Circuit d'écrêtage de diode :examen approfondi des différents types de circuits d'écrêtage

Un écrêteur de tension à diode

Source :Wikimedia Commons

Vous traitez des projets électroniques qui impliquent que vous le protégiez d'un pic de haute tension ?

Ensuite, il serait utile d'utiliser un circuit d'écrêtage à diode. Et c'est parce qu'il vous permet de réguler votre forme d'onde.

Mais comme la plupart des circuits, il a un principe de fonctionnement que vous devez comprendre. De cette façon, il est plus facile d'utiliser l'appareil. De plus, il existe différentes catégories de circuits d'écrêtage.

La bonne nouvelle est :

Nous avons discuté de tout cela et plus encore dans cet article. Alors, restez dans les parages.

Qu'est-ce qu'un circuit d'écrêtage de diode ?

Un écrêteur de forme d'onde à diode

Source :Wikimedia Commons

L'écrêteur à diode est un circuit de mise en forme d'onde. Et cela fonctionne en prenant une forme d'onde d'entrée. Ensuite, il coupe les deux moitiés, la moitié supérieure ou inférieure, selon les caractéristiques de la diode. Vous pouvez également appeler cet appareil un limiteur à diodes.

Lorsque l'écrêteur à diode coupe ou écrête un signal d'entrée, il génère une forme d'onde de sortie. Et cette forme d'onde ressemblera à une version plate de l'entrée. Ainsi, vous pouvez utiliser le circuit d'écrêtage de diodes pour différentes applications afin de reformer une forme d'onde d'entrée avec des diodes Schottky et de signal.

Ou le circuit utilise des diodes Zener pour fournir une protection contre les surtensions. Par conséquent, l'écrêteur de diodes protégera le circuit contre les pointes de tension élevées. De cette façon, cela garantira que la tension de sortie ne dépasse pas un niveau particulier.

Cela dit, une résistance et une diode idéale sont les composants essentiels dont vous avez besoin pour construire un circuit d'écrêtage. Mais pendant que vous y êtes, il est essentiel d'ajouter une batterie CC. Ensuite, vous pouvez fixer votre niveau d'écrêtage à un montant préféré.

Comment fonctionne un circuit d'écrêtage de diode ?

Le principe de fonctionnement du circuit d'écrêtage à diode est similaire à celui de la diode. Il permet au courant de passer à travers lui-même, bloquant la tension - lorsque la diode est polarisée en direct.

De plus, aucun courant ne traverse la diode lorsqu'elle est polarisée en inverse. Par conséquent, la tension aux bornes de sa borne restera inchangée.

Catégorie de tondeuses

En règle générale, nous avons deux catégories générales de clippers :parallèle et série. Une configuration similaire se produit lorsque la diode est branchée parallèlement à la charge. Et la configuration en série est lorsqu'une diode et un engrenage sont en séquence.

Écrêteur à diode positive

Écrêteur à diode positive

Source :Tutorielspoint

Lorsque vous avez un écrêteur positif, vous remarquerez que les demi-cycles positifs de la tension d'entrée sont absents.

De plus, si votre diode est en série avec la charge, vous aurez une polarisation inverse pendant le demi-cycle positif de la forme d'onde d'entrée. En conséquence, le circuit de diode coupera le demi-cycle positif. Et la tension de sortie conservera 0 Volt.

Ensuite, lorsque votre entrée a un cycle négatif, votre diode sera polarisée en direct. Par conséquent, vous verrez le demi-processus négatif dans la sortie.

Cela dit, lorsque votre diode est parallèle à la charge, c'est l'inverse qui se produit. En d'autres termes, la diode sera polarisée en direct pendant le demi-cycle positif. Et la diode se comportera comme un interrupteur fermé. Par conséquent, la diode conduira fortement. Par conséquent, la chute de tension aux bornes de la résistance de charge ou de la diode sera nulle.

