Comencemos por analizar su tercer circuito (el primero es solo un concepto generalizado y el segundo no tiene ningún sentido). R2 y R3 forman un divisor de voltaje. La salida es (20 Ω) / (50 Ω) = 0.4 de la entrada. Dado que la entrada es de 5 V, la salida es de 2 V. Eso es lo que el cátodo de D1 estará cuando D1 no esté conduciendo. En este punto, recuerde lo que dijo Thevenin y comprenda que esto es solo una fuente de 2 V con una impedancia de 12 Ω.
Digamos que la caída directa de D1 es de 700 mv. Eso significa que D1 comienza a conducir cuando su ánodo, que también es Vout, es de 2,7 V. Si asumimos de manera simplificada que el diodo es una fuente de voltaje fijo de 700 mV cuando está encendido, entonces su ánodo se parece a una fuente de 2,7 V 12 when cuando Vout es 2.7 V o superior.
Cualquier parte de V1 por encima de 2,7 V será atenuada por el divisor de voltaje de 5 kΩ y 12 Ω, que tiene una ganancia de (12 Ω) / (5012 Ω) = 0.00239. Por ejemplo, cuando V1 pasa a 3.7 V, la parte superior a 2.7 V dará como resultado un aumento de solo 2.39 mV. Por lo tanto, un vin de 3.7 V da como resultado un Vout de 2.704 V.
Entonces, sí, este circuito puede considerarse una pinza, ya que atenúa los voltajes por encima de un cierto nivel.
Sin embargo, en la mayoría de los casos, estos circuitos no son deseables. Usted está gastando mucha energía para hacer que la fuente de voltaje de 2 V 12. La corriente total a través de R2 y R3, incluso cuando no está sujeta, es (5 V) / (50) = 100 mA. Eso es inaceptablemente grande en muchas circunstancias.
R2 disipará 300 mW y R3 disipará 200 mW. Eso descarta las resistencias ordinarias 0805. R2 ni siquiera puede ser un resistor de "1/4 W", y eso lo estaría cerrando para R3.
Aquí hay una mejor manera de hacer una abrazadera usando un concepto similar:
La diferencia básica es que el diodo es reemplazado por un transistor. En este caso, piense en el transistor como un diodo con ganancia. La corriente fluirá a través de la unión E-B como lo hizo antes el diodo. Sin embargo, por cada unidad de corriente que fluye por la base, habrá ganancia unidades de corriente que fluyen por el colector. La corriente de sujeción que drena el Vout es el total, pero el divisor de voltaje solo se carga con una corriente de base mucho más pequeña.
En este ejemplo, R2 y R3 son 10 veces más altos. Eso significa que requieren 10 veces menos corriente de V1, pero también que tienen 10 veces más impedancia. Sin embargo, debido a la ganancia de Q1, la impedancia aparente en el emisor es una ganancia + 1 veces menor que la impedancia en la base. Por lo tanto, el transistor solo necesita tener una ganancia de 9 para que esto se fije de la misma manera que su circuito, pero con una corriente V1 10x menos. Las ganancias pequeñas del transistor de señal pueden ser superiores a 100, por lo que en realidad las resistencias pueden incrementarse aún más y seguir funcionando tan bien como su circuito, pero con una corriente mucho más inactiva.
En un circuito real, agregaría un límite a R3. Eso hace que la abrazadera sea incluso de menor impedancia para picos a corto plazo.
