ஃப்ளிக்கர் சத்தம்: வேலை, நீக்குதல், வேறுபாடுகள் மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள்

op-amp இல் பல்வேறு இரைச்சல் ஆதாரங்கள் உள்ளன ( செயல்பாட்டு பெருக்கி ) ஆனால் மிகவும் மர்மமான இரைச்சல் மூலமாக ஃப்ளிக்கர் சத்தம் உள்ளது. டிரான்சிஸ்டர்களில் உள்ள சார்பு நீரோட்டங்கள் காரணமாக கடத்தல் பாதை மற்றும் சத்தத்தில் உள்ள முறைகேடுகளால் இது ஏற்படுகிறது. இந்த சத்தம் அதிர்வெண் மூலம் நேர்மாறாக அதிகரிக்கிறது, எனவே இது அடிக்கடி 1/f சத்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த சத்தம் இன்னும் அதிக அதிர்வெண்களில் உள்ளது; இருப்பினும் op-amp இல் உள்ள மற்ற இரைச்சல் மூலங்கள் 1/f இரைச்சல் விளைவுகளை எதிர்த்து கட்டுப்படுத்தத் தொடங்குகின்றன. இந்த சத்தம் செயல்பாடு போன்ற அனைத்து மின்னணு சாதனங்களையும் பாதிக்கும் பெருக்கிகள் ஆனால், இந்த இரைச்சல் மூலமானது குறைந்த அதிர்வெண் தரவு கையகப்படுத்தும் அமைப்புகளுக்குள் வரம்புகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை. குறைந்த ஆஃப்செட் டிரிஃப்ட் & லோ இன்ஷியல் ஆஃப்செட் போன்ற சிறந்த டிசி செயல்திறனை வழங்க, ஜீரோ-டிரிஃப்ட் பெருக்கிகள் ஃப்ளிக்கர் சத்தத்தை அகற்ற கூடுதல் நன்மையைக் கொண்டுள்ளன, இது குறைந்த அதிர்வெண் பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் முக்கியமானது. என்ற கண்ணோட்டத்தை இந்தக் கட்டுரை விவாதிக்கிறது ஃப்ளிக்கர் சத்தம் - வேலை மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள்.

ஃப்ளிக்கர் சத்தம்/ஃப்ளிக்கர் சத்தம் வரையறை என்றால் என்ன?

ஃப்ளிக்கர் சத்தம் அல்லது 1/f சத்தம் என்பது கிட்டத்தட்ட எல்லா மின்னணு சாதனங்களிலும் ஏற்படும் ஒரு வகையான மின்னணு இரைச்சல் மற்றும் அடிப்படை மின்னோட்டத்தின் காரணமாக ஒரு கடத்தும் சேனலில் உள்ள அசுத்தங்கள், ஒரு டிரான்சிஸ்டருக்குள் உருவாக்கம் மற்றும் மறுசீரமைப்பு சத்தம் போன்ற பல்வேறு விளைவுகளுடன் வரலாம். இந்த சத்தம் அடிக்கடி பிங்க் சத்தம் அல்லது 1/f சத்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த சத்தம் முக்கியமாக அனைத்து மின்னணு சாதனங்களிலும் ஏற்படுகிறது & இதற்கு வெவ்வேறு காரணங்கள் இருந்தாலும் இவை பொதுவாக நேரடி மின்னோட்ட ஓட்டத்துடன் தொடர்புடையவை. இது பல மின்னணு துறைகளில் குறிப்பிடத்தக்கது & RF ஆதாரங்களாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர்களில் இது குறிப்பிடத்தக்கது.

இந்த சத்தம் குறைந்த அதிர்வெண் சத்தம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் அதிர்வெண் அதிகரிக்கும் போது இந்த சத்தத்தின் ஆற்றல் நிறமாலை அடர்த்தி அதிகரிக்கும். இந்த இரைச்சல் பொதுவாக சில KHz க்குக் கீழே காணப்படலாம். ஃப்ளிக்கர் இரைச்சல் அலைவரிசை 10 மெகா ஹெர்ட்ஸ் முதல் 10 ஹெர்ட்ஸ் வரை இருக்கும்.

ஃப்ளிக்கர் சத்தம் சமன்பாடு

ஃப்ளிக்கர் சத்தம் கிட்டத்தட்ட அனைத்து மின்னணு கூறுகளிலும் ஏற்படுகிறது. எனவே இந்த சத்தம் டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் குறிப்பாக குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் தொடர்பாக குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது MOSFET சாதனங்கள். இந்த சத்தம் என வெளிப்படுத்தலாம்

S(f) = K/f

ஃப்ளிக்கர் சத்தம் வேலை செய்யும் கொள்கை

அனைத்து மின்தடையங்களிலும் இருக்கும் வெப்ப இரைச்சல் அளவை விட ஒட்டுமொத்த இரைச்சல் அளவை அதிகரிப்பதன் மூலம் ஃப்ளிக்கர் சத்தம் செயல்படுகிறது. இந்த சத்தம் தடிமனான படத்திலும் & கார்பன்-கலவை எதிர்ப்பிகள் , அதிக சத்தம் என அறியப்படும் இடங்களில், மாறாக, கம்பி காயம் மின்தடையங்கள் குறைந்த அளவு ஃப்ளிக்கர் இரைச்சலைக் கொண்டிருக்கும்.

