تعریف مدار کلمپ در الکترونیک

تعریف مدار کلمپ در الکترونیک:
مدار کلمپ یک مدار الکترونیکی است که سطح DC سیگنال ورودی را به یک سطح دلخواه تغییر می دهد، اما در شکل سیگنال اعمال شده به آن هیچ تغییری ایجاد نمی کند.

در این مطلب قصد داریم به بررسی مدارات کلمپ (Clamp Circuit) دیودی یا مدارت گیرشی بپردازیم.

به عبارت دیگر، مدار کلمپ، تمام سیگنال را به سمت بالا یا پایین حرکت می دهد تا با این کار پیک مثبت یا منفی سیگنال را در یک سطح معین تنظیم کند.

مدارت برش دیودی به منظور برش دادن قسمت مثبت یا منفی از یک شکل موج متناوب مورد استفاده قرار می گیرند.

اما یک مدار کلمپ دیودی را می توان یک مدار شیفت دهنده سطح (Level Shifter) در نظر گرفت. این مدار با استفاده از مقاومت، خازن و دیود به صورت عملی پیاده سازی می شود. تفاوت اصلی بین یک مدار کلیپر یا برش دیودی و مدار کلمپ در این است که مدار برش شکل موج سیگنال ورودی را تغییر می دهد، در حالی که مدار کلمپ فقط سطح DC سیگنال را دستخوش تغییر می کند.

لازم به ذکر است که سطح ولتاژ DC در یک سیگنال برابر با مقدار متوسط آن سیگنال در نظر گرفته می شود.

در مدار کلمپ یک مولفه DC ثابت به سیگنال ورودی اضافه و یا از آن کسر می شود. اگر مولفه DC مثبت به سیگنال ورودی اضافه شود، آن گاه سیگنال به سمت بالا هل داده می شود.

به طریق مشابه، اگر مدار کلمپ یک مولفه DC منفی را به سیگنال ورودی اضافه کند، سیگنال به سمت پایین یا به سمت منفی محور کشیده می شود.

اگر مدار مطابق حالت اول رفتار کند و سیگنال ورودی را به سمت بالا هل دهد، در این صورت مدار را یک کلمپ مثبت (Positive Clamper) می گوییم. در تصویر زیر نمایی از سیگنال های ورودی و خروجی یک مدار کلمپ مثبت نشان داده شده است.

از طرف دیگر، اگر مدار سیگنال ورودی را به سمت پایین یا منفی محور بکشد، مدار یک کلمپ منفی (Negative Clamper) نام دارد. در تصویر زیر نمایی از سیگنال های ورودی و خروجی به یک مدار کلمپ منفی نشان داده شده است.

ساختار مدار کلمپ دیودی شباهت های بسیاری با مدار کلیپر یا برش دیودی دارد. تنها تفاوت این دو مدار الکترونیکی در این است که مدار کلمپ شامل یک المان اضافه یعنی خازن است.

خازن در این مدار به منظور فراهم کردن یک آفست DC یا سطح DC از طریق بار ذخیره شده در آن مورد استفاده قرار می گیرد.

در نتیجه می توان گفت یک مدار کلمپ معمولی از ترکیب خازن و دیود و مقاومت ساخته می شود. البته برخی دیگر از مدارات کلمپ از یک المان باتری DC هم در مدار خود استفاده می کنند.

مقاومت و خازن در مدار کلمپ برای حفظ کردن یک سطح DC متغیر در خروجی مدار مورد استفاده قرار می گیرند. مدار کلمپ را گاهی با نام هایی مانند مدار بازگردان DC یا DC Restorer، خازن گیرشی و یا شیفت سطح سیگنال AC نیز می شناسند.