[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki21\/2020\/12\/31\/clamper-elektronik-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki21\/2020\/12\/31\/clamper-elektronik-wikipedia\/","headline":"Clamper (Elektronik) – Wikipedia","name":"Clamper (Elektronik) – Wikipedia","description":"before-content-x4 Positive unverzerrte Spannungsklemmung verschiebt die Eingangswellenform vertikal, so dass alle Teile davon ungef\u00e4hr gr\u00f6\u00dfer als 0 V sind. 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Beachten Sie, dass der negative Schwung des Ausgangs unter der Annahme einer Silizium-pn-Diode nicht unter etwa \u20130,6 V abf\u00e4llt.[1]EIN klammern ist eine elektronische Schaltung, die entweder die positiven oder die negativen Spitzenausschl\u00e4ge eines Signals durch Verschieben seines Gleichstromwerts auf einen definierten Wert festlegt.[2]  Der Clamper schr\u00e4nkt die Spitze-Spitze-Auslenkung des Signals nicht ein, sondern bewegt das gesamte Signal nach oben oder unten, um die Spitzen auf dem Referenzpegel zu platzieren.  EIN Diodenklemme (ein einfacher, \u00fcblicher Typ) besteht aus einer Diode, die elektrischen Strom nur in eine Richtung leitet und verhindert, dass das Signal den Referenzwert \u00fcberschreitet;  und einen Kondensator, der einen Gleichstromversatz von der gespeicherten Ladung liefert.  Der Kondensator bildet mit der Widerstandslast eine Zeitkonstante, die den Frequenzbereich bestimmt, \u00fcber den der Clamper wirksam wird.       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Table of ContentsAllgemeine Funktion[edit]Positiv unvoreingenommen[edit]Negativ unvoreingenommen[edit]Positiv voreingenommen[edit]Negativ voreingenommen[edit]Operationsverst\u00e4rkerschaltung[edit]Klemmung f\u00fcr Eingangsschutz[edit]Funktionsprinzipien[edit]Wird geladen[edit]Voreingenommen gegen\u00fcber nicht voreingenommen[edit]Beispiele[edit]Siehe auch[edit]Verweise[edit]Weiterf\u00fchrende Literatur[edit]Allgemeine Funktion[edit]Eine Klemmschaltung (auch als Clamper bezeichnet) bindet das obere oder untere Extrem einer Wellenform an einen festen Gleichspannungspegel.  Diese Schaltungen werden auch als Gleichspannungswiederhersteller bezeichnet.  Clampers k\u00f6nnen sowohl in positiver als auch in negativer Polarit\u00e4t konstruiert werden.  Im unverzerrten Zustand setzen die Klemmkreise die untere Spannungsgrenze (oder die obere Grenze bei negativen Klemmger\u00e4ten) auf 0 Volt fest.  Diese Schaltungen klemmen eine Spitze einer Wellenform auf einen bestimmten Gleichstrompegel im Vergleich zu einem kapazitiv gekoppelten Signal, das um seinen durchschnittlichen Gleichstrompegel schwingt.       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Das Klemmnetzwerk ist ein Netzwerk, das ein Signal auf einen anderen Gleichstrompegel “klemmt”.  Das Netzwerk muss einen Kondensator, eine Diode und ein Widerstandselement aufweisen, es kann jedoch auch eine unabh\u00e4ngige Gleichstromversorgung verwendet werden, um eine zus\u00e4tzliche Verschiebung einzuf\u00fchren.  Die Gr\u00f6\u00dfe von R und C muss so gew\u00e4hlt werden, dass die Zeitkonstante RC gro\u00df genug ist, um sicherzustellen, dass sich die Spannung am Kondensator w\u00e4hrend des Intervalls, in dem die Diode nicht leitend ist, nicht wesentlich entl\u00e4dt.Klemmkreise werden nach ihrer Funktionsweise kategorisiert;  negativ oder positiv und voreingenommen oder unvoreingenommen.  Eine positive Klemmschaltung (negative Spitzenklemme) gibt eine rein positive Wellenform von einem Eingangssignal aus;  es versetzt das Eingangssignal so, dass die gesamte Wellenform gr\u00f6\u00dfer als 0 V ist. Eine negative Klemme ist das Gegenteil davon – diese Klemme gibt eine rein negative Wellenform von einem Eingangssignal aus.  Eine Vorspannung zwischen Diode und Masse versetzt die Ausgangsspannung um diesen Betrag.Zum Beispiel ein Eingangssignal mit einem Spitzenwert von 5 V (V.INpeak = 5 V) wird an eine positive Klemme mit einer Vorspannung von 3 V (V) angelegtVORSPANNEN = 3 V) betr\u00e4gt die Spitzenausgangsspannung:V.OUTpeak = 2 \u00d7 V.INpeak + V.VORSPANNENV.OUTpeak = 2 \u00d7 5 V + 3 V.V.OUTpeak = 13 V.Beachten Sie, dass die Spitze-Spitze-Auslenkung bei 2 bleibt V.       