Circuits d'écrêtage de diodes
Les circuits d'écrêtage de diodes sont des circuits électroniques qui utilisent des diodes pour limiter ou contrôler l'amplitude d'un signal électrique. Ce sont des circuits électriques contenant une ou plusieurs diodes qui coupent les signaux d'entrée. La sortie dépend à la fois de la direction de la diode et des signaux d'entrée. Dans le circuit ci-dessous, une diode tournée vers le bas est connectée en série avec la résistance R 1 pour limiter la moitié positive du signal d’entrée.
Principe de fonctionnement et classifications
Le principe de fonctionnement est essentiellement le fonctionnement des diodes dans le circuit. La diode ne conduit pas à des tensions inférieures à la valeur de coupure de 0,7 V. Dès que la tension de coupure est dépassée, le courant commence à circuler et la chute de tension reste à la même valeur. En condition de polarisation inverse, la diode agit comme un circuit ouvert et aucun signal d'entrée ne peut traverser la diode dans cet état et est réfléchi à la sortie en contournant la diode connectée en parallèle. L'écrêtage des tensions peut être de différents types. Ceux-ci sont discutés ci-dessous :
- Tondeuse à diode positive
- Tondeuse à diode négative
- Tondeuse à diodes positives et négatives
- Tondeuse à diode à polarisation positive
- Tondeuse à diode à polarisation négative
- Coupe-biais positif et négatif
- Coupe-diode Zener
- Tondeuse pleine onde à diode Zener
Coupe-bordures à diode positive
Un circuit d'écrêtage de diode positive coupe sélectivement la moitié positive du signal CA d'entrée. Un circuit d'ajustement de diode positive limite sélectivement les demi-cycles positifs d'un signal d'entrée, permettant à la partie supérieure à un certain seuil de passer tout en atténuant le reste du signal.
La diode reste éteinte jusqu'à ce que la tension alternée positive dépasse environ 0,7 V. Une fois que la diode entre dans l'état conducteur, quelle que soit la tension d'entrée, une chute de tension directe est maintenue aux bornes de la diode. La forme de demi-cycle positif de la forme d’onde de sortie semble plate. Dans le demi-cycle négatif, la diode reste en condition de polarisation inverse et agit comme un circuit ouvert. En conséquence, la totalité du signal d’entrée apparaît au niveau de la diode. Ce circuit n'atténue le signal d'entrée que pendant les demi-cycles positifs. Toute tension supérieure à +0,7 V sera coupée.
Coupe-diodes négatives
L'écrêtage négatif de la diode est un processus dans lequel une diode est utilisée pour limiter l'amplitude du signal en supprimant ou en écrêtant une partie du signal.
Le circuit d'écrêtage négatif coupe les tensions pendant les demi-cycles négatifs. Le mécanisme de fonctionnement est similaire au circuit de coupure positive de la diode, sauf que la polarisation de la diode est inversée. La tension négative est limitée à -0,7 V par le circuit de coupure négative. Toute valeur de tension inférieure à ce seuil sera atténuée.
Coupe-diodes positives et négatives
Les clips de circuit positifs et négatifs sont des composants de circuit qui peuvent limiter ou contrôler l'amplitude d'un signal électrique en laissant passer uniquement certains courants positifs ou négatifs tout en réduisant ou en supprimant le reste.
La combinaison de circuits d'écrêtage positifs et négatifs donne lieu à un circuit d'écrêtage intégré qui limite efficacement l'amplitude de tension dans les circuits positifs et négatifs. Les diodes sont disposées dans une configuration antiparallèle, l'une conductrice et l'autre non conductrice. Dans l'alternance positive, la diode D 1 s'allume et conduit et D 2 s'éteint ou reste ouvert. Lors d’une circulation négative, le processus inverse se produit. Les demi-cycles positifs de la forme d'onde de sortie affichent une amplitude maximale de +0,7 V tandis que les demi-cycles négatifs affichent une amplitude minimale de -0,7 V.
Tondeuse à diode à polarisation positive
Un écrêteur de diode de polarisation de cycle positif coupe l'amplitude des cycles de tension positive dans un signal électrique. La disposition est illustrée ci-dessous :
Le but du circuit ci-dessus est de limiter la tension au-dessus de +0,7+V BIAIS . Un hacheur de diode à polarisation de cycle positif est un élément de circuit qui limite sélectivement l'amplitude des demi-cycles positifs du signal d'entrée.
La chute de tension directe limite uniquement la limite de tension définie par les circuits de compensation des diodes. La tension de polarisation est utilisée en série avec la diode pour augmenter la tension de démarrage. La cathode de la diode est maintenue au potentiel zéro, mais une tension de +0,7 V est nécessaire pour produire une polarisation directe sur l'anode. Par conséquent, la condition de polarisation directe nécessite une tension de +0,7+V BIAIS .
Tondeuse à diode à polarisation négative
Un hacheur de diode à polarisation négative est une configuration de circuit courante utilisée pour limiter l'amplitude d'un signal d'entrée dans les systèmes électroniques.
Une tension de polarité inversée appliquée en série avec la diode est similaire à la coupure d'une diode polarisée positivement. Le processus d'écrêtage facilite l'application d'une polarisation inverse à la diode, mais la diode nécessite une tension plus élevée pour la polarisation directe que si elle était non polarisée. Ce circuit limite les tensions inférieures à -0,7 V BIAIS .
Coupe-biais positifs et négatifs
Des diodes polarisées positives et négatives sont utilisées pour réduire efficacement les moitiés positives et négatives. La tension de polarisation sur chaque branche peut varier en fonction des exigences spécifiques. Ces coupe-diodes fonctionnent dans les moitiés positives et négatives.
La coupure se produit respectivement à +3,7 V et -5,7 V pour les circuits positifs et négatifs, lors de l'utilisation des seuils +0,7 V et -0,7 V.
Coupe-diode Zener
Un écrêteur à diode Zener est un composant couramment utilisé pour limiter l'amplitude du signal dans les systèmes électroniques.
Un circuit d'écrêtage nécessite une entrée de tension de polarisation, ce qui augmente à la fois la complexité et le coût du circuit. Une diode Zener fonctionne exactement comme une diode dans un arrangement de polarisation directe. Lorsqu'elle est polarisée en inverse, la diode Zener commence à conduire l'électricité une fois que la tension dépasse la valeur de tension Zener. Les deux cycles sont coupés à l'aide d'une diode Zener. Dans les cycles négatifs, la diode Zener fonctionne en dessous de cette chute de tension directe, et dans les cycles positifs, au-dessus de la tension Zener (V AVEC ).
Tondeuse pleine onde à diode Zener
L'image ci-dessous montre un clipper pleine onde basé sur deux diodes Zener. Dans ce circuit, les deux circuits sont limités par des diodes Zener avec des tensions Zener (V AVEC ). En termes simples, Z D1 est utilisé pour limiter les demi-cycles positifs à V Z1 et V Z2 , tandis que Z D2 est utilisé pour limiter les demi-cycles négatifs à V Z1 et V Z2 .
Conclusion
La fonction du circuit clipper à diode est de limiter ou d'égaliser la tension à une certaine limite. Le réglage ou la modification du niveau de la forme d'onde de sortie dépend à la fois des caractéristiques du signal d'entrée et des caractéristiques du circuit.