வடிப்பான்கள் தகவல்தொடர்பு துறையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, ஏனெனில் அவை சத்தத்தை நீக்கி செயல்திறனை மேம்படுத்த உதவுகின்றன. தொலைத்தொடர்பு அமைப்புகளில் உள்ள வடிகட்டிகளின் பயன்பாடுகள் அதிக அதிர்வெண்ணிலிருந்து மிகக் குறைந்த அதிர்வெண் வரை வேறுபடும். அதிக அதிர்வெண் BPF களுக்கு தொலைபேசி சேவைகளுக்குள் சேனல்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது ஒரு முக்கிய பணியாகும்; தரவு கையகப்படுத்தல் எதிர்ப்பு மாற்று LPFகளை சார்ந்துள்ளது. நிகழ்ச்சிக்காக குறைந்த-பாஸ் வடிகட்டி சர்க்யூட் & ஆக்டிவ் லோ-பாஸ் ஃபில்டர், ஆக்டிவ் ஃபில்டர், பாசிவ் லோ-பாஸ் ஃபில்டர் மற்றும் ஆர்சி லோ-பாஸ் ஃபில்டரை வடிவமைக்க சர்க்யூட்டின் கட்ஆஃப் அதிர்வெண் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் செயல்திறன் ஆகியவற்றை அறிந்து கொள்வது மிகவும் முக்கியம். செயலில் மற்றும் செயலற்ற கூறுகளுடன் எளிமையாக அடையாளம் காணப்பட்ட குறைந்த-பாஸ் வடிப்பான்கள் செயலில் உள்ள குறைந்த-பாஸ் வடிப்பான்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இந்தக் கட்டுரை சாலன்-கீ வடிகட்டி, சுற்று மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள் பற்றிய சுருக்கமான தகவல்களை வழங்குகிறது.
சாலன்-கீ வடிகட்டி என்றால் என்ன?
மிகவும் பிரபலமான செயலில் உள்ள இரண்டாம்-வரிசை அனலாக் வடிகட்டி டோபாலஜி ஒரு சாலன் விசை வடிகட்டி ஆகும், இது மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாட்டு மின்னழுத்த ஆதாரம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இவை மிகவும் பிரபலமாக உள்ளன, ஏனெனில் அவற்றின் கட்டமைப்பு இது op-amp செயல்திறனில் அதிகம் சார்ந்து இல்லை என்பதைக் காட்டும். இது முக்கியமாக ஏனெனில் செயல்பாட்டு பெருக்கி செயல்பாட்டு பெருக்கியின் ஆதாய அலைவரிசை தேவைகளை குறைக்கும் பெருக்கியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது. Sallen-Key வடிகட்டியில் குறைந்த கூறு பரவல், அதிக உள்ளீடு மின்மறுப்பு மற்றும் குறைந்த வெளியீடு மின்மறுப்பு உள்ளது, இது இடைநிலை இடையகங்கள் இல்லாமல் பல்வேறு வடிப்பான்களை இணைக்க அனுமதிக்கிறது.
சாலன் கீ ஃபில்டர் சர்க்யூட்
சாலன் விசை வடிகட்டி என்பது ஒரு மின்னணு சுற்று ஆகும், இது ஆடியோ சிக்னலில் இருந்து தேவையற்ற அலைவரிசைகளை வடிகட்ட பயன்படுகிறது. இந்த சர்க்யூட் இரண்டு மின்தடையங்கள், ஒரு op-amp & இரண்டு மின்தேக்கிகளுடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது ஒரு பின்னூட்ட வளையத்தை உருவாக்குகிறது. கூறுகளின் மதிப்புகளின் அடிப்படையில், இந்த சுற்று ஒரு குறைந்த-பாஸ் வடிகட்டியாக செயல்பட முடியும் மற்றும் a உயர்-பாஸ் வடிகட்டி . இங்கே சாலன் கீ லோ-பாஸ் ஃபில்டர் சர்க்யூட் கீழே விவாதிக்கப்படுகிறது.
