دیود کلیپر (Clipper Diode)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)

انواع دیودها (Diode) را در آموزش زیر شرح دادیم :

دیود کلیپر (Clipper Diode) :

دیود کلیپر (Clipper Diode) یک دیود است که در مدارات کلیپر (Clipper Circuits) برای محدود کردن (قطع کردن) بخشی از یک سیگنال AC بالاتر یا پایین تر از یک سطح ولتاژ مشخص استفاده می شود. مدار کلیپر شکل موج را تغییر می دهد و معمولا برای حذف نویزهای با دامنه بالا، شکل دهی موج، یا محافظت از مدارات استفاده می شود.

مکانیزم کار: ساده ترین مدار کلیپر شامل یک دیود و یک مقاومت است. با قرار دادن دیود به صورت سری یا موازی با بار، می توان سیگنال را در یک جهت محدود کرد. با اضافه کردن یک منبع ولتاژ DC به صورت سری با دیود، می توان سطح برش را تنظیم کرد.

انواع مدارات کلیپر:

کلیپر سری (Series Clipper): دیود به صورت سری با بار قرار می گیرد. سیگنال فقط در نیم سیکلی که دیود بایاس مستقیم است به بار می رسد.

کلیپر موازی (Parallel Clipper) یا کلیپر شنت (Shunt Clipper): دیود به صورت موازی با بار قرار می گیرد. ولتاژ دو سر بار به ولتاژ آستانه دیود (به اضافه ولتاژ بایاس) محدود می شود.

کلیپر دوگانه (Double Clipper): با استفاده از دو دیود موازی معکوس (یا دو دیود با منابع بایاس مجزا)، می توان سیگنال را در هر دو جهت محدود کرد.

پارامترهای مهم برای دیود کلیپر:

ولتاژ آستانه (V_F): سطح برش طبیعی دیود (حدود ۰.۷ ولت برای سیلیکون) است. برای سطوح برش دیگر، از منابع بایاس استفاده می شود.

حداکثر جریان (I_F): دیود باید بتواند جریان لحظه ای در هنگام برش را تحمل کند.

سرعت سوئیچینگ: برای سیگنال های فرکانس بالا، دیود باید سریع باشد.

کاربرد اصلی دیود کلیپر:

حذف نویز: برای حذف نویزهای با دامنه بالا از سیگنال.

شکل دهی موج: تبدیل موج سینوسی به موج مربعی یا ذوزنقه ای.

محافظت از مدارات (Input Protection): محدود کردن ولتاژ ورودی به مدارات حساس.

تولید اعوجاج عمدی (در افکت های گیتار).

در مدارات مخابراتی برای بازیابی سیگنال.

سری معروف دیودهای کلیپر شامل دیودهای سیگنال معمولی مانند 1N4148 (برای سیگنال های با فرکانس متوسط) و دیودهای شاتکی (برای فرکانس های بالا) است. برای توان های بالاتر، از دیودهای یکسوساز استفاده می شود.

در نهایت، دیود کلیپر یک ابزار ساده اما قدرتمند برای شکل دهی و محدود کردن سیگنال ها است.