डायोड क्लिपर सर्किट: डिजाइन और प्रदर्शन

जैसा कि नाम से पता चलता है, क्लिपर सर्किट का उपयोग तरंग के शेष भाग को विकृत किए बिना इनपुट सिग्नल के एक हिस्से को "क्लिप" करने के लिए किया जाता है। यह एक तरंग आकार देने वाला सर्किट है। यह उन सर्किटों में बहुत उपयोगी हो सकता है जहां इनपुट सिग्नल अपेक्षित एक से अधिक वोल्टेज प्राप्त करता है। इन सर्किटों को डायोड के विन्यास या कार्य के अनुसार विभिन्न तरीकों से लागू किया जा सकता है।

डायोड के कॉन्फ़िगरेशन को बदलकर क्लिपिंग को या तो सकारात्मक या नकारात्मक चक्र से किया जाता है। तो सकारात्मक या नकारात्मक कतरन हैं जिनके आधार पर चक्र को क्लिप किया जा रहा है। यहां हम एक ऑसिलोस्कोप का उपयोग करके विभिन्न प्रकार के कतरनों की व्याख्या और प्रदर्शन करेंगे ।

कतरनी के मुख्य प्रकार हैं:

श्रृंखला सकारात्मक क्लिपर
बायस वोल्टेज के साथ सीरीज पॉजिटिव क्लिपर
श्रृंखला नकारात्मक क्लिपर
बायस वोल्टेज के साथ श्रृंखला नकारात्मक क्लिपर
शंट पॉजिटिव क्लिपर
बायस वोल्टेज के साथ शंट पॉजिटिव क्लिपर
शंट नेगेटिव क्लिपर
बायस वोल्टेज के साथ शंट नेगेटिव क्लिपर
संयुक्त क्लिपर

1. श्रृंखला सकारात्मक क्लिपर

जैसा कि नाम से पता चलता है, यह सर्किट इनपुट सिग्नल के सकारात्मक आधे चक्र को बंद कर देता है । डायोड आउटपुट के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है:

सर्किट को डिजाइन करने के लिए, बस ऊपर दिए गए सर्किट आरेख का पालन करें। डायोड के ऋणात्मक छोर के लिए पहले ट्रांसफॉर्मर के 12 वी टर्मिनल को कनेक्ट करें और डायोड के पॉजिटिव एंड को 10K रेसिस्टर से कनेक्ट करें और फिर ट्रांसफॉर्मर के दूसरे छोर पर ट्रांसफॉर्मर के 0V टर्मिनल को कनेक्ट करें। अब आस्टसीलस्कप के पहले चैनल को इनपुट साइड से और दूसरे चैनल को आउटपुट साइड से कनेक्ट करें। ट्रांसफार्मर और आस्टसीलस्कप चालू करें। और, आपको आउटपुट सिग्नल का पॉजिटिव आधा चक्र बंद दिखाई देगा।

सकारात्मक आधे चक्र के दौरान डायोड रिवर्स पूर्वाग्रह में होता है इसलिए कोई आउटपुट वोल्टेज नहीं होता है, और नकारात्मक आधे चक्र के दौरान डायोड आगे पूर्वाग्रह में चला जाता है और वोल्टेज ड्रॉप आउटपुट के पार होता है। इसलिए हम देखते हैं कि सकारात्मक आधा चक्र बंद हो गया है।

2. बायस वोल्टेज के साथ सीरीज पॉजिटिव क्लिपर

कई बार हमें केवल सिग्नल के एक छोटे से हिस्से को बंद करने की आवश्यकता होती है। ऐसा करने के लिए पूर्वाग्रह वोल्टेज का उपयोग किया जाता है। इसलिए जब हम पूर्वाग्रह वोल्टेज को प्रतिरोध से जोड़ते हैं तो आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज और पूर्वाग्रह वोल्टेज के बीच अंतर होता है। यह कैसे सकारात्मक आधा वांछित वोल्टेज स्तर तक क्लिप है। यदि आप नकारात्मक वोल्टेज (चित्र 2) प्रदान करते हैं, तो यह नीचे दिखाए गए अनुसार नकारात्मक चक्र के कुछ भाग को क्लिप करेगा क्योंकि नकारात्मक वोल्टेज इनपुट वोल्टेज के साथ जोड़ देगा।

