जाइरेटर (परिभ्रमित्र)

परिभ्रमित्र एक निष्क्रिय, रैखिक, दोषरहित, दो-पोर्ट विद्युत नेटवर्क तत्व है, जिसे 1948 में बर्नार्ड डी.एच. टेलेगेन द्वारा एक काल्पनिक पांचवें रैखिक तत्व के रूप में प्रस्तावित किया गया था, जो अवरोधक, संधारित्र, प्रारंभ करनेवाला और आदर्श ट्रांसफार्मर के बाद है।  चार पारंपरिक तत्वों के विपरीत, परिभ्रमित्र गैर-पारस्परिक है। परिभ्रमित्र दो-(या-अधिक) - पोर्ट उपकरणों के नेटवर्क प्राप्ति की अनुमति देते हैं जिन्हें केवल पारंपरिक चार तत्वों के साथ महसूस नहीं किया जा सकता है। विशेष रूप से, जाइरेटर्स आइसोलेटर्स और सर्कुलेटर्स के नेटवर्क को संभव बनाते हैं। हालांकि परिभ्रमित्र एक-पोर्ट उपकरणों की सीमा को नहीं बदलते हैं जिन्हें महसूस किया जा सकता है। हालांकि परिभ्रमित्र की कल्पना पांचवें रैखिक तत्व के रूप में की गई थी, इसके अपनाने से आदर्श ट्रांसफार्मर और संधारित्र या प्रारंभ करनेवाला दोनों ही निरर्थक हो जाते हैं। इस प्रकार आवश्यक रैखिक तत्वों की संख्या वास्तव में घटकर तीन हो जाती है। सर्किट जो परिभ्रमित्रों के रूप में कार्य करते हैं, उन्हें फीडबैक का उपयोग करके ट्रांजिस्टर और ऑप-एम्प्स के साथ बनाया जा सकता है।

टेलेजेन ने परिभ्रमित्र के लिए एक सर्किट प्रतीक का आविष्कार किया और कई तरीकों का सुझाव दिया जिसमें एक व्यावहारिक परिभ्रमित्र का निर्माण किया जा सकता है।

परिभ्रमित्र का एक महत्वपूर्ण गुण यह है कि यह विद्युत घटक या नेटवर्क की वर्तमान -वोल्टेज विशेषता को उलट देता है। रैखिक तत्वों के मामले में,  प्रतिबाधा भी उलटी होती है। दूसरे शब्दों में, एक परिभ्रमित्र एक संधारित्र सर्किट को प्रेरक रूप से व्यवहार कर सकता है, एक श्रृंखला एलसी सर्किटसमानांतर एलसी सर्किट की तरह व्यवहार करता है, और इसी तरह यह मुख्य रूप से सक्रिय फ़िल्टर डिज़ाइन और लघुकरण में उपयोग किया जाता है।

व्यवहार
एक आदर्श परिभ्रमित्र एक रैखिक दो पोर्ट उपकरण होता है जो एक पोर्ट पर करंट को दूसरे पर वोल्टेज से जोड़ता है और इसके विपरीत। तात्क्षणिक धाराएँ और तात्क्षणिक वोल्टेज किसके द्वारा संबंधित हैं?

$$v_2 = R i_1$$

$$v_1 = - R i_2$$

जहाँ $$\scriptstyle{R}$$ परिभ्रमित्र का परिचलन प्रतिरोध है।

परिभ्रमित्र प्रतिरोध (या समकक्ष रूप से इसके पारस्परिक परिवहण चालन) में एक संबद्ध दिशा होती है जो योजनाबद्ध आरेख पर एक तीर द्वारा इंगित की जाती है। परंपरा के अनुसार, दिया गया परिचलन प्रतिरोध या चालन तीर के शीर्ष पोर्ट पर वोल्टेज को उसकी पूंछ पर विद्युत से संबंधित करता है। तीर की पूंछ पर वोल्टेज उसके सिर पर विद्युत से संबंधित प्रतिरोध से घटा है। तीर को उलटना परिचलन प्रतिरोध को नकारने या किसी भी पोर्ट की ध्रुवीयता को उलटने के बराबर है।

हालांकि एक परिभ्रमित्र को इसके प्रतिरोध मान के द्वारा वर्गीकृत किया जाता है, यह एक दोषरहित घटक है। शासी समीकरणों से, परिभ्रमित्र में तात्कालिक शक्ति समान रूप से शून्य होती है।