Ainsi, la valeur de la tension de sortie pendant les demi-cycles positifs est nulle. Et lorsque le signal d'entrée a un demi-cycle négatif, votre diode sera polarisée en inverse. Par conséquent, il agira comme un interrupteur ouvert. Et la tension d'entrée totale s'affichera à travers la résistance de charge ou la diode (si la charge de résistance est supérieure à la résistance).

Ainsi, vous pouvez dire que le circuit agit comme un diviseur de tension. Et il a une tension de sortie de [R_L / R + R_L ] V_MAX =-V_MAX (lorsque RL )

Écrêteur de diodes négatives

Écrêteur à diode négative

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Le circuit d'écrêtage à diode négative ressemble plus à l'inverse de l'écrêtage positif. Ainsi, lorsque votre diode est polarisée en direct et que la forme d'onde sinusoïdale a un cycle négatif, elle la coupe à -0,7 volts.

De plus, lorsque la diode est polarisée en inverse, elle permet au demi-cycle positif de s'écouler sans être affecté. Par conséquent, vous aurez un circuit d'écrêtage négatif lorsque votre diode limite le demi-cycle négatif de la tension d'entrée.

La diode peut-elle couper les deux cycles ? Oui il peut. Et vous pouvez commencer par établir une connexion parallèle inverse de deux diodes. Par conséquent, la première diode (D1) coupera le demi-cycle positif de la forme d'onde d'entrée sinusoïdale. Par contre, la seconde diode (D2) coupera l'alternance négative.

Par conséquent, vous pouvez utiliser les circuits d'écrêtage de diodes pour écrêter le demi-cycle négatif, le demi-cycle positif ou les deux. Cela dit, vos formes d'onde de sortie seront nulles, si vous utilisez des diodes idéales. Mais lorsque vous avez une polarisation directe, vous remarquerez une chute de tension aux bornes des diodes. Par conséquent, les points d'écrêtage se produiront à +0,7 volts et -0,7 volts.

Mais vous pouvez obtenir une valeur supérieure au seuil de ±0,7 volt. Et vous pouvez y parvenir en ajoutant une polarisation de tension à la diode.

Ou vous pouvez relier plusieurs diodes en série pour créer des multiples de 0,7 Volts.

Tondeuse combinée

Écrêteur à diode combiné

Source :Researchgate

Le clipper combiné est pratique lorsque vous devez couper une partie du demi-cycle positif et négatif de la tension d'entrée. Ainsi, lorsque votre tension d'entrée est supérieure à la tension de la première batterie (+V1) du D1, il y a une forte conduction.

Mais, votre D2 sera biaisé en sens inverse.

Par conséquent, vous verrez la tension de sortie ou +V1 à travers la sortie.

En ce qui concerne le signal de tension d'entrée négatif, votre diode (D1) restera polarisée en inverse. Ensuite, le +V1 durera un certain temps. Ensuite, le signal d'entrée dépassera le +V1.

De plus, la deuxième diode, ou D2, aura une forte conduction. Mais cela ne se produit que lorsque la tension d'entrée est supérieure à l'amplitude de la tension de la batterie V2.

Ainsi, la sortie restera à -V2 pendant le cycle négatif. Et cela s'applique tant que le -V2 est inférieur à la tension du signal d'entrée.

Circuits d'écrêtage de diode polarisés

Circuit d'écrêtage de diode polarisé

Source :Tutorielspoint

Une tension de polarisation est essentielle pour générer des circuits d'écrêtage à diodes pour des formes d'onde de tension à différents niveaux. Donc, si vous voulez que votre diode soit polarisée en direct pour la conduction, votre V_BIAS + 0,7 V doit être inférieur à la série de tension aux bornes de la combinaison en série.

