En electrónica , un cortapelos es un circuito diseñado para evitar que una señal exceda un nivel de voltaje de referencia predeterminado. Un clipper no distorsiona la parte restante de la forma de onda aplicada. Los circuitos de recorte se utilizan para seleccionar, con fines de transmisión, la parte de una forma de onda de señal que se encuentra por encima o por debajo del nivel de voltaje de referencia predeterminado.
El recorte se puede lograr en un nivel o en dos niveles. Un circuito de clipper puede eliminar ciertas porciones de una forma de onda arbitraria cerca de los picos positivos o negativos o de ambos. El recorte cambia la forma de la onda y altera sus componentes espectrales .
Un circuito de recorte consta de elementos lineales como resistencias y elementos no lineales como diodos o transistores , pero no contiene elementos de almacenamiento de energía como condensadores .
Los circuitos de recorte también se denominan rebanadores o selectores de amplitud . [1]
Tipos
Cortadora de diodos
Se puede hacer una cortadora de diodos simple con un diodo y una resistencia. Esto eliminará la mitad positiva o negativa de la forma de onda según la dirección en la que esté conectado el diodo. El circuito simple se engancha a voltaje cero (o para ser más precisos, al pequeño voltaje directo del diodo polarizado directo ) pero el voltaje de recorte se puede ajustar a cualquier valor deseado con la adición de un voltaje de referencia. El diagrama ilustra un voltaje de referencia positivo, pero la referencia puede ser positiva o negativa para el recorte positivo y negativo, lo que da cuatro configuraciones posibles en total.
El circuito más simple para la referencia de voltaje es un divisor de potencial de resistencia conectado entre los rieles de voltaje. Esto se puede mejorar reemplazando la resistencia inferior con un diodo Zener con un voltaje de ruptura igual al voltaje de referencia requerido. El zener actúa como un regulador de voltaje que estabiliza el voltaje de referencia contra las variaciones de suministro y carga.
diodo Zener
En el circuito de ejemplo de la derecha, se utilizan dos diodos Zener para recortar el voltaje V IN . El voltaje en cualquier dirección está limitado al voltaje de ruptura inverso más la caída de voltaje directo a través de un diodo Zener.
Clipper de precisión de amplificador operacional
Para valores muy pequeños de voltaje de corte en señales de bajo nivel, la curva IV del diodo puede resultar en un inicio de corte que no es muy agudo. Se pueden fabricar cortadores de precisión colocando el dispositivo de recorte en el circuito de retroalimentación de un amplificador operacional de una manera similar a los rectificadores de precisión .
Clasificación
Los cortapelos se pueden clasificar en dos tipos según la posición del diodo. [2]
- Clippers en serie , donde el diodo está en serie con la resistencia de carga, y
- Cortapelos en derivación , donde el diodo se deriva a través de la resistencia de carga.
La capacitancia del diodo afecta el funcionamiento del cortapelos a alta frecuencia e influye en la elección entre los dos tipos anteriores. Las señales de alta frecuencia se atenúan en el cortapelos en derivación ya que la capacitancia del diodo proporciona una ruta alternativa a la corriente de salida. En el clipper de la serie, la eficacia del recorte se reduce por la misma razón que la corriente de alta frecuencia pasa sin estar suficientemente bloqueada.
Los cortapelos se pueden clasificar según la orientación del diodo. La orientación decide qué medio ciclo se ve afectado por la acción de recorte.
Se puede hacer que la acción de recorte ocurra a un nivel arbitrario utilizando un elemento de polarización (fuente potencial) en serie con el diodo. En los siguientes diagramas, el gráfico verde es el voltaje de entrada, el gráfico naranja es el voltaje de salida y el gráfico azul es el voltaje del nivel de recorte.
Cortadora de diodos con polarización positiva
Cortadora de diodos con polarización negativa
Cortadora de diodos combinatoria de dos niveles
La señal se puede recortar entre dos niveles utilizando ambos tipos de cortadores de diodos en combinación. [3]
Circuito de sujeción
Un circuito de abrazadera no es un clipper, pero la versión de diodo simple tiene una topología similar a un clipper con la excepción de que la resistencia se reemplaza con un capacitor . El circuito de sujeción fija los picos positivos o negativos a un voltaje fijo (determinado por el voltaje de polarización) en lugar de recortarlos.
Ver también
- Puerta de amplitud
- Recorte (procesamiento de señales)
- Placa de orificio que puede funcionar como clipper mecánico para señales acústicas.
- Limitador
- Rectificador
Referencias
- ↑ Graf, Rudolf F. (11 de agosto de 1999). Diccionario moderno de electrónica . Newnes. ISBN 9780080511986.
- ^ Salivahanan, circuitos y dispositivos electrónicos . 2ª Edición. Tata McGraw Hill, 2008, página 555, ISBN 0-07-066049-2
- ^ Rao K Venkata, Circuitos digitales y de pulso , Pearson, 2010, página 163, ISBN 978-81-317-2135-3
Otras lecturas
- Robert L. Boylestad, Dispositivos electrónicos y teoría de circuitos. 8ª Edición. Eastern Economy Edition, 2002, página 83, ISBN 81-203-2064-6
enlaces externos
- Una descripción general de los circuitos de recorte , circuitos en la actualidad