หน่วยที่ 4 คลิปเปอร์

วงจรพลั ส์และสวติ ชิง - 87 -

คลปิ เปอร์

แนวคดิ

วงจรคลิปเปอร์ หรือ วงจรลิมิตเตอร์ เป็ นวงจรตดั รูปคลื่นสัญญาณไฟสลบั ที่ส่งเขา้ มา แลว้
ทาให้ไดร้ ูปคล่ืนไฟสลบั ออกท่ีเอาต์พุตเปล่ียนแปลงไปตามตอ้ งการแบบไม่เป็ นเชิงเส้น โดยใช้
อุปกรณ์สารก่ึงตวั นา เช่น ไดโอด ซีเนอร์ไดโอด ทรานซิสเตอร์ และเฟต เป็นตน้

วงจรไดโอดคลิปเปอร์ ซ่ึงเป็ นวงจรคลิปเปอร์เบ้ืองตน้ ที่นิยมใชง้ านมากท่ีสุด แบ่งเป็ น 4
แบบ คือ วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรม วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนาน วงจร
คลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานมีไบแอสที่ใชแ้ หล่งจา่ ยไฟกระแสตรงตอ่ อนุกรมกบั ไดโอดเพ่ือเลือก
ตาแหน่งการตดั รูปสัญญาณตามตอ้ งการ และวงจรคลิปเปอร์แบบใชไ้ ดโอดและซีเนอร์ไดโอด ซ่ึง
เป็นแบบที่นามาใชแ้ ทนวงจรคลิปเปอร์ท่ีตอ่ แหล่งจ่ายไฟกระแสตรงไบแอสให้กบั ไดโอด เนื่องจาก
แบตเตอร่ีมีขอ้ จากดั เร่ืองอายกุ ารใชง้ านและขนาด

สาระการเรียนรู้

1. ไดโอดทางานเป็ นสวติ ช์
2. วงจรคลิปเปอร์
3. วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดตอ่ อนุกรม
4. วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนาน
5. วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานมีไบแอส
6. วงจรคลิปเปอร์แบบใชไ้ ดโอดและซีเนอร์ไดโอด

วงจรพลั ส์และสวิตชิง - 88 -

จุดประสงค์การเรียนรู้

จุดประสงค์ทว่ั ไป
1. เพ่อื ใหม้ ีความรู้ ความเขา้ ใจ วงจรคลิปเปอร์แบบตา่ ง ๆ
2. เพอ่ื ใหม้ ีกิจนิสยั ในการพฒั นาคุณธรรม จริยธรรม

จุดประสงค์เชิงพฤตกิ รรม
1. อธิบายการทางานของไดโอดที่ทางานเป็ นสวติ ช์ได้
2. อธิบายการทางานของวงจรคลิปเปอร์ได้
3. อธิบายการทางานของวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรมได้
4. อธิบายการทางานของวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานได้
5. อธิบายการทางานของวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานมีไบอสั ได้
6. อธิบายการทางานของวงจรคลิปเปอร์แบบใชไ้ ดโอดและซีเนอร์ไดโอดได้
7. มีการพฒั นาคุณธรรม จริยธรรม และคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์ท่ีผสู้ อนสามารถ

สังเกตเห็นไดใ้ นด้านมนุษยสัมพนั ธ์ มีวินยั ใช้วสั ดุอุปกรณ์ ความรับผิดชอบ ตรงต่อเวลาละเอียด
รอบคอบ มีความกระตือรือร้นในการทางาน เช่ือมนั่ ในตนเอง ซื่อสัตยส์ ุจริต สนใจใฝ่ รู้ รักสามคั คี

วงจรพลั ส์และสวิตชงิ - 89 -

1.ไดโอดทางานเป็ นสวติ ช์
ไดโอด (Diode) เป็นอุปกรณ์สารก่ึงตวั นา ที่สามารถนาไปใชง้ านอยา่ งแพร่หลาย มีบทบาท
ในการใชง้ านกบั อุปกรณ์ทางไฟฟ้ าและอิเล็กทรอนิกส์มากมาย ดว้ ยคุณสมบตั ิในการทางานของ
ไดโอดที่เหมือนสวิตช์ไฟฟ้ า ซ่ึงจดั เป็ นไดโอดทางอุดมคติ (Ideal Diode) จะทางานเหมือนสวิตช์
ไฟฟ้ าโดยไม่ตอ้ งคานึงถึงคุณลกั ษณะต่าง ๆ ของตวั ไดโอดเลย ทาให้ไดโอดถูกนาไปใช้งานใน
วงจรต่าง ๆ เกือบทุกชนิด

