मैं किस प्रकार उन सर्किटों के इनपुट/आउटपुट इम्पीडेंस का निर्धारण कर सकता हूँ जिनमें ट्रांजिस्टर या अन्य सक्रिय घटक होते हैं
ट्रांजिस्टर या अन्य सक्रिय घटकों के साथ परिपथों के इनपुट/आउटपुट इम्पीडेंस का निर्धारण करना परिपथ की प्रदर्शन और मैचिंग विशेषताओं को समझने का एक महत्वपूर्ण चरण है। इन इम्पीडेंसों को निर्धारित करने के कुछ सामान्य विधियाँ और तकनीकें निम्नलिखित हैं:
1. विश्लेषणात्मक विधियाँ
इनपुट इम्पीडेंस
स्मॉल-सिग्नल मॉडल: ट्रांजिस्टर (जैसे कॉमन-एमिटर, कॉमन-बेस, कॉमन-कलेक्टर आदि) के स्मॉल-सिग्नल मॉडल का उपयोग इनपुट इम्पीडेंस के विश्लेषण के लिए करें।
कॉमन-एमिटर एम्प्लिफायर: इनपुट इम्पीडेंस Rin को निम्न प्रकार से व्यक्त किया जा सकता है:
जहाँ rπ बेस और एमिटर के बीच का डाइनामिक रिजिस्टेंस, gm ट्रांसकंडक्टेंस,
RL लोड रिजिस्टेंस, और RB बेस बायस रिजिस्टर है।
कॉमन-बेस एम्प्लिफायर: इनपुट इम्पीडेंस Rin को निम्न प्रकार से व्यक्त किया जा सकता है
जहाँ re एमिटर रिजिस्टेंस, और RE एमिटर बायपास रिजिस्टर है।
कॉमन-कलेक्टर एम्प्लिफायर: इनपुट इम्पीडेंस R in को निम्न प्रकार से व्यक्त किया जा सकता है
आउटपुट इम्पीडेंस
स्मॉल-सिग्नल मॉडल: ट्रांजिस्टर के स्मॉल-सिग्नल मॉडल का उपयोग आउटपुट इम्पीडेंस के विश्लेषण के लिए करें।
कॉमन-एमिटर एम्प्लिफायर: आउटपुट इम्पीडेंस Rout को निम्न प्रकार से व्यक्त किया जा सकता है
जहाँ ro आउटपुट रिजिस्टेंस, और RC कलेक्टर रिजिस्टर है।
कॉमन-बेस एम्प्लिफायर: आउटपुट इम्पीडेंस R out an be expressed as
कॉमन-कलेक्टर एम्प्लिफायर: आउटपुट इम्पीडेंस Rout an be expressed as:
2. प्रयोगात्मक विधियाँ
इनपुट इम्पीडेंस
वोल्टेज विधि: परिपथ के इनपुट पर एक छोटा AC सिग्नल लगाएं, इनपुट वोल्टेज
Vin और इनपुट करंट Iin मापें, और इनपुट इम्पीडेंस की गणना करें:
रिजिस्टर विधि: परिपथ के इनपुट पर एक ज्ञात छोटा रिजिस्टर Rs श्रृंखला में लगाएं, इनपुट वोल्टेज Vin और रिजिस्टर पर वोल्टेज Vs मापें, और इनपुट इम्पीडेंस की गणना करें:
आउटपुट इम्पीडेंस
लोड विधि: परिपथ के आउटपुट पर एक चर लोड रिजिस्टर
RL लगाएं, लोड रिजिस्टेंस के बदलते साथ आउटपुट वोल्टेज Vout को मापें, और आउटपुट इम्पीडेंस की गणना करें:
जहाँ Vout,0 लोड रिजिस्टेंस अनंत होने पर आउटपुट वोल्टेज है।
3. सिमुलेशन विधियाँ
सर्किट सिमुलेशन सॉफ्टवेयर: सर्किट सिमुलेशन सॉफ्टवेयर (जैसे SPICE, LTspice, Multisim आदि) का उपयोग परिपथ का सिमुलेशन करने और इनपुट और आउटपुट इम्पीडेंस को सीधे प्राप्त करने के लिए करें।
इनपुट इम्पीडेंस: परिपथ के इनपुट पर एक छोटा AC सिग्नल लगाएं, सिमुलेशन करके इनपुट वोल्टेज और इनपुट करंट प्राप्त करें, और इनपुट इम्पीडेंस की गणना करें।
आउटपुट इम्पीडेंस: परिपथ के आउटपुट पर एक चर लोड रिजिस्टर लगाएं, सिमुलेशन करके लोड रिजिस्टेंस के बदलते साथ आउटपुट वोल्टेज प्राप्त करें, और आउटपुट इम्पीडेंस की गणना करें।
4. सर्किट विश्लेषण तकनीकें
थेवेनिन इक्विवलेंट: जटिल सर्किट को थेवेनिन इक्विवलेंट सर्किट में सरलीकृत करें, जहाँ इनपुट इम्पीडेंस इक्विवलेंट रिजिस्टेंस है।
नोर्टन इक्विवलेंट: जटिल सर्किट को नोर्टन इक्विवलेंट सर्किट में सरलीकृत करें, जहाँ आउटपुट इम्पीडेंस इक्विवलेंट रिजिस्टेंस है।
सारांश
ट्रांजिस्टर या अन्य सक्रिय घटकों के साथ परिपथों के इनपुट/आउटपुट इम्पीडेंस का निर्धारण विश्लेषणात्मक विधियों, प्रयोगात्मक विधियों, और सिमुलेशन विधियों का उपयोग करके किया जा सकता है। विधि का चयन आपकी विशिष्ट आवश्यकताओं और उपलब्ध संसाधनों पर निर्भर करता है। विश्लेषणात्मक विधियाँ सैद्धांतिक गणनाओं के लिए उपयुक्त हैं, प्रयोगात्मक विधियाँ वास्तविक मापन के लिए उपयुक्त हैं, और सिमुलेशन विधियाँ दोनों के लाभों को संयोजित करती हैं, जो कंप्यूटर पर विस्तृत विश्लेषण और सत्यापन की अनुमति देती हैं।
