برقی فلٹرز - تعریف، درجہ بندی، خصوصیات، اہم اقسام

صنعتی توانائی کے ذرائع عملی فراہم کرتے ہیں۔ سائنوسائیڈل وولٹیج کے منحنی خطوط… ایک ہی وقت میں، متعدد صورتوں میں، متبادل کرنٹ اور وولٹیجز، جو کہ متواتر ہوتے ہیں، ہارمونک سے بہت زیادہ مختلف ہوتے ہیں۔

الیکٹریکل فلٹرز کا استعمال ریکٹیفائرز، ڈیموڈیولٹرز میں وولٹیج کی لہروں کو ہموار کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے جو کہ طول و عرض سے ماڈیولڈ ہائی فریکوئنسی دولن کو سگنل وولٹیج میں نسبتاً سست تبدیلیوں میں تبدیل کرتے ہیں، اور اسی طرح کے دیگر آلات۔

آسان ترین صورت میں، آپ اپنے آپ کو بوجھ کے ساتھ سیریل کنکشن تک محدود کر سکتے ہیں۔ انڈکٹرز، جس کی مزاحمت بڑھتے ہوئے ہارمونک ترتیب کے ساتھ بڑھتی ہے اور کم تعدد دوغلوں کے لیے نسبتاً چھوٹی ہے اور اس سے بھی زیادہ مستقل جزو کے لیے۔ U-shaped، T-shaped اور L-shaped فلٹرز استعمال کرنا زیادہ موثر ہے۔

الیکٹریکل فلٹرز کی بنیادی تعریفیں اور درجہ بندی

فلٹر کی سلیکٹیوٹی اس کی ان پٹ میں داخل ہونے والے کرنٹ کے پورے فریکوئنسی سپیکٹرم سے مفید سگنل میں شامل فریکوئنسیوں کی ایک خاص حد کو منتخب کرنے کی صلاحیت ہے۔

اچھی سلیکٹیوٹی کو حاصل کرنے کے لیے، فلٹر کو مطلوبہ سگنل کی موروثی فریکوئنسیوں پر کم از کم کشندگی کے ساتھ کرنٹ پاس کرنا چاہیے اور دیگر تمام فریکوئنسیوں پر کرنٹ کے لیے زیادہ سے زیادہ کشینا ہونا چاہیے۔ اس فلٹر کے مطابق درج ذیل تعریف دی جا سکتی ہے۔

ایک برقی فلٹر کو چار قطبی آلہ کہا جاتا ہے جو ایک مخصوص فریکوئنسی بینڈ میں کرنٹ کو کم کشین (بینڈ وڈتھ) کے ساتھ منتقل کرتا ہے، اور اس بینڈ سے باہر تعدد کے ساتھ کرنٹ - زیادہ کشندگی کے ساتھ یا جیسا کہ عام طور پر کہا جاتا ہے، گزرتا نہیں ہے (غیر- ٹرانسمیشن بینڈ)۔

سرکٹس کی ساخت کے مطابق فلٹرز کو چین (کالم) اور پل فلٹرز میں تقسیم کیا گیا ہے۔ چین فلٹرز T-، P- اور L کے سائز کے پل سرکٹس کے مطابق بنائے گئے فلٹرز ہیں۔ برج فلٹرز پل سرکٹ پر بنائے گئے فلٹرز ہیں۔

عناصر کی نوعیت پر منحصر ہے، فلٹرز میں تقسیم کیا جاتا ہے:

• LC - عناصر جن میں سے انڈکٹنس اور capacitance ہیں؛

• RC - عناصر جن کے فعال مزاحمت اور صلاحیتیں ہیں۔

• resonator - جن کے عناصر resonators ہیں۔

فلٹر سرکٹ میں توانائی کے ذرائع کی موجودگی کے مطابق، وہ تقسیم ہوتے ہیں:

• غیر فعال - سرکٹ میں توانائی کے ذرائع پر مشتمل نہیں؛

• فعال - چراغ یا کرسٹل یمپلیفائر کی شکل میں سرکٹ میں توانائی کے ذرائع پر مشتمل؛ کبھی کبھی فعال عنصر فلٹرز کہلاتے ہیں۔