การทางานของตวั ไดโอดข้ึนอยกู่ บั การจ่ายแรงดนั ไบแอสใหต้ วั ไดโอด ซ่ึงจะมี 2 สภาวะ
คือ สภาวะไบแอสตรง (Forward Bias) เป็ นสภาวะท่ีไดโอดทางานหรือนากระแส และสภาวะ
ไบแอสกลบั (Reverse Bias) เป็นสภาวะท่ีไดโอดไม่ทางานหรือหยดุ นากระแส

ไดโอดที่ทางานเป็ นเสมือนสวติ ช์ไฟฟ้ า จะมีสภาวะการทางาน 2 สภาวะ คือ สภาวะปิ ด
วงจร “ON” และสภาวะเปิ ดวงจร “OFF” สภาวะท้งั 2 สภาวะน้ีเกิดข้ึนจากการจ่ายแรงดนั ไบแอสให้
กบั ตวั ไดโอด คือ ถา้ จ่ายแรงดนั ไบอสั ตรงใหก้ บั ตวั ไดโอด ไดโอดก็จะนากระแสเปรียบเสมือนกบั
สวิตช์ปิ ดวงจร “ON” และถ้าจ่ายแรงดนั ไบแอสกลับให้กบั ตวั ไดโอด ไดโอดก็จะไม่นากระแส
เปรียบเสมือนกบั สวติ ช์เปิ ดวงจร “OFF” การทางานเป็นสวติ ช์ของไดโอด
แสดงไดด้ งั รูปท่ี 4.1 และ 4.2

D ON

D

+ + I R
EI RE

- -

รูปท่ี 4.1 ไดโอดทางานเป็นสวติ ช์ขณะจ่ายแรงดนั ไบแอสตรง

จากรูปที่ 4.1 แสดงการทางานของไดโอดทางานเป็ นสวิตช์ขณะจ่ายแรงดนั ไบแอสตรง
ไดโอดจะนากระแสเสมือนกบั สวติ ช์ “ON” แต่จะแตกต่างไปจากสวติ ช์ไฟฟ้ าจริงตรงที่ ไดโอดจะ
เริ่มนากระแสไดน้ ้นั แรงดนั ไบแอสตรงที่ป้ อนใหต้ วั ไดโอดตอ้ งมีค่ามากกวา่ แรงดนั สมมุติระหวา่ ง
รอยต่อ ที่เรียกวา่ แรงดนั เทรสโฮลด์ (Threshold Voltage) หรือเรียกอีกอยา่ งวา่ แรงดนั คตั อิน
(Cut in Voltage)

ค่าแรงดนั น้ีจะข้ึนอยู่กบั ชนิดของสารก่ึงตวั นาที่ใช้ผลิตไดโอด ซ่ึงมีค่าไม่เท่ากนั คือ
ไดโอดท่ีทามาจากสารซิลิคอน (Silicon : Si) จะมีค่าประมาณ 0.6 V หรือ 0.7 V และไดโอดที่ทามา
จากสารเจอร์เมเนียม (Germanium : Ge) จะมีค่าประมาณ 0.2 V หรือ 0.3 V ในขณะจ่ายแรงดนั

วงจรพลั ส์และสวิตชิง - 90 -

ไบแอสตรงให้กับตวั ไดโอด จะต้องคานึงเสมอว่า แรงดันท่ีจ่ายไปน้ันต้องมากกว่าแรงดัน
เทรสโฮลด์

D OFF

D

-- R
E RE

-+

รูปท่ี 4.2 ไดโอดทางานเป็นสวติ ช์ขณะจา่ ยแรงดนั ไบแอสกลบั

จากรูปที่ 4.2 แสดงการทางานของไดโอดทางานเป็ นสวิตช์ขณะจ่ายแรงดนั ไบแอสกลบั
ไดโอดจะไม่นากระแสเสมือนกบั สวิตช์เปิ ดวงจร “OFF” ในขณะจ่ายแรงดนั ไบแอสกลบั ให้ไดโอด
ก็จะตอ้ งคานึงถึงแรงดนั ไบแอสที่จ่ายให้ไดโอดดว้ ย โดยแรงดนั ไบแอสกลบั ท่ีจ่ายให้ไดโอดตอ้ งมี
ค่ามากกวา่ แรงดนั เทรสโฮลดด์ ว้ ยเช่นกนั

2.วงจรคลปิ เปอร์
วงจรคลิปเปอร์ (Clipper Circuit) จะทาหนา้ ที่ตดั สัญญาณของอินพุต Vin ให้มีขนาดความ
แรงและรูปร่างตามตอ้ งการ โดยที่ขนาดของสัญญาณอินพุตจะถูกจากดั ดว้ ยแรงดนั ค่าหน่ึง ทาให้
สัญญาณเอาต์พุต Vout ท่ีได้จะมีค่าไม่เกินแรงดนั น้นั จึงมีชื่อเรียกอีกอย่างว่า วงจรลิมิตเตอร์
(Limiter Circuit) แสดงดงั รูปท่ี 4.3

