ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ વિકસાવતી વખતે, સામાન્ય રીતે એમ્પ્લીફાઇંગ સિગ્નલોની સમસ્યાને હલ કરવી જરૂરી છે - તેમના કંપનવિસ્તાર અથવા શક્તિમાં વધારો. પરંતુ એવી પરિસ્થિતિઓ છે જ્યારે સિગ્નલ સ્તર જરૂરી છે, તેનાથી વિપરીત, નબળા. અને આ કાર્ય એટલું સરળ નથી જેટલું તે પ્રથમ નજરમાં લાગે છે.
સામગ્રી
એટેન્યુએટર શું છે અને તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે
એટેન્યુએટર એ તેના આકારને વિકૃત કર્યા વિના ઇનપુટ સિગ્નલના કંપનવિસ્તાર અથવા શક્તિને ઇરાદાપૂર્વક અને સામાન્ય રીતે ઘટાડવા માટેનું ઉપકરણ છે.
રેડિયો ફ્રિકવન્સી રેન્જમાં ઉપયોગમાં લેવાતા એટેન્યુએટર્સના ઓપરેશનનો સિદ્ધાંત - રેઝિસ્ટર અથવા કેપેસિટર્સ સાથે વોલ્ટેજ વિભાજક. ઇનપુટ સિગ્નલ પ્રતિરોધકો વચ્ચે પ્રતિકારના પ્રમાણમાં વિતરિત થાય છે. સૌથી સરળ ઉકેલ એ બે રેઝિસ્ટરનો વિભાજક છે. આવા એટેન્યુએટરને એલ-આકાર કહેવામાં આવે છે (વિદેશી તકનીકી સાહિત્યમાં - એલ-આકારનું). આ અસંતુલિત ઉપકરણની બંને બાજુ ઇનપુટ અને આઉટપુટ તરીકે સેવા આપી શકે છે.ઇનપુટ અને આઉટપુટને મેચ કરતી વખતે જી-એટેન્યુએટરનું લક્ષણ નીચું સ્તરનું નુકસાન છે.
એટેન્યુએટરના પ્રકાર
વ્યવહારમાં, જી-એટેન્યુએટરનો વારંવાર ઉપયોગ થતો નથી - મુખ્યત્વે ઇનપુટ અને આઉટપુટ પ્રતિકારને મેચ કરવા માટે. P-પ્રકારનાં ઉપકરણો (વિદેશી સાહિત્યમાં Pi - લેટિન અક્ષર π માંથી) અને T-પ્રકારનાં ઉપકરણોનો ઉપયોગ સિગ્નલોના સામાન્યકૃત એટેન્યુએશન માટે વધુ વ્યાપકપણે થાય છે. આ સિદ્ધાંત તમને સમાન ઇનપુટ અને આઉટપુટ અવબાધ સાથે ઉપકરણો બનાવવાની મંજૂરી આપે છે (પરંતુ, જો જરૂરી હોય તો, તમે વિવિધનો ઉપયોગ કરી શકો છો).
આકૃતિ અસંતુલિત ઉપકરણો દર્શાવે છે. સ્રોત અને લોડ તેમની સાથે અસંતુલિત રેખાઓ સાથે જોડાયેલા હોવા જોઈએ - કોક્સિયલ કેબલ્સ, વગેરે. કોઈપણ દિશામાંથી.
સંતુલિત રેખાઓ (ટ્વિસ્ટેડ જોડી, વગેરે) માટે, સંતુલિત સર્કિટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે - તેઓને કેટલીકવાર H- અને O- પ્રકાર એટેન્યુએટર કહેવામાં આવે છે, જો કે આ ફક્ત અગાઉના ઉપકરણોની વિવિધતા છે.
એક (બે) રેઝિસ્ટર ઉમેરીને, એટેન્યુએટર T- (H-) પ્રકારો બ્રિજમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
એટેન્યુએટર્સ કનેક્શન માટે કનેક્ટર્સ સાથે સંપૂર્ણ ઉપકરણોના સ્વરૂપમાં ઉદ્યોગ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, પરંતુ તે સામાન્ય સર્કિટના ભાગ રૂપે પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ પર પણ બનાવી શકાય છે. પ્રતિરોધક અને કેપેસિટીવ એટેન્યુએટર્સમાં ગંભીર વત્તા હોય છે - તેમાં બિન-રેખીય તત્વો શામેલ નથી, જે સિગ્નલને વિકૃત કરતા નથી અને સ્પેક્ટ્રમમાં નવા હાર્મોનિક્સના દેખાવ તરફ દોરી જતા નથી અને હાલના લોકોના અદ્રશ્ય થઈ જતા નથી.