$$P = v_1 i_1 + v_2 i_2 = (-R i_2) i_1 + (R i_1) i_2 \equiv 0$$

एक परिभ्रमित्र एक पूरी तरह से गैर-पारस्परिक उपकरण है, और इसलिए इसे प्रतिसममित प्रतिबाधा और प्रवेश मैट्रिक द्वारा दर्शाया जाता है। Z = \ _ {bmatrix} 0 & -r \\ r & 0 \ end {bmatrix}, \ quad Y = \ {bmatrix} 0 & g \\ -g & 0 \ end {bmatrix}, \ quad g = \ frac {1} {r} यदि परिचलन प्रतिरोध को दो बंदरगाहों की विशेषता प्रतिबाधा (या उनके ज्यामितीय माध्य यदि ये समान नहीं हैं) के बराबर चुना जाता है, तो परिभ्रमित्र के लिए बिखरने वाले मैट्रिक्स है। S = \ BEGIN जो समान रूप से प्रतिसममित है यह एक गाइरेटर की एक वैकल्पिक परिभाषा की ओर जाता है: एक उपकरण जो आगे (तीर) दिशा में अपरिवर्तित सिग्नल को प्रसारित करता है, लेकिन पीछे की दिशा में यात्रा करने वाले सिग्नल की ध्रुवीयता को उलट देता है (या समतुल्य रूप से 180 ° चरण-परिवर्तन पश्चवर्ती यात्रा संकेत को स्थानांतरित करता है। ) एक-पंक्ति आरेखों (जहां एक वेवगाइड या संचरण रेखा को सुचालक की एक जोड़ी के बजाय एक रेखा के रूप में दिखाया गया है) में एक परिभ्रमित्र का प्रतिनिधित्व करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला प्रतीक, इस एकतरफा चरण बदलाव को दर्शाता है।

क्वार्टर वेव ट्रांसफॉर्मर की तरह, यदि परिभ्रमित्र के एक पोर्ट को रेखीय भार के साथ समाप्त किया जाता है, तो दूसरा पोर्ट उस भार के प्रतिबाधा के व्युत्क्रमानुपाती प्रतिबाधा को प्रस्तुत करता है,

$$\ Z_\mathrm{in} = \frac{R^2}{Z_\mathrm{load}} $$

परिभ्रमित्र का एक सामान्यीकरण बोधगम्य है, जिसमें आगे और पीछे की दिशा के चालन में अलग-अलग परिमाण होते हैं, ताकि प्रवेश मैट्रिक्स हो

$$ Y = \begin{bmatrix} 0 & G_1 \\ -G_2 & 0 \end{bmatrix} $$

हालांकि यह अब एक निष्क्रिय उपकरण का प्रतिनिधित्व नहीं करता है।

नाम
Tellegen ने  Gyroscope  और कॉमन डिवाइस प्रत्यय  -tor  के मिश्रण के रूप में  Gyrator  का नाम दिया (जैसा कि रोकनेवाला, संधारित्र, ट्रांजिस्टर आदि में) - tor  समाप्त भी हैटेललजेन के देशी डच में अधिक विचारोत्तेजक जहां संबंधित तत्व  ट्रांसफार्मर  को  ट्रांसफॉर्मेटर  कहा जाता है।Gyrator  Gyroscope  से संबंधित है

जाइरोस्कोप के साथ सादृश्यता  टॉर्क  और   कोणीय वेग  के बीच संबंध के कारण है, जो कि दो   कुल्हाड़ियों के रोटेशन  के दो    मैकेनिकल-इलेक्ट्रिकल सादृश्य सादृश्य  गायरोस्कोप बनाती है टोक़ और कोणीय वेग वोल्टेज के एनालॉग्स और इलेक्ट्रिकल गाइरेटर में वर्तमान परिणाम

आदर्श ट्रांसफार्मर से संबंध
एक आदर्श Gyrator एक रैखिक, दोषरहित, निष्क्रिय, स्मृतिहीन दो-पोर्ट डिवाइस होने में एक आदर्श ट्रांसफार्मर के समान है।हालांकि, जबकि एक ट्रांसफार्मर पोर्ट 2 पर पोर्ट 1 पर वोल्टेज को पोर्ट 2 पर वोल्टेज करता है, और पोर्ट 1 पर वर्तमान पोर्ट 2 पर करंट, गाइरेटर क्रॉस-कूप वोल्टेज को करंट और करंट टू वोल्टेज तक।  कैस्केडिंग  दो गाइरेटर एक आदर्श ट्रांसफार्मर के समान एक वोल्टेज-टू-वोल्टेज युग्मन प्राप्त करते हैं

Gyration प्रतिरोध के cascaded gyrators $$\scriptstyle{R_1}$$ and $$\scriptstyle{R_2}$$ are equivalent to a transformer of turns ratio $$\scriptstyle{R_1 : R_2}$$. Cascading a transformer and a gyrator, or equivalently cascading three gyrators produces a single gyrator of gyration resistance $$\scriptstyle{\frac{R_1 R_3}{R_2}}$$।

नेटवर्क सिद्धांत के दृष्टिकोण से, ट्रांसफॉर्मर ग्यारिटर उपलब्ध होने पर निरर्थक होते हैं।कुछ भी जो प्रतिरोधों, कैपेसिटर, इंडक्टर्स, ट्रांसफॉर्मर और गाइरेटर्स से बनाया जा सकता है, को सिर्फ प्रतिरोधकों, गाइरेटर और इंडक्टर्स (या कैपेसिटर) का उपयोग करके भी बनाया जा सकता है।अगले भाग में घुसपैठ -

