ট্রানজিস্টর বা অন্যান্য সক্রিয় উপাদানসমূহের সঙ্গে পরিচালিত সার্কিটের ইনপুট/আউটপুট ইমপিডেন্স নির্ধারণ করা হল একটি গুরুত্বপূর্ণ ধাপ, যা সার্কিটের পারফরম্যান্স এবং ম্যাচিং বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝার জন্য। নিম্নলিখিত কিছু সাধারণ পদ্ধতি এবং কৌশল রয়েছে এই ইমপিডেন্সগুলি নির্ধারণ করার জন্য:
1. বিশ্লেষণমূলক পদ্ধতি
ইনপুট ইমপিডেন্স
ছোট সিগনাল মডেল: ট্রানজিস্টরের (যেমন কমন-এমিটার, কমন-বেস, কমন-কলেক্টর ইত্যাদি) ছোট সিগনাল মডেল ব্যবহার করে ইনপুট ইমপিডেন্স বিশ্লেষণ করুন।
কমন-এমিটার আম্প্লিফায়ার: ইনপুট ইমপিডেন্স Rin নিম্নরূপ প্রকাশ করা যায়:
যেখানে rπ হল বেস এবং এমিটারের মধ্যে গতিশীল রোধ, gm হল ট্রান্সকন্ডাক্টেন্স,
RL হল লোড রোধ, এবং RB হল বেস বায়াস রেজিস্টর।
কমন-বেস আম্প্লিফায়ার: ইনপুট ইমপিডেন্স Rin নিম্নরূপ প্রকাশ করা যায়
যেখানে re হল এমিটার রোধ, এবং RE হল এমিটার বাইপাস রেজিস্টর।
কমন-কলেক্টর আম্প্লিফায়ার: ইনপুট ইমপিডেন্স R in নিম্নরূপ প্রকাশ করা যায়
আউটপুট ইমপিডেন্স
ছোট সিগনাল মডেল: ট্রানজিস্টরের ছোট সিগনাল মডেল ব্যবহার করে আউটপুট ইমপিডেন্স বিশ্লেষণ করুন।
কমন-এমিটার আম্প্লিফায়ার: আউটপুট ইমপিডেন্স Rout নিম্নরূপ প্রকাশ করা যায়
যেখানে ro হল আউটপুট রোধ, এবং RC হল কলেক্টর রেজিস্টর।
কমন-বেস আম্প্লিফায়ার: আউটপুট ইমপিডেন্স R out an be expressed as
কমন-কলেক্টর আম্প্লিফায়ার: আউটপুট ইমপিডেন্স Rout an be expressed as:
2. পরীক্ষামূলক পদ্ধতি
ইনপুট ইমপিডেন্স
ভোল্টেজ পদ্ধতি: সার্কিটের ইনপুটে একটি ছোট AC সিগনাল প্রয়োগ করুন, ইনপুট ভোল্টেজ
Vin and input current Iin, এবং ইনপুট ইমপিডেন্স গণনা করুন:
রেজিস্টর পদ্ধতি: সার্কিটের ইনপুটে একটি জ্ঞাত ছোট রেজিস্টর Rs সিরিজ করুন, ইনপুট ভোল্টেজ Vin এবং রেজিস্টরের মধ্যে ভোল্টেজ Vs মেপ করুন, এবং ইনপুট ইমপিডেন্স গণনা করুন:
আউটপুট ইমপিডেন্স
লোড পদ্ধতি: সার্কিটের আউটপুটে একটি পরিবর্তনশীল লোড রেজিস্টর
RL at the output of the circuit, measure the output voltage Voutas the load resistance changes, and calculate the output impedance:
যেখানে Vout,0 হল লোড রোধ অসীম থাকলে আউটপুট ভোল্টেজ।
3. সিমুলেশন পদ্ধতি
সার্কিট সিমুলেশন সফ্টওয়্যার: সার্কিট সিমুলেশন সফ্টওয়্যার (যেমন SPICE, LTspice, Multisim ইত্যাদি) ব্যবহার করে সার্কিট সিমুলেট করুন এবং ইনপুট এবং আউটপুট ইমপিডেন্স সরাসরি পান।
ইনপুট ইমপিডেন্স: সার্কিটের ইনপুটে একটি ছোট AC সিগনাল প্রয়োগ করুন, সিমুলেশন করে ইনপুট ভোল্টেজ এবং ইনপুট কারেন্ট পান, এবং ইনপুট ইমপিডেন্স গণনা করুন।
আউটপুট ইমপিডেন্স: সার্কিটের আউটপুটে একটি পরিবর্তনশীল লোড রেজিস্টর সংযোগ করুন, সিমুলেশন করে লোড রোধ পরিবর্তনের সাথে আউটপুট ভোল্টেজ পান, এবং আউটপুট ইমপিডেন্স গণনা করুন।
4. সার্কিট বিশ্লেষণ প্রযুক্তি
থেভেনিন সমতুল্য: জটিল সার্কিটটিকে থেভেনিন সমতুল্য সার্কিটে সরলীকরণ করুন, যেখানে ইনপুট ইমপিডেন্স হল সমতুল্য রোধ।
নর্টন সমতুল্য: জটিল সার্কিটটিকে নর্টন সমতুল্য সার্কিটে সরলীকরণ করুন, যেখানে আউটপুট ইমপিডেন্স হল সমতুল্য রোধ।
সারাংশ
ট্রানজিস্টর বা অন্যান্য সক্রিয় উপাদানসমূহের সঙ্গে পরিচালিত সার্কিটের ইনপুট/আউটপুট ইমপিডেন্স নির্ধারণ করা হতে পারে বিশ্লেষণমূলক পদ্ধতি, পরীক্ষামূলক পদ্ধতি, এবং সিমুলেশন পদ্ধতি ব্যবহার করে। পদ্ধতির বাছাই আপনার নির্দিষ্ট প্রয়োজন এবং উপলব্ধ সূচনা পরিসরের উপর নির্ভর করে। বিশ্লেষণমূলক পদ্ধতি তাত্ত্বিক গণনার জন্য উপযুক্ত, পরীক্ষামূলক পদ্ধতি প্রকৃত মেপের জন্য উপযুক্ত, এবং সিমুলেশন পদ্ধতি উভয়ের সুবিধাগুলি সম্পর্কে একত্রিত করে, যা কম্পিউটারে বিস্তারিত বিশ্লেষণ এবং যাচাই করার অনুমতি দেয়।
