পরিবর্ধক বিকৃতি : সার্কিট, প্রকার, কিভাবে হ্রাস করা যায় এবং বনাম বিকৃতি প্যাডেল

একটি পরিবর্ধক একটি ইলেকট্রনিক ডিভাইস যা একটি বড় ও/পি সংকেতে একটি ছোট সংকেতের ইনপুটকে শক্তিশালী করে। তাই আউটপুট সংকেত কিছু লাভ মান দ্বারা ক্রমাগত পরিবর্তিত হয়. এগুলি সমস্ত ধরণের অডিও সরঞ্জামগুলিতে বেতার যোগাযোগ এবং সম্প্রচারের মধ্যে ব্যবহার করা হয়। আদর্শ অবস্থায়, পরিবর্ধক ও/পি সংকেতের পরিবর্ধিত ও/পি সংকেত ইনপুট সংকেতের সাথে অবিকল অনুরূপ তরঙ্গরূপ থাকা উচিত। যাইহোক, এই আদর্শ অবস্থা ব্যবহারিক মধ্যে অর্জিত হয় না পরিবর্ধক . এইভাবে, তরঙ্গরূপের মধ্যে কিছু পরিবর্তন ঘটতে পারে প্রশস্ততা বৃদ্ধির জন্য যা বিকৃতি হিসাবে পরিচিত। এটি অবাঞ্ছিত কারণ এটি সংকেতের মাধ্যমে বাহিত বুদ্ধিমত্তা পরিবর্তন করতে পারে। এই নিবন্ধে সংক্ষিপ্ত তথ্য প্রদান করে পরিবর্ধক বিকৃতি , কাজ, এবং এর অ্যাপ্লিকেশন।

পরিবর্ধক বিকৃতি কি?

পরিবর্ধক বিকৃতি হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে; একটি পরিবর্ধক ইনপুট সংকেত থেকে কোনো পার্থক্য যা পরিবর্ধন প্রক্রিয়া জুড়ে ঘটে এবং মাত্রা, আকৃতি, ফ্রিকোয়েন্সি বিষয়বস্তু ইত্যাদির পরিপ্রেক্ষিতে পরিবর্তিত আউটপুট সংকেত দেয়। এটি অনেক কারণের কারণে ঘটে; পরিবর্ধকের উপাদানগুলির মধ্যে অ-রৈখিকতা, অনুপযুক্ত পক্ষপাত, বা পরিবর্ধক ওভারলোডিং। পরিবর্ধক বিকৃতি অবাঞ্ছিত কারণ এটি পরিবর্ধিত সংকেতের মানকে হ্রাস করে।

পরিবর্ধক বিকৃতি সার্কিট

অ্যামপ্লিফায়ার বিকৃতি একটি উদাহরণ দিয়ে বোঝা যায় সাধারণ বিকিরণকারী (সিই) পরিবর্ধক সার্কিট . নিম্নলিখিত কারণে আউটপুট সংকেত বিকৃতি ঘটতে পারে।

• ভুল বায়াসিং লেভেলের কারণে সম্পূর্ণ সিগন্যাল চক্রের উপর পরিবর্ধন ঘটতে পারে না।
• যদি ইনপুট সংকেত খুব বড় হয়, তাহলে এটি ভোল্টেজ সরবরাহের মাধ্যমে পরিবর্ধকগুলির ট্রানজিস্টরগুলিকে সীমাবদ্ধ করে দেয়।
• পরিবর্ধন পুরো ইনপুট ফ্রিকোয়েন্সি সীমার উপরে একটি রৈখিক সংকেত হতে পারে না যার অর্থ সিগন্যাল তরঙ্গের পরিবর্ধন পদ্ধতির সময়, পরিবর্ধক বিকৃতি ঘটবে।

অ্যামপ্লিফায়ারগুলি ছোট ইনপুট ভোল্টেজ সংকেতগুলিকে বৃহত্তর আউটপুট সিগন্যালে পরিবর্ধন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যার অর্থ আউটপুট সিগন্যাল ক্রমাগত পরিবর্তিত হবে লাভ মানের দ্বারা যা প্রধানত সমস্ত ইনপুট ফ্রিকোয়েন্সির জন্য ইনপুট সিগন্যালের সাথে গুণিত হয়।

নিম্নোক্ত সাধারণ ইমিটার (CE) সার্কিট ছোট ইনপুট এসি সংকেতের জন্য কাজ করে তবে এটি তাদের কাজে কিছু সমস্যা সৃষ্টি করে। সুতরাং, BJT অ্যামপ্লিফায়ারের বায়াসিং পয়েন্ট 'Q'-এর উদ্দিষ্ট অবস্থান সব ধরনের ট্রানজিস্টরের জন্য সম্পর্কিত বিটা মানের উপর নির্ভর করে।