પ્રતિકારક ઉપરાંત, અન્ય પ્રકારના એટેન્યુએટર છે. ઔદ્યોગિક તકનીકમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે:
- મર્યાદા અને ધ્રુવીકરણ એટેન્યુએટર્સ - વેવગાઇડ્સના ડિઝાઇન ગુણધર્મો પર આધારિત;
- શોષક એટેન્યુએટર્સ - સિગ્નલ એટેન્યુએશન ખાસ પસંદ કરેલી સામગ્રી દ્વારા પાવર શોષણનું કારણ બને છે;
- ઓપ્ટિકલ એટેન્યુએટર્સ;
આ પ્રકારનાં ઉપકરણોનો ઉપયોગ માઇક્રોવેવ ટેક્નોલોજી અને પ્રકાશ આવર્તન શ્રેણીમાં થાય છે. ઓછી અને રેડિયો ફ્રીક્વન્સીઝ પર, રેઝિસ્ટર અને કેપેસિટર્સ પર આધારિત એટેન્યુએટર્સનો ઉપયોગ થાય છે.
મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ
મુખ્ય પરિમાણ જે એટેન્યુએટરના ગુણધર્મો નક્કી કરે છે તે એટેન્યુએશન ગુણાંક છે. તે ડેસિબલ્સમાં માપવામાં આવે છે. એટેન્યુએટિંગ સર્કિટમાંથી પસાર થયા પછી સિગ્નલ એમ્પ્લીચ્યુડ કેટલી વખત ઘટે છે તે સમજવા માટે, ડેસિબલ્સથી વખતના ગુણાંકની પુનઃ ગણતરી કરવી જરૂરી છે. N ડેસિબલ્સ દ્વારા સિગ્નલ કંપનવિસ્તાર ઘટાડતા ઉપકરણના આઉટપુટ પર, વોલ્ટેજ M ગણો ઓછો હશે:
M=10(એન/20) (પાવર માટે — M=10(એન/10)) .
વિપરીત ગણતરી:
N=20⋅લોગ10(M) (પાવર N=10⋅લોગ માટે10(એમ)).
તેથી, કોસલ \u003d -3 ડીબી સાથેના એટેન્યુએટર માટે (ગુણાંક હંમેશા નકારાત્મક હોય છે, કારણ કે મૂલ્ય હંમેશા ઘટે છે), આઉટપુટ સિગ્નલનું કંપનવિસ્તાર મૂળથી 0.708 હશે. અને જો આઉટપુટ કંપનવિસ્તાર મૂળ કરતાં બે ગણું ઓછું હોય, તો કોસલ લગભગ -6 dB જેટલું છે.
માનસિક ગણતરીઓ માટે સૂત્રો ખૂબ જટિલ છે, તેથી ઑનલાઇન કેલ્ક્યુલેટરનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે, જેમાંથી ઇન્ટરનેટ પર ઘણા બધા છે.
એડજસ્ટેબલ ઉપકરણો માટે (પગલું અથવા સરળ), ગોઠવણ મર્યાદા સૂચવવામાં આવે છે.
અન્ય મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ એ ઇનપુટ અને આઉટપુટ પર વેવ ઇમ્પિડન્સ (અવરોધ) છે (તેઓ સમાન હોઈ શકે છે). આ પ્રતિકાર સ્ટેન્ડિંગ વેવ રેશિયો (SWR) જેવી લાક્ષણિકતા સાથે સંકળાયેલ છે - તે ઘણીવાર ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનો પર સૂચવવામાં આવે છે. સંપૂર્ણ પ્રતિરોધક લોડ માટે, આ ગુણાંકની ગણતરી સૂત્ર દ્વારા કરવામાં આવે છે:
- SWR=ρ/R જો ρ>R, જ્યાં R એ લોડ પ્રતિકાર છે અને ρ એ રેખાની તરંગ અવબાધ છે.
- SWR= R/ρ જો ρ<R.
