{r}$ positivo
- Clamper negativo con $V_{r}$ negativo
Vayamos a verlos en detalle.
Circuito Clamper positivo
Un circuito Clamper restablece el nivel de CC. Cuando un pico negativo de la señal se eleva por encima del nivel cero, entonces se dice que la señal está sujeta positivamente.
Un circuito Clamper positivo es aquel que consta de un diodo, una resistencia y un condensador y que desplaza la señal de salida a la parte positiva de la señal de entrada. La figura siguiente explica la construcción de un circuito Clamper positivo.
Inicialmente, cuando se da la entrada, el condensador aún no está cargado y el diodo está en polarización inversa. La salida no se tiene en cuenta en este momento. Durante el medio ciclo negativo, en el valor máximo, el condensador se carga con negativo en una placa y positivo en la otra. El condensador se carga ahora a su valor máximo $V_{m}$. El diodo se polariza hacia delante y conduce fuertemente.
Durante el siguiente semiciclo positivo, el condensador se carga a Vm positivo mientras que el diodo se polariza en sentido inverso y queda en circuito abierto. La salida del circuito en este momento será
$V_{0}=V_{i}+V_{m}$$
Por lo tanto, la señal se sujeta positivamente como se muestra en la figura anterior. La señal de salida cambia en función de los cambios en la entrada, pero desplaza el nivel en función de la carga del condensador, ya que añade la tensión de entrada.
Clampaje positivo con Vr positivo
Un circuito de clampaje positivo si se polariza con alguna tensión de referencia positiva, esa tensión se añadirá a la salida para elevar el nivel clampado. Utilizando esto, el circuito del clamper positivo con tensión de referencia positiva se construye como se indica a continuación.
Durante el semiciclo positivo, la tensión de referencia se aplica a través del diodo en la salida y a medida que aumenta la tensión de entrada, la tensión del cátodo del diodo aumenta con respecto a la tensión del ánodo y por lo tanto deja de conducir. Durante el semiciclo negativo, el diodo se polariza hacia delante y comienza a conducir. El voltaje a través del condensador y el voltaje de referencia juntos mantienen el nivel de voltaje de salida.
Clamper positivo con $V_{r}$ negativo
Un circuito de clamper positivo si se polariza con algún voltaje de referencia negativo, ese voltaje se añadirá a la salida para elevar el nivel de sujeción. Utilizando esto, el circuito del clamper positivo con tensión de referencia positiva se construye como sigue.
Durante el semiciclo positivo, la tensión a través del condensador y la tensión de referencia mantienen juntos el nivel de tensión de salida. Durante el semiciclo negativo, el diodo conduce cuando la tensión del cátodo es menor que la del ánodo. Estos cambios hacen que la tensión de salida sea la que se muestra en la figura anterior.
Clamper negativo
Un circuito Clamper negativo es aquel que consta de un diodo, una resistencia y un condensador y que desplaza la señal de salida a la parte negativa de la señal de entrada. La figura siguiente explica la construcción de un circuito clamper negativo.
Durante el medio ciclo positivo, el condensador se carga hasta su valor máximo $v_{m}$. El diodo está polarizado hacia delante y conduce. Durante el semiciclo negativo, el diodo se pone en polarización inversa y queda en circuito abierto. La salida del circuito en este momento será
$V_{0}=V_{i}+V_{m}$$
Por lo tanto, la señal se sujeta negativamente como se muestra en la figura anterior. La señal de salida cambia según los cambios en la entrada, pero desplaza el nivel según la carga del condensador, ya que añade la tensión de entrada.
Sujeción negativa con Vr positivo
Un circuito de sujeción negativa si se polariza con alguna tensión de referencia positiva, esa tensión se añadirá a la salida para elevar el nivel sujetado. Utilizando esto, el circuito del clamper negativo con tensión de referencia positiva se construye como se indica a continuación.
Aunque la tensión de salida se sujeta negativamente, una parte de la forma de onda de salida se eleva al nivel positivo, ya que la tensión de referencia aplicada es positiva. Durante el semiciclo positivo, el diodo conduce, pero la salida es igual a la tensión de referencia positiva aplicada. Durante el semiciclo negativo, el diodo actúa como circuito abierto y la tensión a través del condensador forma la salida.
Clamper negativo con Vr negativo
Un circuito de clamper negativo si se polariza con alguna tensión de referencia negativa, esa tensión se añadirá a la salida para elevar el nivel de clamper. Utilizando esto, el circuito del clamper negativo con tensión de referencia negativa se construye como sigue.
El cátodo del diodo se conecta con una tensión de referencia negativa, que es menor que la de cero y la tensión del ánodo. Por lo tanto, el diodo comienza a conducir durante el medio ciclo positivo, antes del nivel de tensión cero. Durante el semiciclo negativo, la tensión a través del condensador aparece en la salida. Por lo tanto, la forma de onda se sujeta hacia la 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