Circuito de sujeción: abrazaderas positivas y negativas con operación de polarización
Se utiliza un circuito de sujeción para agregar un cambio de CC a una señal de CA. No distorsiona la forma de la señal, solo cambia la amplitud de la señal. En este artículo, se explican los tipos de circuitos de sujeción y su funcionamiento con formas de onda de entrada y salida.
Circuito de sujeción
Un circuito de sujeción, también conocido como circuito de sujeción, es un circuito electrónico que cambia el nivel de CC de una señal sin cambiar la forma de su onda. Mueve toda la señal hacia arriba o hacia abajo alrededor del nivel de referencia.
A diferencia del circuito clipper, no cambia ni distorsiona la forma de la onda. Simplemente suma o resta el nivel de CC de la forma de onda para desplazar la forma de onda hacia arriba o por debajo de la línea de referencia de 0 V.
Funcionamiento del circuito de sujeción
La idea detrás del circuito de sujeción es agregar el componente de CC para desplazar la forma de onda por encima de la línea 0v o restar el componente de CC para desplazar la forma de onda por debajo de la línea –v. Este componente de CC se introduce en el circuito mediante la utilización de un condensador (que es el componente principal de un circuito de sujeción además del diodo y la resistencia). El condensador almacena la carga en un medio ciclo y se descarga en otro medio ciclo donde se suma a la señal de entrada y cambia el nivel de CC de toda la señal.
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Tipo de abrazaderas
El circuito de sujeción se puede diseñar en los siguientes tipos.
- Abrazadera positiva
- Abrazadera negativa
Abrazadera positiva
En un circuito de sujeción positivo, la forma de onda de entrada se desplaza hacia arriba por encima de la línea de referencia de 0v. Aquí está el diagrama de circuito de un circuito de sujeción positivo.
Durante el semiciclo positivo, el diodo tiene polarización inversa, por lo que la señal de entrada aparece en la salida tal como está. En este punto, el condensador no está cargado y no hay sujeción. Por lo tanto, no se considera la producción en este medio ciclo.
Durante el siguiente medio ciclo negativo, el diodo se polariza directamente y comienza a conducir; en este medio ciclo, el condensador se carga hasta el voltaje de entrada máximo V.METRO con polaridad inversa.
Durante el siguiente medio ciclo positivo, el diodo tiene polarización inversa y no conduce. Debido a esto, el condensador comienza a descargarse. La descarga del capacitor se suma a la señal de entrada que aparece en la salida como la suma de ambos voltajes que alcanza hasta 2V.METRO. Así es como el nivel de la señal se desplaza por encima de la línea 0v.
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Abrazadera positiva con polarización
El fijador positivo se puede polarizar con otra fuente de voltaje para cambiar aún más la forma de onda de la señal de entrada. La polarización puede ser de voltaje positivo o negativo. En pocas palabras, la polarización positiva aumenta aún más la forma de onda, mientras que la polarización negativa disminuye la forma de onda en la cantidad de voltaje de polarización.
Sesgo positivo
Durante la polarización positiva se agrega una fuente de voltaje positivo en serie con el diodo como se muestra en la siguiente figura.
Durante el semiciclo positivo, el diodo tiene polarización inversa para la señal de entrada pero polarización directa para el voltaje de la batería. Por lo tanto, el diodo conduce hasta que el voltaje de entrada excede el de la batería. Durante la conducción, el condensador se carga con el voltaje de la batería VB. el diodo detiene la conducción una vez que se excede el voltaje de entrada.
Durante el medio ciclo negativo, el diodo tiene polarización directa tanto para el voltaje de entrada como para el de la batería. Por lo tanto, el diodo conduce para cargar el capacitor con el voltaje de entrada y de la batería V.METRO+VB. Durante el siguiente medio ciclo positivo, se descarga el condensador que se suma a la forma de onda de la señal de entrada como se explica en el circuito de sujeción positivo.
