وین کا برج

وین کا برج: اطلاقیات اور چالنجس

وین کا برج AC سرکٹس میں ایک اہم جز ہے، جس کا اصل مقصد نامعلوم تعدد کی قدر معلوم کرنا ہوتا ہے۔ یہ 100 Hz سے 100 kHz کے درمیان تعدد کو میپنگ کرنے کے قابل ہے، جس کی صحت عام طور پر 0.1% سے 0.5% کے درمیان ہوتی ہے۔ اپنی تعدد میپنگ کی فنکشن کے علاوہ، یہ برج کئی مختلف اطلاقیات میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ کیپیسٹنس میپنگ میں استعمال ہوتا ہے، ہارمونک ڈسٹورشن آنلائزرز کا ایک کلیدی عنصر ہوتا ہے، اور ہائی فریکوئنسی (HF) آسیلیٹرز میں ایک اہم حصہ ہوتا ہے۔

وین کے برج کی ایک مخصوص خصوصیت یہ ہے کہ یہ تعدد کے لحاظ سے حساس ہوتا ہے۔ یہ تعدد کی حساسیت، اپنے مقصد کے لحاظ سے مفید ہونے کے باوجود، ایک معیاری چالنج بھی پیش کرتی ہے۔ برج کا بالانس پوائنٹ حاصل کرنا ایک پیچیدہ کام ہو سکتا ہے۔ یہ مشکل کا ایک بڑا وجوہ انپٹ سپلائی ولٹیج کی طبیعت ہے۔ عملی سیناریوں میں، انپٹ سپلائی ولٹیج کبھی کبھی خالص سائنوسوئدل ویو فارم نہیں ہوتا؛ بلکہ اس میں عام طور پر ہارمونکس شامل ہوتے ہیں۔ ان ہارمونکس کی وجہ سے وین کے برج کا بالانس شرط متاثر ہو سکتی ہے، جس کے نتیجے میں غلط میپنگ ہو سکتی ہے یا برج کو بالانس حاصل کرنے میں دikkat ho sakti hai।

اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، برج کے سرکٹ میں ایک فلٹر شامل کیا جاتا ہے۔ یہ فلٹر نل ڈیٹیکٹر کے سلسلے میں جڑا ہوتا ہے۔ انپٹ سگنل سے ناپسندیدہ ہارمونکس کو فلٹر کر کے، یہ فلٹر برج تک پہنچنے والی ولٹیج کو خالص سائنوسوئدل ویو فارم کے قریب لاتا ہے۔ یہ برج کے مستحکم بالانس پوائنٹ کو حاصل کرنے میں مدد کرتا ہے اور وین کے برج کے ذریعے کیے گئے میپنگ کی کلیہ صحت اور قابل اعتمادگی کو بہتر بناتا ہے۔

برج کے بالانس شرط کا تجزیہ

جب برج بالانس حالت میں پہنچتا ہے تو، نوڈ B اور C پر برقی پوٹینشل برابر ہو جاتا ہے، یعنی V1 = V2 اور V3 = V4۔ ولٹیج V3، جس کو V3 = I1 R3 کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے، اور V4 (جہاں V4 = I2 R4) کے پاس نہ صرف مقدار میں بلکہ فیز میں بھی ایک جیسا ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں ان کے ویو فارمز کامل طور پر اوپر لگ جاتے ہیں۔ علاوہ ازیں، ارم BD سے گذرنے والی کرنٹ I1، R4 سے گذرنے والی کرنٹ I2، اور ولٹیج - کرنٹ رشتہ I1 R3 اور I2 R4، سب کے پاس ان-فیز خصوصیات ہوتی ہیں۔

آرم AC پر کل ولٹیج ڈراپ دو کمپوننٹس کا مجموعہ ہوتا ہے: ریزسٹنس R2 پر ولٹیج ڈراپ I2 R2 اور کیپیسٹنس C2 پر کیپیسٹو کرنٹ ڈراپ I2/ ωC2۔ بالانس حالت میں، ولٹیج V1 اور V2 دونوں مقدار اور فیز میں مکمل طور پر میل کرتے ہیں۔

ولٹیج V1 کی فیز آرم R1 پر ولٹیج ڈراپ IR R1 کے ساتھ میل کرتی ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ ریزسٹنس R1 V1 کی فیز میں ہوتا ہے۔ V1 اور V3 یا V2 اور V4 کے فیزرو ایڈیشن سے نتیجہ سپلائی ولٹیج حاصل ہوتا ہے، جو برج کے سرکٹ کے برقی مساوات کو ظاہر کرتا ہے۔

بالانس حالت میں،

ریل پارٹ کو برابر کرنے پر،

خیالی پارٹ کو موازنہ کرنے پر،

ω = 2πf کی قدر کو تعویض کرنے پر،

ریزسٹنس R1 اور R2 مکینکل طور پر آپس میں منسلک ہوتے ہیں۔ تاکہ، R1 = R2 حاصل کیا جا سکے۔