Clamp circuit: diode & capacité

[invited82e9552]

Bonjour,

Je cherche désespérement à comprendre comment fonctionne un "clamp circuit" (voir fichier attaché). D'après mon bouquin, "another diode wave-shaping circuit is the clamp circuit, whih is used to add a dc component to an ac input waveform so that the positive (or negative) peaks are forced to take a specified value. In other words, the peaks of the waveforme are 'clamped' to as specified voltage value".

Fort bien. Ceci dit, je ne comprends vraiment pas comme ça fonctionne. Mon bouquin dit aussi que la capacité a une largeur valeur, de sorte qu'elle se décharge très lentement et qu'on peut considérer la tension à traver la capacité comme étant constante. Rien que ça, ça me fait bondir: on a un signal d'entrée sinusoïdale, comment peut-on considérer que la tension aux bornes de la capa est constante? Pour moi il est évident qu'elle suit aussi un mouvement sinusoïdale... Rien que ça j'aimerai bien comprendre. Mais bon, on combien même on considère Vc comme constant, je ne comprends pas comment on peut avoir ce signal de sortie.

Quelqu'un peut m'expliquer?

Merci!
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[Jack]

bonjour,

les circuits de charge et de décharge de la capa sont différents: charge instantannée et décharge au travers de la résistance.

Si la constante de temps de décharge est très grande devant la période du signal d'entrée, on peut considérer que la tension aux bornes de la capa est constante.

A+

[invited82e9552]

Jack, peux-tu me dire quand la diode est passante, et quand elle ne l'est pas?

Suis perdu

[Jack]

si on prends comme référence (0V) la borne - de Vo, la cathode de la diode est à -5V.

On va maintenant suivre l'évolution de Vin: au départ, Vin = 0V, la diode conduit et Vc = +5V.
Vin augmente jusqu'à +5V et Vc suit jusqu'à 10V.
Puis Vin diminue. C ne peut pas se décharger dans la diode puisque le courant irait de sa cathode à son anode.
C ne peut donc se décharger que dans R, avec une grande constante de temps.
Entre temps, Vin est remontée à +5V, ce qui remonte Vc à 10V.

Bref Vc est quasiment continue et décale Vin de 10V ce qui explique la tension de sortie.

Autre manière plus rigoureuse. Loi des mailles:

Vd = Vin - Vc + 5V. Si Vd < 0, alors la diode est bloquée. Par contre Vd max = 0V.

Au départ Vin = 0V et C déchargé, donc Vd = 0V
Vd = 0 + 0 + 5V. Evidemment C va se charger quasi instantanément et s'équilibrer à Vc = 5V

Vin augmente jusqu'à +5V et donc Vc = +10V puisque Vd max = 0V.

Vin diminue. Par exemple Vin = 4V.
Vd = 4 - 10 + 5 = -1V D est bloquée
Vin = -5V
Vd = -5 -10 + 5 = -10V. D toujours bloquée

En admettant que C se décharge de 0,01V pendant une période, la diode reconduira lorsque Vin = 4,99V car
0 = 4,99 - 9,99 + 5.

J'espère que ces explications t'aideront.

A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited82e9552]

Je te remercie beaucoup Jack, tes explications sont très claires et je comprends bien ce qui se passe maintenant