Polarización negativa
La abrazadera positiva con polarización negativa tiene la misma operación que una abrazadera con polarización positiva, excepto que la forma de onda se desplaza hacia abajo según la cantidad de voltaje de la batería V.B
Durante el medio ciclo positivo, el diodo tiene polarización inversa debido tanto al voltaje de entrada como al voltaje de la batería. El diodo no conduce y el condensador no se carga.
Durante el medio ciclo negativo, el diodo tiene polarización directa para el voltaje de entrada pero tiene polarización inversa para el voltaje de la batería V.B. Por lo tanto, el diodo no conduce a menos que el voltaje de entrada exceda el voltaje de la batería y cuando el diodo conduce, el capacitor se carga. Debido a esto, el voltaje de carga del capacitor se reduce a Vmetro –VB.
Durante el siguiente ciclo positivo, el diodo no conduce, por lo que el condensador se descarga y la forma de onda se desplaza hacia arriba en V.METRO –VB (el voltaje del capacitor). El voltaje de polarización desplaza la forma de onda hacia abajo en la cantidad de VB de una abrazadera positiva.
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Abrazadera negativa
La abrazadera negativa desplaza toda la forma de onda de entrada hacia abajo. Aquí está el diagrama de circuito de un circuito de sujeción negativo.
Durante el semiciclo positivo, el diodo tiene polarización directa. Por lo tanto, conduce y carga el capacitor con polaridad inversa hasta el voltaje de entrada pico -VMETRO. No hay salida durante este medio ciclo.
Durante el semiciclo negativo, el diodo tiene polarización inversa y no conduce. Por lo tanto, el condensador se descarga y se suma a la forma de onda de entrada. La suma de ambos voltajes desplaza toda la forma de onda hasta -2VMETRO. Así es como la señal de entrada se desplaza hacia abajo.
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Abrazadera negativa con polarización
La polarización positiva y negativa de la abrazadera negativa desplaza aún más la forma de onda hacia arriba o hacia abajo.
Sesgo positivo
La polarización positiva del fijador negativo agrega un desplazamiento positivo o ascendente por la cantidad de voltaje de polarización a la forma de onda sujeta negativa. Desplaza la forma de onda hasta el nivel positivo debido a la base positiva.
Durante el semiciclo positivo, el diodo tiene polarización directa para el voltaje de entrada pero polarización inversa para el voltaje de la batería. El diodo conduce cuando el voltaje de entrada excede el de la batería y luego el capacitor se carga. Por lo tanto, la cantidad de carga del capacitor se reduce en la cantidad de VB y el voltaje del capacitor da como resultado -VMETRO +vB.
Durante el semiciclo negativo, el diodo no conduce y el condensador se descarga. La suma del voltaje de entrada y el capacitor aparece en la salida que tiene un desplazamiento de VB hacia arriba como se muestra en la figura anterior.
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Polarización negativa
La polarización negativa del fijador negativo desplaza aún más hacia abajo la forma de onda de la señal de entrada.
Durante el semiciclo positivo, el diodo tiene polarización directa tanto para la señal de entrada como para el voltaje de la batería. Así el diodo conduce y el condensador se carga con la suma de ambos voltajes.
Durante el semiciclo negativo, los diodos invierten la polarización para el voltaje de entrada pero conducen para el voltaje de la batería. Cuando el voltaje de entrada excede el de la batería, el diodo bloquea la señal y aparece en la salida incluyendo el voltaje de descarga del capacitor. Como resultado, la forma de onda se desplaza aún más hacia abajo, como se muestra en la figura.
Aplicaciones del circuito de sujeción
En palabras simples, el circuito de sujeción fija el voltaje para aumentar su amplitud, por lo tanto, se usa principalmente como multiplicador de voltaje. A continuación se muestran algunas aplicaciones del circuito de sujeción.
- Se utiliza como multiplicador de voltaje.
- Se utiliza para mejorar el tiempo de recuperación inversa.
- Se utiliza para eliminar la distorsión de la señal.
- También se utiliza como equipo de prueba.
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