चुंबकीय सर्किट सादृश्य
एक ट्रांसफार्मर के लिए दो-गाइरेटर  समतुल्य सर्किट  में, ऊपर वर्णित, गाइरेटर्स को ट्रांसफार्मर वाइंडिंग्स के साथ पहचाना जा सकता है, और लूप को ट्रांसफार्मर चुंबकीय कोर के साथ गाइरेटर को जोड़ने वाला लूप।लूप के चारों ओर विद्युत प्रवाह तब कोर के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह की दर-परिवर्तन से मेल खाती है, और प्रत्येक गाइटर के कारण लूप में   इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स  (ईएमएफ)   मैग्नेटोमोटिव फोर्स  (एमएमएफ) से मेल खाती है।प्रत्येक घुमावदार के कारण कोर।

Gyration प्रतिरोध घुमावदार टर्न-काउंट्स के समान अनुपात में हैं, लेकिन सामूहिक रूप से कोई विशेष परिमाण नहीं है।इसलिए, का एक मनमाना रूपांतरण कारक चुनना $$r$$ ohms per turn, a loop EMF, $$V$$, is related to a core MMF, $$\mathcal{F}$$, द्वारा$$V = r \mathcal{F}$$

और लूप करंट $$I$$ is related to the core flux-rate $$\dot{\Phi}$$ द्वारा$$I = \frac{1}{r} \frac{\partial}{\partial t} \Phi$$

एक वास्तविक, गैर-आदर्श, ट्रांसफार्मर के मूल में परिमित  परिमित  $$\mathcal{P}$$ (non-zero reluctance $$\mathcal{R}$$), जैसे कि प्रवाह और कुल MMF संतुष्ट हैं$$\Phi = \frac{\mathcal{F}}{\mathcal{R}} = \mathcal{P} \mathcal{F}$$

जिसका अर्थ है कि गाइरेटर लूप में$$I = \frac{\mathcal{P}}{r^2} \frac{\partial}{\partial t} V$$

एक श्रृंखला संधारित्र की शुरूआत के अनुरूप$$C = \frac{1}{r^2} \mathcal{P}$$

पाश में।यह बंटेनबैच की समाई-पारगम्य सादृश्य सादृश्य है, या मैग्नेटिक सर्किट के  गाइरेटर-कैपेसिटर मॉडल  है।

सिम्युलेटेड इंडक्टर


एक लोड कैपेसिटेंस को इंडक्शन में बदलने के लिए एक गाइरेटर का उपयोग किया जा सकता है। कम आवृत्तियों और कम शक्तियों पर, गायरेटर के व्यवहार को एक छोटे  ओपी-एएमपी  सर्किट द्वारा पुन: पेश किया जा सकता है। यह एक छोटे    इलेक्ट्रॉनिक सर्किट  या   इंटीग्रेटेड सर्किट  में    आगमनात्मक  तत्व प्रदान करने का एक साधन प्रदान करता है।   ट्रांजिस्टर  के आविष्कार से पहले, बड़े   इंडक्शन  के साथ तार के कॉइल का उपयोग   इलेक्ट्रॉनिक फिल्टर  एस में किया जा सकता है। एक प्रारंभ करनेवाला को   संधारित्र,   ऑपरेशनल एम्पलीफायर  एस या ट्रांजिस्टर, और   रोकनेवाला  एस युक्त एक बहुत छोटे विधानसभा द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। यह विशेष रूप से एकीकृत सर्किट प्रौद्योगिकी में उपयोगी है।

ऑपरेशन
दिखाए गए सर्किट में, गाइटर का एक पोर्ट इनपुट टर्मिनल और जमीन के बीच होता है, जबकि दूसरे पोर्ट को संधारित्र के साथ समाप्त किया जाता है। सर्किट एक   आरसी विभेदक सर्किट  में संधारित्र के प्रभाव को inverting और गुणा करके काम करता है, जहां अवरोधक R के पार वोल्टेज उसी तरह से व्यवहार करता है जैसे कि एक प्रारंभ करनेवाला में वोल्टेज। Op-amp अनुयायी इस वोल्टेज को बफ़र करता है और इसे रोकनेवाला  r  l के माध्यम से इनपुट पर वापस लागू करता है। वांछित प्रभाव एक श्रृंखला प्रतिरोध  r  'l के साथ एक आदर्श प्रारंभ करनेवाला' 'l' के रूप का एक प्रतिबाधा है: <गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> z = r_ \ mathrm {l} + j \ omega l

आरेख से, ओपी-एएमपी सर्किट का इनपुट प्रतिबाधा है: <गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> z_ \ mathrm {in} = \ _ लेफ्ट (r_ \ mathrm {l} + j \ omega r_ \ mathrm {l} r c \ _ \ _ ओमेगा c}} \ Right) 

 R  '<सब> l ' 'rc'   l  के साथ, यह देखा जा सकता है कि सिम्युलेटेड इंडक्टर का प्रतिबाधा RC सर्किट के प्रतिबाधा के साथ समानांतर में वांछित प्रतिबाधा है । विशिष्ट डिजाइनों में,  आर '' को पर्याप्त रूप से बड़े होने के लिए चुना जाता है जैसे कि पहला शब्द हावी हो जाता है; इस प्रकार, इनपुट प्रतिबाधा पर आरसी सर्किट का प्रभाव नगण्य है।

<गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> z_ \ mathrm {in} \ _ लगभग r_ \ mathrm {l}

