ग्रिड-लीक डिटेक्टर

ग्रिड लीक डिटेक्टर एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट है जो एक आयाम मॉड्यूलेटेड प्रत्यावर्ती धारा को demodulation करता है और पुनर्प्राप्त मॉड्यूलेटिंग वोल्टेज को बढ़ाता है। सर्किट ग्रिड चालन विशेषता और वैक्यूम ट्यूब के प्रवर्धन कारक को नियंत्रित करने के लिए गैर-रेखीय कैथोड का उपयोग करता है। 1912 के आसपास ली डे वन द्वारा आविष्कार किया गया, इसका उपयोग 1930 के दशक तक पहले वैक्यूम ट्यूब रेडियो रिसीवर में डिटेक्टर (रेडियो) (डिमोडुलेटर) के रूप में किया जाता था।

इतिहास
डिटेक्टर के रूप में ट्रायोड ट्यूब (ऑडियंस) के शुरुआती अनुप्रयोगों में आमतौर पर ग्रिड सर्किट में एक अवरोधक शामिल नहीं होता था। वैक्यूम ट्यूब डिटेक्टर (रेडियो) सर्किट के ग्रिड सर्किट में प्रतिरोध का पहला उपयोग 1906 में सीवल कैबोट द्वारा किया गया होगा। कैबोट ने लिखा है कि उन्होंने ग्रिड कंडेनसर को डिस्चार्ज करने के लिए एक पेंसिल का निशान बनाया, यह पता लगाने के बाद कि ग्रिड टर्मिनल को छू रहा है ट्यूब बंद होने के बाद डिटेक्टर को संचालन फिर से शुरू करने का कारण बनेगी। 1915 में एडविन एच. आर्मस्ट्रांग ने ग्रिड कंडेनसर को डिस्चार्ज करने के उद्देश्य से ग्रिड कंडेनसर में रखे गए कई लाख ओम के प्रतिरोध के उपयोग का वर्णन किया है। ग्रिड लीक डिटेक्टर (रेडियो) के लिए सुनहरे दिन 1920 के दशक थे, जब बैटरी संचालित, सीधे गर्म गर्म कैथोड के साथ कम प्रवर्धन कारक ट्रायोड का उपयोग करके कई डायल ट्यून्ड रेडियो फ़्रीक्वेंसी रिसीवर समकालीन तकनीक थे। जेनिथ मॉडल 11, 12, और 14 इस प्रकार के रेडियो के उदाहरण हैं। 1927 में स्क्रीन-ग्रिड ट्यूब नए डिजाइनों के लिए उपलब्ध होने के बाद, अधिकांश निर्माताओं ने प्लेट डिटेक्टर (रेडियो) पर स्विच कर दिया, और बाद में लिफाफा डिटेक्टरों के लिए। ग्रिड लीक डिटेक्टर कई वर्षों से शौकिया रेडियो ऑपरेटरों और शॉर्टवेव श्रोताओं के बीच लोकप्रिय रहा है जो अपने स्वयं के रिसीवर का निर्माण करते हैं।

कार्यात्मक सिंहावलोकन
मंच दो कार्य करता है:
 * डिटेक्शन: नियंत्रण ग्रिड और कैथोड एक डायोड के रूप में काम करते हैं। छोटे रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल (वाहक) आयामों पर, स्क्वायर-लॉ डिटेक्टर|स्क्वायर-लॉ डिटेक्टर ग्रिड करंट बनाम ग्रिड वोल्टेज विशेषता के गैर-रेखीय वक्रता के कारण होता है। कैथोड से ग्रिड तक एकतरफा संचालन के कारण बड़े वाहक आयामों पर डिटेक्शन परिवर्तन रैखिक डिटेक्शन व्यवहार में बदल जाता है।
 * प्रवर्धन: ग्रिड का अलग-अलग डायरेक्ट करंट (डीसी) वोल्टेज प्लेट करंट को नियंत्रित करने का कार्य करता है। प्लेट सर्किट में पुनर्प्राप्त मॉड्यूलेटिंग सिग्नल का वोल्टेज बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ग्रिड लीक डिटेक्टर छोटे इनपुट सिग्नल स्तरों पर डायोड डिटेक्टर की तुलना में अधिक ऑडियो आवृत्ति आउटपुट उत्पन्न करता है। प्लेट करंट में प्राप्त सिग्नल का रेडियो फ़्रीक्वेंसी घटक शामिल होता है, जिसका उपयोग पुनर्योजी सर्किट रिसीवर डिज़ाइन में किया जाता है।

ऑपरेशन
नियंत्रण ग्रिड और कैथोड को डायोड के रूप में संचालित किया जाता है जबकि साथ ही नियंत्रण ग्रिड वोल्टेज कैथोड से प्लेट तक इलेक्ट्रॉन प्रवाह पर अपना सामान्य प्रभाव डालता है।