சாலன் கீ லோ பாஸ் வடிகட்டி
Sallen-Key LPF இல், RC கூறுகளை சரியாக தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் சிறந்த வடிகட்டி செயல்திறனை அடைய முடியும். இந்த வடிகட்டியின் முக்கிய அம்சங்கள்; நிலையான வடிகட்டி இயக்கத்துடன் மின்னழுத்த பெருக்கம் & மின்னழுத்த ஆதாயக் கட்டுப்பாடு. ஒற்றுமை ஆதாயத்திற்கான சாலன் கீ லோ பாஸ் ஃபில்டர் திட்ட வரைபடம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த சர்க்யூட் இரண்டு RC வடிகட்டிப் பிரிவுகளைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், முதல் நிலை மின்தேக்கி வெளியீடு மூலம் பூட்ஸ்ட்ராப் செய்யப்படுகிறது.
இரண்டாம் வரிசை LPSக்கான பொதுவான பரிமாற்ற செயல்பாடு (T.F) ஆகும்
H(கள்) = Kω 2 0/S 2 + (ω0/Q)S+ ω 2 0 —–(1)
எங்கே:
‘கே’ என்பது ஆதாயக் காரணி,
‘ω0’ என்பது ரேடியன்கள்/விக்குள் இருக்கும் சிறப்பியல்பு அதிர்வெண்.
‘Q’ என்பது தரக் காரணி.
S = jω.
2வது-வரிசை Sallen-Key லோ பாஸ் வடிகட்டி பரிமாற்ற செயல்பாட்டை மேலே உள்ள பொதுவான சமன்பாட்டின் அதே வடிவத்தில் எழுதலாம்.
எச்(கள்) = (கே/ ஆர்1ஆர்2 சி1சி2)/ எஸ் 2 +[( 1/R1+1/R2) 1/ C1 +(1- K/ R2C2]S + 1/ R1R2C1C2 —–(2)
மேலே உள்ள இரண்டு சமன்பாடுகளையும் சமன் செய்வதன் மூலம், கட்-ஆஃப் அதிர்வெண் மற்றும் தரக் காரணி சமன்பாடுகளைப் பெறலாம்.
சாலன் விசை வடிகட்டி சமன்பாட்டின் வெட்டு அதிர்வெண் fc = 1/2π√ R1R2 C1C2 ஆகும்.
Sallen Key Filter ‘Q’ இன் Q காரணி √R1R2 C1C2/ R1C1+R2C1+ R1C2 (1-K) ஆகும்.
ஆதாய சமன்பாடு தலைகீழாக இல்லாத பெருக்கியைப் போன்றது.
K = 1+ R3/R4
இதேபோல், ஒரு சாலன் விசை உயர்-பாஸ் வடிகட்டியை மாற்றுவதன் மூலம் வடிவமைக்க முடியும் மின்தேக்கிகள் என்ற இடத்தில் மின்தடையங்கள் .
சாலன் விசை வடிகட்டி எவ்வாறு வேலை செய்கிறது?
கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நேர்மறையான பின்னூட்டத்துடன் வடிப்பானின் Q காரணியை மேம்படுத்த இரண்டாம் வரிசை செயலில் உள்ள வடிகட்டிகளை செயல்படுத்துவதன் மூலம் Sallen-Key இடவியல் செயல்படுகிறது. மற்ற செயலில் உள்ள வடிகட்டி இடவியல்களுடன் ஒப்பிடும்போது இந்த இடவியல் மிகவும் எளிமையானது. இது இரண்டு மின்தடையங்களைக் கொண்ட ஒற்றை தலைகீழ் அல்லாத op-amp ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட செயலில் உள்ள வடிகட்டி வடிவமைப்பாகும்.