यह एक प्रतिरोध के समान है  r  <सब> l श्रृंखला में एक इंडक्शन  l  =  r  'l'  rc । न्यूनतम मूल्य पर एक व्यावहारिक सीमा है जो  r  l को ले सकता है, जो Op-amp की वर्तमान आउटपुट क्षमता द्वारा निर्धारित किया गया है।

प्रतिबाधा आवृत्ति के साथ अनिश्चित काल तक नहीं बढ़ सकती है, और अंततः दूसरा शब्द प्रतिबाधा को आर के मूल्य तक सीमित करता है।

वास्तविक इंडक्टर्स के साथ तुलना
नकली तत्व इलेक्ट्रॉनिक सर्किट हैं जो वास्तविक तत्वों की नकल करते हैं। सिम्युलेटेड तत्व सभी संभावित अनुप्रयोगों में भौतिक इंडक्टरों को प्रतिस्थापित नहीं कर सकते हैं क्योंकि उनके पास भौतिक प्रेरकों के सभी अद्वितीय गुण नहीं हैं।

 परिमाण।  ठेठ अनुप्रयोगों में, दोनों को इंडक्शन और गाइरेटर का प्रतिरोध एक भौतिक प्रारंभ करनेवाला की तुलना में बहुत अधिक है। Gyrators का उपयोग माइक्रोहेनरी रेंज से मेगाहेनरी रेंज तक इंडक्टर्स बनाने के लिए किया जा सकता है। भौतिक इंडक्टर्स आमतौर पर दसियों हेनरी तक सीमित होते हैं, और कम किलोहम रेंज के माध्यम से सैकड़ों माइक्रोहम से   परजीवी श्रृंखला प्रतिरोध  होते हैं। एक गाइरेटर का परजीवी प्रतिरोध टोपोलॉजी पर निर्भर करता है, लेकिन दिखाया गया टोपोलॉजी के साथ, श्रृंखला प्रतिरोध आमतौर पर दसियों ओम से सैकड़ों किलोहम के माध्यम से होंगे।

 गुणवत्ता।  भौतिक कैपेसिटर अक्सर आदर्श कैपेसिटर की तुलना में आदर्श कैपेसिटर के बहुत करीब होते हैं, जो आदर्श प्रेरकों के लिए होते हैं। इस वजह से, कुछ अनुप्रयोगों के लिए, एक गायरेटर और एक संधारित्र के साथ महसूस किया गया एक संश्लेषित प्रारंभ करनेवाला, किसी भी (व्यावहारिक) भौतिक प्रारंभ करनेवाला की तुलना में एक आदर्श प्रारंभ करनेवाला के करीब हो सकता है। इस प्रकार, उपयोग करेंकैपेसिटर और गाइरेटर्स फ़िल्टर नेटवर्क की गुणवत्ता में सुधार कर सकते हैं जो अन्यथा इंडक्टरों का उपयोग करके बनाया जाएगा। इसके अलावा, एक संश्लेषित प्रारंभकर्ता के  Q फैक्टर  को आसानी से चुना जा सकता है। एक एलसी फ़िल्टर का    Q  एक वास्तविक LC फ़िल्टर & nbsp की तुलना में कम या अधिक हो सकता है; - एक ही आवृत्ति के लिए, इंडक्शन बहुत अधिक है, कैपेसिटेंस बहुत कम है, लेकिन प्रतिरोध भी अधिक है। Gyrator Inductors में आमतौर पर भौतिक इंडक्टरों की तुलना में अधिक सटीकता होती है, इंडक्टर्स की तुलना में सटीक कैपेसिटर की कम लागत के कारण।

 एनर्जी स्टोरेज।  सिम्युलेटेड इंडक्टर्स में रियल इंडक्टर्स के अंतर्निहित ऊर्जा भंडारण गुण नहीं होते हैं और यह संभावित पावर एप्लिकेशन को सीमित करता है। सर्किट अचानक इनपुट परिवर्तनों के लिए एक वास्तविक प्रारंभ करनेवाला की तरह जवाब नहीं दे सकता है (यह एक उच्च-वोल्टेज   बैक ईएमएफ  का उत्पादन नहीं करता है); इसकी वोल्टेज प्रतिक्रिया बिजली की आपूर्ति द्वारा सीमित है। चूंकि Gyrators सक्रिय सर्किट का उपयोग करते हैं, वे केवल सक्रिय तत्व की बिजली आपूर्ति रेंज के भीतर एक Gyrator के रूप में कार्य करते हैं। इसलिए Gyrators आमतौर पर इंडक्टर्स की 'फ्लाईबैक' संपत्ति के सिमुलेशन की आवश्यकता वाली स्थितियों के लिए बहुत उपयोगी नहीं होते हैं, जहां वर्तमान में बाधित होने पर एक बड़ा वोल्टेज स्पाइक होता है। एक गाइरेटर की क्षणिक प्रतिक्रिया सर्किट में और बिजली की आपूर्ति द्वारा सक्रिय डिवाइस के बैंडविड्थ द्वारा सीमित है।

