Circuito de corte de diodo:uma análise detalhada de diferentes tipos de circuitos de corte

Um cortador de tensão de diodo

Fonte:Wikimedia Commons

Você lida com projetos eletrônicos que envolvem protegê-lo de um pico de alta tensão?

Então, ajudaria se você usasse um circuito de corte de diodo. E é porque permite regular sua forma de onda.

Mas, como a maioria dos circuitos, tem um princípio de funcionamento que você precisa entender. Dessa forma, é mais fácil operar o dispositivo. Além disso, existem diferentes categorias de circuitos de corte que existem.

A boa notícia é:

Discutimos tudo isso e muito mais neste artigo. Então, fique por perto.

O que é um circuito de corte de diodo?

Um cortador de forma de onda de diodo

Fonte:Wikimedia Commons

O clipper de diodo é um circuito de modelagem de onda. E funciona tomando uma forma de onda de entrada. Em seguida, ele corta as duas metades, a metade superior ou inferior, dependendo das características do diodo. Você também pode chamar este dispositivo de limitador de diodo.

Quando o clipper de diodo corta ou corta um sinal de entrada, ele gera uma forma de onda de saída. E esta forma de onda parecerá uma versão plana da entrada. Assim, você pode usar o circuito de recorte de diodo para diferentes aplicações para reformar uma forma de onda de entrada com diodos Schottky e de sinal.

Ou o circuito usa diodos Zener para fornecer proteção contra sobretensão. Consequentemente, o clipper de diodo protegerá o circuito contra picos de alta tensão. Dessa forma, garantirá que a tensão de saída não ultrapasse um determinado nível.

Dito isto, um resistor e um diodo ideal são os componentes essenciais que você precisa para construir um circuito de corte. Mas enquanto você está nisso, é vital adicionar uma bateria dc. Em seguida, você pode corrigir seu nível de recorte para um valor preferido.

Como funciona um circuito de corte de diodo?

O princípio de funcionamento do circuito de corte de diodo é semelhante ao do diodo. Ele permite que a corrente passe por si mesmo, grampeando a tensão – quando o diodo está polarizado diretamente.

Além disso, nenhuma corrente flui através do diodo quando está polarizado inversamente. Portanto, a tensão em seu terminal permanecerá inalterada.

Categoria de Clippers

Normalmente, temos duas categorias gerais de clippers:paralelo e série. Uma configuração semelhante é quando o diodo é ramificado paralelo à carga. E a configuração em série é quando um diodo e uma engrenagem estão em sequência.

Cortador de diodo positivo

Cortador de diodo positivo

Fonte:Tutorialspoint

Quando você tem um clipper positivo, notará que os meios ciclos positivos da tensão de entrada estão ausentes.

Além disso, se o seu diodo estiver em série com a carga, você terá uma polarização reversa durante o meio ciclo positivo da forma de onda de entrada. Como resultado, o circuito de diodo cortará o meio ciclo positivo. E a tensão de saída reterá 0 Volts.

Então, quando sua entrada tiver um ciclo negativo, seu diodo será polarizado diretamente. Assim, você verá a metade negativa do processo na saída.

Dito isto, quando seu diodo está paralelo à carga, acontece o oposto. Em outras palavras, o diodo será polarizado diretamente durante o semiciclo positivo. E o diodo se comportará como uma chave fechada. Consequentemente, o diodo conduzirá fortemente. Portanto, a queda de tensão na resistência de carga ou diodo será zero.

Assim, o valor da tensão de saída durante os semiciclos positivos é zero. E quando o sinal de entrada tem um meio ciclo negativo, seu diodo estará reversamente polarizado. Consequentemente, ele atuará como um interruptor aberto. E a tensão de entrada total será exibida na resistência de carga ou diodo (se a carga de resistência for maior que a resistência).

Então, você pode dizer que o circuito atua como um divisor de tensão. E tem uma tensão de saída de [R_L /R + R_L ] V_MAX =-V_MAX (quando RL )

Cortador de diodo negativo

Aparador de diodo negativo

Fonte:Wikimedia Commons

O circuito de corte de diodo negativo é mais parecido com o inverso do corte positivo. Portanto, quando seu diodo está polarizado diretamente e a forma de onda senoidal tem um ciclo negativo, ele o corta para -0,7 Volts.

Além disso, quando o diodo está reversamente polarizado, ele permite que o meio ciclo positivo flua sem ser afetado. Portanto, você terá um circuito clipper negativo quando seu diodo limitar o meio ciclo negativo da tensão de entrada.

O diodo pode cortar os dois ciclos? Sim pode. E você pode começar fazendo uma conexão paralela inversa de dois diodos. Consequentemente, o primeiro diodo (D1) cortará o meio ciclo positivo da forma de onda de entrada senoidal. Por outro lado, o segundo diodo (D2) cortará o meio ciclo negativo.

Portanto, você pode usar os circuitos de corte de diodo para cortar o meio ciclo negativo, o meio ciclo positivo ou os dois. Dito isso, suas formas de onda de saída serão zero - se você usar diodos ideais. Mas quando você tem uma polarização direta, notará uma queda de tensão nos diodos. Portanto, os pontos de corte ocorrerão em +0,7 volts e -0,7 volts.