Vout

Vin 0+ _ t
0+ _ t
_ t Vin วงจรคลิปเปอร์ Vout

Vout

+
0

รูปท่ี 4.3 การทางานของวงจรคลิปเปอร์

จากรูปที่ 4.3 แสดงการทางานของวงจรคลิปเปอร์ เม่ือจ่ายคล่ืนสัญญาณไฟกระแสสลบั
ผา่ นเขา้ ทางดา้ น Vin ของวงจรคลิปเปอร์ จะมีสัญญาณบางส่วนถูกตดั ทิ้งไป ทาใหเ้ หลือสัญญาณที่
ส่งออก Vout ไม่เท่าเดิม การจดั วงจรคลิปเปอร์ เป็นตวั กาหนดวา่ จะมีสัญญาณออกท่ีเอาตพ์ ุตมากหรือ
นอ้ ย นนั่ ก็คือถา้ ตดั สัญญาณทิ้งมากก็จะเหลือสัญญาณออกนอ้ ย แต่ถา้ ตดั สัญญาณทิ้งนอ้ ยก็จะเหลือ

วงจรพลั ส์และสวิตชงิ - 91 -

สัญญาณออกมาก นอกจากน้นั เรายงั สามารถนาแหล่งจ่ายไฟตรงต่อร่วมเพื่อเป็ นตวั กาหนดขนาด
ในการตดั รูปคล่ืนได้

สาหรับวงจรคลิปเปอร์ท่ีนิยมใช้งานจะเป็ นชนิดที่ใช้ไดโอดทาหน้าท่ีตดั สัญญาณ ตาม
ตาแหน่งการวางไดโอดแบ่งออกได้เป็ น 2 ลักษณะ คือ วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรม
(Series Diode Clipper Circuit) และวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนาน (Shunt Diode Clipper
Circuit)

3.วงจรคลปิ เปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรม
วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรม (Series Diode Clipper Circuit) วงจรจะประกอบ
ดว้ ยไดโอดต่ออนุกรมกบั ตวั ตา้ นทาน วดั แรงดนั ตกคร่อมท่ีตวั ตา้ นทานเป็ นแรงดนั ออกเอาต์พุต
คลา้ ยกบั วงจรแปลงแรงดนั หรือวงจรเร็กติไฟเออร์แบบคร่ึงคล่ืน จากคุณสมบตั ิของไดโอดท่ีทางาน
เป็ นสวิตช์ โดยสวิตช์จะอยู่ในสภาวะ “ON” เมื่อไดโอดไดร้ ับไบแอสตรง และสวิตช์จะอยู่ใน
สภาวะ “OFF” เม่ือไดโอดไดร้ ับไบแอสกลบั ทาให้สามารถกาหนดแรงดนั เอาต์พุตเป็ นช่วงบวก
หรือช่วงลบก็ได้

วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรมแบ่งตามลกั ษณะการวางไดโอดได้ 2 แบบ คือ วงจร
คลิปเปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรมตดั คล่ืนด้านลบ และวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรมตดั
คลื่นดา้ นบวก วงจรและการทางาน แสดงดงั รูปที่ 4.4 และ 4.5

3.1 วงจรคลปิ เปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรมตดั คลนื่ ด้านลบ

D + +
+ Vin 0
- _ t

-

Vin R Vout

+ +
Vout
t
0

รูปท่ี 4.4 วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรมตดั คล่ืนดา้ นลบ

รูปท่ี 4.4 แสดงวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรมตดั คล่ืนดา้ นลบ โดยป้ อนสัญญาณ

คล่ืนไซน์เขา้ ทาง Vin และได้สัญญาณออกทาง Vout เป็ นสัญญาณท่ีถูกตดั คลื่นทางด้านลบออก
อธิบายการทางานของวงจรไดด้ งั น้ี

วงจรพลั ส์และสวิตชิง - 92 -

ในช่วงที่สัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกบวกป้ อนเขา้ มา D ไดร้ ับไบแอสตรง เปรียบเสมือน
สวติ ช์ปิ ดวงจร “ON” สัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกบวกท่ีป้ อนเขา้ มาผา่ นออก Vout ได้ และในช่วงเวลา
ที่สัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกลบ ป้ อนเขา้ มา D ไดร้ ับไบแอสกลบั ซ่ึงเปรียบเสมือนสวติ ช์เปิ ดวงจร
“OFF” สญั ญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกลบที่ป้ อนเขา้ มาจะถูกตดั ทิ้งไปไมส่ ามารถผา่ นออก Vout ได้

3.2 วงจรคลปิ เปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรมตดั คลนื่ ด้านบวก

