ما هي دوائر كليبر Clipper circuits؟
هي دوائر تستخدم لقطع جزء من الإشارة أو منعها من اجتياز قيمة معينة، يطلق علي دوائر كليبر Clipper circuits عدة أسماء هي دوائر المحددات باستخدام الثنائي ودوائر القطع ودوائر التقليم ودارات القص والتحديد.
تركيب دائرة كليبر Clipper circuit
 |
| تركيب دائرة كليبر Clipper circuit |
تتكون دارة كليبر Clipper circuit من ثنائيين ومقاومة ومصدري فولتية مرجعية، تعمل هذه الدارة على حذف أجزاء من إشارة الدخل ويظهر القطع في إشارة الخرج.
وظيفة دائرة كليبر Clipper circuit
- تستخدم لتحديد نطاق الإشارة وذلك لتقييد الإشارة ضمن نطاق معين من الجهد، مما يمنعها من تجاوز مستويات محددة.
- تستخدم لتغيير شكل الإشارة، مثل تحويل الإشارة الجيبية إلى إشارة مربعة أو مثلثية.
- تستخدم لإزالة الضوضاء أو التشوهات من الإشارة.
دوائر المحددات باستخدام الثنائي
الجهد حول الدايود (الثنائي)
 |
| الجهد حول الدايود |
عندما يكون الدايود (الثنائي) في الانحياز الخلفي
يكون الدايود في هذه الحالة OFF في النصف الموجب من الموجة، ونتعامل مع الدائرة هنا وكأن الدايود غير موجود أو كسلك مقطوع وبالتالي يكون الجهد بين طرفي الدايود مساوي لجهد المصدر.
عندما يكون الدايود (الثنائي) في الانحياز الأمامي
يكون الدايود في هذه الحالة ON في النصف السالب من الموجة ,ويكون الجهد على الانود الموجب (Anode ) أكبر من الجهد على الكاثود السالب (Cathode) بمقدار 0.7 فولت ويصبح كأنه سلك ولكن يخصم 0.7 فولت,ويكون الجهد بين طرفي الدايود في هذه الحالة 0.7 فولت,ولو قمنا بقياس الجهد باستخدام الملتيميتر سنجدها بالسالب 0.7- فولت دائما.
مما سبق يتضح لنا
أن النصف الموجب للموجة قد دخل كاملا ولكن النصف السالب تم قص قيمة 0.7 فولت وتصبح في هذه الحالة دائرة Clipper,
وتستخدم دوائر Clipper لقطع جزء من الإشارة أو منعها من اجتياز قيمة معينة لحماية الحمل أو الجهاز من التلف.
وضع دايود ثاني معاكس للدايود الأول في الدائرة على التوازي
 |
| وضع دايود ثاني معاكس للدايود الأول في الدائرة على التوازي |
في هذه الحالة الدايود المعاكس سوف يقص الجزء الموجب للموجة من الدائرة بمقدار 0.7 فولت,عندما تكون الموجة موجبة يكون الدايود الأول OFF والدايود الثاني ON وتمر الموجة الموجبة منقوص منها 0.7 فولت,بينما عندما تكون الموجة سالبة يكون الدايود الثاني OFF والدايود الأول ON وتمر الموجة السالبة ولكن يتم قص 0.7- فولت منها.
قطع جزء من الإشارة أكبر من 0.7 فولت في دوائر Clipper
 |
| قطع جزء من الإشارة أكبر من 0.7 فولت في دوائر Clipper |
نقوم بإضافة بطارية قيمتها مثلا 1.3 فولت وتوصيلها بالطرف الكاثود للدايود الثاني,يكون الدايود ON عندما يكون الجهد أكبر من 2 فولت(0.7 فولت+1.3 فولت) لتمر الموجة الموجبة ولكن تم قص قيمة 2 فولت منها.
نقوم بتوصيل بطارية قيمتها 2.3- فولت وتوصيلها بالطرف الأنود للدايود الأول, يكون الدايود ON عندما يكون الجهد أصغر من 3- فولت {(2.3-)+( 0.7-)=3-}وتمر الموجة السالبة ويتم نقص 3- فولت منها.
ملاحظة
لو عندنا جهاز لا يتحمل إلا 5 فولت والمصدر 10 فولت تستخدم دوائر Clipper لمنع اجتياز التيار الواصل للجهاز لأكبر من 5 فولت وبهذا تستخدم دوائر Clipper هنا لحماية هذا الجهاز من التلف,الجزء الذي تم قصه من الصفر إلى 5 فولت سوف يمر إلى الجهاز وأكبر وأصغر من ذلك لن يمر إلى الجهاز .
تستعمل هذه الدوائر بكثرة في الايسيهات والدوائر المتكاملة والمتحكمات والاردوينو.
أنواع دوائر القطع
يمكن تصنيف دوائر القطع إلى ما يلي:
- دوائر القطع باستخدام الدايود
- دوائر قطع باستخدام صمام زينر
- دوائر قطع باستخدام مضخم عملياتي
دوائر القطع باستخدام الدايود
يتم عمل دائرة قطع باستخدام صمام ثنائي ومقاومة، ليحد الجهد عند قيمة Vout (بالضبط عند جهد العتبة لدى الصمام المستعمل حوالي 0.7 فولت ويمكن ضبط جهد التقطيع على أية قيمة مرغوبة وذلك بإضافة مصدر جهد مرجعي، وأبسط دائرة للجهد المرجعي هي عبارة عن مجزئ الجهد.
أنواع دوائر القطع باستخدام الدايود
- Series Clippers حيث يكون الصمام مركب على التوالي مع الحمل.
- Shunt Clippers حيث يكون الصمام مركب بين طرفي الحمل.
- مقطع دايود موجه في الانحياز الموجب.
- مقطع دايود موجه في الانحياز السالب.
دوائر قطع باستخدام صمام زينر
يتم عمل دائرة قطع باستخدام صمامين زينر مستعملين لتقطيع الإشارة الداخلة Vin، في كلا الاتجاهين، ويكون تقطيع الجهد على قيمة تساوي قيمة العتبة للانحياز العكسي للصمام زينر + قيمة الانحياز الأمامي للصمام الآخر.
دوائر قطع باستخدام مضخم عملياتي
عنما يتطلب الأمر تقطيع إشارات بدقة عالية أو تقطيع إشارات ضعيفة، تعطي دوائر الصمام الثنائي نتائج غير محكمة، إذن يمكن صنع مقطعات عالية الدقة بوضع دوائر الصمام تلك في الارتجاع السالب للمضخم العملياتي، وتستعمل هذه الطريقة أيضا في المقومات الدقيقة.
تطبيقات (استخدامات) دوائر كليبر Clipper Circuits
تستخدم دوائر كليبر Clipper Circuits في عدة تطبيقات منها ما يلي:
- تستخدم في مزودات الطاقة.
- تستخدم في الارسال والاستقبال التلفازي.
- تستخدم في توليد الإشارة المربعة والمستطيلة والشبه المنحرف.
- تستخدم في تحديد الضجيج في ارسال التضمين الترددي.
- تستخدم في تحديد إشارات خرج المضخمات(المكبرات).
- تستخدم في حماية الدارات الالكترونية من الفولتية العالية.
المصادر
للذهاب إلى فهرس دروس دورة الالكترونيات العملية للمهندس وليد عيسي من هنا
دائرة التقطيع