الیکٹرانک جنریٹرز

جنریٹر الیکٹرانک آلات ہیں جو براہ راست موجودہ ذریعہ کی توانائی کو مطلوبہ فریکوئنسی اور طاقت کی مختلف شکلوں کے ساتھ متبادل موجودہ توانائی (برقی مقناطیسی دوغلوں) میں تبدیل کرتے ہیں۔

ریڈیو براڈکاسٹنگ، میڈیسن، ریڈار میں استعمال ہونے والے الیکٹرانک جنریٹر، اینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹرز، مائیکرو پروسیسر سسٹم وغیرہ کا حصہ ہیں۔

کوئی بھی الیکٹرانک نظام اندرونی یا بیرونی جنریٹرز کے بغیر مکمل نہیں ہوتا جو اس کے کام کی رفتار کا تعین کرتے ہیں۔ جنریٹرز کے لیے بنیادی تقاضے - کمپن فریکوئنسی کا استحکام اور مزید استعمال کے لیے ان سے سگنلز کو ہٹانے کی صلاحیت۔

الیکٹرانک جنریٹرز کی درجہ بندی:

1) آؤٹ پٹ سگنلز کی شکل کے مطابق:

- سینوسائڈل سگنل؛

- مستطیل سگنل (ملٹی ویبریٹر)؛

- لکیری طور پر مختلف وولٹیج سگنلز (CLAY) یا انہیں sawtooth وولٹیج جنریٹر بھی کہا جاتا ہے۔

- خصوصی شکل کے اشارے۔

2) پیدا ہونے والے دوغلوں کی فریکوئنسی سے (مشروط طور پر):

- کم تعدد (100 کلو ہرٹز تک)؛

- اعلی تعدد (100 کلو ہرٹز سے اوپر)۔

3) حوصلہ افزائی کے طریقہ کار سے:

- آزاد (بیرونی) جوش کے ساتھ؛

- خود جوش کے ساتھ (خودکار پیدا کرنے والے)۔

آٹو جنریٹر - ایک خود پرجوش جنریٹر، بیرونی اثر و رسوخ کے بغیر، توانائی کے ذرائع کی توانائی کو مسلسل کمپن میں تبدیل کرتا ہے، مثال کے طور پر، ایک ہلنے والا سرکٹ۔

شکل 1 — جنریٹر کا بلاک ڈایاگرام

الیکٹرانک جنریٹر سرکٹس (شکل 1) ایمپلیفائرز جیسی اسکیموں کے مطابق بنائے جاتے ہیں، صرف جنریٹرز میں ان پٹ سگنل کا ذریعہ نہیں ہوتا ہے، اسے مثبت فیڈ بیک سگنل (PIC) سے بدل دیا جاتا ہے۔ ہم آپ کو یاد دلاتے ہیں کہ فیڈ بیک آؤٹ پٹ سگنل کے حصے کو ان پٹ سرکٹ میں منتقل کرنا ہے۔ مطلوبہ ویوفارم فیڈ بیک لوپ ڈھانچے کے ذریعہ فراہم کیا جاتا ہے۔ دولن کی فریکوئنسی سیٹ کرنے کے لیے، OS سرکٹس LC یا RC سرکٹس پر بنائے جاتے ہیں (فریکوئنسی کپیسیٹر کے ریچارج کے وقت کا تعین کرتی ہے)۔

پی آئی سی سرکٹ میں پیدا ہونے والا سگنل ایمپلیفائر کے ان پٹ پر لاگو ہوتا ہے، ایک فیکٹر K کے ذریعے بڑھایا جاتا ہے اور آؤٹ پٹ پر بھیجا جاتا ہے۔ اس صورت میں، آؤٹ پٹ سے سگنل کا کچھ حصہ پی آئی سی سرکٹ کے ذریعے ان پٹ پر واپس آ جاتا ہے، جہاں اسے K کے عنصر سے کم کیا جاتا ہے، جس سے جنریٹر کے آؤٹ پٹ سگنل کے مستقل طول و عرض کو برقرار رکھنے کی اجازت ہوگی۔

آزاد بیرونی حوصلہ افزائی کے ساتھ آسکیلیٹر (منتخب ایمپلیفائر) متعلقہ جزوی رینج کے ساتھ پاور ایمپلیفائر ہیں، جس کا ان پٹ ایک آسکیلیٹر سے برقی سگنل ہے۔ یہ. صرف ایک مخصوص فریکوئنسی بینڈ کو بڑھایا جاتا ہے۔

RC جنریٹرز

کم فریکوئنسی جنریٹر بنانے کے لیے، عام طور پر آپریشنل ایمپلیفائر استعمال کیے جاتے ہیں، جیسے کہ PIC سرکٹ، RC سرکٹس سائنوسائیڈل دوغلوں کی دی گئی فریکوئنسی f0 فراہم کرنے کے لیے نصب کیے جاتے ہیں۔