3. श्रृंखला नकारात्मक क्लिपर

जैसा कि नाम से पता चलता है, यह सर्किट इनपुट सिग्नल के नकारात्मक आधे चक्र को बंद कर देता है । डायोड आउटपुट के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है:

सर्किट को डिजाइन करने के लिए, बस ऊपर दिए गए सर्किट आरेख का पालन करें। सबसे पहले डायोड के पॉजिटिव एंड में ट्रांसफॉर्मर के 12V टर्मिनल को कनेक्ट करें और डायोड के नेगेटिव एंड को 10K रेसिस्टर से कनेक्ट करें और फिर ट्रांसफॉर्मर के दूसरे छोर पर ट्रांसफॉर्मर के 0V टर्मिनल को कनेक्ट करें। अब आस्टसीलस्कप के पहले चैनल को इनपुट साइड से और दूसरे चैनल को आउटपुट साइड से कनेक्ट करें। ट्रांसफार्मर और आस्टसीलस्कप चालू करें। और, आपको आउटपुट सिग्नल का निगेटिव आधा चक्र बंद दिखाई देगा।

सकारात्मक आधे चक्र के दौरान डायोड आगे के पूर्वाग्रह में होता है, इसलिए वोल्टेज ड्रॉप आउटपुट में होता है और नकारात्मक आधे चक्र के दौरान डायोड रिवर्स बायस में चला जाता है और आउटपुट में कोई आउटपुट वोल्टेज नहीं होता है। इसलिए हम देखते हैं कि नकारात्मक आधा चक्र बंद हो गया है।

4. बायस वोल्टेज के साथ सीरीज नेगेटिव क्लिपर

यह श्रृंखला सकारात्मक पक्षपाती क्लिपर के समान सिद्धांत पर काम करता है। लेकिन यहां नकारात्मक पूर्वाग्रह वोल्टेज का उपयोग सिग्नल के नकारात्मक हिस्से की क्लिपिंग के लिए किया जाता है क्योंकि सकारात्मक पूर्वाग्रह वोल्टेज इनपुट वोल्टेज में जुड़ जाएगा।

5. शंट पॉजिटिव क्लिपर

में शंट / समानांतर क्लिपर, डायोड उत्पादन पक्ष से जुड़ा है और प्रतिरोध इनपुट पक्ष में जुड़ा हुआ है। इसे समानांतर कहा जाता है क्योंकि आउटपुट को डायोड के समानांतर विकसित किया जाता है। सर्किट आरेख नीचे दिखाया गया है:

सर्किट को डिजाइन करने के लिए, ऊपर दिखाए गए सर्किट आरेख का पालन करें। सबसे पहले ट्रांसफार्मर के 12 वी टर्मिनल को 10K रेसिस्टर से कनेक्ट करें और डायोड के पॉजिटिव एंड को इस रेसिस्टर से कनेक्ट करें और फिर ट्रांसफॉर्मर के 0V टर्मिनल को डायोड के नेगेटिव एंड से कनेक्ट करें। अब आस्टसीलस्कप के पहले चैनल को इनपुट साइड से और दूसरे चैनल को आउटपुट साइड से कनेक्ट करें। ट्रांसफार्मर और आस्टसीलस्कप चालू करें। और, आपको आउटपुट सिग्नल का पॉजिटिव आधा चक्र बंद दिखाई देगा ।

सकारात्मक आधे चक्र के दौरान डायोड आगे के पूर्वाग्रह में होता है, इसलिए यह शॉर्ट सर्किट के रूप में कार्य करता है और शॉर्ट सर्किट के मामले में आउटपुट वोल्टेज नहीं होता है। अब नकारात्मक आधे चक्र के दौरान डायोड रिवर्स बायस में चला जाता है और ओपन सर्किट के रूप में कार्य करता है और आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज के बराबर हो जाता है। इसलिए हम देखते हैं कि सकारात्मक आधा चक्र बंद हो गया है ।