Mas você pode obter um valor mais alto que o limite de ±0,7 volts. E você pode conseguir isso adicionando uma polarização de tensão ao diodo.

Ou você pode conectar vários diodos em série – para criar múltiplos de 0,7 Volts.

Aparador de Combinação

Cortador de diodo de combinação

Fonte:Researchgate

O aparador combinado é útil quando você precisa cortar uma parte do meio ciclo positivo e negativo da tensão de entrada. Portanto, quando sua tensão de entrada estiver acima da tensão da primeira bateria (+V1) do D1, há condução pesada.

Mas, seu D2 será polarizado inversamente.

Assim, você verá a tensão de saída ou +V1 na saída.

Quando se trata do sinal de tensão de entrada negativa, seu diodo (D1) permanecerá polarizado reversamente. Então, o +V1 durará por um tempo. Depois, o sinal de entrada ultrapassará o +V1.

Além disso, o segundo diodo, ou D2, terá condução pesada. Mas isso só acontece quando a tensão de entrada é maior que a magnitude da tensão da bateria V2.

Assim, a saída permanecerá em -V2 durante o ciclo negativo. E isso se aplica desde que o -V2 seja menor que a tensão do sinal de entrada.

Circuitos de corte de diodo polarizado

Circuito de corte de diodo polarizado

Fonte:Tutorialspoint

Uma tensão de polarização é essencial para gerar circuitos de corte de diodo para formas de onda de tensão em vários níveis. Portanto, se você deseja que seu diodo seja polarizado diretamente para condução, seu V_BIAS + 0,7 V deve ser menor que a série de tensão na combinação em série.

Por exemplo, se você definir seu V_BIAS nível de 5,5 Volts, só pode haver uma polarização direta quando a tensão na polarização direta for mais significativa que 5,5 + 0,7 =6,2 Volts. Portanto, o circuito cortará todos os níveis de tensão acima desse ponto de polarização.

Recorte de diodo de polarização negativa

Ao variar a tensão de polarização do diodo, você obterá um nível de limitação de diodo ou um corte de diodo diferente. Portanto, você pode usar dois diodos de corte polarizados se quiser cortar os semiciclos negativos e positivos.

Além disso, é vital observar que você não precisa da mesma tensão de polarização para o corte de diodo positivo e negativo. Por exemplo, sua tensão de polarização positiva pode ser de 8 Volts, enquanto a tensão de polarização negativa é de 10.

Corte de diodo de polarização positiva

Você pode começar invertendo a tensão e o diodo de polarização da bateria. Consequentemente, quando o diodo conduz no ciclo negativo da forma de onda de saída, o V_BIAS permanecerá em um determinado nível.

Corte de diodo de vários níveis de polarização

O diodo (D1) conduzirá quando a tensão do meio ciclo positivo atingir +4,7V. Em seguida, ele restringirá a forma de onda a +4,7V.

Além disso, para o D2 conduzir, a tensão deve atingir -6,7V. Portanto, o circuito cortará automaticamente todas as tensões negativas abaixo de -6,7 V e tensões positivas acima de +4,7 V.

Dito isso, certifique-se de não definir os níveis de corte do diodo muito baixos ou uma forma de onda de entrada muito alta. Ou você terá uma forma de onda em forma de onda quadrada quando o circuito remover os dois picos de forma de onda.

Circuitos de corte de diodo Zener

Uma tensão de polarização garante que você possa controlar com precisão a forma de onda de tensão que corta. Mas a desvantagem de utilizar circuitos de corte de diodo com polarização de tensão é usar mais uma fonte de bateria de força eletromotriz. Portanto, você pode empregar diodos Zener.

Os diodos Zener funcionam especificamente na região de ruptura com polarização reversa. Portanto, é ideal para aplicações de recorte de diodo Zener ou regulação de tensão.

Quando o Zener conduz, ele se comporta como um diodo de silício regular com uma queda de tensão direta de 700mV (0,7V) na região direta. Além disso, na polarização reversa, a tensão permanece bloqueada. E isso permanece até que a tensão de ruptura dos diodos Zener atinja.

A forma de onda corta na tensão Zener quando o circuito do diodo Zener está em polarização reversa. Além disso, o curso atua como um diodo regular com seu valor de junção de 0,7 V durante o semiciclo negativo.

Aplicações do circuito de corte de diodo

Você pode usar os circuitos de corte de diodo nas seguintes aplicações:

• Fontes de alimentação
• Elimina o excesso de ondulações em sinais que excedem um nível de ruído específico em transmissores FM
• Ajusta formas de onda existentes e cria novas
• Você pode usá-lo como um diodo de roda livre que protege os transistores de efeitos transitórios.
• Restringe a entrada de tensão em um dispositivo

Palavras finais

Um circuito de corte de diodo efetivamente restringe, previne ou corta a tensão do sinal de entrada ou a forma de onda abaixo ou acima de um nível específico. E existem diferentes tipos de circuitos de corte – dependendo do que você deseja alcançar.

Dito isso, o que você acha do tema?

Você precisa de ajuda para obter o melhor circuito de corte de diodo para o seu projeto?

Por favor, sinta-se à vontade para nos contatar.

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