- एक आराम थरथरानवाला का कार्य करना
- विश्राम थरथरानवाला सर्किट
- विश्राम थरथरानवाला की आवृत्ति
- विश्राम थरथरानवाला के अनुप्रयोग
ऑपरेशनल एम्पलीफायर इलेक्ट्रॉनिक्स का एक अभिन्न अंग है, और हमने पहले कई ऑप-एम्प आधारित सर्किट में Op-amps के बारे में सीखा और ऑप-एम्प और अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स घटकों का उपयोग करके कई ऑसिलेटर सर्किट भी बनाए।
थरथरानवाला आम तौर पर सर्किट को संदर्भित करता है जो साइन लहर या वर्ग तरंग की तरह आवधिक और दोहरावदार उत्पादन करता है। एक थरथरानवाला एक यांत्रिक या इलेक्ट्रॉनिक निर्माण हो सकता है जो कुछ चर के आधार पर दोलन पैदा करता है। पहले हमने कई लोकप्रिय ऑसिलेटर्स जैसे आरसी फेज शिफ्ट ऑसिलेटर, कोलपिट्स ऑसिलेटर, वीन ब्रिज ऑसिलेटर, आदि के बारे में सीखा। आज हम एक रिलैक्सेशन ऑसिलेटर के बारे में जानेंगे ।
एक छूट थरथरानवाला है जो सभी नीचे की स्थितियों को संतुष्ट करता है:
- यह आउटपुट पर एक गैर-साइनसॉइडल तरंग (या तो वोल्टेज या वर्तमान पैरामीटर) प्रदान करना चाहिए।
- यह समय-समय पर संकेत या पुनरावृत्ति संकेत प्रदान करना चाहिए जैसे कि त्रिकोणीय, वर्ग या आयताकार लहर आउटपुट पर।
- एक छूट थरथरानवाला के सर्किट एक nonlinear होना चाहिए। इसका मतलब है कि सर्किट के डिजाइन में अर्धचालक डिवाइस जैसे ट्रांजिस्टर, MOSFET या OP-AMP शामिल होना चाहिए।
- सर्किट डिज़ाइन में एक कैपेसिटर या इंडक्टर जैसे ऊर्जा भंडारण उपकरण भी शामिल होने चाहिए जो एक चक्र का उत्पादन करने के लिए लगातार चार्ज और डिस्चार्ज करता है। ऐसे थरथरानवाला के लिए दोलन की आवृत्ति या अवधि उनके संबंधित कैपेसिटिव या इंडक्टिव सर्किट के समय स्थिर पर निर्भर करती है।
एक आराम थरथरानवाला का कार्य करना
रिलैक्सेशन ऑस्किल्टर की बेहतर समझ के लिए, आइए सबसे पहले नीचे दिखाए गए सरल तंत्र के काम पर ध्यान दें।
यहाँ दिखाया गया तंत्र एक ऐसा दृश्य है जिसे हर कोई अपने जीवन में शायद अनुभव करता है। दोनों छोरों पर जनता द्वारा अनुभव किए गए गुरुत्वाकर्षण बल के आधार पर प्लांक आगे-पीछे होता है। सरल शब्दों में, सीसॉ 'मास' का एक तुलनित्र है और यह तख़्त के दोनों सिरों पर रखी गई वस्तुओं के द्रव्यमान की तुलना करता है । जिस भी वस्तु का द्रव्यमान अधिक होता है वह जमीन पर समतल हो जाती है जबकि निचली द्रव्यमान वाली वस्तु को हवा में उठा दिया जाता है।
इस सीसॉ सेटअप में, हमारे पास एक छोर पर एक निश्चित द्रव्यमान 'M' होगा और दूसरे छोर पर एक खाली बाल्टी जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। इस प्रारंभिक अवस्था में द्रव्यमान 'M' को जमीन पर ले जाया जाएगा और ऊपर उल्लिखित सीसा सिद्धांत के आधार पर बाल्टी को हवा में लटका दिया जाएगा।
अब, यदि खाली बाल्टी के ऊपर रखे नल को चालू करते हैं, तो पानी खाली बाल्टी को भरना शुरू कर देता है और जिससे पूरे सेटअप का द्रव्यमान बढ़ जाता है।
और एक बार जब बाल्टी पूरी तरह से भर जाती है, तो बाल्टी की तरफ का पूरा द्रव्यमान दूसरे छोर पर रखे गए निर्धारित द्रव्यमान 'M' से अधिक होगा। तो तख्ती धुरी के साथ चलती है जिससे द्रव्यमान 'M' घूमता है और पानी की बाल्टी को दबाता है।
एक बार जब बाल्टी जमीन से टकराती है, तो बाल्टी में भरा पानी पूरी तरह से जमीन पर फैल जाता है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। छलकने के बाद, निर्धारित द्रव्यमान 'M’की तुलना में बाल्टी की तरफ कुल द्रव्यमान फिर से कम हो जाएगा। तो फिर से तख्ती अक्ष के साथ चलती है, जिससे बाल्टी को फिर से एक और भरने के लिए हवा में स्थानांतरित किया जाता है।
भरने और छलकने का यह सिलसिला तब तक चलता रहता है जब तक कि बाल्टी भरने के लिए पानी का स्रोत मौजूद न हो। और इस चक्र के कारण, पीक आवधिक अंतराल के साथ धुरी पर चलता है, जिससे एक दोलन उत्पादन होता है।
अब, यदि हम यांत्रिक घटकों की तुलना विद्युत घटकों से करते हैं, तो हमारे पास है।
- बाल्टी को ऊर्जा-भंडारण उपकरण के रूप में माना जा सकता है जो या तो संधारित्र है या प्रारंभ करनेवाला।
