Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
В электронике клипер – это схема, предназначенная для ограничения сигнала до заранее заданного уровня опорного напряжения. Клипер не искажает оставшуюся часть приложенной формы сигнала. Отсечные схемы используются для выделения части волновой формы сигнала, находящейся выше или ниже заданного уровня опорного напряжения, с целью передачи. Отсечение может выполняться по одному или двум уровням. Клипер может удалять определенные участки произвольной формы волны вблизи положительных или отрицательных пиков, или обоих. Отсечение изменяет форму волны и ее спектральный состав. Клипер состоит из линейных элементов, таких как резисторы, и нелинейных элементов, таких как диоды или транзисторы, но не содержит элементов накопления энергии, таких как конденсаторы. Отсечные схемы также называются слайсерами или амплитудными селекторами.
In electronics, a clipper is a circuit designed to prevent a signal from exceeding a predetermined reference voltage level. A clipper does not distort the remaining part of the applied waveform. Clipping circuits are used to select, for purposes of transmission, that part of a signal waveform which lies above or below the predetermined reference voltage level. Clipping may be achieved either at one level or two levels. A clipper circuit can remove certain portions of an arbitrary waveform near the positive or negative peaks or both. Clipping changes the shape of the waveform and alters its spectral components. A clipping circuit consists of linear elements like resistors and non linear elements like diodes or transistors, but it does not contain energy storage elements like capacitors. Clipping circuits are also called slicers or amplitude selectors.
Диодный клипер
Простой диодный ограничитель может быть собран из диода и резистора. Он отсекает либо положительную, либо отрицательную полуволну в зависимости от направления включения диода. Простая схема ограничивает сигнал при нулевом напряжении (или, точнее, при небольшом прямом напряжении на открытом диоде), но уровень ограничения можно установить на любое желаемое значение, добавив опорное напряжение. На схеме показан пример с положительным опорным напряжением, однако опорное напряжение может быть как положительным, так и отрицательным для ограничения как положительной, так и отрицательной полуволн, что дает в сумме четыре возможных конфигурации. Самая простая схема для получения опорного напряжения – делитель напряжения на резисторах, подключенный между шинами питания. Эту схему можно улучшить, заменив нижний резистор на стабилитрон с напряжением пробоя, равным требуемому опорному напряжению. Стабилитрон выполняет функцию регулятора напряжения, стабилизируя опорное напряжение при изменении напряжения питания и нагрузки.
A simple diode clipper can be made with a diode and a resistor. This will remove either the positive, or the negative half of the waveform depending on the direction the diode is connected. The simple circuit clips at zero voltage (or to be more precise, at the small forward voltage of the forward biased diode) but the clipping voltage can be set to any desired value with the addition of a reference voltage. The diagram illustrates a positive reference voltage but the reference can be positive or negative for both positive and negative clipping giving four possible configurations in all. The simplest circuit for the voltage reference is a resistor potential divider connected between the voltage rails. This can be improved by replacing the lower resistor with a zener diode with a breakdown voltage equal to the required reference voltage. The zener acts as a voltage regulator stabilising the reference voltage against supply and load variations.
Диод Зенера
В схеме на рисунке справа два диода Зенера используются для ограничения напряжения VIN. Напряжение в любом направлении ограничивается напряжением обратного пробоя плюс прямым падением напряжения на одном диоде Зенера.
In the example circuit on the right, two zener diodes are used to clip the voltage VIN. The voltage in either direction is limited to the reverse breakdown voltage plus the forward voltage drop across one zener diode.
Точная клиппер-оптико-усилитель
Для очень малых значений напряжения отсечки на сигналах низкого уровня, вольт-амперная характеристика диода может приводить к нечеткому началу отсечения. Высокоточные клипперы можно реализовать, поместив устройство отсечки в контур обратной связи операционного усилителя аналогично точным выпрямителям.
For very small values of clipping voltage on low level signals the I V curve of the diode can result in clipping onset that is not very sharp. Precision clippers can be made by placing the clipping device in the feedback circuit of an operational amplifier in a manner similar to precision rectifiers.
Комбинированный двухуровневый диодный клипер
Сигнал может быть ограничен двумя уровнями, используя оба типа диодных обрезчиков в комбинации.
The signal can be clipped to between two levels by using both types of diode clippers in combination.
Сцепная схема
Клепаторная схема – это не отсекатель, но простая диодная версия имеет схожую топологию с отсекателем, за исключением того, что резистор заменен конденсатором. Клепаторная схема фиксирует либо положительные, либо отрицательные пики на определенном уровне напряжения (определяемом напряжением смещения), а не отсекает их.
A clamper circuit is not a clipper, but the simple diode version has a similar topology to a clipper with the exception that the resistor is replaced with a capacitor. The clamper circuit fixes either the positive or negative peaks at a fixed voltage (determined by the biasing voltage) rather than clipping them off.