ถา้ กลบั ทิศทางการต่อ D จะไดเ้ ป็ นวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรมตดั คล่ืนดา้ น

บวก ไดส้ ญั ญาณออก Vout เป็นสญั ญาณคลื่นไซน์ซีกลบ วงจรและการทางาน แสดงดงั รูปท่ี 4.5

+ +
Vin 0
t
_
D
+ -
-

Vin R Vout +

Vout 0 _ t

-

รูปที่ 4.5 วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรมตดั คลื่นดา้ นบวก

รูปที่ 4.5 แสดงวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรมตดั คล่ืนดา้ นบวก โดยป้ อนสัญญาณ
คลื่นไซน์เขา้ ทาง Vin และได้สัญญาณออกทาง Vout เป็ นสัญญาณท่ีถูกตดั คลื่นทางดา้ นบวกออก
อธิบายการทางานของวงจรไดด้ งั น้ี

ในช่วงที่สัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกบวกป้ อนเขา้ มา Dไดร้ ับไบแอสกลบั เปรียบเสมือน
สวติ ช์เปิ ดวงจร “OFF” สัญญาณ Vin คลื่นไซนซ์ ีกบวกที่ป้ อนเขา้ มาจะถูกตดั ทิง้ ไป และในช่วงเวลา
ท่ีสัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกลบป้ อนเขา้ มา D ไดร้ ับไบแอสตรง ซ่ึงเปรียบเสมือนสวิตช์ปิ ดวงจร
“ON” สญั ญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกลบท่ีป้ อนเขา้ มาจะผา่ นออก Vout ได้

4.วงจรคลปิ เปอร์แบบไดโอดต่อขนาน
วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนาน (Shunt Diode Clipper Circuit) วงจรจะประกอบดว้ ย
ไดโอดต่ออนุกรมกบั ตวั ตา้ นทาน วดั แรงดนั ตกคร่อมที่ตวั ไดโอดเป็ นแรงดนั ออกเอาตพ์ ุต ไดโอด
จะต่อขนานกบั ข้วั เอาตพ์ ุต และทาหนา้ ที่เป็นสวติ ชป์ ิ ดวงจร “ON” หรือสวติ ช์เปิ ดวงจร “OFF”

วงจรพลั ส์และสวติ ชงิ - 93 -

ค่าแรงดนั ท่ีออกเอาตพ์ ุตจะเกิดตรงกนั ขา้ มกบั การทางานของไดโอด คือ เมื่อสวิตช์อยใู่ น
สภาวะปิ ดวงจร “ON” หรือขณะไดโอดได้รับไบแอสตรง สัญญาณที่ป้ อนเขา้ มาจะถูกตดั ทิ้งไป
และเมื่อสวิตช์เปิ ดวงจร “OFF” หรือขณะไดโอดไดร้ ับไบแอสกลบั สัญญาณท่ีป้ อนเขา้ มาจะผา่ น
ออกเอาตพ์ ตุ ได้ ทาใหส้ ามารถกาหนดแรงดนั เอาตพ์ ุตเป็นช่วงบวกหรือช่วงลบก็ได้

วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานแบ่งตามลกั ษณะการวางตวั ไดโอดได้ 2 แบบ คือ
วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานตดั คลื่นดา้ นลบ และวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานตดั
คล่ืนดา้ นบวก วงจรและการทางาน แสดงดงั รูปท่ี 4.6 และ 4.7

4.1 วงจรคลปิ เปอร์แบบไดโอดต่อขนานตัดคลน่ื ด้านลบ

+

R+
Vin 0
_ t

+ - -

Vin D Vout

+ +
Vout
t
0

รูปท่ี 4.6 วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานตดั คลื่นดา้ นลบ

จากรูปท่ี 4.6 แสดงวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดตอ่ ขนานตดั คล่ืนดา้ นลบ โดยป้ อนสัญญาณ

คลื่นไซน์เขา้ ทาง Vinจะไดส้ ัญญาณออกทาง Vout เป็ นสัญญาณคลื่นช่วงบวกและสัญญาณคลื่นช่วง
ลบถูกตดั ทิ้งไป อธิบายการทางานของวงจรไดด้ งั น้ี

เม่ือช่วงเวลาที่สัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกบวกป้ อนเขา้ มา D ได้รับไบแอสกลบั เปรียบ
เสมือนสวติ ช์เปิ ดวงจร “OFF” สัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกบวกที่ป้ อนเขา้ มาจึงผา่ นออก Vout ไปได้
และเมื่อช่วงเวลาที่สัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกลบป้ อนเขา้ มา D ไดร้ ับไบแอสตรง ซ่ึงเปรียบเสมือน
สวติ ช์ปิ ดวงจร “ON” สัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกลบจะลดั วงจรลงกราวด์นน่ั คือถูกตดั ทิ้งไปจึงไม่มี
สญั ญาณออกท่ี Vout