- सीसाओ एक संधारित्र या संधारित्र है जो संधारित्र और संदर्भ के वोल्टेज की तुलना करने के लिए उपयोग किया जाता है।
- संधारित्र मान के नाममात्र तुलना के लिए संदर्भ वोल्टेज लिया जाता है।
- यहां के जल प्रवाह को विद्युत आवेश कहा जा सकता है।
विश्राम थरथरानवाला सर्किट
यदि हम उपरोक्त सीसा तंत्र के लिए समान विद्युत परिपथ खींचते हैं, तो हमें नीचे दिए गए अनुसार रिलैक्सेशन ऑसिलेटर सर्किट मिलेगा :
इस Op-amp रिलैक्सेशन थरथरानवाला का काम निम्नानुसार समझाया जा सकता है:
- एक बार नल चालू हो जाने के बाद, पानी एक पानी की बाल्टी में बह जाता है, जिससे यह धीरे-धीरे भर जाता है।
- पानी की बाल्टी पूरी तरह से भर जाने के बाद, बाल्टी की तरफ का पूरा द्रव्यमान दूसरे छोर पर रखे गए निर्धारित द्रव्यमान 'M' से अधिक होगा। एक बार ऐसा हो जाने के बाद, तख़्त अपने स्थान को अधिक समझौता करने वाले स्थान पर स्थानांतरित कर देता है।
- पानी के पूरी तरह से छिटक जाने के बाद, बाल्टी के किनारे का कुल द्रव्यमान निश्चित द्रव्यमान 'M' की तुलना में फिर से कम हो जाएगा। तो शाफ्ट फिर से अपनी प्रारंभिक स्थिति में आ जाएगा।
- पिछले फैलाव के बाद एक बार फिर बाल्टी पानी से भर जाती है और यह सिलसिला तब तक चलता रहता है जब तक नल से पानी बहता नहीं है।
यदि हम उपरोक्त मामले के लिए ग्राफ खींचते हैं, तो यह नीचे की तरह दिखाई देगा:
यहाँ,
- प्रारंभ में, अगर हम विचार करते हैं कि तुलनित्र का उत्पादन अधिक है, तो इस समय के दौरान संधारित्र चार्ज हो जाएगा। संधारित्र के चार्जिंग के साथ, इसका टर्मिनल वोल्टेज धीरे-धीरे बढ़ेगा, जिसे ग्राफ में देखा जा सकता है।
- एक बार संधारित्र टर्मिनल वोल्टेज थ्रेशोल्ड तक पहुँच जाता है, तो तुलनित्र आउटपुट ग्राफ़ में दिखाए गए अनुसार उच्च से निम्न तक जाएगा। और जब तुलनित्र उत्पादन नकारात्मक हो जाता है, तो संधारित्र शून्य का निर्वहन करना शुरू कर देता है। संधारित्र पूरी तरह से एक नकारात्मक आउटपुट वोल्टेज की उपस्थिति के कारण निर्वहन के बाद, यह फिर से विपरीत दिशा में छोड़कर चार्ज करता है। जैसा कि आप ग्राफ में नकारात्मक आउटपुट वोल्टेज के कारण देख सकते हैं, कैपेसिटर वोल्टेज भी नकारात्मक दिशा में बढ़ जाता है।
- एक बार जब संधारित्र एक नकारात्मक दिशा में अधिकतम चार्ज करता है, तो तुलनित्र आउटपुट को नकारात्मक से सकारात्मक में बदल देता है। एक बार आउटपुट एक सकारात्मक चक्र में बदल जाता है, संधारित्र नकारात्मक पथ में निर्वहन करता है और सकारात्मक पथ में आवेशों का निर्माण करता है जैसा कि ग्राफ में दिखाया गया है।
- तो संधारित्र चार्ज और सकारात्मक और नकारात्मक रास्तों में डिस्चार्ज का चक्र तुलनित्र को ट्रिगर करता है आउटपुट पर एक स्क्वायर वेव सिग्नल उत्पन्न करता है जो ऊपर दिखाया गया है।
विश्राम थरथरानवाला की आवृत्ति
स्पष्ट रूप से दोलन की आवृत्ति सर्किट में C1 और R3 के समय पर निर्भर करती है। C1 और R3 के उच्च मूल्य लंबे चार्ज और डिस्चार्ज दरों को जन्म देंगे, इस प्रकार कम आवृत्ति दोलनों का उत्पादन होगा। इसी तरह, छोटे मूल्य उच्च आवृत्ति दोलनों का उत्पादन करेंगे।
यहाँ R1 और R2 आउटपुट तरंग की आवृत्ति को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे वोल्टेज थ्रेसहोल्ड को नियंत्रित करते हैं जिन्हें C1 को चार्ज करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि थ्रेशोल्ड 5 वी पर सेट है, तो सी 1 को केवल 5 वी और -5 वी तक चार्ज और डिस्चार्ज करना होगा। दूसरी ओर, यदि थ्रेशोल्ड 10V पर सेट है, तो C1 को चार्ज करने और 10V और -10V को डिस्चार्ज करने की आवश्यकता है।
तो विश्राम ओसीलेटर फ्रीक्वेंसी फॉर्मूला होगा:
f = 1/2 x R 3 x C 1 x ln (1 + k / 1 - k)
यहाँ, K = R 2 / R 1 + R 2
यदि प्रतिरोधक R1 और R2 एक दूसरे के बराबर हैं, तो
f = 1 / 2.2 x R 3 x C 1
विश्राम थरथरानवाला के अनुप्रयोग
आराम थरथरानवाला में इस्तेमाल किया जा सकता है:
- सिग्नल जनरेटर
- काउंटर
- मेमोरी सर्किट
- वोल्टेज नियंत्रण दोलक
- मज़ा सर्किट
- दोलक
- मल्टी वाइब्रेटर।