সাধারণ ইমিটার-টাইপ ট্রানজিস্টর সার্কিট প্রধানত ছোট এসি ইনপুট সিগন্যালগুলির জন্য ভাল কাজ করে যদিও একটি প্রধান ত্রুটিতে ভুগছে, বাইপোলার অ্যামপ্লিফায়ারের পক্ষপাত Q-পয়েন্টের গণনা করা অবস্থান প্রধানত সমস্ত ধরণের ট্রানজিস্টরের সম্পর্কিত বিটা মানের উপর নির্ভর করে। যাইহোক, এই বিটা মান একই ধরণের ট্রানজিস্টর থেকে ওঠানামা করে যার অর্থ হল, একটি ট্রানজিস্টরের Q-পয়েন্ট বৈশিষ্ট্যগত উৎপাদনের গ্রহণযোগ্যতার কারণে একই বিভাগের সাথে অন্য ট্রানজিস্টরের সাথে সম্পর্কিত নয়। এর পরে, পরিবর্ধক বিকৃতি ঘটে কারণ পরিবর্ধকটি রৈখিক নয়। ট্রানজিস্টর এবং বায়াসিং উপাদানগুলির যত্ন সহকারে নির্বাচন অ্যামপ্লিফায়ার বিকৃতির প্রভাব কমাতে সহায়তা করতে পারে।

অ্যামপ্লিফায়ার বিকৃতির প্রকার

বিভিন্ন ধরনের পরিবর্ধক বিকৃতি রয়েছে যা নীচে আলোচনা করা হয়েছে। বিকৃতির ধরন প্রধানত ট্রানজিস্টর, ডিভাইসের প্রতিক্রিয়া এবং সংশ্লিষ্ট সার্কিট দ্বারা ব্যবহৃত বৈশিষ্ট্যের ক্ষেত্রফলের উপর নির্ভর করে।

অ-রৈখিক বিকৃতি

অ-রৈখিক বিকৃতি প্রধানত একটি পরিবর্ধকের মধ্যে ঘটে যখনই প্রয়োগ করা ইনপুট সংকেত বড় হয় এবং সক্রিয় ডিভাইসটি তার বৈশিষ্ট্যগুলির একটি অ-রৈখিক এলাকায় চালিত হয়। এই বিকৃতিটি একটি পরিবর্ধকের ইনপুট এবং আউটপুট সংকেতের মধ্যে একটি নন-লিনিয়ার সম্পর্ক বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়। সুতরাং আউটপুট সিগন্যাল সঠিকভাবে ইনপুট সিগন্যাল এবং ইন্টারমডুলেশন পণ্য বা হারমোনিক্সের সাথে সমানুপাতিক না হলে সিস্টেম থেকে এই বিকৃতি ঘটে।

প্রশস্ততা বিকৃতি

প্রশস্ততা বিকৃতি হল এক ধরনের অরৈখিক বিকৃতি যা সংকেতের ক্রেস্ট মানের মধ্যে টেনশনের কারণে ঘটে। Q বিন্দুর মধ্যে স্থানান্তর এবং সংকেতের 360⁰ নীচের জন্য পরিবর্ধন প্রধানত প্রশস্ততায় বিকৃতির দিকে নিয়ে যায়। এই বিকৃতি প্রধানত ক্লিপিং এবং ভুল পক্ষপাতের কারণে ঘটে। আমরা জানি যে ট্রানজিস্টরের বায়াসিং পয়েন্ট সঠিক হলে, আউটপুটটি পরিবর্ধিত আকারের মধ্যে থাকা ইনপুটের অনুরূপ। নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে এটি বোঝা যায়।

ধরুন পরিবর্ধককে অপর্যাপ্ত বায়াসিং প্রদান করা হয়েছে, তাহলে Q-পয়েন্টটি লোড লাইনের অর্ধেকের কাছাকাছি থাকবে। সুতরাং এই অবস্থায়, ইনপুট সিগন্যালের নেতিবাচক অর্ধেক ক্লিপ করা হয় এবং আমরা অ্যামপ্লিফায়ারের একটি বিকৃত আউটপুট সংকেত অর্জন করি।