วงจรพลั ส์และสวติ ชิง - 94 -

4.2 วงจรคลปิ เปอร์แบบไดโอดต่อขนานตดั คลนื่ ด้านบวก
เม่ือกลบั ทิศทางการต่อ D จะไดเ้ ป็ นวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานตดั คลื่นดา้ น

บวก จะไดส้ ัญญาณออก Vout เป็นสัญญาณคลื่นไซน์ซีกลบ แสดงดงั รูปท่ี 4.7

+

R Vin 0 +

_ t

+ - -

Vin D Vout
+

Vout 0 _ t

-

รูปท่ี 4.7 วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานตดั คลื่นดา้ นบวก

จากรูปท่ี 4.7 แสดงวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานตัดคล่ืนด้านบวก โดยป้ อน

สัญญาณคล่ืนไซน์เขา้ ทาง Vin จะไดส้ ัญญาณออกทาง Vout เป็ นสัญญาณคล่ืนไซน์ช่วงลบและ
สญั ญาณคลื่นไซน์ช่วงบวกถูกตดั ทิง้ ไป อธิบายการทางานของวงจรไดด้ งั น้ี

เมื่อช่วงเวลาท่ีสัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกบวกป้ อนเขา้ มาตวั D ไดร้ ับไบแอสตรง เปรียบ
เสมือนสวิตช์ปิ ดวงจร “ON” สัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกบวกท่ีป้ อนเขา้ มาจึงลดั วงจรลงกราวด์นนั่ ก็
คือสัญญาณถูกตดั ทิ้งไปจึงไม่มีสัญญาณออกที่ Vout และเมื่อช่วงเวลาท่ีสัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีก
ลบป้ อนเขา้ มา D ไดร้ ับไบแอสกลบั ซ่ึงเปรียบเสมือนสวิตช์เปิ ดวงจร “OFF” สัญญาณ Vin คลื่น

5.ไซน์ซีกลบจะผา่ นออก Vout ไปได้
วงจรคลปิ เปอร์แบบไดโอดต่อขนานมีไบแอส

วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานมีไบแอส (Bias Shunt Diode Clipper Circuit) จะใช้

แหล่งจ่ายไฟกระแสตรงต่ออนุกรมกบั ไดโอด เพื่อเลือกตาแหน่งการตดั รูปสัญญาณตามท่ีตอ้ งการ

ซ่ึงแรงดนั ไฟฟ้ าท่ีถูกตดั จะมีค่าเท่ากบั แรงดนั ไฟฟ้ ากระแสตรงท่ีต่ออนุกรมกบั ไดโอดบวก กบั

แรงดนั ตกคร่อมไดโอดขณะไบแอสกลบั แบง่ เป็ น 2 แบบ คือ วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนาน

มีไบแอสตดั คลื่นด้านลบ และวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานมีไบแอสตดั คลื่นดา้ นบวก

ลกั ษณะวงจรและการทางาน แสดงดงั รูปที่ 4.8 และ 4.9

วงจรพลั ส์และสวิตชงิ - 95 -

5.1 วงจรคลปิ เปอร์แบบไดโอดต่อขนานมไี บแอสตดั คลน่ื ด้านลบ

+

R+
Vin 0
t

-

D-

Vin Vout
-

+ VB +

Vout 0 +
-VB
- t

รูปที่ 4.8 วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานมีไบแอสตดั คล่ืนดา้ นลบ

จากรูปที่ 4.8 แสดงวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานมีไบแอสตดั คลื่นดา้ นลบ โดยใช้

แบตเตอร่ี VB ดา้ นลบมาเป็ นตวั กาหนดขนาดของรูปคล่ืนไซน์ทางซีกลบที่จะออกทาง Vout อธิบาย
การทางานของวงจรไดด้ งั น้ี

เมื่อช่วงเวลาที่สัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกบวกป้ อนเข้ามา D ได้รับไบแอสกลับเปรียบ
เสมือนสวิตช์เปิ ดวงจร “OFF” แรงดนั ไฟลบจาก VB จ่ายไบแอสกลบั ให้ D สัญญาณ Vin คล่ืนไซน์
ซีกบวกจึงผา่ นออก Vout ไดท้ ้งั หมด

และเม่ือช่วงเวลาที่สัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกลบป้ อนเขา้ มา D ไดร้ ับไบแอสตรงเปรียบ
เสมือนสวติ ช์ปิ ดวงจร “ON” แรงดนั ไฟลบจาก VB จา่ ยไบแอสกลบั ให้ D เกิดการหกั ลา้ งกนั ระหวา่ ง
สัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกลบและค่าแรงดนั -VB จึงทาให้สัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกลบส่วนที่มีค่า
เกินจากแรงดนั -VB ถูกตดั ทิ้ง เหลือสญั ญาณเท่ากบั ค่าแรงดนั -VB ผา่ นออก Vout ไปได้