RC سرکٹس فریکوئنسی فلٹرز ہیں—ایسے آلات جو ایک مخصوص فریکوئنسی رینج میں سگنل پاس کرتے ہیں اور غلط رینج میں نہیں گزرتے۔اس صورت میں، فیڈ بیک لوپ کے ذریعے، ایمپلیفائر کو ایمپلیفائر کے ان پٹ پر فیڈ کیا جاتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ صرف ایک مخصوص فریکوئنسی یا فریکوئنسی بینڈ کو بڑھایا جاتا ہے۔

شکل 2 فریکوئنسی فلٹرز کی اہم اقسام اور ان کے فریکوئنسی رسپانس (AFC) کو دکھاتا ہے۔ فریکوئنسی ردعمل فلٹر کی بینڈوتھ کو تعدد کے فنکشن کے طور پر دکھاتا ہے۔

شکل 2 — فریکوئنسی فلٹرز کی اقسام اور ان کے تعدد ردعمل

فلٹرز کی اقسام:

- کم پاس فلٹرز (LPF)؛

- ہائی پاس فلٹرز (HPF)؛

- بینڈ پاس فلٹرز (BPF)؛

- بلاکنگ فریکوئنسی فلٹرز (FSF)۔

فلٹرز کی خصوصیت ایک کٹ آف فریکوئنسی fc کے اوپر یا نیچے ہوتی ہے جس میں سگنل کی تیز کشندگی ہوتی ہے۔ پاس بینڈز اور ریجیکشن فلٹرز بھی IFP (RFP نان پاس) بینڈوتھ کی خصوصیت رکھتے ہیں۔

شکل 3 سائنوسائیڈل جنریٹر کا خاکہ دکھاتا ہے۔ مطلوبہ فائدہ ریزسٹرس R1, R2 کے OOS سرکٹ کا استعمال کرتے ہوئے سیٹ کیا جاتا ہے۔ اس صورت میں، پی آئی سی سرکٹ ایک بینڈ پاس فلٹر ہے۔ گونجنے والی فریکوئنسی f0 کا تعین فارمولے سے کیا جاتا ہے: f0 = 1 / (2πRC)

پیدا ہونے والے دوغلوں کی فریکوئنسی کو مستحکم کرنے کے لیے، کوارٹج ریزونیٹرز کو فریکوئنسی ٹیوننگ سرکٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ کوارٹج ریزونیٹر ایک پتلی معدنی پلیٹ ہے جسے کوارٹج ہولڈر میں نصب کیا جاتا ہے۔ جیسا کہ آپ جانتے ہیں، کوارٹج ہے پیزو الیکٹرک اثر، جو اسے ایک برقی oscillating سرکٹ کے مساوی نظام کے طور پر استعمال کرنا اور گونجنے والی خصوصیات کا حامل بناتا ہے۔ کوارٹج پلیٹوں کی گونجنے والی فریکوئنسیز چند کلو ہرٹز سے لے کر ہزاروں میگاہرٹز تک ہوتی ہیں جن میں تعدد عدم استحکام عام طور پر 10-8 اور اس سے نیچے کے آرڈر پر ہوتا ہے۔

شکل 3 - آر سی سائن ویو جنریٹر کا خاکہ

ملٹی وائبریٹرز الیکٹرانک جنریٹر ہیں۔ مربع لہر سگنل.

ملٹی وائبریٹر زیادہ تر معاملات میں ایک ماسٹر اوسیلیٹر کا کام انجام دیتا ہے جو پلس یا ڈیجیٹل ایکشن سسٹم میں بعد کے نوڈس اور بلاکس کے لیے ٹرگر ان پٹ پلس تیار کرتا ہے۔

شکل 4 IOU پر مبنی سمیٹرک ملٹی وائبریٹر کا خاکہ دکھاتا ہے۔ سڈول - ایک مستطیل نبض کی نبض کا وقت وقفے کے وقت کے برابر ہے tpause = tpause۔

IOU مثبت تاثرات کے ساتھ احاطہ کرتا ہے — ایک سرکٹ R1, R2 تمام تعدد پر یکساں طور پر کام کرتا ہے۔ غیر منحرف ہونے والے ان پٹ پر وولٹیج مستقل ہے اور ریزسٹرس R1, R2 کی مزاحمت پر منحصر ہے۔ ملٹی وائبریٹر کا ان پٹ وولٹیج RC سرکٹ کے ذریعے OOS کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا جاتا ہے۔

شکل 4 — ایک سڈول ملٹی وائبریٹر کا اسکیمیٹک

آؤٹ پٹ وولٹیج کی سطح + Usat سے -Us میں تبدیل ہوتی ہے اور اس کے برعکس۔

اگر آؤٹ پٹ وولٹیج Uout = + Usat، کیپسیٹر کو چارج کیا جاتا ہے اور وولٹیج Uc جو الٹنے والے ان پٹ پر کام کرتا ہے تیزی سے بڑھتا ہے (تصویر 5)۔