இந்த இரைச்சல் இரண்டு பொருட்களின் இடைமுகங்களுக்கிடையில் சிக்கிய மற்றும் தோராயமாக வெளியிடப்படும் சார்ஜ் கேரியர்களால் ஏற்படலாம். எனவே இந்த நிகழ்வு பொதுவாக மின் சமிக்ஞைகளை பதிவு செய்ய கருவி பெருக்கிகளில் பயன்படுத்தப்படும் குறைக்கடத்திகளில் நிகழ்கிறது.

இந்த சத்தம் அதிர்வெண்ணின் எதிர் விகிதத்தில் உள்ளது. RF ஆஸிலேட்டர்கள் போன்ற பல பயன்பாடுகளில், இரைச்சல் ஆதிக்கம் செலுத்தும் பல பகுதிகள் மற்றும் பிற பகுதிகளில் ஷாட் இரைச்சல் மற்றும் வெப்ப இரைச்சல் போன்ற மூலங்களிலிருந்து வெள்ளை இரைச்சல் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. பொதுவாக, குறைந்த அதிர்வெண்களில் இந்த சத்தம் சரியாக வடிவமைக்கப்பட்ட அமைப்பில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது.

1/F சத்தத்தை நீக்குகிறது

பொதுவாக, வெட்டுதல் அல்லது சாப்பர் உறுதிப்படுத்தல் நுட்பம் பெருக்கியின் ஆஃப்செட் மின்னழுத்தத்தைக் குறைக்கப் பயன்படுகிறது. ஆனால், ஃப்ளிக்கர் சத்தம் DC குறைந்த அதிர்வெண் சத்தத்திற்கு அருகில் இருப்பதால், இந்த நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அதுவும் திறமையாக குறைக்கப்படுகிறது. இந்த நுட்பம் i/p நிலையில் i/p சிக்னல்களை வெட்டுவது அல்லது மாற்றுவது மற்றும் அதன் பிறகு மீண்டும் o/p கட்டத்தில் சிக்னல்களை வெட்டுவதன் மூலம் செயல்படுகிறது. எனவே இது சமம் பண்பேற்றம் ஒரு சதுர அலையுடன்.

மேலே உள்ள ADA4522 பிளாக் வரைபடத்தில், i/p சமிக்ஞையை CHOP இல் உள்ள நறுக்குதல் அதிர்வெண்ணுக்கு மாற்றியமைக்க முடியும். _IN மேடை. CHOP இல் உள்ள i/p சமிக்ஞை _{வெளியே} நிலை அதன் ஆரம்ப அதிர்வெண்ணுக்கு ஒத்திசைவாக மாற்றியமைக்கப்படுகிறது மற்றும் அதே நேரத்தில், ஃப்ளிக்கர் சத்தம் மற்றும் பெருக்கி i/p நிலை ஆஃப்செட் ஆகியவை வெட்டப்படும் அதிர்வெண்ணுக்கு மாற்றியமைக்கப்படுகின்றன.

அசல் ஆஃப்செட் மின்னழுத்தத்தைக் குறைப்பதைத் தவிர, ஆஃப்செட் மற்றும் பொதுவான-மோட் மின்னழுத்தத்தில் உள்ள மாற்றம் குறைக்கப்படுகிறது, இது மிகச் சிறந்த DC லீனியரிட்டி & உயர் CMRR (பொது-முறை நிராகரிப்பு விகிதம்) வழங்குகிறது. வெட்டுவது ஆஃப்செட் வோல்டேஜ் டிரிஃப்ட் மற்றும் வெப்பநிலையைக் குறைக்கிறது, இந்த காரணத்தால், வெட்டுவதைப் பயன்படுத்தும் பெருக்கி அடிக்கடி ஜீரோ-டிரிஃப்ட் பெருக்கிகள் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இங்கே, நாம் கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய ஒரு முக்கிய விஷயம் என்னவென்றால், ஜீரோ-டிரிஃப்ட் பெருக்கிகள் பெருக்கியின் ஃப்ளிக்கர் சத்தத்தை மட்டுமே நீக்குகின்றன. சென்சார் போன்ற பல்வேறு மூலங்களிலிருந்து வரும் எந்த ஃப்ளிக்கர் சத்தமும் மாறாமல் கடந்து செல்லும்.

