Anteriorment vam aprendre sobre els circuits Clipper, que s’utilitzen per retallar la part positiva o negativa de la forma d’ona alternativa. Avui coneixerem els circuits Clamper que s’utilitzen per fixar el nivell de CC del senyal de sortida sense distorsionar la forma d’ona, és a dir, que són circuits de canvi de nivell. Es pot dissenyar mitjançant condensador, díode i resistència. La diferència entre un clipper i un clamper és que el circuit de clipper canvia la forma de la forma d'ona, però el clamper només manipula el nivell de CC del senyal de sortida.
En triar la resistència i el condensador, heu de tenir en compte el temps de descàrrega del condensador, ja que manté el període de temps de la forma d'ona. Ha de ser bastant més gran que la meitat del període de temps perquè el condensador es descarregui lentament. El condensador electrolític no s’ha d’utilitzar en circuits de clamper perquè es carreguen i es descarreguen lentament. El temps de descàrrega (
t (Tau) = RC
On R és la resistència utilitzada al circuit i C és la capacitat del condensador.
Hi ha principalment tres tipus de circuits de clamper basats en el clamping:
- Clamper positiu
- Clamper negatiu
- Clamper esbiaixat
Clamper positiu
Quan el cicle negatiu es fixa / es desplaça per sobre del nivell de voltatge zero, el circuit de clamper s’anomena Positive Clamper perquè tot el senyal es desplaça cap al costat positiu. És un circuit molt senzill de dissenyar, només heu de seguir el diagrama del circuit següent:
Primer, connecteu el pin de 12V (font CA) del transformador al condensador i, a continuació, connecteu el terminal negatiu del díode a l’altre terminal del condensador i el terminal positiu al pin 0V del transformador. Ara connecteu una resistència de 10K en paral·lel al díode. Connecteu el canal A de l'oscil·loscopi al costat d'entrada i el canal B al costat de sortida tal com es mostra a la figura. Ara ja esteu a punt. Engegueu el transformador i l'oscil·loscopi i ajusteu els dos canals a la línia 0V i veureu que el canal B es desplaça cap amunt, tal com es mostra a continuació:
Durant el primer semicicle positiu, el díode es polaritza inversament i el condensador no es carrega al valor màxim. Però durant el mig cicle negatiu, el díode es polaritza cap endavant i el condensador es carrega al seu valor màxim V m. I el voltatge de sortida es converteix en:
V o = V i + V m
Aquí V i és la tensió d’entrada, V o és la tensió de sortida i V m és la tensió màxima a la qual es carrega el condensador. Per tant, la sortida es desplaça en un nivell de + V m. Aquest desplaçament només depèn de la càrrega emmagatzemada pel condensador.
Clamper negatiu
Quan el cicle positiu es fixa / es desplaça per sota del nivell de voltatge zero, el circuit de clamper es denomina Clamper negatiu perquè tot el senyal es desplaça cap al costat negatiu. A continuació es mostra el diagrama de circuits per construir un clamp negatiu:
Primer, connecteu el pin de 12V (font CA) del transformador al condensador i, a continuació, connecteu el terminal positiu del díode a l’altre terminal del condensador i el terminal negatiu al pin 0V del transformador. Ara connecteu una resistència de 10K en paral·lel al díode. Connecteu el canal A de l'oscil·loscopi al costat d'entrada i el canal B al costat de sortida tal com es mostra a la figura. Ara ja esteu a punt. Engegueu el transformador i l’oscil·loscopi i ajusteu els dos canals a la línia 0V i veureu que el canal B es desplaça cap avall tal com es mostra a la figura següent. El canal A és de color groc i el canal B és de color blau.
Durant el primer cicle de mitja positiva el díode està polaritzat directament i el condensador es carreguin al valor de pic V m i durant el mig cicle negatiu de l'díode es polaritza inversament i actua com un circuit obert. Per tant, la tensió de sortida es converteix en:
V o = V i + V m
Aquí V i és la tensió d’entrada, V o és la tensió de sortida i V m és la tensió màxima a la qual es carrega el condensador. Per tant, la sortida es desplaça en un nivell de –V m perquè és la tensió negativa. Aquest desplaçament només depèn de la càrrega emmagatzemada pel condensador.
Clamper esbiaixat
Un clamper esbiaixat no és res diferent dels clampers positius i negatius comentats anteriorment. Només consisteix en una tensió de polarització amb díode.
Per tant, si connecteu el voltatge de polarització amb un clamper positiu, s’afegeix amb el voltatge de sortida i canviarà a un nivell més positiu a mesura que el voltatge de polarització.
I si connecteu el voltatge de polarització amb un clamper negatiu, només s’afegeix amb el voltatge de sortida i canvia a un nivell més negatiu a mesura que el voltatge de polarització.
Però recordeu que si connecteu un voltatge de biaix negatiu amb un clamper positiu, en lloc de canviar al nivell positiu, canviarà a algun nivell negatiu perquè es restarà del voltatge de sortida.
I si connecteu un voltatge de biaix positiu amb un clamper negatiu, en lloc de canviar al nivell negatiu, passarà a un nivell positiu perquè es restarà del voltatge de sortida.
Hem dissenyat un clamper positiu amb un voltatge de biaix positiu inferior.
El clamper negatiu també es pot dissenyar de la mateixa manera només invertint el díode i la tensió de polarització.
El voltatge de biaix pot ser de qualsevol valor, però recordeu que no hauria de ser superior ni igual al voltatge d’entrada perquè, en aquest cas, no obtindreu cap sortida, o bé es pot invertir la subjecció.