যদি আমরা একটি অতিরিক্ত পক্ষপাত সম্ভাবনা প্রদান করি, তাহলে Q-পয়েন্টটি লোড লাইনের উচ্চতর দিকে থাকবে। সুতরাং এই অবস্থাটি একটি আউটপুট প্রদান করে যা তরঙ্গরূপের ধনাত্মক অর্ধেক কেটে ফেলা হবে।
ইনপুট সিগন্যাল বড় হলে সঠিক বায়াসিং কখনও কখনও আউটপুটের মধ্যে বিকৃতির দিকে নিয়ে যেতে পারে কারণ এই ইনপুট সিগন্যালটি পরিবর্ধক লাভের মাধ্যমে প্রসারিত হয়। সুতরাং তরঙ্গরূপের ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক উভয় অর্ধেকই কিছু অংশে ক্লিপ করা হবে যাকে ক্লিপিং বিকৃতি বলা হয়।

রৈখিক বিকৃতি

রৈখিক বিকৃতি প্রধানত ঘটে যখনই ডিভাইসটি চালানোর জন্য প্রয়োগ করা ইনপুট সংকেত ছোট হয় এবং এর বৈশিষ্ট্যগুলির রৈখিক বিভাগে কাজ করে। সুতরাং এই বিকৃতিটি মূলত সক্রিয় ডিভাইসের ফ্রিকোয়েন্সি-নির্ভর বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে ঘটে।

ফ্রিকোয়েন্সি বিকৃতি

এই ধরনের বিকৃতিতে, পরিবর্ধন স্তর ফ্রিকোয়েন্সিতে পরিবর্তিত হয়। একটি বাস্তবসম্মত পরিবর্ধক পরিবর্ধনের সময় ইনপুট সংকেত বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানগুলির সাথে মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সি অন্তর্ভুক্ত করে যাকে হারমোনিক্স বলা হয়।

প্রশস্তকরণের পরে হারমোনিক প্রশস্ততা (HA) মৌলিক প্রশস্ততার মোটামুটি একটি ভগ্নাংশ। এটি আউটপুট তরঙ্গরূপের কোন গুরুতর কারণ সৃষ্টি করে না। যদি পরিবর্ধনের পরে HA উচ্চ মূল্যে যায়, তবে এর প্রভাব এড়ানো যাবে না কারণ এটি আউটপুটে দৃশ্যমান।

এখানে ইনপুটটিতে হারমোনিক্স সহ মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সি রয়েছে। তাই পরিবর্ধনে দুটির সংমিশ্রণ আউটপুটে একটি বিকৃত সংকেত প্রদান করে। এটি হয় অ্যামপ্লিফায়ার সার্কিটের ইলেক্ট্রোড ক্যাপাসিট্যান্সের মাধ্যমে প্রতিক্রিয়াশীল উপাদানগুলির (বা) সংঘটনের কারণে ঘটে।

ফেজ বিকৃতি

ফেজ ডিস্টরশনকে এমপ্লিফায়ারে বিলম্ব বিকৃতিও বলা হয় কারণ যখনই ইনপুট এবং আউটপুট সিগন্যালের মধ্যে একটি সময় বিলম্ব হয় তখন এটিকে ফেজ বিকৃত সংকেত বলা হয়। এই বিকৃতি প্রধানত বৈদ্যুতিক প্রতিক্রিয়ার কারণে ঘটে। এর আগে আমরা আলোচনা করেছি যে একটি সংকেত বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি উপাদান অন্তর্ভুক্ত করে, যখনই বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি বিভিন্ন ফেজ শিফটের সম্মুখীন হয় তখন ফেজ বিকৃতি ঘটে। অডিও পরিবর্ধকগুলিতে এই ধরণের বিকৃতির কোনও ব্যবহারিক গুরুত্ব নেই কারণ মানুষের কান ফেজ শিফটের জন্য অজ্ঞান। বিকৃতির ধরন এবং পরিমাণ যা সহনীয় বা অসহনীয় তা মূলত পরিবর্ধকের প্রয়োগের উপর নির্ভর করে। সাধারণত, যখনই পরিবর্ধক চরম বিকৃতি ঘটায় তখনই সিস্টেমের কাজ প্রভাবিত হবে।

বিকৃতির কারণ

অ্যামপ্লিফায়ারে বিকৃতি মূলত প্রধান কারণগুলির কারণে ঘটে যা নীচে আলোচনা করা হয়েছে।