6. बायस वोल्टेज के साथ शंट पॉजिटिव क्लिपर

इस प्रकार के क्लिपर भी उसी तरह काम करते हैं जैसे कि पहले चर्चा की गई पक्षपाती कतरनी लेकिन इस बार पूर्वाग्रह वोल्टेज डायोड के साथ जुड़ा हुआ है। इसलिए सकारात्मक पूर्वाग्रह में यह केवल सकारात्मक भाग को क्लिप करता है लेकिन जब यह नकारात्मक रूप से पक्षपाती होता है तो यह नकारात्मक आधा चक्र के कुछ हिस्से को भी बंद कर देता है जैसा कि नीचे चित्र में दिखाया गया है।

7. शंट नेगेटिव क्लिपर

यह फिल्टर शंट पॉजिटिव क्लिपर के समान बनाया गया है, बस डायोड रिवर्स में जुड़ा हुआ है। सर्किट आरेख नीचे दिया गया है:

पहले ट्रांसफॉर्मर के 12V टर्मिनल को 10K रेसिस्टर से कनेक्ट करें और डायोड के नेगेटिव एंड को इस रेसिस्टर से कनेक्ट करें और फिर ट्रांसफॉर्मर के 0V टर्मिनल को डायोड के पॉजिटिव एंड से कनेक्ट करें। अब आस्टसीलस्कप के पहले चैनल को इनपुट साइड से और दूसरे चैनल को आउटपुट साइड से कनेक्ट करें। ट्रांसफार्मर और आस्टसीलस्कप चालू करें। और, आपको आउटपुट सिग्नल का नकारात्मक आधा चक्र बंद दिखाई देगा ।

सकारात्मक आधे चक्र के दौरान डायोड रिवर्स पूर्वाग्रह में होता है, इसलिए यह एक खुले सर्किट के रूप में कार्य करता है और आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज के बराबर हो जाता है। अब नकारात्मक आधे चक्र के दौरान डायोड आगे के पूर्वाग्रह में चला जाता है और शॉर्ट सर्किट के रूप में कार्य करता है और शॉर्ट सर्किट के मामले में आउटपुट वोल्टेज नहीं होता है। इसलिए हम देखते हैं कि नकारात्मक आधा चक्र बंद हो गया है ।

8. बायस वोल्टेज के साथ शंट निगेटिव क्लिपर

वे नकारात्मक पक्षपाती कतरनों की श्रृंखला के समान हैं लेकिन इस बार वोल्टेज डायोड से जुड़ा हुआ है। सकारात्मक चक्र को क्लिप करने के लिए ऋणात्मक चक्र और सकारात्मक पूर्वाग्रह में क्लिपिंग को प्राप्त करने के लिए आपको नकारात्मक पूर्वाग्रह वोल्टेज का उपयोग करना चाहिए।

9. कंबाइनिकल क्लिपर्स

इन कतरनों का उपयोग सकारात्मक और नकारात्मक दोनों चक्रों को किसी स्तर पर बंद करने के लिए किया जाता है । इसे पूरा करने के लिए, दो डायोड विपरीत दिशाओं में उपयोग किए जाते हैं। कतरन को नियंत्रित करने के लिए एक पूर्वाग्रह वोल्टेज लागू किया जा सकता है ताकि कतरन इनपुट और पूर्वाग्रह वोल्टेज के बीच वोल्टेज अंतर के लिए किया जाए। सर्किट आरेख नीचे दिया गया है:

बस ऊपर दिखाए गए सर्किट आरेख का पालन करें। यह सर्किट उपरोक्त समानांतर / शंट सर्किट के समान है लेकिन हमने यहां दो डायोड का उपयोग किया है। हमने पूर्वाग्रह वोल्टेज का उपयोग किए बिना सर्किट बनाया है, इसलिए आउटपुट में दोनों चक्रों को बंद कर दिया जाएगा।

सकारात्मक आधे चक्र के दौरान D2 अग्रगामी होता है और D1 रिवर्स पूर्वाग्रह में होता है। तो D2 शॉर्ट सर्किट हो जाएगा और D1 ओपन सर्किट होगा। और इसी तरह नकारात्मक आधे चक्र के लिए उपरोक्त स्थिति विपरीत होगी। लेकिन आउटपुट वोल्टेज अंतर स्तर पर होगा और जैसा कि हमने पूर्वाग्रह वोल्टेज का उपयोग नहीं किया है, इसलिए दोनों चक्र बंद हो जाएंगे।