تعریف مدار کلمپ بایاس شده در الکترونیک

تعریف مدار کلمپ بایاس شده در الکترونیک:
گاهی اوقات لازم است که یک شیفت اضافه به سطح DC سیگنال افزوده شود. در چنین شرایطی، می توان از مدارات کلمپ بایاس شده استفاده کرد.

اصول کاری یک مدار کلمپ بایاس شده تقریبا شبیه به مدار کلمپ غیر بایاس شده است، اما تنها تفاوتی که این نوع مدار کلمپ دارد در این است که مدار کلمپ بایاس شده دارای یک المان اضافه باتری DC در مدار خود است.

مدار کلمپ مثبت با بایاس مثبت:
اگر به مدار کلمپ یک بایاس مثبت اعمال شود، آن گاه مدار را یک کلمپ مثبت با بایاس مثبت می گوییم. مدار کلمپ مثبت با بایاس مثبت از یک منبع ولتاژ AC، خازن، دیود، مقاومت و باتری DC تشکیل شده است.

در طول نیم سیکل مثبت از سیگنال ورودی به مدار کلمپ، زمانی که ولتاژ منبع تغذیه ورودی کمتر از ولتاژ باتری باشد، باتری موجب می شود که دیود در مود بایاس مستقیم قرار بگیرد. جریان یا ولتاژ از خازن عبور می کند و آن را شارژ می کند.

هنگامی که ولتاژ تغذیه ورودی از ولتاژ باتری بزرگ تر شود، آن گاه دیود عبور جریان را متوقف می کند و به عبارت دیگر دیود در مود بایاس معکوس قرار می گیرد. در تصویر زیر نمایی از یک مدار کلمپ مثبت با بایاس مثبت نشان داده شده است.

در طول نیم سیکل منفی از سیگنال ورودی، دیود توسط هر دو ولتاژ منبع تغذیه و نیز ولتاژ باتری در مود بایاس مستقیم قرار می گیرد. بنابراین دیود به جریان الکتریکی اجازه عبور می دهد. این جریان از خازن عبور و آن را شارژ می کند.

مدار کلمپ مثبت با بایاس منفی:
در مدار کلمپ مثبت با بایاس منفی، در طول نیم سیکل منفی از سیگنال ورودی و زمانی که ولتاژ تغذیه ورودی کمتر از ولتاژ باتری مدار باشد، ولتاژ باتری دیود را در مود بایاس معکوس قرار خواهد داد. در نتیجه، سیگنال در خروجی ظاهر می شود.

زمانی که ولتاژ تغذیه ورودی بزرگ تر از ولتاژ باتری شود، دیود توسط ولتاژ تغذیه ورودی مدار در مود بایاس مستقیم قرار می گیرد و به همین دلیل، دیود اجازه می دهد جریان الکتریکی از آن عبور کند.

این جریان سپس از خازن عبور می کند و آن را شارژ می کند. در تصویر زیر نمایی از یک مدار کلمپ مثبت با بایاس منفی نشان داده شده است.

در طول نیم سیکل مثبت از سیگنال ورودی، دیود توسط هر دو ولتاژ تغذیه ورودی و نیز ولتاژ باتری در مود بایاس معکوس قرار می گیرد.

در نتیجه سیگنال می تواند در خروجی مدار ظاهر شود. این سیگنال خروجی برابر با مجموع دو ولتاژ ورودی و ولتاژ خازن مدار است.

مدار کلمپ منفی با بایاس مثبت:
در این قسمت به بررسی عملکرد مدار کلمپ منفی با بایاس مثبت می پردازیم. در طول نیم سیکل مثبت از سیگنال ورودی به مدار، زمانی که ولتاژ تغذیه ورودی کمتر از مقدار ولتاژ باتری باشد، ولتاژ باتری دیود را در مود بایاس معکوس قرار می دهد.

اما زمانی که ولتاژ تغذیه ورودی مدار از ولتاژ باتری بزرگ تر شود، دیود توسط ولتاژ تغذیه ورودی در بایاس مستقیم قرار می گیرد و به جریان الکتریکی اجازه عبور می دهد. این جریان از خازن عبور می کند و آن را شارژ می کند.

در تصویر زیر نمایی از یک مدار کلمپ منفی با بایاس مثبت نشان داده شده است.

در طول نیم سیکل منفی از سیگنال ورودی به مدار، دیود توسط دو ولتاژ تغذیه ورودی و نیز ولتاژ باتری در مود بایاس معکوس قرار می گیرد و در نتیجه سیگنال در خروجی ظاهر می شود.

مدار کلمپ منفی با بایاس منفی:
در این قسمت به بررسی مدار کلمپ منفی با بایاس منفی می پردازیم. در طول نیم سیکل مثبت از سیگنال ورودی به مدار، دیود توسط هر دو ولتاژ تغذیه ورودی و نیز ولتاژ باتری در مود بایاس مستقیم قرار می گیرد.

در نتیجه، جریان در خازن جاری می شود و آن را شارژ می کند. در تصویر زیر نمایی از یک مدار کلمپ منفی با بایاس منفی نشان داده شده است.

در طول نیم سیکل منفی از سیگنال ورودی، زمانی که ولتاژ تغذیه مدار از ولتاژ باتری کمتر باشد، ولتاژ باتری دیود را در مود بایاس مستقیم قرار می دهد.

زمانی که ولتاژ ورودی تغذیه از ولتاژ باتری بزرگ تر شود، دیود توسط ولتاژ تغذیه ورودی در مود بایاس معکوس قرار می گیرد و در نتیجه دلیل سیگنال در خروجی ظاهر می شود.