வெட்டுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் வர்த்தகம் என்னவென்றால், இது கலைப்பொருட்களை வெளியீட்டில் அமைக்கிறது மற்றும் உள்ளீட்டு சார்பு மின்னோட்டத்தை மேம்படுத்துகிறது. பெருக்கி வெளியீட்டில், அலைக்காட்டியில் பார்த்தவுடன் சிற்றலை & குறைபாடுகள் தெரியும் & ஸ்பெக்ட்ரம் பகுப்பாய்வி மூலம் பார்க்கும்போது சத்தத்தின் ஸ்பெக்ட்ரல் அடர்த்தியில் சத்தத்தின் கூர்முனை தெரியும். அனலாக் சாதனங்களிலிருந்து, ADA4522 ஜீரோ-டிரிஃப்ட் ஆம்ப்ளிஃபயர் குடும்பம் போன்ற புதிய ஜீரோ-டிரிஃப்ட் பெருக்கிகள், மாறுதல் கலைப்பொருட்களைக் குறைக்க காப்புரிமை பெற்ற ஆஃப்செட் மற்றும் சிற்றலை திருத்தம் லூப் சர்க்யூட்டைப் பயன்படுத்துகின்றன.

ADCகள் & கருவி பெருக்கிகள் . AD8237 ட்ரூ ரெயில்-டு-ரயில், AD7124-4 குறைந்த இரைச்சல் & குறைந்த சக்தி, ஜீரோ-டிரிஃப்ட் இன்ஸ்ட்ரூமென்டேஷன் ஆம்ப்ளிஃபையர், 24-பிட் Σ-Δ ADC, 32-பிட் Σ-Δ ADC போன்ற பல்வேறு சாதனங்களில் இந்த இரைச்சலை அகற்ற வெட்டுதல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. , AD7177-2 அல்ட்ராலோ சத்தம் போன்றவை.

சதுர அலை பண்பேற்றத்தைப் பயன்படுத்துவதில் உள்ள ஒரு முக்கிய குறைபாடு என்னவென்றால், இந்த அலைகள் பல்வேறு ஹார்மோனிக்ஸ்களைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, ஒவ்வொரு ஹார்மோனிக்கிலும் உள்ள சத்தம் டிசி பேக் ஆக மாற்றியமைக்கப்படும். இதற்குப் பதிலாக, நாம் சைன் வேவ் மாடுலேஷனைப் பயன்படுத்தினால், இது சத்தத்தால் பாதிக்கப்படுவது மிகவும் குறைவு மற்றும் பெரிய சத்தத்தில் மிகச் சிறிய சிக்னல்களை மேம்படுத்தலாம், இல்லையெனில் குறுக்கீடு இருக்கும். எனவே இந்த அணுகுமுறை லாக்-இன் பெருக்கிகள் மூலம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வெப்ப சத்தம் மற்றும் ஃப்ளிக்கர் சத்தம் இடையே வேறுபாடு

வெப்ப இரைச்சல் மற்றும் ஃப்ளிக்கர் சத்தம் இடையே உள்ள வேறுபாடு கீழே விவாதிக்கப்படுகிறது.

MOSFET இல் ஃப்ளிக்கர் சத்தம் என்றால் என்ன?

MOSFET கள் GHz வரம்பைப் போலவே அதிக கட்-ஆஃப் அதிர்வெண்ணைக் (fc) கொண்டுள்ளன பிஜேடிகள் & JFETகள் 1 kHz போன்ற குறைந்த கட்-ஆஃப் அதிர்வெண்ணைக் கொண்டுள்ளன. பொதுவாக, குறைந்த அதிர்வெண்களில் உள்ள JFETகள் BJTகளுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக இரைச்சலை வெளிப்படுத்துகின்றன & அவை பல kHz போன்ற உயர் 'fc' ஐக் கொண்டிருக்கலாம் மற்றும் ஃப்ளிக்கர் இரைச்சலுக்கு முன்னுரிமை அளிக்கப்படுவதில்லை.

நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்

தி ஃப்ளிக்கர் சத்தம் நன்மைகள் பின்வருவன அடங்கும்.

• இது குறைந்த அதிர்வெண் சத்தம் எனவே, அதிர்வெண் அதிகரித்தால் இந்த சத்தம் குறையும்.
• இது சாதனங்களின் உற்பத்தி செயல்முறை மற்றும் இயற்பியல் தொடர்பான குறைக்கடத்தி சாதனங்களில் உள்ள உள்ளார்ந்த சத்தம்.
• எலக்ட்ரானிக் கூறுகளுக்குள் குறைந்த அதிர்வெண்களில் விளைவுகள் பொதுவாகக் காணப்படுகின்றன.

தி ஃப்ளிக்கர் சத்தம் தீமைகள் பின்வருவன அடங்கும்.

