اختیاری AMP Oscillators

ایک اوسیپلیٹر کا استعمال کرتے ہوئے ایک اوسکیلیٹر بلڈ چونکہ فعال عنصر کو ایک اوپی ایم پی اوکیلیٹر کہا جاتا ہے۔

اس پوسٹ میں ہم سیکھتے ہیں کہ کس طرح اوپیمپ پر مبنی آسکیلیٹروں کو ڈیزائن کرنا ہے ، اور مستحکم آسکیلیٹر ڈیزائن تیار کرنے کے لئے درکار بہت سے اہم عوامل کے بارے میں۔

عام طور پر اوپ امپ پر مبنی دوغلا چکنا چوکور ، آرتھو ، مثلث ، اور سینوسائڈیل جیسے عین مطابق ، متواتر ویوفورمس پیدا کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔

عام طور پر وہ ایک ہی فعال ڈیوائس ، یا چراغ ، یا کرسٹل کا استعمال کرتے ہیں ، اور آؤٹ پٹ پیدا کرنے کے ل res کچھ غیر فعال آلات جیسے ریزسٹر ، کیپسیٹرس اور انڈکٹرز کے ساتھ وابستہ ہیں۔

اختیاری AMP آسیلیٹر زمرے

آپ کو آسکیلیٹرز کے بنیادی گروپوں کے ایک جوڑے ملیں گے: نرمی اور سائنوسائڈل۔

نرمی کے گھاووں سہ رخی ، صوت اور دیگر غیر منقولہ ویوفارمس تیار کرتے ہیں۔

سینوسائڈیل آکسیلیٹرز دوپٹہ پیدا کرنے کے ل additional اضافی حصوں ، یا کرسٹل جس میں بلٹ دوپٹے والے جنریٹر ہوتے ہیں ان کا استعمال کرتے ہوئے اوپ امپ شامل کرتے ہیں۔

سائن ویو آسکیلیٹر متعدد سرکٹ ایپلی کیشنز میں بطور ماخذ یا ٹیسٹ ویوفارم ملازم ہیں۔

ایک خالص سینوسائڈیل آکسیلیٹر مکمل طور پر ایک فرد یا بنیادی تعدد کی خصوصیات رکھتا ہے: مثالی طور پر کسی بھی ہارمونکس کے بغیر۔

نتیجے کے طور پر ، ہضم کی سطح کو درست کرنے کے ل calc کیلکولیٹڈ آؤٹ پٹ ہارمونکس کا استعمال کرتے ہوئے ، سینوسائڈیل لہر سرکٹ میں داخل ہوسکتی ہے۔

نرمی کے گھاووں میں موجیں سینوسائڈیل لہروں کے ذریعہ تیار کی جاتی ہیں جو مقررہ شکل فراہم کرنے کے لئے جمع کی جاتی ہیں۔

آسیلیٹرس مستقل تسلسل پیدا کرنے میں معاون ہیں جو آڈیو ، فنکشن جنریٹر ، ڈیجیٹل سسٹم ، اور مواصلاتی نظام جیسی ایپلی کیشنز میں بطور حوالہ استعمال ہوتے ہیں۔

سائن لہر آسیلیٹر

سینوسائڈیل آکسیلیٹرس آر سی یا ایل سی سرکٹس کا استعمال کرتے ہوئے اوپ امپس پر مشتمل ہوتے ہیں جس میں ایڈجسٹ کرنے والے اولیسیشن فریکوئنسیز یا کرسٹل ہوتے ہیں جو پہلے سے طے شدہ دوہری تعدد رکھتے ہیں۔

دوئم کی تعدد اور طول و عرض مرکزی آپٹ امپ کے ساتھ لگے ہوئے غیر فعال اور فعال حصوں کے انتخاب کے ذریعہ قائم کیا جاتا ہے۔

اوپ امپ پر مبنی آسکیلیٹر غیر مستحکم ہونے کے لئے بنائے گئے سرکٹس ہیں۔ وہ قسم نہیں جو بعض اوقات غیر متوقع طور پر لیب میں تیار یا ڈیزائن کی جاتی ہیں ، بلکہ ایسی قسمیں جو جان بوجھ کر غیر مستحکم یا دوغلی حالت میں رہنے کے لئے بنائی گئی ہیں۔

