Un circuit clamper est un circuit qui ajoute un niveau de courant continu à un signal alternatif. En fait, les pics positifs et négatifs des signaux peuvent être placés aux niveaux souhaités en utilisant les circuits de clampage. Comme le niveau de courant continu est décalé, un circuit clamper est appelé un Décaleur de niveau.
Les circuits clamper sont constitués d’éléments de stockage d’énergie comme les condensateurs. Un circuit clamper simple se compose d’un condensateur, d’une diode, d’une résistance et d’une batterie à courant continu si nécessaire.
Circuit clamper
Un circuit clamper peut être défini comme le circuit qui se compose d’une diode, d’une résistance et d’un condensateur qui décale la forme d’onde vers un niveau de courant continu souhaité sans changer l’apparence réelle du signal appliqué.
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, tels que
- Clampers positifs
- Clampers positifs avec $V_r$ positif
- Clampers positifs avec $V_r$ négatif
- Clampers négatifs. Clamper
- Clamper négatif avec $V_{r}$ positif
- Clamper négatif avec $V_{r}$ négatif
Voyons-les en détail.
Circuit de clampage positif
Un circuit de clampage rétablit le niveau de courant continu. Lorsqu’un pic négatif du signal est élevé au-dessus du niveau zéro, on dit alors que le signal est clampé positivement.
Un circuit Clamper positif est un circuit qui se compose d’une diode, d’une résistance et d’un condensateur et qui décale le signal de sortie vers la partie positive du signal d’entrée. La figure ci-dessous explique la construction d’un circuit clamper positif.
Initialement, lorsque l’entrée est donnée, le condensateur n’est pas encore chargé et la diode est polarisée en inverse. La sortie n’est pas considérée à ce moment-là. Pendant le demi-cycle négatif, à la valeur de pointe, le condensateur est chargé avec du négatif sur une plaque et du positif sur l’autre. Le condensateur est maintenant chargé à sa valeur de crête $V_{m}$. La diode est polarisée dans le sens direct et conduit fortement.
Lors du demi-cycle positif suivant, le condensateur est chargé à Vm positif tandis que la diode est polarisée dans le sens inverse et se retrouve en circuit ouvert. La sortie du circuit à ce moment sera
$V_{0}=V_{i}+V_{m}$
Il y a donc un bridage positif du signal comme le montre la figure ci-dessus. Le signal de sortie change selon les changements de l’entrée, mais déplace le niveau selon la charge sur le condensateur, comme il ajoute la tension d’entrée.
Crampon positif avec Vr positif
Un circuit de clampage positif si polarisé avec une certaine tension de référence positive, cette tension sera ajoutée à la sortie pour augmenter le niveau clampé. En utilisant ceci, le circuit du clamper positif avec une tension de référence positive est construit comme ci-dessous.
Pendant le demi-cycle positif, la tension de référence est appliquée à travers la diode à la sortie et comme la tension d’entrée augmente, la tension de cathode de la diode augmente par rapport à la tension d’anode et donc elle arrête de conduire. Pendant le demi-cycle négatif, la diode est polarisée dans le sens direct et commence à conduire. La tension aux bornes du condensateur et la tension de référence maintiennent ensemble le niveau de tension de sortie.
Crampon positif avec $V_{r}$
Un circuit de clampage positif s’il est polarisé avec une certaine tension de référence négative, cette tension sera ajoutée à la sortie pour augmenter le niveau clampé. En utilisant cela, le circuit du clamper positif avec une tension de référence positive est construit comme ci-dessous.
Pendant le demi-cycle positif, la tension aux bornes du condensateur et la tension de référence maintiennent ensemble le niveau de tension de sortie. Pendant le demi-cycle négatif, la diode conduit lorsque la tension de la cathode devient inférieure à la tension de l’anode. Ces changements rendent la tension de sortie comme le montre la figure ci-dessus.
Crampon négatif
Un circuit de crampon négatif est un circuit qui se compose d’une diode, d’une résistance et d’un condensateur et qui décale le signal de sortie vers la partie négative du signal d’entrée. La figure ci-dessous explique la construction d’un circuit clamper négatif.
Pendant le demi-cycle positif, le condensateur se charge à sa valeur de crête $v_{m}$. La diode est polarisée dans le sens direct et conduit. Pendant le demi-cycle négatif, la diode est polarisée en inverse et est en circuit ouvert. La sortie du circuit à ce moment sera
$V_{0}=V_{i}+V_{m}$$
Il y a donc un blocage négatif du signal comme le montre la figure ci-dessus. Le signal de sortie change en fonction des changements de l’entrée, mais déplace le niveau en fonction de la charge du condensateur, car il ajoute la tension d’entrée.
Clampage négatif avec Vr positif
Un circuit de clampage négatif si polarisé avec une certaine tension de référence positive, cette tension sera ajoutée à la sortie pour augmenter le niveau clampé. En utilisant cela, le circuit du clamper négatif avec une tension de référence positive est construit comme ci-dessous.
Bien que la tension de sortie soit clampée négativement, une partie de la forme d’onde de sortie est élevée au niveau positif, car la tension de référence appliquée est positive. Pendant le demi-cycle positif, la diode est conductrice, mais la sortie est égale à la tension de référence positive appliquée. Pendant le demi-cycle négatif, la diode agit en circuit ouvert et la tension aux bornes du condensateur forme la sortie.
Crampon négatif avec Vr négatif
Un circuit de clampage négatif s’il est polarisé avec une certaine tension de référence négative, cette tension sera ajoutée à la sortie pour augmenter le niveau clampé. En utilisant cela, le circuit du clamper négatif avec une tension de référence négative est construit comme ci-dessous.
La cathode de la diode est connectée avec une tension de référence négative, qui est inférieure à celle de zéro et à la tension de l’anode. Par conséquent, la diode commence à conduire pendant le demi-cycle positif, avant le niveau de tension zéro. Pendant le demi-cycle négatif, la tension aux bornes du condensateur apparaît à la sortie. Ainsi, la forme d’onde est clampée vers la partie négative.
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