சாலன்-விசை வடிகட்டி நன்மைகள்
சாலன் விசை வடிகட்டியின் நன்மைகள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்குகின்றன.
- ஒற்றை op-amp & RC கூறுகள் உட்பட Sallen-Key வடிகட்டி வடிவமைப்பு மிகவும் எளிமையானது.
- இந்த வடிகட்டிகள் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை விட வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை அதிகப்படுத்தும் திறன் கொண்டவை.
- அதிக உள்ளீடு மற்றும் குறைந்த வெளியீட்டு மின்மறுப்பு சாலன்-கீ வடிப்பான்களை மிக எளிதாக்குகிறது.
- Sallen-Key வடிப்பானில் உள்ள op-amp ஆனது வடிப்பான் குணாதிசயங்களில் RC கூறுகளின் விளைவைக் கைப்பற்ற உதவுகிறது.
- இந்த வடிப்பான்களின் அதிர்வெண் வரம்பு பரந்த அளவில் உள்ளது.
- இந்த வடிப்பானில் உள்ள op-amp ஆனது தலைகீழாக மாறாத பெருக்கியாகவோ அல்லது ஒற்றுமை ஆதாய இடையகமாகவோ அமைக்கப்படலாம்.
- இந்த வடிப்பான்கள் பல்வேறு நிலைகள் மற்றும் வெவ்வேறு ஆதாயங்களைக் கொண்டுள்ளன.
- Sallen-Key வடிகட்டி நிலைத்தன்மை நன்றாக உள்ளது.
- இந்த வடிகட்டி வடிவமைப்பைப் புரிந்துகொள்வது எளிது.
- A இன் பயன்பாடு தலைகீழாக மாற்றாத பெருக்கி மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்க முடியும்.
- முதல் மற்றும் இரண்டாம் வரிசை அடிப்படையிலான வடிப்பான்கள் இரண்டையும் எளிதாக ஒன்றாக அடுக்கி வைக்கலாம்.
- ஒவ்வொரு RC நிலையும் வெவ்வேறு மின்னழுத்த ஆதாயத்தை உள்ளடக்கியிருக்கும்.
தி சாலன் விசை வடிகட்டியின் தீமைகள் பின்வருவன அடங்கும்.
- F0 & Q இல் உள்ள கூறு மதிப்புகளின் தொடர்பு காரணமாக Sallen-Key வடிப்பான் எளிதில் டியூன் செய்யப்படவில்லை.
- குறைந்த அதிகபட்ச 'Q' மதிப்பு பெறக்கூடியது.
- சாலன் விசை வடிப்பான் கூறு மாறுபாடுகள் மற்றும் சகிப்புத்தன்மைக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது, அதாவது உண்மையான மின்தடையங்கள் மற்றும் மின்தேக்கிகளின் மதிப்புகள் சிறந்த மதிப்புகளிலிருந்து வேறுபடும் மற்றும் அவை முதுமை, ஈரப்பதம் மற்றும் வெப்பநிலை போன்ற பல்வேறு காரணிகளால் இறுதியில் மாறலாம். இது வடிகட்டியின் நிலைத்தன்மையையும் துல்லியத்தையும் பாதிக்கலாம்.
- இது சிதைவு மற்றும் இரைச்சலுக்கு ஆளாகிறது செயல்பாட்டு பெருக்கி . எனவே செயல்பாட்டு பெருக்கியின் குணாதிசயங்கள் & தரம் சாலன் விசை வடிகட்டியின் செயல்திறன் மற்றும் வெளியீட்டை பாதிக்கலாம்.
- Sallen-key வடிப்பானின் வடிவமைப்பில், இந்த வடிவமைப்பில் op-ampஐப் பயன்படுத்துவதால் மின்னழுத்த ஆதாயம் & உருப்பெருக்கம் காரணி நெருக்கமாக தொடர்புடையது.