اوپی امپ اوسیلیٹرز فریکوئینسی رینج کے نچلے سرے پر بندھے ہوئے ہیں اس حقیقت کی وجہ سے اوپیمپس میں اعلی تعدد پر کم فیز شفٹ کو لاگو کرنے کے لئے ضروری بینڈوڈتھ کی کمی ہے۔

وولٹیج فیڈ بیک آپیمپس کو کم کی ہرٹج رینج تک محدود ہے کیونکہ ان کے پرنسپل ، اوپن لوپ قطب اکثر 10 ہرٹج کی طرح چھوٹا ہوتا ہے۔

جدید حالیہ تاثرات آپیمپس کو نمایاں طور پر وسیع تر بینڈوتھ کے ساتھ تیار کیا گیا ہے ، لیکن ان کو آسکیلیٹر سرکٹس میں نافذ کرنا ناقابل یقین حد تک مشکل ہے کیونکہ وہ رائے کی گنجائش کے حساس ہیں۔

سینکڑوں میگا ہرٹز حد اطلاق میں اعلی تعدد ایپلی کیشنز میں کرسٹل آسیلیٹرز کی سفارش کی جاتی ہے۔

بنیادی ضروریات

انتہائی بنیادی نوعیت میں ، جسے کیننیکل قسم بھی کہا جاتا ہے ایک منفی آراء کا طریقہ استعمال کیا جاتا ہے۔

جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے ، دولن کو شروع کرنے کی یہ شرط بن جاتی ہے۔ یہاں ہم اس طرح کے طریقہ کار کے لئے بلاک ڈایاگرام دیکھتے ہیں جس میں ان پٹ وولٹیج کے طور پر VIN طے ہوتا ہے۔

ووٹ بلاک اے سے آؤٹ پٹ کی علامت ہے۔

سگنل کی نشاندہی کرتا ہے ، جسے فیڈ بیک عنصر بھی کہا جاتا ہے ، جو خلاصہ جنکشن کو واپس فراہم کیا جاتا ہے۔

ای تاثراتی عنصر اور ان پٹ وولٹیج کے مجموعی کے برابر خرابی عنصر کی نشاندہی کرتا ہے۔

ایک آسیلیٹر سرکٹ کے نتیجے میں ہونے والی مساوات کو نیچے دیکھا جاسکتا ہے۔ پہلی مساوات اہم ہے جو آؤٹ پٹ وولٹیج کی تعریف کرتی ہے۔ مساوات 2 غلطی کا عنصر دیتا ہے۔

ووٹ = ای ایکس اے ------------------------------ (1)

E = Vin + outVout -------------------------- (دو)

مذکورہ مساوات سے خرابی عنصر ای کو ختم کرنا

ووٹ / اے = ون - out آؤٹ ----------------- (3)

Vout دیتا ہے عناصر کو نکالنا

ون = ووٹ (1 / A + β) --------------------- (4)

مذکورہ مساوات میں شرائط کی تنظیم نو مساوات # 5 کے ذریعے درج ذیل کلاسیکی آراء فارمولہ مہیا کرتی ہے

ووٹ / ون = A / (1 + Aβ) ---------------- (5)

آسکیلیٹرز بیرونی سگنل کی مدد کے بغیر کام کرنے کے اہل ہیں۔ بلکہ ، آؤٹ پٹ پلس کا ایک حصہ فیڈبیک نیٹ ورک کے ذریعہ ان پٹ کے بطور استعمال ہوتا ہے۔

جب رائے مستحکم مستحکم حالت کے حصول میں ناکام ہوجاتی ہے تو اس کا آغاز دوپٹہ شروع کیا جاتا ہے۔ ایسا ہوتا ہے کیونکہ منتقلی کی کارروائی پوری نہیں ہوتی ہے۔

یہ عدم استحکام اس وقت ہوتا ہے جب مساوات # 5 کا صفر صفر ہوجاتا ہے ، جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے:

1 + Aβ = 0 ، یا Aβ = -1۔

آسیلیٹر سرکٹ ڈیزائن کرتے وقت سب سے اہم چیز Aβ = -1 کو یقینی بنانا ہے۔ اس حالت کو کہتے ہیں بارخاؤسن کا معیار .