Par exemple, si vous réglez votre V_BIAS niveau à 5,5 Volts, il ne peut y avoir de polarisation directe que lorsque la tension à la polarisation directe est supérieure à 5,5 + 0,7 =6,2 Volts. Par conséquent, le circuit écrêtera tous les niveaux de tension supérieurs à ce point de polarisation.

Écrêtage de diode de polarisation négative

Lorsque vous faites varier la tension de polarisation de la diode, vous obtenez un niveau de limitation de diode ou un écrêtage de diode différent. Ainsi, vous pouvez utiliser deux diodes d'écrêtage polarisées si vous souhaitez écrêter les demi-cycles négatifs et positifs.

De plus, il est essentiel de noter que vous n'avez pas besoin de la même tension de polarisation pour l'écrêtage des diodes positives et négatives. Par exemple, votre tension de polarisation positive pourrait être de 8 volts, tandis que la tension de polarisation négative est de 10.

Écrêtage de diode de polarisation positive

Vous pouvez commencer par inverser la tension de polarisation et la diode de votre batterie. Par conséquent, lorsque la diode conduit au cycle négatif de la forme d'onde de sortie, le V_BIAS restera à un certain niveau.

Écrêtage de diode de divers niveaux de polarisation

La diode (D1) conduira lorsque la tension du demi-cycle positif atteint +4,7 V. Ensuite, il limitera la forme d'onde à +4,7 V.

Aussi, pour que le D2 soit conducteur, la tension doit atteindre -6,7V. Par conséquent, le circuit écrêtera automatiquement toutes les tensions négatives inférieures à -6,7 V et les tensions positives supérieures à +4,7 V.

Cela dit, assurez-vous de ne pas régler les niveaux d'écrêtage des diodes trop bas ou une forme d'onde d'entrée trop élevée. Ou vous aurez une forme d'onde en forme d'onde carrée lorsque le circuit supprimera les deux pics de forme d'onde.

Circuits d'écrêtage à diode Zener

Une tension de polarisation garantit que vous pouvez contrôler avec précision la forme d'onde de tension qui se coupe. Mais l'inconvénient d'utiliser des circuits d'écrêtage à diodes polarisés en tension est d'utiliser une source de batterie à force électromotrice supplémentaire. Par conséquent, vous pouvez utiliser des diodes Zener à la place.

Les diodes Zener fonctionnent spécifiquement dans la région de claquage polarisée en inverse. Par conséquent, il est idéal pour les applications d'écrêtage de diode Zener ou de régulation de tension.

Lorsque le Zener conduit, il se comporte comme une diode au silicium ordinaire avec une chute de tension directe de 700 mV (0,7 V) dans la région directe. De plus, en polarisation inverse, la tension reste bloquée. Et cela reste jusqu'à ce que la tension de claquage des diodes Zener atteigne.

La forme d'onde s'écrête à la tension Zener lorsque le circuit à diode Zener est en polarisation inverse. De plus, le cours agit comme une diode régulière avec sa valeur de jonction de 0,7 V pendant le demi-cycle négatif.

Applications du circuit d'écrêtage de diode

Vous pouvez utiliser les circuits d'écrêtage de diodes dans les applications suivantes :

• Blocs d'alimentation
• Élimine les ondulations excessives dans les signaux qui dépassent un niveau de bruit particulier dans les émetteurs FM
• Il ajuste les formes d'onde existantes et en crée de nouvelles
• Vous pouvez l'utiliser comme une diode de roue libre qui protège les transistors des effets transitoires.
• Restriction de la tension d'entrée dans un appareil

Derniers mots

Un circuit d'écrêtage à diode limite, empêche ou coupe efficacement la tension ou la forme d'onde du signal d'entrée en dessous ou au-dessus d'un niveau spécifique. Et il existe différents types de circuits d'écrêtage, selon ce que vous souhaitez obtenir.

Cela dit, que pensez-vous du sujet ?

Avez-vous besoin d'aide pour obtenir le meilleur circuit d'écrêtage de diodes pour votre projet ?

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