مساوات Un = Uc کے ساتھ، آؤٹ پٹ وولٹیج Uout = -Us میں تیز تبدیلی آئے گی، جو کیپسیٹر کی اوور چارجنگ کا باعث بنے گی۔ جب مساوات -Un = -Uc تک پہنچ جائے گی، Uout کی حالت دوبارہ بدل جائے گی۔ عمل کو دہرایا جاتا ہے۔

شکل 5 — ملٹی وائبریٹر آپریشن کے لیے ٹائمنگ ڈایاگرام

RC سرکٹ کے مستقل وقت کو تبدیل کرنے سے تبدیلی آتی ہے۔ کیپسیٹر کے چارج اور خارج ہونے کا وقت، اور اس وجہ سے ملٹی وائبریٹر کی دولن کی تعدد۔ اس کے علاوہ، تعدد PIC پیرامیٹرز پر منحصر ہے اور اس کا تعین فارمولے سے ہوتا ہے: f = 1 / T = 1 / 2t اور = 1 / [2 ln (1 + 2 R1 / R2)]

اگر t اور ≠ tp کے لیے غیر متناسب مستطیل oscillations حاصل کرنا ضروری ہو تو، غیر متناسب ملٹی وائبریٹرز استعمال کیے جاتے ہیں، جس میں کپیسیٹر مختلف سرکٹس میں مختلف ٹائم کنسٹنٹ کے ساتھ ری چارج ہوتا ہے۔

ایک واحد وائبریٹر (انتظار کرنے والے ملٹی وائبریٹرز) کو ان پٹ پر ایک مختصر محرک پلس کے سامنے آنے پر مطلوبہ مدت کی مستطیل وولٹیج پلس بنانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ Monovibrators کو اکثر الیکٹرانک ٹائم ڈیلے ریلے کہا جاتا ہے۔

تکنیکی ادب میں اور بھی بہت کچھ ہے۔ ایک شاٹ کا نام انتظار کرنے والا ملٹی وائبریٹر ہے۔

ایک مونو ویبریٹر کی ایک طویل مدتی مستحکم حالت ہوتی ہے، وہ توازن جو ٹرگر پلس لگانے سے پہلے ہوتا ہے۔ دوسری ممکنہ حالت عارضی طور پر مستحکم ہے۔ غیر متحرک اس حالت میں ٹرگر پلس کے عمل کے تحت داخل ہوتا ہے اور اس میں محدود وقت کے لیے ٹی وی رہ سکتا ہے، جس کے بعد یہ خود بخود اپنی ابتدائی حالت میں واپس آجاتا ہے۔

سنگل شاٹ ڈیوائسز کی اہم ضروریات آؤٹ پٹ پلس کی مدت کا استحکام اور اس کی ابتدائی حالت کا استحکام ہے۔

لکیری وولٹیج جنریٹر (CLAY) متواتر سگنل بناتے ہیں جو لکیری طور پر مختلف ہوتے ہیں (آرا ٹوتھ دالیں)۔

Sawtooth کی دالیں کام کرنے والے اسٹروک ٹی پی کی مدت، واپسی کے اسٹروک کی مدت اور امپلیٹیوڈ ام (شکل 6، بی) سے نمایاں ہوتی ہیں۔

وقت پر وولٹیج کی لکیری انحصار پیدا کرنے کے لیے، مستقل کرنٹ کے ساتھ کپیسیٹر کا چارج (یا خارج ہونے والا مادہ) اکثر استعمال ہوتا ہے۔ CLAY کی آسان ترین اسکیم تصویر 6، a میں دکھائی گئی ہے۔

جب ٹرانجسٹر VT بند ہو جاتا ہے تو، Capacitor C2 کو پاور سپلائی اپ کے ذریعے ریزسٹر R2 کے ذریعے چارج کیا جاتا ہے۔ اس صورت میں، کیپسیٹر میں وولٹیج اور اس وجہ سے آؤٹ پٹ پر لکیری طور پر بڑھتا ہے۔جب ایک مثبت نبض بنیاد پر پہنچتی ہے، تو ٹرانزسٹر کھل جاتا ہے اور کیپسیٹر اپنی کم مزاحمت کے ذریعے تیزی سے خارج ہوتا ہے، جو آؤٹ پٹ وولٹیج کو صفر پر تیزی سے کمی فراہم کرتا ہے — اور اس کے برعکس۔

CLAY کا استعمال CRTs میں بیم اسکین کرنے والے آلات، اینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹرز (ADCs) اور دیگر تبادلوں کے آلات میں کیا جاتا ہے۔

شکل 6 — a) لکیری طور پر بدلتے ہوئے وولٹیج کی تشکیل کے لیے آسان ترین اسکیم b) ٹریون دالوں کا وقتی خاکہ۔