اس شرط کو پورا کرنے کے ل it ، یہ ضروری ہوجاتا ہے کہ اسی طرح 180 ڈگری مرحلے کی شفٹ کے ذریعے لوپ گین ویلیو اتحاد میں برقرار رہے۔ یہ مساوات میں منفی علامت سے سمجھا جاتا ہے۔

مندرجہ بالا نتائج کو پیچیدہ الجبرا کی علامتوں کا استعمال کرتے ہوئے متبادل طور پر ظاہر کیا جاسکتا ہے:

Aβ = 1 ㄥ -180 °

جب مثبت آراسیبلٹر ڈیزائن کرتے ہو تو مذکورہ مساوات کو اس طرح لکھا جاسکتا ہے:

Aβ = 1 ㄥ 0 ° جو مساوات میں 5β A کی اصطلاح کو منفی بنا دیتا ہے۔

جب Aβ = -1 رائے کی پیداوار لامحدود وولٹیج کی طرف بڑھتی ہے۔

جب یہ زیادہ سے زیادہ + یا - فراہمی کی سطح تک پہنچ جاتا ہے تو ، سرکٹس میں حاصل کی سطح کے فعال آلات تبدیل ہوجاتے ہیں۔

اس کی وجہ A کی قدر Aβ 1 -1 بن جاتی ہے ، تاثرات کی لامحدود وولٹیج نقطہ نظر کو سست کرتے ہیں ، اور آخر کار اسے رکنے میں پڑ جاتے ہیں۔

یہاں.ہم ان تینوں امکانات میں سے ایک پا سکتا ہے:

1. غیر لکیری سنترپتی یا کٹ آف جس کی وجہ سے آسکیلیٹر استحکام اور لاک ہوجاتا ہے۔
2. ابتدائی معاوضہ پھر سے لکیری بننے اور اس کے مخالف سپلائی ریل کے قریب آنے سے پہلے ہی سسٹم کو طویل عرصے تک مطمئن کرنے پر مجبور کرتا ہے۔
3. یہ نظام خطیر خطے میں جاری ہے ، اور مخالف سپلائی ریل کی طرف پلٹ جاتا ہے۔

دوسرا امکان ہونے کی صورت میں ، ہمیں عام طور پر نیم مربع لہروں کی شکل میں ، ایک بہت زیادہ مسخ شدہ دوائی ملتی ہے۔

آسکیلیٹرز میں فیز شفٹ کیا ہے؟

مساوات Aβ = 1 ㄥ -180 ° میں 180 ° مرحلے کی شفٹ کو فعال اور غیر فعال اجزاء کے ذریعہ تشکیل دیا گیا ہے۔

بالکل درست طریقے سے ڈیزائن کردہ آراء سرکٹ کی طرح ، دوغلا کاریں غیر فعال اجزاء کی فیز شفٹ کی بنیاد پر تعمیر کی جاتی ہیں۔

اس کی وجہ یہ ہے کہ غیر فعال حصوں سے حاصل ہونے والے نتائج عین مطابق اور عملی طور پر بڑھے ہوئے ہیں۔ فعال اجزاء سے حاصل شدہ فیز شفٹ بہت سے عوامل کی وجہ سے زیادہ تر غلط ہے۔

یہ درجہ حرارت میں تبدیلیوں کے ساتھ بہہ سکتا ہے ، ابتدائی رواداری کو وسیع پیمانے پر ظاہر کرسکتا ہے ، اور نتائج بھی اس آلے کی خصوصیت پر منحصر ہو سکتے ہیں۔

اوپ امپ کا انتخاب اس امر کے لئے کیا جاتا ہے کہ وہ دوئم کی فریکوئنسی میں کم از کم فیز شفٹ لائیں۔

ایک ہی قطب آر ایل (ریزٹرٹر انڈیکٹر) یا آر سی (ریزٹر-کاپکسیٹر) سرکٹ تقریبا قطب 90 ڈگری مرحلے میں شفٹ لاتا ہے۔