5.2 วงจรคลปิ เปอร์แบบไดโอดต่อขนานมไี บแอสตดั คลน่ื ด้านบวก

+

R+
Vin 0
t

-

D-

Vin Vout
+

VB +VB
-

Vout 0 + t

-

-

รูปที่ 4.9 วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานมีไบแอสตดั คลื่นดา้ นบวก

วงจรพลั ส์และสวติ ชงิ - 96 -

จากรูปที่ 4.9 แสดงวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานมีไบแอสตดั คล่ืนดา้ นบวก โดยใช้
แบตเตอร่ี VB เป็นตวั กาหนดขนาดของรูปคล่ืนไซน์ทางซีกบวกท่ีจะออกทาง Vout อธิบายการทางาน
ของวงจรไดด้ งั น้ี

เม่ือช่วงเวลาที่สัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกบวกป้ อนเขา้ มา D ไดร้ ับไบแอสตรงเปรียบเสมือน
สวติ ช์ปิ ดวงจร “ON” และแรงดนั ไฟบวกจาก VB จ่ายไบแอสกลบั ให้ D เกิดการหกั ลา้ งกนั ระหวา่ ง
สัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกบวกและค่าแรงดนั +VB จึงทาให้สัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกบวกส่วนท่ีมี
ค่าเกินจากแรงดนั +VB ถูกตดั ทิง้ เหลือสญั ญาณเทา่ กบั คา่ แรงดนั +VB เท่าน้นั ผา่ นออก Vout ไปได้

และเม่ือช่วงเวลาท่ีสัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกลบป้ อนเข้ามา D ได้รับไบแอสกลับ
เปรียบเสมือนสวติ ช์เปิ ดวงจร “OFF” สัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกลบจะผา่ นออก Vout ไดท้ ้งั หมด

6.วงจรคลปิ เปอร์แบบใช้ไดโอดและซีเนอร์ไดโอด
วงจรคลิปเปอร์แบบใช้ไดโอดและซีเนอร์ไดโอด ถูกนามาใช้แทนวงจรคลิปเปอร์ที่ต่อ
แหล่งจ่ายไฟกระแสตรงไบแอสใหก้ บั ไดโอด เน่ืองจากแบตเตอรี่มีขอ้ จากดั เร่ืองอายุการใชง้ านและ
ขนาด โดยมีหลกั การทางานของวงจรคือ ถ้าแรงดนั ไฟฟ้ าที่ป้ อนเขา้ มาทางอินพุตมีค่ามากกว่า
แรงดนั ซีเนอร์ จะมีกระแสไหลผา่ นตวั ซีเนอร์ไดโอด แรงดนั ไฟฟ้ าที่ถูกตดั จะเท่ากบั แรงดนั ซีเนอร์
บวกดว้ ยแรงดนั ไฟฟ้ าที่ตกคร่อมที่ตวั ไดโอดขณะท่ีไดร้ ับไบแอสตรง แบ่งเป็ น 3 แบบ คือ วงจร
คลิปเปอร์ตดั คลื่นดา้ นบวกแบบใช้ไดโอดและซีเนอร์ไดโอด วงจรคลิปเปอร์ตดั คลื่นดา้ นลบแบบ
ใช้ไดโอดและซีเนอร์ไดโอด และวงจรคลิปเปอร์ตดั คล่ืน 2 ดา้ นแบบใช้ซีเนอร์ไดโอด ลกั ษณะ
วงจรและการทางาน แสดงดงั รูปท่ี 4.10 , 4.11 และ 4.12

6.1 วงจรคลปิ เปอร์ตดั คลนื่ ด้านบวกแบบใช้ไดโอดและซีเนอร์ไดโอด

R+

Vin 0 + t

-
D

-

Vin Vout

ZD VZ +VZ
Vout 0
+ t

-

-

รูปที่ 4.10 วงจรคลิปเปอร์ตดั คลื่นดา้ นบวกแบบใชไ้ ดโอดและซีเนอร์ไดโอด

วงจรพลั ส์และสวิตชงิ - 97 -

จากรูปท่ี 4.10 แสดงวงจรคลิปเปอร์ตดั คล่ืนดา้ นบวกแบบใชไ้ ดโอดและซีเนอร์ไดโอดต่อ

ขนานกบั เอาตพ์ ุต โดยป้ อนสัญญาณคล่ืนไซน์เขา้ ทาง Vin จะไดส้ ัญญาณออกทาง Vout การทางาน
ของวงจรอธิบายไดด้ งั น้ี