''' बाहरी। वे चुंबकीय क्षेत्र भी नहीं बनाते हैं (और बाहरी कंडक्टरों में धाराओं को प्रेरित करते हैं) उसी तरह से जो वास्तविक इंडक्टर्स करते हैं। यह सेंसर, डिटेक्टरों और ट्रांसड्यूसर जैसे अनुप्रयोगों में उनके उपयोग को सीमित करता है।

 ग्राउंडिंग।  तथ्य यह है कि सिम्युलेटेड इंडक्टर का एक पक्ष ग्राउंडेड है, संभावित अनुप्रयोगों को प्रतिबंधित करता है (वास्तविक इंडक्टर्स तैर रहे हैं)। यह सीमा कुछ कम-पास और पायदान फिल्टर में इसके उपयोग को रोक सकती है हालाँकि, गाइरेटर का उपयोग फ्लोटिंग कॉन्फ़िगरेशन में एक और गेरेटर के साथ किया जा सकता है जब तक कि फ्लोटिंग ग्राउंड एक साथ बंधे न हो। यह एक फ्लोटिंग गाइरेटर के लिए अनुमति देता है, लेकिन गायरेटर जोड़ी के इनपुट टर्मिनलों में सिम्युलेटेड इंडक्शन को प्रत्येक गाइरेटर के लिए आधे में काट दिया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वांछित इंडक्शन पूरा हो गया है (श्रृंखला में इंडक्टर्स का प्रतिबाधा एक साथ जोड़ता है)। यह आम तौर पर नहीं किया जाता है क्योंकि इसे एक मानक कॉन्फ़िगरेशन की तुलना में और भी अधिक घटकों की आवश्यकता होती है और परिणामस्वरूप इंडक्शन दो सिम्युलेटेड इंडक्टरों का एक परिणाम होता है, प्रत्येक वांछित इंडक्शन के आधे के साथ।

एप्लिकेशन
एक Gyrator के लिए प्राथमिक अनुप्रयोग भारी, भारी और महंगे प्रेरकों की आवश्यकता को हटाकर एक प्रणाली के आकार और लागत को कम करना है। उदाहरण के लिए,   आरएलसी  बैंडपास फ़िल्टर विशेषताओं को इंडक्टरों का उपयोग किए बिना कैपेसिटर, प्रतिरोधों और परिचालन एम्पलीफायरों के साथ महसूस किया जा सकता है। इस प्रकार   ग्राफिक इक्वलाइज़र  एस को कैपेसिटर, प्रतिरोधों और परिचालन एम्पलीफायरों के साथ प्राप्त किया जा सकता है, जो कि गाइरेटर के आविष्कार के कारण इंडक्टरों का उपयोग किए बिना।

Gyrator सर्किट का उपयोग टेलीफोनी उपकरणों में बड़े पैमाने पर किया जाता है जो   POTS  सिस्टम से जुड़ते हैं। इसने टेलीफोन को बहुत छोटा होने की अनुमति दी है, क्योंकि गायरेटर सर्किट लाइन लूप करंट के    डीसी  भाग को वहन करता है, जिससे ट्रांसफार्मर एसी वॉयस सिग्नल को ले जाने के लिए डीसी करंट के उन्मूलन के कारण बहुत छोटा हो जाता है। अधिकांश DAAs ( डेटा एक्सेस व्यवस्था  s) में गाइरेटर का उपयोग किया जाता है टेलीफोन एक्सचेंजों में सर्किटरी भी  लाइन कार्ड  एस में इस्तेमाल किए जा रहे गाइरेटर से प्रभावित हुई है।Gyrators भी व्यापक रूप से   HI-FI  में ग्राफिक इक्वाइज़र के लिए उपयोग किए जाते हैं,    पैरामीट्रिक इक्वाइज़र, असतत    Bandstop  और बैंडपास फिल्टर जैसे कि    रुम्बल फ़िल्टर ), और   पायलट सिग्नल 333पायलट टोन  फिल्टर।

ऐसे कई एप्लिकेशन हैं जहां एक प्रारंभ करनेवाला को बदलने के लिए एक गाइरेटर का उपयोग करना संभव नहीं है:
 * उच्च वोल्टेज सिस्टम फ्लाईबैक का उपयोग करते हुए (ट्रांजिस्टर/एम्पलीफायरों के काम करने वाले वोल्टेज से परे)
 * आरएफ सिस्टम आमतौर पर वास्तविक इंडक्टरों का उपयोग करते हैं क्योंकि वे इन आवृत्तियों पर काफी छोटे होते हैं और एक सक्रिय गाइरेटर बनाने के लिए एकीकृत सर्किट या तो महंगे या गैर-मौजूद होते हैं।हालांकि, निष्क्रिय गाइरेटर संभव हैं।
 * पावर रूपांतरण, जहां एक कॉइल को ऊर्जा भंडारण के रूप में उपयोग किया जाता है।