چونکہ دوپٹہ لگانے کے لئے 180 ° ضروری ہے ، اسکلیٹر کو ڈیزائن کرتے وقت کم از کم دو ڈنڈے لگائے جاتے ہیں۔

ایک ایل سی سرکٹ کے پاس 2 ڈنڈے ہیں لہذا ، یہ ہر قطب جوڑی کے لئے 180 ° مرحلے میں شفٹ فراہم کرتا ہے۔

تاہم ، ہم یہاں کم تعدد انڈکٹٹرز کی شمولیت کی وجہ سے ایل سی پر مبنی ڈیزائن پر گفتگو نہیں کریں گے جو مہنگا ، بڑا اور ناپسندیدہ ہوسکتا ہے۔

LC oscillators اعلی تعدد ایپلی کیشنز کا ارادہ رکھتے ہیں ، جو وولٹیج فیڈ بیک اصول کے مطابق اوپیمپ کی تعدد حد سے زیادہ اور اس سے زیادہ ہوسکتے ہیں۔

یہاں آپ کو انڈکٹکٹر سائز ، وزن اور قیمت زیادہ اہمیت نہیں مل سکتی ہے۔

فیز شفٹ میں دول ofت کی فریکوئنسی کا پتہ چلتا ہے چونکہ سرکٹ کی دالیں فریکوینسی میں 180 ڈگری کے مرحلے میں شفٹ لاتی ہیں۔ df / dt یا شرح جس میں فیز شفٹ تعدد کے ساتھ تبدیل ہوتا ہے ، تعدد استحکام کا فیصلہ کرتا ہے۔

جب ہائیڈ ان پٹ اور کم آؤٹ پٹ رکاوٹ کی پیش کش کیمپڈ بفرڈ آر سی حصوں کو اوفیمپس کی شکل میں استعمال کیا جاتا ہے تو ، فیز شفٹ حصوں کی تعداد سے کئی گنا بڑھ جاتا ہے ، n (ذیل میں چترا دیکھیں)۔

اس حقیقت کے باوجود کہ دو کاسکیڈ آر سی حصے 180 ° مرحلے کی شفٹ میں پیش کرتے ہیں ، آپ کو آسکیٹر فریکوئنسی پر dФ / dt کم سے کم مل سکتا ہے۔

اس کے نتیجے میں دو کاسکیڈ آر سی سیکشنز پیش کرتے ہیں ناکافی تعدد استحکام.

تین یکساں کاسکیڈ آر سی فلٹر حصے ایک بڑھا ہوا DФ / dt مہیا کرتے ہیں ، جس سے آسکیٹر کو بہتر فریکوینسی استحکام حاصل ہوتا ہے۔

تاہم ، چوتھا آر سی سیکشن متعارف کرانا ایک کے ساتھ ایک ڈمبکلا پیدا کرتا ہے شاندار dФ / تاریخ

لہذا یہ ایک انتہائی مستحکم آسکیلیٹر سیٹ اپ بن جاتا ہے۔

چار حصوں کو ترجیحی حد ہوتی ہے بنیادی طور پر کیونکہ کواڈ پیکیجز میں اوپیمپس دستیاب ہیں۔

نیز ، چار حصے کے آکسیلیٹر 4 سائن لہریں تیار کرتے ہیں جو 45 ° مرحلے میں ایک دوسرے کے حوالے سے منتقل کردیئے جاتے ہیں ، جس کا مطلب ہے کہ یہ آسکیلیٹر آپ کو سائین / کوسائن یا کواڈریٹ سائن لہروں کو تھامنے کے قابل بناتا ہے۔

کرسٹل اور سیرامک ​​ریزونٹرز کا استعمال کرتے ہوئے

کرسٹل یا سیرامک ​​ریزونٹرز ہمیں انتہائی مستحکم دوکلیات فراہم کرتے ہیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ گونجنے والے اپنی نائن لائنر خصوصیات کے نتیجے میں ناقابل یقین حد تک اعلی DФ / dt کے ساتھ آتے ہیں۔