- 0.5 ஐ விட பெரிய தரக் காரணி மதிப்பை உணர முடியும், ஏனெனில் தலைகீழாக மாற்றாத op-amp இன் உள்ளமைவைப் பயன்படுத்தினால், மின்னழுத்த ஆதாயம் எப்போதும் 1 ஐ விட அதிகமாக இருக்கும், ஆனால் 3 க்கு கீழே இருக்க வேண்டும், இல்லையெனில் அது நிலையற்றதாக மாறும்.
சாலன்-விசை வடிகட்டி பயன்பாடுகள்
சாலன் கீ வடிப்பானின் பயன்பாடுகளில் பின்வருவன அடங்கும்.
- ஒரு சிறிய Q காரணி தேவைப்படும் போதெல்லாம், சத்தம் நிராகரிப்புக்கு முன்னுரிமை அளிக்கப்படும், & வடிகட்டி நிலையின் தலைகீழ் அல்லாத ஆதாயம் அவசியம்.
- LPF, HPF மற்றும் போன்ற உயர்-வரிசை வடிகட்டி சுற்றுகளை செயல்படுத்துவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் அடிப்படை கட்டுமானத் தொகுதியாக இந்த வடிகட்டி பயன்படுத்தப்படுகிறது. BPF சுற்றுகள்.
- தொனி கட்டுப்பாடு, சமப்படுத்தல், தொகுப்பு போன்ற ஆடியோ சிக்னல் செயலாக்கத்தில் உள்ள பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு இந்த வடிப்பான் பயன்படுத்தப்படலாம். பண்பேற்றம் , மற்றும் சத்தம் குறைப்பு.
- ஒரு உறை, கட்டுப்பாட்டு மின்னழுத்தம் அல்லது ஆஸிலேட்டர் போன்ற கூடுதல் சமிக்ஞை மூலம் Q காரணி அல்லது வெட்டு அதிர்வெண்ணை மாறும் வகையில் மாற்றுவதன் மூலம் ஆடியோ சிக்னலை மாற்றியமைக்க/ஒருங்கிணைக்க இந்த வடிகட்டி பயன்படுத்தப்படுகிறது.
இவ்வாறு, இது Sallen-Key Filter (Sallen key topology) பற்றிய கண்ணோட்டம் அல்லது எல்பிஎஸ், எச்பிஎஸ், பிபிஎஸ் மற்றும் பிஎஸ்எஃப் என கட்டமைக்கக்கூடிய மிகவும் பிரபலமான செயலில் உள்ள இரண்டாம்-வரிசை எல்பிஎஃப்களில் ஒன்றான சாலன் மற்றும் கீ ஃபில்டர். பட்டர்வொர்த், செபிஷேவ் & பெஸ்ஸல் போன்ற பல்வேறு வடிகட்டி டியூனிங்கைச் செயல்படுத்த இந்த சாலன்-கீ டோபாலஜி உதவுகிறது. இந்த வடிகட்டி VCVS (மின்னழுத்த-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மின்னழுத்த ஆதாரம்) போன்ற வடிகட்டி பண்புகள் உட்பட; நல்ல நிலைப்புத்தன்மை, குறைந்த வெளியீட்டு மின்மறுப்பு மற்றும் அதிக உள்ளீடு மின்மறுப்பு. Sallen-Key குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி போன்ற பல காரணங்களுக்காக பயன்படுத்தப்படுகிறது; எளிமையான வடிவமைப்பு, வடிப்பான் அடுக்குகள், பரந்த அளவிலான அதிர்வெண், மின்னழுத்த ஆதாயக் கட்டுப்பாடு, பல நிலைகள், உயர்-வரிசை வடிகட்டி வடிவமைப்பு, நிலைப்புத்தன்மை & வெவ்வேறு ஆதாயங்கள். இதோ உங்களுக்காக ஒரு கேள்வி, குறைந்த-பாஸ் வடிப்பானின் செயல்பாடு என்ன?