เม่ือช่วงเวลาที่สัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกบวกป้ อนเขา้ มา Dได้รับไบแอสตรงซ่ึงเปรียบ
เสมือนสวติ ช์ปิ ดวงจร “ON” จะเกิดการหกั ลา้ งระหวา่ งสญั ญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกบวกและค่าแรงดนั
VZ ทาให้สัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกบวกท่ีมีค่ามากกวา่ แรงดนั VZ จะถูกตดั ทิ้งไป ส่วนสัญญาณ Vin
คล่ืนไซน์ซีกบวกที่มีค่าต่ากวา่ แรงดนั VZ ผา่ นออก Vout ไปได้

และในช่วงเวลาท่ีสัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกลบป้ อนเขา้ มา D ได้รับไบแอสกลับซ่ึง
เปรียบเสมือนสวติ ช์เปิ ดวงจร “OFF” สัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกลบจึงไม่ลดั ลงกราวด์แต่จะผา่ นออก
Voutไปไดท้ ้งั หมด

6.2 วงจรคลปิ เปอร์ตดั คลนื่ ด้านลบแบบใช้ไดโอดและซีเนอร์ไดโอด

R + +
D Vin 0
t

-

-

Vin Vout

ZD VZ

+

Vout 0 - t
-VZ

รูปท่ี 4.11 วงจรคลิปเปอร์ตดั คล่ืนดา้ นลบแบบใชไ้ ดโอดและซีเนอร์ไดโอด

จากรูปที่ 4.11 แสดงวงจรคลิปเปอร์ตดั คล่ืนดา้ นลบแบบใชไ้ ดโอดและซีเนอร์ไดโอดต่อ

ขนานกบั เอาตพ์ ุต โดยป้ อนคล่ืนไซน์เขา้ ทาง Vin จะไดส้ ัญญาณออกทาง Vout การทางานของวงจร
อธิบายไดด้ งั น้ี

เม่ือช่วงเวลาท่ีสัญญาณ Vinคลื่นไซน์ซีกบวกป้ อนเขา้ มา D ไดร้ ับไบแอสกลบั ซ่ึงเปรียบ
เสมือนสวติ ช์เปิ ดวงจร “OFF” สัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกบวกจึงไม่ลดั ลงกราวด์แต่จะผา่ นออก Vout
ไปไดท้ ้งั หมด

และในช่วงเวลาที่สัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกลบป้ อนเขา้ มา Dไดร้ ับไบแอสตรงซ่ึงเปรียบ
เสมือนสวิตช์ปิ ดวงจร “ON” จะเกิดการหกั ลา้ งระหวา่ งสัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกลบและค่าแรงดนั
VZ ทาให้สัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกลบท่ีมีค่ามากกวา่ -VZ ถูกตดั ทิ้งไป ส่วนสัญญาณ Vin ท่ีมีค่าต่า
กวา่ แรงดนั -VZ ผา่ นออก Vout ไปได้

วงจรพลั ส์และสวติ ชงิ - 98 -

6.3 วงจรคลปิ เปอร์ตัดคลนื่ 2 ด้านแบบใช้เซีเนอร์ไดโอด

R+

ZD1 VZ1 Vin 0 + t

-

Vin Vout -

ZD2 VZ2 +VZ
Vout 0
+ t

-

รูปที่ 4.12 วงจรคลิปเปอร์ตดั คล่ืน 2 ดา้ นแบบใชซ้ ีเนอร์ไดโอด

จากรูปท่ี 4.12 แสดงวงจรคลิปเปอร์ตดั คลื่น 2 ดา้ นแบบใชซ้ ีเนอร์ไดโอด วงจรจะใชซ้ ีเนอร์

ไดโอด 2 ตวั ต่ออนุกรมกนั และต่อขนานกบั เอาตพ์ ุต โดยป้ อนสัญญาณคล่ืนไซน์เขา้ ทาง Vin จะได้
สญั ญาณออกทาง Vout การทางานของวงจรอธิบายไดด้ งั น้ี

เม่ือช่วงเวลาที่สัญญาณ Vin คลื่นไซน์ซีกบวกป้ อนเขา้ มาตวั ZD2 ไดร้ ับไบแอสตรงซ่ึงเปรียบ
เสมือนสวิตช์ปิ ดวงจร “ON” ส่วนตวั ZD1 ได้รับไบแอสกลบั ทาหน้าท่ีเป็ นแหล่งจ่าย จะเกิดการ
หกั ลา้ งระหวา่ งสัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกบวกและค่าแรงดนั VZ1 ทาให้สัญญาณ Vin ท่ีมากกวา่ VZ1
ถูกตดั ทิ้งไป ส่วนสัญญาณ Vin ท่ีมีค่าต่ากวา่ VZ1 จะผา่ นออก Vout ไปได้