ऑपरेशन
दिखाए गए सर्किट में, गाइटर का एक पोर्ट इनपुट टर्मिनल और जमीन के बीच होता है, जबकि दूसरे पोर्ट को संधारित्र के साथ समाप्त किया जाता है। सर्किट एक   आरसी विभेदक सर्किट  में संधारित्र के प्रभाव को inverting और गुणा करके काम करता है, जहां अवरोधक R के पार वोल्टेज उसी तरह से व्यवहार करता है जैसे कि एक प्रारंभ करनेवाला में वोल्टेज। Op-amp अनुयायी इस वोल्टेज को बफ़र करता है और इसे रोकनेवाला  r  l के माध्यम से इनपुट पर वापस लागू करता है। वांछित प्रभाव एक श्रृंखला प्रतिरोध  r  'l के साथ एक आदर्श प्रारंभ करनेवाला' 'l' के रूप का एक प्रतिबाधा है: <गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> z = r_ \ mathrm {l} + j \ omega l

आरेख से, ओपी-एएमपी सर्किट का इनपुट प्रतिबाधा है: <गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> z_ \ mathrm {in} = \ _ लेफ्ट (r_ \ mathrm {l} + j \ omega r_ \ mathrm {l} r c \ _ \ _ ओमेगा c}} \ Right) 

 R  '<सब> l ' 'rc'   l  के साथ, यह देखा जा सकता है कि सिम्युलेटेड इंडक्टर का प्रतिबाधा RC सर्किट के प्रतिबाधा के साथ समानांतर में वांछित प्रतिबाधा है । विशिष्ट डिजाइनों में,  आर '' को पर्याप्त रूप से बड़े होने के लिए चुना जाता है जैसे कि पहला शब्द हावी हो जाता है; इस प्रकार, इनपुट प्रतिबाधा पर आरसी सर्किट का प्रभाव नगण्य है।

<गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> z_ \ mathrm {in} \ _ लगभग r_ \ mathrm {l}

यह एक प्रतिरोध के समान है  r  <सब> l श्रृंखला में एक इंडक्शन  l  =  r  'l'  rc । न्यूनतम मूल्य पर एक व्यावहारिक सीमा है जो  r  l को ले सकता है, जो Op-amp की वर्तमान आउटपुट क्षमता द्वारा निर्धारित किया गया है।

प्रतिबाधा आवृत्ति के साथ अनिश्चित काल तक नहीं बढ़ सकती है, और अंततः दूसरा शब्द प्रतिबाधा को आर के मूल्य तक सीमित करता है।

वास्तविक इंडक्टर्स के साथ तुलना
नकली तत्व इलेक्ट्रॉनिक सर्किट हैं जो वास्तविक तत्वों की नकल करते हैं। सिम्युलेटेड तत्व सभी संभावित अनुप्रयोगों में भौतिक इंडक्टरों को प्रतिस्थापित नहीं कर सकते हैं क्योंकि उनके पास भौतिक प्रेरकों के सभी अद्वितीय गुण नहीं हैं।

 परिमाण।  ठेठ अनुप्रयोगों में, दोनों को इंडक्शन और गाइरेटर का प्रतिरोध एक भौतिक प्रारंभ करनेवाला की तुलना में बहुत अधिक है। Gyrators का उपयोग माइक्रोहेनरी रेंज से मेगाहेनरी रेंज तक इंडक्टर्स बनाने के लिए किया जा सकता है। भौतिक इंडक्टर्स आमतौर पर दसियों हेनरी तक सीमित होते हैं, और कम किलोहम रेंज के माध्यम से सैकड़ों माइक्रोहम से   परजीवी श्रृंखला प्रतिरोध  होते हैं। एक गाइरेटर का परजीवी प्रतिरोध टोपोलॉजी पर निर्भर करता है, लेकिन दिखाया गया टोपोलॉजी के साथ, श्रृंखला प्रतिरोध आमतौर पर दसियों ओम से सैकड़ों किलोहम के माध्यम से होंगे।

 गुणवत्ता।  भौतिक कैपेसिटर अक्सर आदर्श कैपेसिटर की तुलना में आदर्श कैपेसिटर के बहुत करीब होते हैं, जो आदर्श प्रेरकों के लिए होते हैं। इस वजह से, कुछ अनुप्रयोगों के लिए, एक गायरेटर और एक संधारित्र के साथ महसूस किया गया एक संश्लेषित प्रारंभ करनेवाला, किसी भी (व्यावहारिक) भौतिक प्रारंभ करनेवाला की तुलना में एक आदर्श प्रारंभ करनेवाला के करीब हो सकता है। इस प्रकार, कैपेसिटर और गाइरेटर्स का उपयोग फ़िल्टर नेटवर्क की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है जो अन्यथा इंडक्टरों का उपयोग करके बनाया जाएगा। इसके अलावा, एक संश्लेषित प्रारंभकर्ता के  Q फैक्टर  को आसानी से चुना जा सकता है। एक एलसी फ़िल्टर का    Q  एक वास्तविक LC फ़िल्टर & nbsp की तुलना में कम या अधिक हो सकता है; - एक ही आवृत्ति के लिए, इंडक्शन बहुत अधिक है, कैपेसिटेंस बहुत कम है, लेकिन प्रतिरोध भी अधिक है। Gyrator Inductors में आमतौर पर भौतिक इंडक्टरों की तुलना में अधिक सटीकता होती है, इंडक्टर्स की तुलना में सटीक कैपेसिटर की कम लागत के कारण।

