دوائر قطع الصمام الثنائي
دوائر قطع الصمام الثنائي هي دوائر إلكترونية تستخدم الثنائيات للحد من سعة الإشارة الكهربائية أو التحكم فيها. هذه هي الدوائر الكهربائية التي تحتوي على واحد أو أكثر من الثنائيات التي تقطع إشارات الإدخال. يعتمد الإخراج على كل من اتجاه الصمام الثنائي وإشارات الإدخال. في الدائرة أدناه، يتم توصيل الدايود المتجه للأسفل على التوالي مع المقاومة R 1 للحد من النصف الإيجابي لإشارة الدخل.
مبدأ العمل والتصنيفات
مبدأ العمل هو في الأساس تشغيل الثنائيات في الدائرة. لا يوصل الصمام الثنائي جهدًا أقل من قيمة القطع البالغة 0.7 فولت. بمجرد تجاوز جهد القطع، يبدأ التيار بالتدفق، ويظل انخفاض الجهد عند نفس القيمة. في حالة الانحياز العكسي، يعمل الدايود كدائرة مفتوحة ولا يمكن لأي إشارة دخل أن تمر عبر الدايود في هذه الحالة وتنعكس على الخرج متجاوزة الدايود المتصل بترتيب متواز. يمكن أن يكون قص الفولتية من أنواع مختلفة. وتناقش هذه أدناه:
- المقص ديود إيجابي
- مقص ديود سلبي
- المقص ديود الإيجابية والسلبية
- إيجابي التحيز ديود المقص
- التحيز السلبي ديود المقص
- الإيجابية والسلبية التحيز المقص
- مقص زينر ديود
- ماكينة زينر ديود كاملة الموجة
كليبرز الصمام الثنائي الإيجابي
تعمل دائرة قطع الصمام الثنائي الموجب على قطع النصف الموجب من إشارة التيار المتردد المدخلة بشكل انتقائي. تعمل دائرة قطع الصمام الثنائي الموجب على تحديد نصف الدورات الموجبة لإشارة الدخل بشكل انتقائي، مما يسمح للجزء الذي يتجاوز عتبة معينة بالمرور مع تخفيف بقية الإشارة.
يظل الصمام الثنائي مغلقًا حتى يتجاوز جهد نصف الدورة الموجب حوالي 0.7 فولت. بعد أن يدخل الصمام الثنائي إلى حالة التوصيل، بغض النظر عن جهد الدخل، يتم الحفاظ على انخفاض الجهد الأمامي عبر الصمام الثنائي. يبدو أن شكل نصف الدورة الإيجابي لشكل موجة الإخراج مسطح. في نصف الدورة السالبة، يظل الصمام الثنائي في حالة انحياز عكسي ويعمل كدائرة مفتوحة. ونتيجة لذلك، يظهر مدخل الإشارة بالكامل عند الصمام الثنائي. تعمل هذه الدائرة على تخفيف إشارة الدخل خلال نصف دورة موجبة فقط. سيتم قطع أي جهد أعلى من +0.7 فولت.
كليبرز الصمام الثنائي السلبي
قص الصمام الثنائي السالب هو عملية يتم فيها استخدام الصمام الثنائي للحد من سعة الإشارة عن طريق إزالة أو قص جزء من الإشارة.
تقوم دائرة القطع السالبة بقص الفولتية خلال نصف الدورات السالبة. آلية التشغيل مشابهة لدائرة قطع الصمام الثنائي الموجب، فيما عدا أن انحياز الصمام الثنائي يتم عكسه. يقتصر الجهد السلبي على -0.7 فولت بواسطة دائرة القطع السلبية. سيتم تخفيف أي قيمة جهد أقل من هذه العتبة.
كليبرز الصمام الثنائي الإيجابية والسلبية
مقاطع الدائرة الموجبة والسالبة هي مكونات دائرة يمكنها الحد من سعة الإشارة الكهربائية أو التحكم فيها عن طريق السماح فقط لتيارات موجبة أو سلبية معينة بالمرور مع تقليل أو قمع الباقي.
يؤدي الجمع بين دوائر القطع الموجبة والسالبة إلى الحصول على دائرة قطع متكاملة تحد بشكل فعال من سعة الجهد في الدوائر الموجبة والسالبة. يتم ترتيب الثنائيات في تكوين غير متوازي، أحدهما موصل والآخر غير موصل. في نصف الدورة الموجبة، يوجد الدايود D 1 يتحول إلى ON ويجري وD 2 ينطفئ أو يبقى مفتوحا. أثناء الدورة الدموية السلبية، تحدث العملية المعاكسة. تظهر نصف الدورات الموجبة لشكل موجة الخرج سعة قصوى تبلغ +0.7 فولت بينما تظهر نصف الدورات السالبة سعة دنيا تبلغ -0.7 فولت.
إيجابي التحيز ديود المقص
تقوم أداة قص الصمام الثنائي المتحيز للدورة الإيجابية بقص سعة دورات الجهد الموجب في الإشارة الكهربائية. الترتيب موضح أدناه:
الغرض من الدائرة المذكورة أعلاه هو الحد من الجهد فوق +0.7+V تحيز . مروحية الصمام الثنائي المتحيز للدورة الإيجابية هي عنصر دائرة يحد بشكل انتقائي من سعة نصف الدورات الموجبة لإشارة الدخل.
إن انخفاض الجهد الأمامي يحد فقط من حد الجهد الذي تحدده دوائر قطع الصمام الثنائي. يتم استخدام جهد الانحياز على التوالي مع الصمام الثنائي لزيادة جهد البداية. يتم الاحتفاظ بكاثود الصمام الثنائي عند جهد صفر، ولكن يلزم وجود جهد +0.7 فولت لإنتاج انحياز أمامي على الأنود. ولذلك، فإن حالة الانحياز الأمامي تتطلب جهدًا +0.7+V تحيز .
التحيز السلبي ديود المقص
مروحية الصمام الثنائي المتحيز السلبي هي تكوين دائرة شائع يستخدم للحد من سعة إشارة الدخل في الأنظمة الإلكترونية.
يشبه جهد القطبية العكسية المطبق على التوالي مع الصمام الثنائي قطع الصمام الثنائي المتحيز الإيجابي. تسهل عملية القطع تطبيق التحيز العكسي على الصمام الثنائي، لكن الصمام الثنائي يتطلب جهدًا أعلى للتحيز للأمام مما لو كان غير متحيز. تحدد هذه الدائرة الفولتية أقل من -0.7 فولت تحيز .
كليبرز التحيز الإيجابي والسلبي
يتم استخدام الثنائيات الإيجابية والسلبية المتحيزة لتقليل النصفين الموجب والسالب بشكل فعال. قد يختلف جهد التحيز في كل فرع بناءً على المتطلبات المحددة. تعمل ماكينة قص الصمام الثنائي هذه في كلا النصفين الموجب والسالب.
يحدث القطع عند +3.7 فولت و-5.7 فولت للدوائر الموجبة والسالبة، على التوالي، عند استخدام عتبات +0.7 فولت و-0.7 فولت.
مقص زينر ديود
تعد أداة قص الصمام الثنائي Zener مكونًا شائعًا يستخدم للحد من سعة الإشارة في الأنظمة الإلكترونية.
تتطلب دائرة القطع إدخال جهد متحيز، مما يزيد من تعقيد الدائرة وكذلك تكلفتها. يعمل صمام ثنائي زينر تمامًا مثل الصمام الثنائي في ترتيب التحيز الأمامي. عند الانحياز العكسي، يبدأ صمام زينر الثنائي في توصيل الكهرباء بعد أن يتجاوز الجهد قيمة جهد زينر. يتم قطع كلتا الدورتين باستخدام صمام ثنائي زينر. في الدورات السالبة، يعمل صمام ثنائي زينر أسفل هذا الانخفاض في الجهد الأمامي، وفي الدورات الإيجابية، فوق جهد زينر (V مع ).
ماكينة زينر ديود كاملة الموجة
تُظهر الصورة أدناه ماكينة قص كاملة الموجة تعتمد على ثنائيات زينر. في هذه الدائرة، كلا الدائرتين محدودتان بثنائيات زينر ذات جهد زينر (V مع ). ببساطة، ز د1 يستخدم للحد من دورات نصف إيجابية لV Z1 و V Z2 ، بينما ز D2 يستخدم للحد من دورات نصف سلبية لV Z1 و V Z2 .
خاتمة
تتمثل وظيفة دائرة قص الصمام الثنائي في تحديد أو معادلة الجهد إلى حد معين. يعتمد تقليم أو تعديل مستوى موجة الخرج على خصائص إشارة الدخل وخصائص الدائرة.