และในช่วงเวลาที่สัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกลบป้ อนเขา้ มาตวั ZD1ไดร้ ับไบแอสตรงซ่ึง
เปรียบ เสมือนสวิตช์ปิ ดวงจร “ON” ส่วน ZD2 จะไดร้ ับไบแอสกลบั ทาหนา้ ที่เป็ นแหล่งจ่าย จะเกิด
การหักลา้ งระหวา่ งสัญญาณ Vin คล่ืนไซน์ซีกลบและค่าแรงดนั VZ2 ทาให้สัญญาณ Vin ส่วนท่ี
มากกวา่ VZ2 ถูกตดั ทิ้งไป ส่วนสญั ญาณ Vin ที่มีค่าต่ากวา่ VZ2 จะผา่ นออก Vout ไปได้

วงจรพลั ส์และสวิตชิง - 99 -

สรุป

วงจรคลิปเปอร์หรือวงจรลิมิตเตอร์ เป็ นวงจรตดั รูปคล่ืนสัญญาณไฟสลบั ท่ีส่งเขา้ มา ให้มี
รูปคลื่นไฟสลบั ท่ีออกเอาตพ์ ุตเปล่ียนแปลงไปตามตอ้ งการในลกั ษณะไม่เป็ นเชิงเส้น แบ่งลกั ษณะ
การจดั ไดโอดในวงจรคลิปเปอร์ไดเ้ ป็นไดโอดต่ออนุกรมและไดโอดต่อขนาน

วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่ออนุกรม มีไดโอดต่ออนุกรมกบั ตวั ตา้ นทาน สัญญาณออก
เอาตพ์ ุตเป็ นสัญญาณตกคร่อมตวั รีซิสเตอร์ ไดโอดทางานเป็ นสวติ ช์ปิ ดวงจร “ON” มีสัญญาณออก
ท่ี เอาตพ์ ตุ และไดโอดทางานเป็นสวติ ชเ์ ปิ ดวงจร “OFF” ไมม่ ีสัญญาณออกท่ีเอาตพ์ ุต

วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนาน มีไดโอดต่ออนุกรมกบั ตวั ตา้ นทาน สัญญาณออก
เอาตพ์ ุตเป็ นสัญญาณตกคร่อมตวั ไดโอด โดยตวั ไดโอดต่อขนานกบั ข้วั ต่อเอาต์พุต ไดโอดทางาน
เป็ นสวิตช์ปิ ดวงจร “ON” ไม่มีสัญญาณออกท่ีเอาต์พุต และไดโอดทางานเป็ นสวิตช์เปิ ดวงจร
“OFF” มีสัญญาณออกที่เอาตพ์ ตุ

วงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานมีไบแอส จะใชแ้ หล่งจ่ายไฟกระแสตรงต่ออนุกรมกบั
ไดโอดเพื่อเลือกตาแหน่งการตดั รูปสัญญาณตามตอ้ งการ แบ่งเป็ น 2 แบบ คือ วงจรคลิปเปอร์แบบ
ไดโอดต่อขนานมีไบแอสตดั คล่ืนดา้ นลบ และวงจรคลิปเปอร์แบบไดโอดต่อขนานมีไบแอสตดั
คลื่นดา้ นบวก

วงจรคลิปเปอร์แบบใช้ไดโอดและซีเนอร์ไดโอด ถูกนามาใช้แทนวงจรคลิปเปอร์ที่ต่อ
แหล่งจ่ายไฟกระแสตรงไบแอสให้กบั ไดโอด เน่ืองจากแบตเตอรี่ มีขอ้ จากดั เรื่องอายุการใชง้ าน
และขนาด โดยมีหลกั การทางานของวงจรคือ ถา้ แรงดนั ไฟฟ้ าท่ีป้ อนเขา้ มาทางอินพุตมีค่ามากกวา่
แรงดนั ซีเนอร์ จะมีกระแสไหลผา่ นตวั ซีเนอร์ไดโอด แรงดนั ไฟฟ้ าท่ีถูกตดั จะเท่ากบั แรงดนั ซีเนอร์
บวกดว้ ยแรงดนั ไฟฟ้ าท่ีตกคร่อมที่ตวั ไดโอดขณะที่ไดร้ ับไบแอสตรง

วงจรคลิปเปอร์สามารถนาไปประยุกตใ์ ชง้ านในวงจรต่าง ๆ เช่น วงจรเร็กติไฟเออร์แบบ
ตา่ ง ๆ วงจรเคร่ืองส่งวทิ ยุ วงจรเคร่ืองรับวทิ ยุ วงจรขบั รีเลย์ เป็ นตน้