सीमक और वोल्टेज गुणक

क्लिप शेपिंग सर्किट जैसे क्लिपर्स और क्लैम्पर्स के साथ, डायोड का उपयोग अन्य सर्किट जैसे कि लिमिटर्स और वोल्टेज मल्टीप्लायर बनाने के लिए किया जाता है, जिसकी चर्चा हम इस अध्याय में करेंगे। डायोड्स में एक और महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है जिसे रेक्टीफायर्स के रूप में जाना जाता है, जिस पर बाद में चर्चा की जाएगी।

लिमिटर

एक और नाम जो हम अक्सर इन कतरनों और क्लैम्पर्स से गुजरते समय भर में आता है, वह है लिमिटर सर्किट। एlimiter सर्किट को उसी तरह समझा जा सकता है जो आउटपुट वोल्टेज को पूर्व-निर्धारित मूल्य से अधिक तक सीमित करता है।

यह कम या ज्यादा क्लिपर सर्किट है जो सिग्नल के निर्दिष्ट मूल्य को पार करने की अनुमति नहीं देता है। वास्तव में क्लिपिंग को सीमित सीमा तक सीमित कहा जा सकता है। इसलिए सीमित करने को एक सहज कतरन के रूप में समझा जा सकता है।

निम्न छवि सीमक सर्किट के कुछ उदाहरण दिखाती है -

एक सीमक सर्किट के प्रदर्शन को इसके स्थानांतरण विशेषता वक्र से समझा जा सकता है। इस तरह के वक्र के लिए एक उदाहरण इस प्रकार है।

निचले और ऊपरी सीमाएं ग्राफ में निर्दिष्ट हैं जो सीमक विशेषताओं को दर्शाती हैं। इस तरह के ग्राफ के लिए आउटपुट वोल्टेज को समझा जा सकता है

$$ V_ {0} = L _ {-}, KV_ {i}, L _ {+} $ $

कहाँ पे

$ $ L _ {-} = V_ {i} \ leq \ frac {L _ {-}} {k} $ $

$$ KV_ {i} = \ frac {L _ {-}} {k} <V_ {i} <\ frac {L _ {+}} {k} $$

$$ L _ {+} = V_ {i} \ geq \ frac {L _ {+}} {K} $ $

लिमिटर के प्रकार

कुछ प्रकार की सीमाएं हैं जैसे कि

Unipolar Limiter - यह सर्किट एक तरह से सिग्नल को सीमित करता है।
Bipolar Limiter - यह सर्किट सिग्नल को दो तरह से सीमित करता है।
Soft Limiter - इनपुट में थोड़े बदलाव के लिए इस सर्किट में आउटपुट बदल सकता है।
Hard Limiter - इनपुट सिग्नल में बदलाव से आउटपुट आसानी से नहीं बदलेगा।
Single Limiter - यह सर्किट सीमित करने के लिए एक डायोड नियुक्त करता है।
Double Limiter - यह सर्किट सीमित करने के लिए दो डायोड नियुक्त करता है।

वोल्टेज गुणक

ऐसे अनुप्रयोग हैं जहां वोल्टेज को कुछ मामलों में गुणा करने की आवश्यकता होती है। यह डायोड और कैपेसिटर का उपयोग करके सरल सर्किट की सहायता से आसानी से किया जा सकता है। यदि वोल्टेज दोगुना हो जाता है, तो इस तरह के सर्किट को वोल्टेज डबलर कहा जाता है। यह एक वोल्टेज ट्रिपलर या एक वोल्टेज क्वाड्रुपलर बनाने के लिए या उच्च डीसी वोल्टेज प्राप्त करने के लिए बढ़ाया जा सकता है।

बेहतर समझ पाने के लिए, आइए एक सर्किट पर विचार करें जो वोल्टेज को 2 के कारक से गुणा करता है। इस सर्किट को ए कहा जा सकता है Voltage Doubler। निम्नलिखित आंकड़ा एक वोल्टेज डबललर के सर्किट को दर्शाता है।

लगाए गए इनपुट वोल्टेज एक एसी सिग्नल होगा जो साइन लहर के रूप में है जैसा कि नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।

काम कर रहे

वोल्टेज गुणक सर्किट को इनपुट सिग्नल के प्रत्येक आधे चक्र का विश्लेषण करके समझा जा सकता है। प्रत्येक चक्र डायोड बनाता है और कैपेसिटर अलग-अलग फैशन में काम करते हैं। आइए हम इसे समझने की कोशिश करें।

During the first positive half cycle- जब इनपुट सिग्नल लगाया जाता है, तो कैपेसिटर $ C_ {1} $ चार्ज किया जाता है और डायोड $ D_ {1} $ फॉरवर्ड बायस्ड होता है। जबकि डायोड $ D_ {2} $ रिवर्स बायस्ड है और कैपेसिटर $ C_ {2} $ को कोई शुल्क नहीं मिलता है। यह आउटपुट $ V_ {0} $ को $ V_ {m} $ बनाता है

इसे निम्न आकृति से समझा जा सकता है।

इसलिए, 0 से $ \ pi $ के दौरान, उत्पादित आउटपुट वोल्टेज $ V_ {अधिकतम} $ होगा। संधारित्र $ C_ {1} $ आउटपुट देने के लिए अग्रगामी डायोड $ D_ {1} $ के माध्यम से चार्ज किया जाता है, जबकि $ C_ {2} $ चार्ज नहीं करता है। यह वोल्टेज आउटपुट पर दिखाई देता है।

During the negative half cycle- उसके बाद, जब नकारात्मक आधा चक्र आता है, तो डायोड $ D_ {1} $ रिवर्स बायस्ड हो जाता है और डायोड $ D_ {2} $ आगे बायस्ड हो जाता है। डायोड $ D_ {2} $ को कैपेसिटर $ C_ {2} $ के माध्यम से चार्ज मिलता है जो इस प्रक्रिया के दौरान चार्ज हो जाता है। इसके बाद संधारित्र $ C_ {1} $ प्रवाहित होता है जो निर्वहन करता है। इसे निम्न आकृति से समझा जा सकता है।

इसलिए $ \ pi $ से $ 2 \ pi $ के दौरान, संधारित्र $ C_ {2} $ के पार वोल्टेज $ V_ {max} $ होगा। जबकि कैपेसिटर $ C_ {1} $ जो पूरी तरह से चार्ज किया जाता है, डिस्चार्ज हो जाता है। अब दोनों कैपेसिटर से वोल्टेज एक साथ आउटपुट पर दिखाई देते हैं, जो $ 2V_ {अधिकतम} $ है। तो, इस चक्र के दौरान आउटपुट वोल्टेज $ V_ {0} $ $ 2V_ {अधिकतम} $ है

During the next positive half cycle- कैपेसिटर $ C_ {1} $ सप्लाई से चार्ज हो जाता है और डायोड $ D_ {1} $ आगे बायस्ड हो जाता है। कैपेसिटर $ C_ {2} $ चार्ज रखता है क्योंकि इसे डिस्चार्ज करने का रास्ता नहीं मिलेगा और डायोड $ D_ {2} $ रिवर्स बायस्ड हो जाता है। अब, इस चक्र के आउटपुट वोल्टेज $ V_ {0} $ दोनों कैपेसिटर से वोल्टेज प्राप्त करते हैं जो एक साथ आउटपुट पर दिखाई देते हैं, जो $ 2V_ {अधिकतम} $ है।

During the next negative half cycle- अगला ऋणात्मक आधा चक्र संधारित्र $ C_ {1} $ को फिर से पूर्ण आवेश से मुक्त करता है और डायोड $ D_ {1} $ को उल्टा पूर्वाग्रह जबकि $ D_ {2} $ आगे और संधारित्र $ C_ {2] $ बनाता है। अपने वोल्टेज को बनाए रखने के लिए आगे चार्ज करने के लिए। अब, इस चक्र के आउटपुट वोल्टेज $ V_ {0} $ दोनों कैपेसिटर से वोल्टेज प्राप्त करते हैं जो एक साथ आउटपुट पर दिखाई देते हैं, जो $ 2V_ {अधिकतम} $ है।

इसलिए, अपने पूरे ऑपरेशन में आउटपुट वोल्टेज $ V_ {0} $ का रखरखाव $ 2V_ {अधिकतम} $ किया जाता है, जो सर्किट को वोल्टेज दोगुना बनाता है।

वोल्टेज मल्टीप्लायरों का ज्यादातर उपयोग किया जाता है जहां उच्च डीसी वोल्टेज की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, कैथोड रे ट्यूब और कंप्यूटर डिस्प्ले।

वोल्टेज विभक्त

जबकि डायोड का उपयोग वोल्टेज को गुणा करने के लिए किया जाता है, श्रृंखला प्रतिरोधों का एक सेट वोल्टेज को विभाजित करने के लिए एक छोटे नेटवर्क में बनाया जा सकता है। ऐसे नेटवर्क को कहा जाता हैVoltage Divider नेटवर्क।

वोल्टेज विभक्त एक सर्किट होता है जो एक बड़े वोल्टेज को छोटे में बदल देता है। यह श्रृंखला में जुड़े प्रतिरोधों का उपयोग करके किया जाता है। आउटपुट इनपुट का एक अंश होगा। आउटपुट वोल्टेज उस ड्राइव के भार के प्रतिरोध पर निर्भर करता है।

आइए जानने की कोशिश करते हैं कि वोल्टेज डिवाइडर सर्किट कैसे काम करता है। नीचे दिया गया आंकड़ा एक साधारण वोल्टेज विभक्त नेटवर्क का एक उदाहरण है।

यदि हम आउटपुट वोल्टेज के लिए अभिव्यक्ति बनाने की कोशिश करते हैं,

$ $ V_ {i} = i \ left (R_ {1} + R_ {2} \ right) $ $

$ $ i = \ frac {V- {i}} {\ left (R_ {1} + R_ {2} \ right)} $$

$ $ V_ {0} = i \: R_ {2} \ rightarrow \: i \: = \ frac {V_ {0}} {R_ {2}} $ $

दोनों की तुलना,

$$ \ frac {V_ {0}} {R_ {2}} = \ frac {V_ {i}} {\ left (R_1 + R_ {2} \ right)} $ $

$ $ V_ {0} = \ frac {V_ {i}} {\ बाएँ (R_1 + R_ {2} \ सही)} R_ {2} $ $

यह आउटपुट वोल्टेज के मूल्य को प्राप्त करने के लिए अभिव्यक्ति है। इसलिए आउटपुट वोल्टेज को नेटवर्क में प्रतिरोधों के प्रतिरोध मूल्यों के आधार पर विभाजित किया जाता है। अधिक प्रतिरोधों को अलग-अलग आउटपुट वोल्टेज के अलग-अलग अंशों में जोड़ा जाता है।

हमें वोल्टेज डिवाइडर के बारे में अधिक समझने के लिए एक उदाहरण समस्या है।