SWR હંમેશા 1 કરતા વધારે અથવા બરાબર હોય છે. જો R=ρ, તો તમામ પાવર લોડમાં ટ્રાન્સફર થાય છે. આ મૂલ્યો જેટલા વધુ અલગ પડે છે, તેટલું વધારે નુકસાન.તેથી, SWR = 1.2 સાથે, 99% પાવર લોડ સુધી પહોંચશે, અને SWR = 3 સાથે - પહેલેથી જ 75%. 75 ઓહ્મ એટેન્યુએટરને 50 ઓહ્મ કેબલ સાથે કનેક્ટ કરતી વખતે (અથવા તેનાથી વિપરીત), SWR = 1.5 અને નુકસાન 4% હશે.
ઉલ્લેખ કરવા માટે અન્ય મહત્વપૂર્ણ સુવિધાઓ:
- ઓપરેટિંગ આવર્તન શ્રેણી;
- મહત્તમ શક્તિ.
ચોકસાઈ તરીકે આવા પરિમાણ પણ મહત્વપૂર્ણ છે - તેનો અર્થ એ છે કે નામાંકનથી એટેન્યુએશનનું સ્વીકાર્ય વિચલન. ઔદ્યોગિક એટેન્યુએટર્સ માટે, લાક્ષણિકતાઓ કેસ પર લાગુ કરવામાં આવે છે.
કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ઉપકરણની શક્તિ મહત્વપૂર્ણ છે. ઉર્જા જે ઉપભોક્તા સુધી પહોંચી નથી તે એટેન્યુએટર તત્વો દ્વારા વિખેરી નાખવામાં આવે છે, તેથી ઓવરલોડ અટકાવવા માટે તે મહત્વપૂર્ણ છે.
વિવિધ ડિઝાઇનના પ્રતિકારક એટેન્યુએટર્સની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓની ગણતરી કરવા માટેના સૂત્રો છે, પરંતુ તે બોજારૂપ છે અને તેમાં લઘુગણક હોય છે. તેથી, તેનો ઉપયોગ કરવા માટે, તમારે ઓછામાં ઓછા કેલ્ક્યુલેટરની જરૂર છે. તેથી, સ્વ-ગણતરી માટે વિશેષ પ્રોગ્રામ્સ (ઓનલાઈન સહિત) નો ઉપયોગ કરવો વધુ અનુકૂળ છે.
એડજસ્ટેબલ એટેન્યુએટર્સ
એટેન્યુએશન ગુણાંક અને SWR એટેન્યુએટર બનાવે છે તે તમામ ઘટકોના મૂલ્યથી પ્રભાવિત થાય છે, તેથી તેના આધારે ઉપકરણો બનાવો પ્રતિરોધકો પરિમાણોના સરળ નિયમન સાથે મુશ્કેલ છે. એટેન્યુએશન બદલીને, SWR ને વ્યવસ્થિત કરવું જરૂરી છે અને ઊલટું. આવી સમસ્યાઓ 1 કરતા ઓછા ગેઇન સાથે એમ્પ્લીફાયરનો ઉપયોગ કરીને ઉકેલી શકાય છે.
આવા ઉપકરણો ટ્રાંઝિસ્ટર પર બાંધવામાં આવે છે અથવા ઓયુ, પરંતુ રેખીયતાની સમસ્યા છે. એમ્પ્લીફાયર બનાવવું સહેલું નથી કે જે વિશાળ આવર્તન શ્રેણીમાં વેવફોર્મને વિકૃત કરતું નથી. સ્ટેપવાઇઝ રેગ્યુલેશનનો વધુ વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે - એટેન્યુએટર શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય છે, તેમની નબળાઇ ઉમેરવામાં આવે છે. તે સર્કિટ કે જે જરૂરી છે તે બંધ કરવામાં આવે છે (રિલે સંપર્કો વગેરે).તેથી તરંગ પ્રતિકાર બદલ્યા વિના ઇચ્છિત એટેન્યુએશન ગુણાંક પ્રાપ્ત થાય છે.
બ્રોડબેન્ડ ટ્રાન્સફોર્મર્સ (SHPT) પર બનેલા સરળ ગોઠવણ સાથે સિગ્નલને ઓછું કરવા માટેના ઉપકરણોની ડિઝાઇન છે. ઇનપુટ અને આઉટપુટને મેચ કરવા માટેની જરૂરિયાતો ઓછી હોય તેવા કિસ્સાઓમાં કલાપ્રેમી સંચાર તકનીકમાં તેનો ઉપયોગ થાય છે.