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Positiv unvoreingenommen[edit]  Eine positive unvoreingenommene Klammer.Im negativen Zyklus des Eingangs-Wechselstromsignals ist die Diode in Vorw\u00e4rtsrichtung vorgespannt und leitet und l\u00e4dt den Kondensator auf den negativen Spitzenwert von V aufIM.  W\u00e4hrend des positiven Zyklus ist die Diode in Sperrrichtung vorgespannt und leitet daher nicht.  Die Ausgangsspannung ist daher gleich der im Kondensator gespeicherten Spannung plus der Eingangsspannung.[3]  also V.AUS = V.IM + V.INpeak.  Dies wird auch als Villard-Schaltung bezeichnet.Negativ unvoreingenommen[edit]  Eine negative unvoreingenommene KlammerEine negative unverzerrte Klemme ist das Gegenteil der \u00e4quivalenten positiven Klemme.  Im positiven Zyklus des Eingangs-Wechselstromsignals ist die Diode in Vorw\u00e4rtsrichtung vorgespannt und leitet und l\u00e4dt den Kondensator auf den positiven Spitzenwert von V aufIM.  W\u00e4hrend des negativen Zyklus ist die Diode in Sperrrichtung vorgespannt und leitet daher nicht.  Die Ausgangsspannung ist daher gleich der im Kondensator gespeicherten Spannung plus der Eingangsspannung wieder, also V.AUS = V.IM – V.INpeak.Positiv voreingenommen[edit]  Eine positiv vorgespannte Spannungsklemme ist identisch mit einer \u00e4quivalenten vorgespannten Klemme, wobei jedoch die Ausgangsspannung um den Vorspannungsbetrag V versetzt istVORSPANNEN.  Somit ist V.AUS = V.IM + (V.INpeak + V.VORSPANNEN).Negativ voreingenommen[edit]  Eine negativ vorgespannte Spannungsklemme ist ebenfalls identisch mit einer \u00e4quivalenten vorgespannten Klemme, wobei jedoch die Ausgangsspannung in negativer Richtung um den Vorspannungsbetrag V versetzt istVORSPANNEN.  Somit ist V.AUS = V.IM – (V.INpeak + V.VORSPANNEN).Operationsverst\u00e4rkerschaltung[edit]  Pr\u00e4zisions-Operationsverst\u00e4rker-Klemmschaltung[4]Die Abbildung zeigt eine Operationsverst\u00e4rker-Klemmschaltung mit einer Referenzklemmspannung ungleich Null.  Der Vorteil hierbei ist, dass der Klemmpegel genau auf der Referenzspannung liegt.  Es ist nicht erforderlich, den Durchlassspannungsabfall der Diode zu ber\u00fccksichtigen (der in den vorhergehenden einfachen Schaltungen erforderlich ist, da dies die Referenzspannung erh\u00f6ht).  Die Auswirkung des Diodenspannungsabfalls auf den Schaltungsausgang wird durch die Verst\u00e4rkung des Verst\u00e4rkers geteilt, was zu einem unbedeutenden Fehler f\u00fchrt.  Die Schaltung hat auch eine gro\u00dfe Verbesserung der Linearit\u00e4t bei kleinen Eingangssignalen im Vergleich zur einfachen Diodenschaltung und ist von \u00c4nderungen in der Last weitgehend unber\u00fchrt.Klemmung f\u00fcr Eingangsschutz[edit]Durch Klemmen kann ein Eingangssignal an ein Ger\u00e4t angepasst werden, das den Signalbereich des urspr\u00fcnglichen Eingangs nicht nutzen kann oder durch diesen besch\u00e4digt werden kann.Funktionsprinzipien[edit]W\u00e4hrend der ersten negativen Phase der AC-Eingangsspannung l\u00e4dt sich der Kondensator in einer positiven Klemmschaltung schnell auf.  Wie V.im positiv wird, dient der Kondensator als Spannungsverdoppler;  da es das \u00c4quivalent von gespeichert hat V.im w\u00e4hrend des negativen Zyklus liefert es fast diese Spannung w\u00e4hrend des positiven Zyklus.  Dies verdoppelt im Wesentlichen die von der Last gesehene Spannung.  Wie V.im negativ wird, wirkt der Kondensator als Batterie mit der gleichen Spannung von V.im.  Die Spannungsquelle und der Kondensator wirken einander entgegen, was zu einer Nettospannung von Null f\u00fchrt, wie von der Last gesehen.Wird geladen[edit]Bei passiven Klemmger\u00e4ten mit Kondensator, gefolgt von einer Diode parallel zur Last, kann die Last die Leistung erheblich beeintr\u00e4chtigen.  Die Gr\u00f6\u00dfe von R. und C. werden so gew\u00e4hlt, dass die Zeitkonstante, \u03c4=R.C.{ displaystyle  tau = RC}ist gro\u00df genug, um sicherzustellen, dass sich die Spannung am Kondensator w\u00e4hrend des nichtleitenden Intervalls der Diode nicht wesentlich entl\u00e4dt.  Ein zu niedriger Lastwiderstand (schwere Last) entl\u00e4dt den Kondensator teilweise und bewirkt, dass die Wellenformspitzen von der beabsichtigten Klemmspannung abweichen.  Dieser Effekt ist bei niedrigen Frequenzen am gr\u00f6\u00dften.  Bei einer h\u00f6heren Frequenz bleibt zwischen den Zyklen weniger Zeit, bis sich der Kondensator entladen hat.Der Kondensator kann nicht beliebig gro\u00df gemacht werden, um die Lastentladung zu \u00fcberwinden.  W\u00e4hrend des Leitungsintervalls muss der Kondensator aufgeladen werden.  Die daf\u00fcr ben\u00f6tigte Zeit wird durch eine andere Zeitkonstante bestimmt, die durch die Kapazit\u00e4t und die interne Impedanz der Ansteuerschaltung eingestellt wird.  Da die Spitzenspannung in einem Viertelzyklus erreicht wird und dann wieder abf\u00e4llt, muss der Kondensator in einem Viertelzyklus wieder aufgeladen werden.  Diese Anforderung erfordert einen niedrigen Kapazit\u00e4tswert.Die beiden widerspr\u00fcchlichen Anforderungen an den Kapazit\u00e4tswert k\u00f6nnen bei Anwendungen mit einer hohen Ansteuerimpedanz und einer niedrigen Lastimpedanz unvereinbar sein.  In solchen F\u00e4llen muss eine aktive Schaltung wie die oben beschriebene Operationsverst\u00e4rkerschaltung verwendet werden.Voreingenommen gegen\u00fcber nicht voreingenommen[edit]Durch Verwendung einer Spannungsquelle und eines Widerstands kann der Clamper vorgespannt werden, um die Ausgangsspannung an einen anderen Wert zu binden.  Die dem Potentiometer zugef\u00fchrte Spannung entspricht dem Versatz von Null (unter der Annahme einer idealen Diode) im Fall eines positiven oder negativen Klemmens (der Klammertyp bestimmt die Richtung des Versatzes).  Wenn entweder negativ oder negativ mit einer negativen Spannung versorgt wird, kreuzt die Wellenform die x-Achse und wird auf der gegen\u00fcberliegenden Seite an einen Wert dieser Gr\u00f6\u00dfe gebunden.  Zenerdioden k\u00f6nnen auch anstelle einer Spannungsquelle und eines Potentiometers verwendet werden, wodurch der Offset auf die Zenerspannung eingestellt wird.Beispiele[edit]Klemmschaltungen waren in analogen Fernsehempf\u00e4ngern \u00fcblich.  Diese Ger\u00e4te verf\u00fcgen \u00fcber eine DC-Wiederherstellungsschaltung, die die Spannung des Videosignals w\u00e4hrend der “hinteren Veranda” der Leitungsausblendungsperiode (R\u00fccklauf) auf 0 V zur\u00fcckgibt. Niederfrequenzst\u00f6rungen, insbesondere Brummen der Stromleitung, die auf das Signal induziert werden, beeintr\u00e4chtigen das Rendering des Bildes und f\u00fchrt in extremen F\u00e4llen dazu, dass der Satz die Synchronisation verliert.  Diese St\u00f6rung kann mit dieser Methode effektiv beseitigt werden.Siehe auch[edit]Verweise[edit]^ Martin Hartley Jones (1995). Eine praktische Einf\u00fchrung in elektronische Schaltungen.  Cambridge University Press.  p.  261. ISBN 978-0-521-47879-3.^ Makarov, Sergey N.;  Ludwig, Reinhold;  Bitar, Stephen J. (27. Juni 2016). Praktische Elektrotechnik.  Schweiz: Springer International.  p.  827. ISBN 9783319211732.  OCLC 953450203.^ Horowitz, Paul;  Winfield, Hill (30. M\u00e4rz 2015). Die Kunst der Elektronik Dritte Auflage.  New York: Cambridge University Press.  p.  37. ISBN 9780521809269.^ SP Bali, Lineare integrierte Schaltungen, S.279, Tata McGraw-Hill, 2008 ISBN 0-07-064807-7.Weiterf\u00fchrende Literatur[edit]RM Marston (1991). Handbuch f\u00fcr Dioden-, Transistor- und Fet-Schaltungen.  Neuheit.  S. 13\u201317.  ISBN 978-1-4831-3540-3.Handbuch f\u00fcr Gleichrichteranwendungen HB214 \/ D Rev. 2.  ON Semiconductor.  Nov 2001. S. 160\u2013161.JA Coekin (1975). Hochgeschwindigkeits-Impulstechniken.  Pergamon.  S. 60\u201364.  ISBN 978-1-4831-0548-2.     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki21\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki21\/2020\/12\/31\/clamper-elektronik-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Clamper (Elektronik) – Wikipedia"}}]}]