অসিলেটর: এগুলো কি? (সংজ্ঞা, প্রকারভেদ ও প্রয়োগ)

অসিলেটর কি?

একটি অসিলেটর হল এমন একটি সার্কিট যা কোনও ইনপুট ছাড়াই একটি অবিচ্ছিন্ন, পুনরাবৃত্ত, পরিবর্তিত ওয়েভফর্ম উৎপাদন করে। অসিলেটরগুলি মূলত একটি ডিসি সোর্স থেকে একদিকগামী প্রবাহকে প্রয়োজনীয় ফ্রিকোয়েন্সিতে পরিবর্তিত ওয়েভফর্মে রূপান্তর করে, যা তার সার্কিট কম্পোনেন্টগুলি দ্বারা নির্ধারিত হয়।

অসিলেটরের কাজের পেছনে থাকা মৌলিক নীতি নিচের চিত্র ১-এ দেখানো LC ট্যাঙ্ক সার্কিটের আচরণ বিশ্লেষণ করে বোঝা যায়, যা একটি ইনডাক্টর L এবং একটি সম্পূর্ণরূপে প্রিচার্জড ক্যাপাসিটর C এর সাথে গঠিত। এখানে, প্রথমে, ক্যাপাসিটর ইনডাক্টর দিয়ে ডিসচার্জ শুরু করে, যা তার বৈদ্যুতিক শক্তিকে ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডে রূপান্তর করে, যা ইনডাক্টরে সঞ্চিত হয়। যখন ক্যাপাসিটর সম্পূর্ণরূপে ডিসচার্জ হয়, তখন সার্কিটে কোনও প্রবাহ থাকবে না।

তবে, ততক্ষণে, সঞ্চিত ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড একটি ব্যাক-ইএমএফ তৈরি করে যা সার্কিটে পূর্বের দিকে প্রবাহ ঘটায়। এই প্রবাহ ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড ভেঙে যাওয়া পর্যন্ত সার্কিটে চলতে থাকে, যা ইলেকট্রোম্যাগনেটিক শক্তিকে পুনরায় বৈদ্যুতিক রূপে রূপান্তর করে এবং চক্রটি পুনরাবৃত্ত হয়। তবে, এখন ক্যাপাসিটর বিপরীত পোলারিটিতে চার্জ হবে, যার ফলে আউটপুট হিসাবে একটি অসিলেটিং ওয়েভফর্ম পাওয়া যায়।

তবে, দুটি শক্তি-রূপের মধ্যে পরস্পর রূপান্তরের ফলে উদ্ভূত অসিলেশনগুলি চিরকাল চলতে পারে না, কারণ তারা সার্কিটের রেজিস্ট্যান্সের কারণে শক্তি হারানোর প্রভাবে বিষয়ীভূত হবে। ফলে, এই অসিলেশনগুলির আম্পলিটিউড ধীরে ধীরে শূন্য হয়ে যায়, যা তাদের ড্যাম্পড করে তোলে।

এটি নির্দেশ করে যে, অসিলেশন যা অবিচ্ছিন্ন এবং ধ্রুব আম্পলিটিউডের জন্য, একে শক্তি হারানোর জন্য প্রতিশোধন করতে হবে। তবে, এটি মনে রাখতে হবে যে, সরবরাহকৃত শক্তি যথাযথভাবে নিয়ন্ত্রিত হতে হবে এবং হারানো শক্তির সমান হতে হবে যাতে ধ্রুব আম্পলিটিউডের অসিলেশন পাওয়া যায়।

কারণ, যদি সরবরাহকৃত শক্তি হারানো শক্তির চেয়ে বেশি হয়, তবে অসিলেশনের আম্পলিটিউড বৃদ্ধি পাবে (চিত্র ২a) যা একটি বিকৃত আউটপুট তৈরি করবে; যদি সরবরাহকৃত শক্তি হারানো শক্তির চেয়ে কম হয়, তবে অসিলেশনের আম্পলিটিউড কমবে (চিত্র ২b) যা অস্থায়ী অসিলেশন তৈরি করবে।