فلٹر کی کارکردگی کی مکمل خصوصیات کے لیے، اس کی برقی خصوصیات کو جاننا ضروری ہے، جس میں کشندگی، فیز شفٹ، اور خصوصیت کی رکاوٹ کا تعدد انحصار شامل ہے۔

سب سے بہتر وہ فلٹر ہے جس میں عناصر کی کم از کم تعداد کے ساتھ:

• ڈیمپنگ خصوصیت کی زیادہ سے زیادہ کھڑی پن؛

• نان ٹرانسمٹ بینڈ میں زیادہ کشندگی؛

• پاس بینڈ میں کم سے کم اور مستقل کشندگی؛

• پاس بینڈ میں خصوصیت کی رکاوٹ کی زیادہ سے زیادہ استحکام؛

• لکیری مرحلے کا جواب؛

• فریکوئنسی بینڈ اور اس کی چوڑائی کے آسان اور ہموار ایڈجسٹمنٹ کا امکان؛

• ان خصوصیات کی مستقل مزاجی جن پر انحصار نہیں ہے: فلٹر ان پٹ پر کام کرنے والے وولٹیجز (کرنٹ)، ماحول کے درجہ حرارت اور نمی کے ساتھ ساتھ بیرونی برقی اور مقناطیسی خلل کا اثر؛

• مختلف تعدد کی حدود میں کام کرنے کی صلاحیت؛

• فلٹر کا سائز، وزن اور قیمت کو کم سے کم رکھا جانا چاہیے۔

بدقسمتی سے، کوئی ایک بھی ابتدائی قسم کا فلٹر نہیں ہے جس کی خصوصیات ان تمام تقاضوں کو پورا کرتی ہوں۔ لہذا، مخصوص حالات پر منحصر ہے، اس قسم کے فلٹرز استعمال کیے جاتے ہیں، جن کی خصوصیات تکنیکی ضروریات کو بہترین طریقے سے پورا کرتی ہیں۔ اکثر پیچیدہ سرکٹس پر فلٹر لگانے کی ضرورت ہوتی ہے جس میں مختلف اقسام کے ابتدائی کنکشن ہوتے ہیں۔

فلٹرز کی سب سے عام اقسام

انجیر میں۔ 1 وصول کنندہ rpr اور rectifier V کے درمیان جڑے ہوئے انڈکٹر L اور capacitor C کے ساتھ ایک سادہ L کے سائز کے فلٹر کا خاکہ دکھاتا ہے۔

تمام تعدد پر بدلنے والے دھارے ایک اہم انڈکٹر مزاحمت کو پورا کرتے ہیں، اور ایک متوازی منسلک کیپیسیٹر متوازی شاخ کے ساتھ بقایا اعلی تعدد کرنٹ کو گزرتا ہے۔ یہ لوڈ میں وولٹیج کی لہروں کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے۔ آر این ایس

دو یا دو سے زیادہ ملتے جلتے لنکس پر مشتمل فلٹرز بھی استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ بعض اوقات انڈکٹرز کے بجائے ریزسٹرس والے سادہ فلٹرز استعمال کیے جاتے ہیں۔

چاول۔ 1۔سب سے آسان ہموار ایل کے سائز کا برقی فلٹر

زیادہ جدید گونجنے والے فلٹرز ہیں جو وہ استعمال کرتے ہیں۔ گونج کا واقعہ.

جب inductor اور capacitor سیریز میں جڑے ہوتے ہیں، جب fwL = 1 / (kwV)، سرکٹ میں فریکوئنسی fw پر سب سے زیادہ چالکتا (فعال) اور گونج کے قریب فریکوئنسی بینڈ میں کافی زیادہ چالکتا ہوگی۔ یہ سرکٹ ایک سادہ بینڈ پاس فلٹر ہے۔

جب انڈکٹر اور کپیسیٹر متوازی طور پر منسلک ہوتے ہیں، تو اس طرح کے سرکٹ میں گونج کی فریکوئنسی پر سب سے کم چالکتا اور گونج کی فریکوئنسی کے قریب فریکوئنسی بینڈ میں نسبتاً کم چالکتا ہوگی۔ ایسا فلٹر ایک مخصوص فریکوئنسی بینڈ کے لیے بلاک کرنے والا فلٹر ہے۔

