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Volfango Furgani
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Clamper

Domanda:

Vorrei avere dei chiarimenti riguardo il funzionamento dei circuiti clampers. Come avviene il raddrizzamento? che funzione svolgono il condensatore, la resistenza e il diodo?

Risponde Volfango Furgani

Clamper è un termine che viene usato al posto dell'italiano fissatore, più lungo ed anche, per una volta, più brutto. La tensione ai capi del diodo viene fissata a zero. Cioè il picco positivo della tensione alternata di ingresso è tenuto fermo a zero e la tensione sinusoidale è quindi tutta spostata verso i valori negativi. La capacità, invece, ha ai suoi capi una tensione continua, ed attua la conversione da alternata a continua. La conversione, non il raddrizzamento, avviene perché il diodo è, tranne un transitorio iniziale per caricare C, sempre polarizzato inversamente e non permette la scarica di C. La resistenza non entra nel funzionamento del clamper, se non per recare danno. Infatti permette al condensatore di scaricarsi e la conversione da ac a dc non è più perfetta. Tuttavia R costituisce il carico del circuito e, come tale, ineliminabile. Senza R, il clamper sarebbe come uno stereo senza casse. A che serve? In realtà qualche applicazione senza R, o meglio con R molto elevata, esiste. Un voltmetro analogico in alternata si può ottenere da uno in continua. La tensione alternata da misurare viene inviata ad un clamper la cui uscita è pari, in continua, al valore di picco della sinusoide e viene misurata dal voltmetro dc che presenta, come è noto, una resistenza interna molto elevata. La scala poi era tarata dividendo il valore misurato per radice di 2 per ottenere il valore efficace. Dico era perché oggi gran parte dei voltmetri sono digitali. Ma questa è un'altra storia. Viene tuttora usato, il clamper, dico, come parte di un duplicatore di tensione per accelerare gli elettroni in tubo catodico di un apparecchio televisivo con tensioni fino a 20000 V e correnti assorbite al di sotto del mA.
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Commenti e note

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Il circuito clamper è un fissatore, nel senso che fissa o meglio sposta il punto di riferimento della tensione alternata. Quindi quando andrai a misurare la tensione di uscita del clamper, non si troverà più la classica alternata che cambia polarità, ma sarà alternata solo positiva o solo negativa. Il funzionamento è il seguente: quando il primo quarto della semionda incontra il diodo, questo se polarizzato direttamente, farà circolare una corrente attraverso il condensatore che si caricherà fino al picco della semionda. Misurando la tensione ai capi del diodo avremo una tensione di circa 0,65V, quindi diciamo 0V. Iniziando poi a scendere la tensione della semionda il condensatore rimarrà carico fino a quando essa arriverà a zero. Inizia così la seconda semionda, che quindi andrà a polarizzare il diodo inversamente. Questo farà in modo che il condensatore non si scarica, e qui avviene lo spostamento del punto di riferimento della tensione, in quanto grazie al condensatore carico, la tensione di questo si andrà a sommare alla tensione della seconda semionda avendo una tensione uguale a Vu= Vi+Vc. Dove Vc è la tensione del condensatore e Vi è la tensione della seconda semionda, questo processo naturalmente si ripete infinitamente fino a quando viene alimentato il clamper. Spero di essere stato chiaro. Buon divertimento.

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