Qucs(13)-클리퍼(Clipper)

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클리퍼

먼저 Qucs의 설치와 기본적인 사용 방법은 아래 내용을 참조하시면 됩니다.

https://medialink.tistory.com/111
https://medialink.tistory.com/112?category=959576
https://medialink.tistory.com/113?category=959576

클리퍼는 특정 크기의 높은 전압을 제한하고자 할 때 사용합니다. 그래서 리미터(limiter) 회로에 응용됩니다.

크리퍼 회로의 기초는 다음과 같이 하나의 다이오드 회로에서 시작합니다. 이 회로의 출력 신호는 다이오드의 내 전압 0.7V를 기준으로 높은 신호를 출력하지 못합니다. 이는 다이오드의 특성 그대로입니다.

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바이어스(Bais)를 추가한 상한 제한 클리퍼

회로에 바이어스 5V를 추가해서 상한 제한 전압 조건을 조정해 보겠습니다. 

그러면 출력 전압의 최대 값은 다이오드 내 전압을 포함해서 5.7V로 제한됩니다. 확실히 5V로 제한되지 않습니다.

바이어스의 전압을 바꾸면 아래와 같이 낮은 전압 제한이 가능해집니다. 이 기능은 아래의 모든 회로에서 동일하게 적용됩니다. 

정확히 5V로 제한하려면 다음과 같이 회로를 변경하면 됩니다. 그러나 이 회의 실제 출력 전압은 입력 전압을 모두 반영하지 못하는 단점이 있습니다. 이 또한 다이오드의 내전압 영향입니다. 

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바이어스를 이용한 하한 제안 클리퍼

이번에는 바이어스 보다 낮은 전압을 제한해 보겠습니다. 두 번째 회로에서 다이오드의 방향이 반대입니다. 그러면 4.23V 이하의 전압이 제한됩니다.

이를 다음과 같이 사용해도 됩니다.

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오피 앰프를 이용한 클리퍼

위의 수동소자형 클리퍼는 사용하는 다이오드의 영향으로 출력 전압에 다소 문제가 있습니다. 이를 개선하기 위해 아래와 같이 출력에 바이어스와 다이오드를 추가한 오피 앰프를 사용하면 됩니다.

이 회로는 5V의 상한 제한 기능 회로입니다.

바이어스 전압을 음의 값으로 사용하면 다음과 같이 아래쪽으로 제한하는 회로가 됩니다.

다이오드의 방향을 바꾸면 하한 허용 형태로 변경됩니다.

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참조 :

https://m.blog.naver.com/mini_wor1d/150084651944
https://m.blog.naver.com/paval777
https://www.brainkart.com/article/Clipper-and-clipper-using-Operational-Amplifier_36014/

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