 एनर्जी स्टोरेज।  सिम्युलेटेड इंडक्टर्स में रियल इंडक्टर्स के अंतर्निहित ऊर्जा भंडारण गुण नहीं होते हैं और यह संभावित पावर एप्लिकेशन को सीमित करता है। सर्किट अचानक इनपुट परिवर्तनों के लिए एक वास्तविक प्रारंभ करनेवाला की तरह जवाब नहीं दे सकता है (यह एक उच्च-वोल्टेज   बैक ईएमएफ  का उत्पादन नहीं करता है); इसकी वोल्टेज प्रतिक्रिया बिजली की आपूर्ति द्वारा सीमित है। चूंकि Gyrators सक्रिय सर्किट का उपयोग करते हैं, वे केवल सक्रिय तत्व की बिजली आपूर्ति रेंज के भीतर एक Gyrator के रूप में कार्य करते हैं। इसलिए Gyrators आमतौर पर इंडक्टर्स की 'फ्लाईबैक' संपत्ति के सिमुलेशन की आवश्यकता वाली स्थितियों के लिए बहुत उपयोगी नहीं होते हैं, जहां वर्तमान में बाधित होने पर एक बड़ा वोल्टेज स्पाइक होता है। एक गाइरेटर की क्षणिक प्रतिक्रिया सर्किट में और बिजली की आपूर्ति द्वारा सक्रिय डिवाइस के बैंडविड्थ द्वारा सीमित है।

''' बाहरी। वे चुंबकीय क्षेत्र भी नहीं बनाते हैं (और बाहरी कंडक्टरों में धाराओं को प्रेरित करते हैं) उसी तरह से जो वास्तविक इंडक्टर्स करते हैं। यह सेंसर, डिटेक्टरों और ट्रांसड्यूसर जैसे अनुप्रयोगों में उनके उपयोग को सीमित करता है।

 ग्राउंडिंग।  तथ्य यह है कि सिम्युलेटेड इंडक्टर का एक पक्ष ग्राउंडेड है, संभावित अनुप्रयोगों को प्रतिबंधित करता है (वास्तविक इंडक्टर्स तैर रहे हैं)। यह सीमा कुछ कम-पास और पायदान फिल्टर में इसके उपयोग को रोक सकती है हालाँकि, गाइरेटर का उपयोग फ्लोटिंग कॉन्फ़िगरेशन में एक और गेरेटर के साथ किया जा सकता है जब तक कि फ्लोटिंग ग्राउंड एक साथ बंधे न हो।यह एक फ्लोटिंग गाइरेटर के लिए अनुमति देता है, लेकिन गायरेटर जोड़ी के इनपुट टर्मिनलों में सिम्युलेटेड इंडक्शन को प्रत्येक गाइरेटर के लिए आधे में काट दिया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वांछित इंडक्शन पूरा हो गया है (श्रृंखला में प्रेरकों की प्रतिबाधा एक साथ जोड़ती है)।यह आम तौर पर नहीं किया जाता है क्योंकि इसे एक मानक कॉन्फ़िगरेशन की तुलना में और भी अधिक घटकों की आवश्यकता होती है और परिणामस्वरूप इंडक्शन दो सिम्युलेटेड इंडक्टरों का एक परिणाम होता है, प्रत्येक वांछित इंडक्शन के आधे के साथ।

एप्लिकेशन
एक Gyrator के लिए प्राथमिक अनुप्रयोग भारी, भारी और महंगे प्रेरकों की आवश्यकता को हटाकर एक प्रणाली के आकार और लागत को कम करना है।उदाहरण के लिए,   आरएलसी  बैंडपास फ़िल्टर विशेषताओं को इंडक्टरों का उपयोग किए बिना कैपेसिटर, प्रतिरोधों और परिचालन एम्पलीफायरों के साथ महसूस किया जा सकता है।इस प्रकार   ग्राफिक इक्वलाइज़र  एस को कैपेसिटर, प्रतिरोधों और परिचालन एम्पलीफायरों के साथ प्राप्त किया जा सकता है, जो कि गाइरेटर के आविष्कार के कारण इंडक्टरों का उपयोग किए बिना।

Gyrator सर्किट का उपयोग टेलीफोनी उपकरणों में बड़े पैमाने पर किया जाता है जो   POTS  सिस्टम से जुड़ते हैं।इसने टेलीफोन को बहुत छोटा होने की अनुमति दी है, क्योंकि गायरेटर सर्किट लाइन लूप करंट के    डीसी  भाग को वहन करता है, जिससे ट्रांसफार्मर एसी वॉयस सिग्नल को ले जाने के लिए डीसी करंट के उन्मूलन के कारण बहुत छोटा हो जाता है। अधिकांश DAAs ( डेटा एक्सेस व्यवस्था  s) में गाइरेटर का उपयोग किया जाता है टेलीफोन एक्सचेंजों में सर्किटरी भी  लाइन कार्ड  एस में इस्तेमाल किए जा रहे गाइरेटर से प्रभावित हुई है।Gyrators भी व्यापक रूप से   HI-FI  में ग्राफिक इक्वाइज़र के लिए उपयोग किए जाते हैं,    पैरामीट्रिक इक्वाइज़र, असतत    Bandstop  और बैंडपास फिल्टर जैसे कि    रुम्बल फ़िल्टर ), और   पायलट सिग्नल 333पायलट टोन  फिल्टर।