વેવગાઇડ્સ પર બનેલા એટેન્યુએટરનું સરળ ટ્યુનિંગ ભૌમિતિક પરિમાણોને બદલીને પ્રાપ્ત થાય છે. ઓપ્ટિકલ એટેન્યુએટર્સ પણ સરળ એટેન્યુએશન કંટ્રોલ સાથે બનાવવામાં આવે છે, પરંતુ આવા ઉપકરણોની ડિઝાઇન એકદમ જટિલ હોય છે, કારણ કે તેમાં લેન્સ, ઓપ્ટિકલ ફિલ્ટર્સ વગેરેની સિસ્ટમ હોય છે.
એપ્લિકેશન વિસ્તાર
જો એટેન્યુએટરમાં વિવિધ ઇનપુટ અને આઉટપુટ પ્રતિકાર હોય, તો પછી, એટેન્યુએશન કાર્ય ઉપરાંત, તે મેચિંગ ઉપકરણ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. તેથી, જો તમારે 75 અને 50 ઓહ્મના કેબલને કનેક્ટ કરવાની જરૂર હોય, તો તમે તેમની વચ્ચે યોગ્ય રીતે ગણતરી કરેલ એક મૂકી શકો છો, અને સામાન્યકૃત એટેન્યુએશન સાથે, તમે મેચિંગની ડિગ્રી પણ સુધારી શકો છો.
સાધનસામગ્રી મેળવવામાં, એટેન્યુએટરનો ઉપયોગ શક્તિશાળી બનાવટી રેડિયેશન સાથે ઇનપુટ સર્કિટને ઓવરલોડ કરવાનું ટાળવા માટે થાય છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, દખલકારી સિગ્નલને ઓછું કરવું, તે જ સમયે નબળા વોન્ટેડ સિગ્નલની જેમ, ઇન્ટરમોડ્યુલેશન દખલગીરીનું સ્તર ઘટાડીને સ્વાગત ગુણવત્તામાં સુધારો કરી શકે છે.
માપન તકનીકમાં, એટેન્યુએટરનો ઉપયોગ ડીકોપ્લિંગ તરીકે થઈ શકે છે - તે સંદર્ભ સંકેતના સ્ત્રોત પરના ભારની અસરને ઘટાડે છે. ફાઈબર ઓપ્ટિક કોમ્યુનિકેશન લાઈનો માટે ટ્રાન્સસીવર સાધનોના પરીક્ષણમાં ઓપ્ટિકલ એટેન્યુએટરનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.તેમની સહાયથી, વાસ્તવિક લાઇનમાં એટેન્યુએશનનું મોડેલિંગ કરવામાં આવે છે અને સ્થિર સંચારની શરતો અને સીમાઓ નક્કી કરવામાં આવે છે.
ઓડિયો ટેકનોલોજીમાં, એટેન્યુએટરનો ઉપયોગ પાવર કંટ્રોલ ડિવાઇસ તરીકે થાય છે. પોટેન્ટિઓમીટરથી વિપરીત, તેઓ ઓછા પાવર લોસ સાથે આ કરે છે. અહીં સરળ ગોઠવણની ખાતરી કરવી સરળ છે, કારણ કે તરંગ પ્રતિકાર મહત્વપૂર્ણ નથી - માત્ર એટેન્યુએશન મહત્વપૂર્ણ છે. ટેલિવિઝન કેબલ નેટવર્કમાં, એટેન્યુએટર્સ ટીવી ઇનપુટ્સના ઓવરલોડિંગને દૂર કરે છે અને તમને રિસેપ્શનની સ્થિતિને ધ્યાનમાં લીધા વિના ટ્રાન્સમિશન ગુણવત્તા જાળવવાની મંજૂરી આપે છે.
સૌથી જટિલ ઉપકરણ ન હોવાને કારણે, એટેન્યુએટર રેડિયો ફ્રીક્વન્સી સર્કિટ્સમાં સૌથી વધુ વ્યાપક એપ્લિકેશન શોધે છે અને તમને વિવિધ સમસ્યાઓ હલ કરવાની મંજૂરી આપે છે. માઇક્રોવેવ અને ઓપ્ટિકલ ફ્રીક્વન્સીઝ પર, આ ઉપકરણો અલગ રીતે બાંધવામાં આવે છે, અને તે જટિલ ઔદ્યોગિક એકમો છે.
સમાન લેખો:
