وین برج آوند: سرکٹ اور فریکوئنسی کا حساب

وین برج آسیلاتور کیا ہے

وین برج آسیلاتر ایک قسم کا فیز شفٹ آسیلاتر ہے جو وین برج نیٹ ورک (شکل 1a) پر مبنی ہے جس میں چار دھڑے برج کی طرز پر منسلک ہوتے ہیں۔ یہاں دو دھڑے صرف مقاومتی ہوتے ہیں جبکہ دوسرے دو دھڑے مقاومتوں اور کنڈینسروں کا مجموعہ ہوتے ہیں۔

مخصوص طور پر، ایک دھڑے میں مقاومت اور کنڈینسر سیریز میں منسلک ہوتے ہیں (R1 اور C1) جبکہ دوسرا ان کو متوازی میں منسلک ہوتا ہے (R2 اور C2)۔

یہ ظاہر کرتا ہے کہ اس نیٹ ورک کے یہ دو دھڑے عالی توانائی فلٹر یا کم توانائی فلٹر کی طرح کام کرتے ہیں، جس کی روایتی کارکردگی شکل 1b میں دکھائی گئی ہے۔

اس کرکٹ میں، عالی توانائیوں پر، کنڈینسر C1 اور C2 کی ریاکٹنس کافی کم ہو جائے گی جس کی وجہ سے ولٹیج V0 صفر ہو جائے گی کیونکہ R2 کو شارٹ کر دیا جائے گا۔

پھر، کم توانائیوں پر، کنڈینسر C1 اور C2 کی ریاکٹنس بہت زیادہ ہو جائے گی۔

لیکن اس صورتحال میں بھی، آؤٹ پٹ ولٹیج V0 صرف صفر پر رہے گا کیونکہ کپیسٹر C1 کے طور پر کھلا سرکٹ کام کرے گا۔

وین-بریج نیٹ ورک کی یہ قسم کی تصرف کم اور زیادہ فریکوئنسی کے صورت میں بالترتیب لیڈ-لاگ سرکٹ بناتی ہے۔

وین بریج آسیلیٹر فریکوئنسی کیلکولیشن

فیصلہ کرنے کے باوجود ان دو کم اور زیادہ فریکوئنسی کے درمیان ایک خاص فریکوئنسی موجود ہوتی ہے جس پر ریزسٹنس اور کیپیسٹو ریاکٹنس کی قدریں ایک دوسرے کے برابر ہو جائیں گی، جس سے زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ ولٹیج پیدا ہو گا۔

اس فریکوئنسی کو ریزوننٹ فریکوئنسی کہا جاتا ہے۔ وین بریج آسیلیٹر کے لیے ریزوننٹ فریکوئنسی کا حساب لگانے کے لیے نیچے دی گئی فارمولہ استعمال کیا جاتا ہے:

مزید برآں، اس فریکوئنسی پر ان پٹ اور آؤٹ پٹ کے درمیان فیز شفت صفر ہو جائے گا اور آؤٹ پٹ ولٹیج کی مقدار ان پٹ کی قدر کے ایک تہائی کے برابر ہو جائے گی۔ علاوہ ازیں، دیکھا گیا ہے کہ صرف اس خاص فریکوئنسی پر ہی وین-بریج بالانس ہوگا۔

وین-بریج آسیلیٹر کے صورت میں، فیگر 1 کا وین-بریج نیٹ ورک فیگر 2 میں دکھایا گیا ہے کے فیڈ بیک پاتھ میں استعمال کیا جائے گا۔ BJT (بائی پولر جنکشن ٹرانزسٹر) کا استعمال کرتے ہوئے وین آسیلیٹر کا سرکٹ ڈیاگرام نیچے دکھایا گیا ہے:

ان آسیلیٹروں میں، ایمپلی فائر حصہ دو مرحلہ ایمپلی فائر کا مشکل ہوگا جو ٹرانزسٹروں Q1 اور Q2 کے ذریعے تشکیل دیا گیا ہے، جہاں Q2 کا آؤٹ پٹ وین-بریج نیٹ ورک (فیگر میں نیلے رنگ کے احاطے میں دکھایا گیا ہے) کے ذریعے Q1 کو واپس بطور ان پٹ دیا جاتا ہے۔

یہاں، سرکٹ میں موجود شور کی وجہ سے Q1 کے بیس کارنٹ میں تبدیلی ہوگی جو اپنے کولیکٹر پوائنٹ پر 180o کے فیز شفٹ کے ساتھ آمپلیفائی ہوکر ظاہر ہوگی۔

یہ C4 کے ذریعے Q2 کو ان پٹ کے طور پر دیا جاتا ہے اور اسے مزید آمپلیفائی کیا جاتا ہے اور 180o کے اضافی فیز شفٹ کے ساتھ ظاہر ہوتا ہے۔

اس سے وین-برج نیٹ ورک کو واپس دیے گئے سگنل کا کل فیز-ڈفرانس 360o ہوگا، جس سے فیز شفٹ کیلیبیریشن کی شرائط پوری ہوجاتی ہیں تاکہ مستقل آنسویں حاصل کی جاسکیں۔

تاہم، صرف ریزوننٹ فریکوئنسی کے ماملکہ یہ شرائط پوری ہوگیں گی، جس کی وجہ سے وین-برج آنسویں فریکوئنسی کے لحاظ سے بہت انتخابی ہوں گے، جس سے فریکوئنسی کی استحکام والی ڈیزائن بنے گی۔

وین-برج آنسویں کو اپنے آمپلیفاائر حصے کے طور پر آپ-آمپس کا استعمال کرتے ہوئے بھی ڈیزائن کیا جا سکتا ہے، جیسا کہ شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔

تاہم یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ یہاں آپ-آمپ کو نان-انورٹنگ آمپلیفاائر کے طور پر کام کرنے کی ضرورت ہے کیونکہ وین-برج نیٹ ورک صفر فیز شفٹ فراہم کرتا ہے۔

مزید، سرکٹ سے واضح ہے کہ آؤٹ پٹ ولٹیج دونوں انورٹنگ اور نان-انورٹنگ ان پٹ ٹرمینلز پر واپس کیا جاتا ہے۔

ریزوننٹ فریکوئنسی پر، انورٹنگ اور نان-انورٹنگ ٹرمینلز پر لاگو کردی گئی ولٹیجز ایک دوسرے کے برابر اور ایک دوسرے کے ساتھ فیز میں ہوں گی۔

تاہم، یہاں بھی آمپلیفاائر کی ولٹیج گین کو آنسویں شروع کرنے کے لیے 3 سے زیادہ اور ان کو برقرار رکھنے کے لیے 3 کے برابر ہونا ضروری ہے۔ عام طور پر، ان قسم کے آپ-آمپ بیسڈ وین برج آنسویں کی توانائی کی حدود کی وجہ سے 1 MHz سے اوپر کام نہیں کرسکتے۔

وین-برج نیٹ ورک کم فریکوئنسی آنسویں ہیں جو 20 Hz سے 20 KHz تک کے آڈیو اور سب-آڈیو فریکوئنسیز تولید کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

مزید، وہ پر وسعت فریکوئنسی کی محدودیت میں استحکام والی، کم ڈسٹرڈ سینوسوئڈل آؤٹ پٹ فراہم کرتے ہیں جو ڈیکیڈ ریزسٹنس باکسز کے ذریعے منتخب کی جا سکتی ہیں۔

مزید، اس قسم کے سرکٹ میں آنسویں فریکوئنسی کو بہت آسانی سے تبدیل کیا جا سکتا ہے کیونکہ اسے صرف کیپیسٹرز C1 اور C2 کی تبدیلی کی ضرورت ہوتی ہے۔

لیکن ان آونگ‌ها کے لئے بہت سارے سرکٹ کمپوننٹس کی ضرورت ہوتی ہے اور ان کو صرف مخصوص زیادہ سے زیادہ فریکوئنسی تک چلا سکا جاتا ہے۔

بیان: اصل کو تحفظ دیں، اچھے مضامین کو شیر کرنے کا قابل ہے، اگر نقل کا مسئلہ ہے تو حذف کرنے کے لئے رابطہ کریں۔