ऐसे कई एप्लिकेशन हैं जहां एक प्रारंभ करनेवाला को बदलने के लिए एक गाइरेटर का उपयोग करना संभव नहीं है:
 * उच्च वोल्टेज सिस्टम फ्लाईबैक का उपयोग करते हुए (ट्रांजिस्टर/एम्पलीफायरों के काम करने वाले वोल्टेज से परे)
 * आरएफ सिस्टम आमतौर पर वास्तविक इंडक्टरों का उपयोग करते हैं क्योंकि वे इन आवृत्तियों पर काफी छोटे होते हैं और एक सक्रिय गाइरेटर बनाने के लिए एकीकृत सर्किट या तो महंगे या गैर-मौजूद होते हैं।हालांकि, निष्क्रिय गाइरेटर संभव हैं।
 * पावर रूपांतरण, जहां एक कॉइल को ऊर्जा भंडारण के रूप में उपयोग किया जाता है।

निष्क्रिय gyrators
कई निष्क्रिय सर्किट एक Gyrator फ़ंक्शन के लिए सिद्धांत में मौजूद हैं। हालांकि, जब   लम्प्ड एलिमेंट्स  का निर्माण किया जाता है, तो हमेशा नकारात्मक तत्व मौजूद होते हैं। इन नकारात्मक तत्वों में कोई वास्तविक घटक नहीं है इसलिए इसे अलगाव में लागू नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, इस तरह के सर्किट का उपयोग फ़िल्टर डिज़ाइन में व्यवहार में किया जा सकता है, यदि नकारात्मक तत्वों को आसन्न सकारात्मक तत्व में अवशोषित किया जाता है। एक बार सक्रिय घटकों की अनुमति दी जाती है, हालांकि, एक नकारात्मक तत्व को आसानी से   नकारात्मक प्रतिबाधा कनवर्टर  के साथ लागू किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक वास्तविक संधारित्र को एक समान नकारात्मक प्रारंभ करनेवाला में बदल दिया जा सकता है।

माइक्रोवेव सर्किट में, प्रतिबाधा उलटा एक गाइरेटर के बजाय  क्वार्टर-वेव प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। क्वार्टर-वेव ट्रांसफार्मर एक निष्क्रिय डिवाइस है और एक गाइरेटर की तुलना में निर्माण करने के लिए बहुत सरल है। Gyrator के विपरीत, ट्रांसफार्मर एक पारस्परिक घटक है। ट्रांसफार्मर   वितरित-तत्व सर्किट का एक उदाहरण है

अन्य ऊर्जा डोमेन में
अन्य ऊर्जा डोमेन में Gyrator के एनालॉग मौजूद हैं।मैकेनिकल गायरोस्कोप के साथ सादृश्य पहले से ही नाम अनुभाग में इंगित किया गया है।इसके अलावा, जब कई ऊर्जा डोमेन को शामिल करने वाली प्रणालियों को उपमाओं के माध्यम से एक एकीकृत प्रणाली के रूप में विश्लेषण किया जा रहा है, जैसे कि  मैकेनिकल-इलेक्ट्रिकल एनालॉग्स,   ट्रांसड्यूसर  एस के बीच डोमेन के बीच या तो ट्रांसफॉर्मर या गाइरेटर माना जाता है कि वे किस चर का अनुवाद कर रहे हैं।  इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ट्रांसड्यूसर वर्तमान को बल और वेग में वोल्टेज में अनुवाद करते हैं।  प्रतिबाधा सादृश्य  हालांकि, बल वोल्टेज का एनालॉग है और वेग वर्तमान का एनालॉग है, इस प्रकार इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ट्रांसड्यूसर इस सादृश्य में गाइरेटर हैं।दूसरी ओर,   पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर  ट्रांसफॉर्मर (एक ही सादृश्य में) हैं

इस प्रकार एक विद्युत निष्क्रिय गाइरेटर बनाने का एक और संभावित तरीका ट्रांसड्यूसर का उपयोग यांत्रिक डोमेन में अनुवाद करने के लिए है और फिर से वापस,  मैकेनिकल फिल्टर  एस के साथ किया जाता है।इस तरह के एक gyrator को एक एकल यांत्रिक तत्व के साथ    मल्टीफ़ेरोइक  सामग्री का उपयोग करके अपने   मैग्नेटोइलेक्ट्रिक प्रभाव  का उपयोग करके बनाया जा सकता है।उदाहरण के लिए, एक मल्टीफ़ेरोइक सामग्री के चारों ओर एक मौजूदा कॉइल घाव को ले जाने वाला कॉइल घाव मल्टीफेरोइक की   मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव  प्रॉपर्टी के माध्यम से कंपन का कारण होगा।यह कंपन   इलेक्ट्रोड  के बीच एक वोल्टेज को प्रेरित करेगा, जो मल्टीफ़ेरोइक की   पीजोइलेक्ट्रिक  संपत्ति के माध्यम से सामग्री में एम्बेडेड है।समग्र प्रभाव एक करंट को एक वोल्टेज में अनुवाद करना है जिसके परिणामस्वरूप गाइरेटर एक्शन होता है