প্রায়শই, অসিলেটরগুলি হল এমন একটি আম্পলিফায়ার সার্কিট যা পজিটিভ বা রিজেনারেটিভ ফিডব্যাক দিয়ে প্রদান করা হয়, যেখানে আউটপুট সিগনালের একটি অংশ ইনপুটে ফেডব্যাক করা হয় (চিত্র ৩)। এখানে আম্পলিফায়ারটি একটি ট্রানজিস্টর বা একটি অপ-এম্প এর সাথে একটি আম্পলিফাইং একটিভ এলিমেন্ট ধারণ করে এবং ফিডব্যাক করা ইন-ফেজ সিগনাল সার্কিটের লস কম্পেনসেট করে অসিলেশন স্থায়ী রাখার জন্য দায়িত্ববাহী হয়।

যখন পাওয়ার সাপ্লাই চালু করা হয়, তখন সিস্টেমে ইলেকট্রনিক নয়জ এর কারণে অসিলেশন শুরু হয়। এই নয়জ সিগনাল লুপের চারপাশে ঘুরে, আম্প্লিফাই হয় এবং খুব দ্রুত একটি একক ফ্রিকোয়েন্সি সাইন ওয়েভে পরিণত হয়। চিত্র ৩-তে দেখানো অসিলেটরের ক্লোজ-লুপ গেইনের জন্য এক্সপ্রেশনটি নিম্নরূপ:

যেখানে A হল আম্পলিফায়ারের ভোল্টেজ গেইন এবং β হল ফিডব্যাক নেটওয়ার্কের গেইন। এখানে, যদি Aβ > 1, তবে অসিলেশনের আম্পলিটিউড বৃদ্ধি পাবে (চিত্র ২a); যদি Aβ < 1, তবে অসিলেশন ড্যাম্পড হবে (চিত্র ২b)। অন্যদিকে, Aβ = 1 ধ্রুব আম্পলিটিউডের অসিলেশন তৈরি করবে (চিত্র ২c)। অন্য কথায়, এটি নির্দেশ করে যে, যদি ফিডব্যাক লুপ গেইন ছোট হয়, তবে অসিলেশন শেষ হবে, যদি ফিডব্যাক লুপের গেইন বড় হয়, তবে আউটপুট বিকৃত হবে; এবং শুধুমাত্র যদি ফিডব্যাকের গেইন একক, তবে অসিলেশন ধ্রুব আম্পলিটিউডের হবে এবং স্ব-স্থায়ী অসিলেটরি সার্কিট তৈরি হবে।

অসিলেটরের প্রকারভেদ

অসিলেটরের অনেক প্রকার রয়েছে, কিন্তু দুটি প্রধান বিভাগে বিভক্ত করা যায় – হারমোনিক অসিলেটর (যাকে লিনিয়ার অসিলেটরও বলা হয়) এবং রিল্যাক্সেশন অসিলেটর।

হারমোনিক অসিলেটরে, শক্তি প্রবাহ সবসময় একটিভ কম্পোনেন্ট থেকে প্যাসিভ কম্পোনেন্টে হয় এবং অসিলেশনের ফ্রিকোয়েন্সি ফিডব্যাক পথ দ্বারা নির্ধারিত হয়।

আর রিল্যাক্সেশন অসিলেটরে, শক্তি একটিভ এবং প্যাসিভ কম্পোনেন্টের মধ্যে বিনিময় হয় এবং অসিলেশনের ফ্রিকোয়েন্সি চার্জিং এবং ডিসচার্জিং টাইম-কনস্ট্যান্ট দ্বারা নির্ধারিত হয়। আরও, হারমোনিক অসিলেটর কম-বিকৃত সাইন-ওয়েভ আউটপুট উৎপাদন করে, যেখানে রিল্যাক্সেশন অসিলেটর অ-সাইনাসয়াল (সাও-টুথ, ট্রায়াঙ্গুলার বা স্কোয়ার) ওয়েভ-ফর্ম উৎপাদন করে।

অসিলেটরের প্রধান প্রকারগুলি হল:

• Wien Bridge Oscillator

• RC Phase Shift Oscillator

• Hartley Oscillator

• Voltage Controlled Oscillator

• Colpitts Oscillator

• Clapp Oscillators

• Crystal Oscillators

• টিপ