• ইনপুট সিগন্যালের সম্পূর্ণ চক্রের জন্য যখনই ইনপুট সংকেত প্রসারিত করা হয় না তখনই ভুল পক্ষপাতের কারণে বিকৃতি ঘটে।
• এটি ঘটে যখন প্রয়োগ করা ইনপুট সংকেত খুব বড় হয়।
• কখনও কখনও, পরিবর্ধক বিকৃতি ফলাফল যখনই পরিবর্ধন সমগ্র ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরের উপরে রৈখিক না হয়।
• পরিবর্ধক বিকৃতি বিভিন্ন কারণের কারণে হতে পারে; ট্রানজিস্টর বা টিউবের মতো পরিবর্ধকের উপাদানগুলির মধ্যে অ-রৈখিকতা।
• এছাড়াও, প্রতিবন্ধকতা অমিল, পাওয়ার সাপ্লাই সীমাবদ্ধতা এবং সিগন্যাল ক্লিপিংও অ্যামপ্লিফায়ার বিকৃতিতে অবদান রাখতে পারে। সুতরাং এই কারণগুলির ফলে সিগন্যাল পরিবর্ধন ঘটে যা ইনপুট সংকেত থেকে পরিবর্তিত হয় এবং একটি আসল সংকেত বিকৃতির দিকে নিয়ে যায়।
• সাধারণত, পরিবর্ধকগুলির মধ্যে সুরেলা বিকৃতি ঘটতে পারে
• হারমোনিক বিকৃতি হল অ্যামপ্লিফায়ারের এক ধরনের বিকৃতি যা সাধারণত অ্যামপ্লিফায়ার দ্বারা ঘটে যার জন্য এটি যে পাওয়ার সাপ্লাই দিতে পারে তার চেয়ে বেশি ভোল্টেজের প্রয়োজন হয়।
• এটি কিছু অভ্যন্তরীণ সার্কিট অংশগুলির আউটপুট ক্ষমতা অতিক্রম করার সাথেও ঘটতে পারে।
• ট্রানজিস্টরের অরৈখিকতার কারণে হারমোনিক বিকৃতি ঘটে।
• এটি প্রধানত সক্রিয় ডিভাইসের ফ্রিকোয়েন্সি-নির্ভর বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে ঘটে।
• এমপ্লিফায়ারে প্রশস্ততা বিকৃতি প্রধানত ঘটে যখনই কম্পাঙ্ক তরঙ্গরূপের সর্বোচ্চ মানগুলি Q-পয়েন্টের মধ্যে পরিবর্তনের কারণে হ্রাস পায়।

অ্যামপ্লিফায়ারে হারমোনিক বিকৃতি কীভাবে কমানো যায়

সুরেলা বিকৃতি (HD) একটি প্রধান সমস্যা যা বিভিন্ন সমস্যার সৃষ্টি করে যেমন; crosstalk, সংকেত অখণ্ডতা সমস্যা, এবং EMI (ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ)। এটি অনেক কারণে ঘটতে পারে এবং হারমোনিক বিকৃতি হ্রাস বা অপসারণের বিভিন্ন উপায় রয়েছে যা নীচে আলোচনা করা হয়েছে।

• ডিফারেনশিয়াল সিগন্যালিং হল হারমোনিক বিকৃতি হ্রাস করার জন্য ব্যবহৃত পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি যা বিভিন্ন হারমোনিক্সকে বাতিল করতে পারে।
• আরও একটি পদ্ধতি হল কম আউটপুট প্রতিবন্ধকতা সহ পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করা যা হারমোনিক্স হ্রাস করতে সহায়তা করতে পারে।
• নেটওয়ার্ক পুনর্গঠন হল এমন একটি পদ্ধতি যা হারমোনিক্স কমাতে সাহায্য করে যেখানে ব্যবহারকারীরা বড় হারমোনিক্স তৈরি করে। এই হারমোনিক্সগুলিকে চিহ্নিত করা হয় এবং তারা যে ধরনের হারমোনিক্স তৈরি করে তার উপর নির্ভর করে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।
• অর্ধেক এবং পূর্ণ-তরঙ্গ রূপান্তরকারীর ব্যবহার জুড়ে হারমোনিক্স বাতিলকরণের জন্য মাল্টি-পালস কনভার্টার যুক্ত করা হারমোনিক্স দূর করতে সাহায্য করে।
• ফেজ ব্যালেন্সিং হল আরও একটি কৌশল যা হারমোনিক্স কমাতে উপযুক্ত।
• সিরিজ চুল্লী ইস্পাত গাছপালা এবং গলানোর হারমোনিক্স কমায়।
• ডিফারেনশিয়াল সিগন্যালিং এমন একটি পদ্ধতি যা প্রায়শই উচ্চ-গতির ডিজিটাল সিস্টেমের মধ্যে শব্দ এবং ক্রসস্টাল প্রভাবগুলি হ্রাস করার জন্য ব্যবহৃত হয়। ডিফারেনশিয়াল সিগন্যালিংয়ের দুটি সংকেত পৃথক তারে প্রেরণ করা হয় এবং একক সংকেত অন্যটির বিপরীত। এর পরে, গ্রহনকারী ডিভাইস দুটি সংকেতকে একত্রিত করে এবং যেকোনো সাধারণ-মোড শব্দ বাতিল করা যেতে পারে।
• কম আউটপুট প্রতিবন্ধকতার মাধ্যমে পাওয়ার সাপ্লাইও হারমোনিক্স কমাতে সহায়তা করতে পারে।
• একটি কম প্রতিবন্ধকতা পাওয়ার সাপ্লাই থেকে যখনই কারেন্ট টানা হয় তখন কম ভোল্টেজ ড্রপ হয় তাই এটি হারমোনিক বিকৃতির সাথে ঘটে এমন অনেক সমস্যা কমাতে বা অপসারণ করতে সহায়তা করতে পারে।

