클리퍼와 클램퍼

다이오드 클리퍼

클리퍼는 교류 입력 전압의 특정 전위값 이상이나 이하를

제한

하는 회로이다.

• 파형 정형(shaping) 및 과전압 보호(overvoltage protection)에 사용됨
• 반파 정류기는 클리퍼의 간단한 예시임
• 기본 구성: 다이오드 + 저항 (+ 바이어스 전원)

클리퍼의 종류

1. 양의 반주기 클리퍼

• 다이오드 정방향 연결 → 양의 전압 제한
• 입력 ≤ VF: 다이오드 OFF → 출력 = 입력
• 입력 > VF: 다이오드 ON → 그 이상 잘림

2. 음의 반주기 클리퍼

• 다이오드 역방향 연결 → 음의 전압 제한
• 입력 ≥ -VF: 다이오드 OFF → 출력 = 입력
• 입력 < -VF: 다이오드 ON → 그 이하 잘림

3. 바이어스 클리퍼

• 다이오드와 DC 바이어스 전원 조합 → 제한 전압 조정
• 예: +2V 바이어스 → 2V 이상만 잘림
• 예: -2V 바이어스 → -2V 이하만 잘림

 

출력 전압 공식: v_o = (R_L / (R_s + R_L)) · v_i

다이오드 클램퍼

클램퍼는 입력 신호의 기준 전압 레벨을

이동

시켜 출력 신호의 DC 위치를 조정하는 회로이다.

• 파형 모양 유지, DC 레벨만 위/아래 이동
• 구성 요소: 다이오드 + 커패시터 + 부하 저항 (+ 바이어스 전원)

동작 원리 요약

• 입력 음(-): 다이오드 ON → 커패시터 충전
• 입력 양(+): 다이오드 OFF → 커패시터 전압 유지 → 파형 이동
• 결과: 전체 파형이 DC 전압만큼 이동

클램퍼의 종류

• 양의 클램퍼: 최소값 ≥ 0V 되도록 파형 위로 이동
• 음의 클램퍼: 최대값 ≤ 0V 되도록 파형 아래로 이동
• 바이어스 클램퍼: DC 전원 추가 → 이동량 조정 가능

 

시간 상수(τ): τ = R · C (충전/방전 속도 결정)