• எந்த துல்லியமான DC சிக்னல் சங்கிலியிலும், இந்த இரைச்சல் செயல்திறனைக் குறைக்கும்.
• அனைத்து வகையான மின்தடையங்களிலும் வெப்ப இரைச்சல் அளவை விட ஒட்டுமொத்த இரைச்சல் அளவை அதிகரிக்கலாம்.
• இது அதிர்வெண் சார்ந்தது.

விண்ணப்பங்கள்

தி ஃப்ளிக்கர் சத்தத்தின் பயன்பாடுகள் இ பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்குகிறது.

• இந்த சத்தம் சில செயலற்ற சாதனங்கள் மற்றும் அனைத்து செயலில் உள்ள மின்னணு கூறுகளிலும் காணப்படுகிறது.
• இந்த நிகழ்வு பொதுவாக குறைக்கடத்திகளுக்குள் நிகழ்கிறது, அவை முக்கியமாக கருவி பெருக்கிகளில் மின் சமிக்ஞைகளை பதிவு செய்ய பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• BJT களில் இந்த சத்தம் சாதனத்தின் பெருக்கும் வரம்புகளை தீர்மானிக்கிறது.
• இந்த சத்தம் கார்பன் கலவை மின்தடையங்களில் ஏற்படுகிறது.
• பொதுவாக, இந்த சத்தம் செயலில் உள்ள சாதனங்களில் ஏற்படுகிறது, ஏனெனில் கட்டணம் சீரற்ற நடத்தையைக் கொண்டுள்ளது.

கே). ஃப்ளிக்கர் சத்தம் ஏன் பிங்க் நிறமாகக் கருதப்படுகிறது?

இளஞ்சிவப்பு இரைச்சல் ஃப்ளிக்கர் சத்தம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் அதன் நிறமாலை ஆற்றல் அடர்த்தி ஒரு ஆக்டேவுக்கு 3 டிபி குறைகிறது. எனவே, இளஞ்சிவப்பு இரைச்சல் இசைக்குழு சக்தி அதிர்வெண்ணுக்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும். அதிர்வெண் அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​சக்தி குறைவாக இருக்கும்.

கே), ஒளிரும் சத்தத்திலிருந்து நான் எவ்வாறு விடுபடுவது?

பெருக்கியின் ஆஃப்செட் மின்னழுத்தம் குறைக்கப்படும் ஒரு ஹெலிகாப்டர் ஸ்டெபிலைசேஷன் நுட்பத்தின் மூலம் இந்த இரைச்சலை திறமையாக குறைக்க முடியும்.

கே). ஃப்ளிக்கர் சத்தம் எவ்வாறு அளவிடப்படுகிறது?

மின்னோட்டம் அல்லது மின்னழுத்தத்தில் ஃப்ளிக்கர் இரைச்சல் அளவீடு மற்ற வகையான இரைச்சல் அளவீடுகளைப் போலவே செய்யப்படலாம். மாதிரி ஸ்பெக்ட்ரம் பகுப்பாய்வி கருவியானது இரைச்சலில் இருந்து ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட நேர மாதிரியை எடுத்து FFT அல்காரிதம் மூலம் ஃபோரியர் மாற்றத்தைக் கணக்கிடுகிறது. இந்த சத்தத்தை முழுமையாக அளவிடுவதற்கு இந்த கருவிகள் குறைந்த அதிர்வெண்களில் வேலை செய்யாது. எனவே, மாதிரி கருவிகள் பிராட்பேண்ட் மற்றும் அதிக சத்தம் கொண்டவை. இவை பல மாதிரி தடயங்களைப் பயன்படுத்தி சத்தத்தைக் குறைக்கலாம் & சராசரியாகச் செய்யலாம். வழக்கமான-வகை ஸ்பெக்ட்ரம் பகுப்பாய்வி கருவிகள் அவற்றின் குறுகிய-பேண்ட் கையகப்படுத்துதலின் காரணமாக இன்னும் உயர்ந்த SNR ஐக் கொண்டுள்ளன.

இவ்வாறு, இது ஃப்ளிக்கர் சத்தத்தின் கண்ணோட்டம் - பயன்பாடுகளுடன் பணிபுரிதல். ஃப்ளிக்கர் சத்தத்தின் பண்புகள் அதிர்வெண் குறையும் போது இந்த சத்தம் அதிகரிக்கிறது, இந்த சத்தம் மின்னணு சாதனங்களில் உள்ள DC மின்னோட்டத்துடன் தொடர்புடையது மற்றும் ஒவ்வொரு ஆக்டேவிலும் அதே சக்தி உள்ளடக்கம் உள்ளது. இதோ உங்களுக்காக ஒரு கேள்வி, வெள்ளை சத்தம் என்றால் என்ன?