কিভাবে পরিবর্ধক বিকৃতি পরিমাপ?

এ্যানালগ স্পেকট্রাম বিশ্লেষক ব্যবহার করে পরিবর্ধক বিকৃতি পরিমাপ করা যেতে পারে। বেশিরভাগ স্পেকট্রাম বিশ্লেষকগুলিতে 50ohm ইনপুট থাকে, তাই>50ohms DUT লোড অনুকরণের জন্য DUT এবং বিশ্লেষকের মধ্যে একটি বিচ্ছিন্ন প্রতিরোধক প্রয়োজন।

একবার স্পেকট্রাম বিশ্লেষক সুইপ রেট, সংবেদনশীলতা এবং ব্যান্ডউইথের জন্য সামঞ্জস্য করা হলে, ইনপুট ওভারড্রাইভের জন্য সতর্কতার সাথে যাচাই করুন। সবচেয়ে সহজ কৌশলটি হল বিশ্লেষকের ইনপুট পাথের মধ্যে 10dB অ্যাটেন্যুয়েশন সেট আপ করতে পরিবর্তনশীল অ্যাটেনুয়েটর ব্যবহার করা। স্পেকট্রাম বিশ্লেষকের ডিসপ্লেতে নিরীক্ষণের মতো একটি নির্দিষ্ট পরিমাণের মাধ্যমে সংকেত এবং যেকোন হারমোনিক্স উভয়কেই কমিয়ে দিতে হবে। যদি হারমোনিক্স >10dB দ্বারা ক্ষয় করা হয়, তাহলে বিশ্লেষকের ইনপুট পরিবর্ধক বিকৃতির সূচনা করছে এবং সংবেদনশীলতা অবশ্যই হ্রাস পাবে। ওভারড্রাইভের জন্য যাচাই করার সময় বেশ কয়েকটি বিশ্লেষকের সামনের প্লেটের উপরে একটি বোতাম থাকে যা একটি পরিচিত পরিমাণে টেনশনের পরিচয় দেয়।

পার্থক্য b/w পরিবর্ধক বিকৃতি বনাম বিকৃতি প্যাডেল

পরিবর্ধক বিকৃতি এবং বিকৃতি প্যাডেলের মধ্যে প্রধান পার্থক্য নীচে আলোচনা করা হয়েছে।

সুতরাং, এটি পরিবর্ধক একটি ওভারভিউ বিকৃতি, কাজ , এবং এর অ্যাপ্লিকেশন। এটি একটি আউটপুট সংকেত প্রদানের জন্য পরিবর্ধন প্রক্রিয়ার মধ্যে ঘটে এমন ইনপুট সংকেত থেকে যে কোনো পরিবর্তনকে বোঝায়। এই সংকেত ফ্রিকোয়েন্সি, আকৃতি, মাত্রা ইত্যাদির পরিপ্রেক্ষিতে পরিবর্তিত হচ্ছে। এটি বিভিন্ন কারণের কারণে ঘটে যেমন; একটি পরিবর্ধক, অনুপযুক্ত পক্ষপাত, বা পরিবর্ধক ওভারলোডিংয়ের উপাদানগুলির মধ্যে অ-রৈখিকতা। বিভিন্ন ধরণের বিকৃতি পাওয়া যায় যার নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য ও কারণ রয়েছে। সাধারণত পরিবর্ধক বিকৃতি অবাঞ্ছিত কারণ এটি পরিবর্ধিত সংকেতের মানকে হ্রাস করতে পারে। এখানে আপনার জন্য একটি প্রশ্ন, একটি পরিবর্ধক কি?