ریزونیٹر اعلی فریکونسی والے آسیلیٹرز میں لگائے جاتے ہیں ، تاہم ، کم فریکونسی والے آسیلیٹر عام طور پر سائز ، وزن اور قیمت کی رکاوٹوں کی وجہ سے گونج کے ساتھ کام نہیں کرتے ہیں۔

آپ کو معلوم ہوگا کہ سیرامک ​​ریزونٹر آسیلیٹرز کے ساتھ آپپیشوں کا استعمال نہیں کیا جاتا ہے اس کی بنیادی وجہ اس وجہ سے ہے کہ اوپیمپس میں بینڈوڈتھ میں کمی شامل ہے۔

مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ کم تعدد گونج کو شامل کرنے کے بجائے کم تعدد کے حصول کے ل a اعلی تعدد کرسٹل آسکیلیٹر تعمیر کرنا اور آؤٹ پٹ کو تراشنا کم قیمت ہے۔

oscillators میں فائدہ

آکسیلیٹر کا فائدہ لازمی ہے ایک دوئم تعدد پر ایک بار جب فائدہ 1 سے زیادہ ہوجاتا ہے تو ڈیزائن مستحکم ہوجاتا ہے اور دو طرف بند ہوجاتا ہے۔

جیسے ہی یہ فائدہ over180 ° کے فیز شفٹ کے ساتھ 1 سے زیادہ ہوجاتا ہے ، متحرک ڈیوائس (اوپامپ) کی غیر لینر پراپرٹی اس فوائد کو 1 پر چھوڑ دیتی ہے۔

جب غیر لکیریٹی اس وقت ہوتی ہے جب فعال آلہ (ٹرانجسٹر) کے حصول میں کٹ آف یا سنترپتی میں کمی کی وجہ سے سپلائی کی سطح میں سے کسی کے قریب اوپامپ جھول جاتا ہے۔

ایک عجیب بات یہ ہے کہ بری طرح ڈیزائن کیے گئے سرکٹس اپنی پیداوار کے دوران دراصل 1 سے زیادہ میں معمولی فوائد کا مطالبہ کرتے ہیں۔

دوسری طرف ، زیادہ فائدہ آؤٹ پٹ سائن لہر کے لئے زیادہ سے زیادہ مسخ کی طرف جاتا ہے۔

ایسے معاملات میں جہاں فائدہ کم سے کم ہوتا ہے ، انتہائی ناگوار حالات میں دوغلے بند ہوجاتے ہیں۔

جب فائدہ بہت زیادہ ہوتا ہے تو ، آؤٹ پٹ ویوفارم جیب کی لہر کے بجائے مربع لہر سے زیادہ ملتے جلتے دکھائی دیتا ہے۔

امپلیفائر کو زیادہ سے زیادہ گاڑی چلانے کا مسخ عام طور پر ہوتا ہے۔

لہذا ، کم مسخ آسکیلیٹر حاصل کرنے کے ل gain محتاط طور پر حاصل کرنا چاہئے۔

فیز شفٹ آسکیلیٹر بگاڑ ظاہر کرسکتے ہیں ، تاہم ان میں بفرڈ کاسکیڈ آر سی سیکشنز کا استعمال کرتے ہوئے کم مسخ شدہ آؤٹ پٹ وولٹیج حاصل کرنے کی صلاحیت ہوسکتی ہے۔

اس کی وجہ یہ ہے کہ کاسکیڈ آر سی سیکشن مسخ کرنے والے فلٹرز کے ساتھ برتاؤ کرتا ہے۔ مزید برآں ، بفر شدہ فیز شفٹ دوغلی داروں کو کم تحریف کا سامنا کرنا پڑتا ہے کیونکہ فائدہ بفروں کے مابین منظم اور یکساں طور پر متوازن ہوتا ہے۔

نتیجہ اخذ کرنا

مذکورہ بالا بحث سے ہم نے اوپیمپ دوچانوں کا بنیادی کام کرنے کا اصول سیکھا اور پائیدار دوغلا پن کے حصول کے بنیادی معیار کے بارے میں سمجھا۔ اگلی پوسٹ میں ہم اس کے بارے میں سیکھیں گے وین پل پل ڈول .