ایک سادہ بینڈ پاس فلٹر کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، ایک اسکیم (تصویر 2) کا استعمال ممکن ہے جس میں ایک انڈکٹر اور ایک کپیسیٹر ایک دوسرے سے متوازی طور پر وصول کنندہ کے متوازی طور پر جڑے ہوں۔ اس طرح کے سرکٹ کو بکروں کی فریکوئنسی کے ساتھ گونج میں بھی بنایا جاتا ہے اور منتخب فریکوئنسی بینڈ میں کرنٹ کے لیے بہت زیادہ مزاحمت اور دیگر فریکوئنسیوں کے کرنٹ کے لیے بہت کم مزاحمت پیش کرتا ہے۔

چاول۔ 2. ایک سادہ بینڈ پاس فلٹر کی منصوبہ بندی

اسی طرح کا فلٹر ان ماڈیولٹرز میں استعمال کیا جا سکتا ہے جو ایک مخصوص فریکوئنسی پر ماڈیولڈ دولن پیدا کرتے ہیں۔ ایک کم فریکوئنسی سگنل وولٹیج Uc ماڈیولیٹر M پر لاگو کیا جاتا ہے، جو ماڈیولڈ ہائی فریکوئنسی oscillations میں تبدیل ہو جاتا ہے، اور فلٹر وولٹیج کو مطلوبہ فریکوئنسی سے الگ کرتا ہے، جو لوڈ rNS کو کھلایا جاتا ہے۔

فرض کریں، مثال کے طور پر، کہ ایک غیر سائنوسائیڈل الٹرنیٹنگ کرنٹ سرکٹ کے ذریعے بہتا ہے اور بہت بڑی تیسری اور پانچویں ہارمونک کرنٹ کو ریسیور کرنٹ کرنٹ سے ختم کرنا ہے۔اس کے بعد، ہم باری باری سرکٹ میں تیسرے اور پانچویں ہارمونکس کے لیے گونج کے لیے بنائے گئے دو سرکٹس کو شامل کریں گے (تصویر 3، اے)۔

3w کی فریکوئنسی کے لیے گونج کے مطابق بائیں لائن کا مائبادا اس فریکوئنسی کے لیے بہت بڑا اور دیگر تمام ہارمونکس کے لیے چھوٹا ہوگا۔ اسی طرح کا کردار دائیں سرکٹ کی طرف سے ادا کیا جاتا ہے جو فریکوئنسی 5w کے لیے گونج کے لیے بنایا گیا ہے... اس لیے، ان پٹ ریسیور کا موجودہ وکر تقریباً تیسرا اور پانچواں ہارمونکس (تصویر 3، b) پر مشتمل نہیں ہوگا، جسے دبایا جائے گا۔ فلٹر

چاول۔ 3. تیسرے اور پانچویں ہارمونکس کے لیے گونج کے مطابق سیریز سے منسلک ریزوننٹ سرکٹس کے ساتھ اسکیم: a — سرکٹ ڈایاگرام؛ b — وولٹیج اور سرکٹ کے منحنی خطوط اور رسیور کا موجودہ انپ

چاول۔ 4. بینڈ پاس فلٹر آؤٹ پٹ وولٹیج وکر

کچھ صورتوں میں، زیادہ نفیس بینڈ پاس فلٹرز کیے جاتے ہیں، ساتھ ہی ساتھ کٹ آف فلٹرز جو ایک مخصوص فریکوئنسی سے شروع ہونے والی دولن کو پاس کرتے ہیں یا نہیں گزرتے ہیں۔ اس طرح کے فلٹرز T-shaped یا U-shaped کنکشن پر مشتمل ہوتے ہیں۔

فلٹرز کے آپریشن کا اصول یہ ہے کہ فریکوئنسی کے فریکوئنسی بینڈ میں، مثال کے طور پر، ایک بینڈ پاس فلٹر، گونج n + 1 تعدد پر واقع ہوتی ہے، جہاں n کنکشن کی تعداد ہے۔ تین کنکشنز پر مشتمل اس طرح کے فلٹر کے لیے ایک وکر Uout = f (w) تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 4. گونج تعدد w1,w2, w3 اور w4 پر ہوتی ہے۔

اس موضوع پر بھی دیکھیں: پاور فلٹرز اورفریکوئنسی کنورٹرز کے لیے ان پٹ اور آؤٹ پٹ فلٹرز