सर्किट में, एक कैपेसिटर (ग्रिड कंडेनसर) एक रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल (वाहक) को एक इलेक्ट्रॉन ट्यूब के नियंत्रण ग्रिड से जोड़ता है। संधारित्र ग्रिड पर डीसी वोल्टेज के विकास की सुविधा भी देता है। संधारित्र की प्रतिबाधा वाहक आवृत्ति पर छोटी और मॉड्यूलेटिंग आवृत्तियों पर अधिक होती है। एक अवरोधक (ग्रिड रिसाव) या तो संधारित्र के समानांतर या ग्रिड से कैथोड तक जुड़ा होता है। अवरोधक डीसी चार्ज को संधारित्र से लीक होने की अनुमति देता है और ग्रिड बायस स्थापित करने में उपयोग किया जाता है। छोटे वाहक सिग्नल स्तरों पर, आमतौर पर 0.1 वोल्ट से अधिक नहीं, ग्रिड से कैथोड स्थान तक गैर-रेखीय प्रतिरोध प्रदर्शित करता है। ग्रिड करंट वाहक आवृत्ति चक्र के 360 डिग्री के दौरान होता है। इस क्षेत्र में परवलयिक ग्रिड धारा बनाम ग्रिड वोल्टेज वक्र के कारण, वाहक वोल्टेज के सकारात्मक भ्रमण के दौरान ग्रिड धारा नकारात्मक भ्रमण के दौरान घटने की तुलना में अधिक बढ़ जाती है। यह असममित ग्रिड धारा एक डीसी ग्रिड वोल्टेज विकसित करती है जिसमें मॉड्यूलेशन आवृत्तियाँ शामिल होती हैं। ऑपरेशन के इस क्षेत्र में, डिमोड्युलेटेड सिग्नल को गतिशील ग्रिड प्रतिरोध के साथ श्रृंखला में विकसित किया गया है $$Rg$$, जो आमतौर पर 50,000 से 250,000 ओम की सीमा में होता है। $$Rg$$ और ग्रिड कैपेसिटेंस के साथ ग्रिड कंडेनसर एक कम पास फ़िल्टर बनाता है जो ग्रिड पर ऑडियो आवृत्ति बैंडविड्थ निर्धारित करता है।

वाहक सिग्नल स्तर इतना बड़ा है कि वाहक के नकारात्मक भ्रमण के दौरान कैथोड से ग्रिड तक चालन बंद हो जाता है, पता लगाने की क्रिया एक रैखिक डायोड डिटेक्टर की होती है। इस क्षेत्र में संचालन के लिए अनुकूलित ग्रिड रिसाव का पता लगाने को पावर ग्रिड डिटेक्शन या ग्रिड लीक पावर डिटेक्शन के रूप में जाना जाता है। ग्रिड धारा केवल वाहक आवृत्ति चक्र के सकारात्मक शिखर पर होती है। कैथोड से ग्रिड पथ की सुधारात्मक कार्रवाई के कारण युग्मन संधारित्र एक डीसी चार्ज प्राप्त करेगा। Ref>[https://worldradiohistory.com/Archive-IRE/30s/IRE-1930-12.pdf एफ. ई. टर्मन, एन. आर. मॉर्गन, ग्रिड लीक पावर डिटेक्शन के कुछ गुण, आईआरई की कार्यवाही, दिसंबर 1930, पीपी. 2160 - 2175] संधारित्र उस समय के दौरान अवरोधक (इस प्रकार ग्रिड रिसाव) के माध्यम से डिस्चार्ज होता है जब वाहक वोल्टेज कम हो रहा होता है। डीसी ग्रिड वोल्टेज आयाम मॉड्यूलेटेड सिग्नल के मॉड्यूलेशन लिफाफे के साथ अलग-अलग होगा। प्लेट करंट को ट्यूब विशेषताओं के साथ वांछित प्रवर्धन उत्पन्न करने के लिए चुने गए लोड प्रतिबाधा के माध्यम से पारित किया जाता है। गैर-पुनर्योजी रिसीवर में, वाहक आवृत्ति के प्रवर्धन को रोकने के लिए वाहक आवृत्ति पर कम प्रतिबाधा का एक संधारित्र प्लेट से कैथोड तक जुड़ा होता है।

डिज़ाइन
ग्रिड कंडेनसर की धारिता को ग्रिड इनपुट धारिता से लगभग दस गुना चुना जाता है और आम तौर पर 100 से 300 पिकोफैराड (पीएफ) होता है, स्क्रीन ग्रिड और पेंटोड ट्यूब के लिए इसका मान छोटा होता है।

ग्रिड रिसाव का प्रतिरोध और विद्युत कनेक्शन ग्रिड करंट के साथ ग्रिड बायसिंग#वैक्यूम ट्यूब (थर्मिओनिक वाल्व) निर्धारित करते हैं। अधिकतम संवेदनशीलता पर डिटेक्टर के संचालन के लिए, पूर्वाग्रह को ग्रिड करंट बनाम ग्रिड वोल्टेज वक्र पर उस बिंदु के पास रखा जाता है जहां अधिकतम सुधार प्रभाव होता है, जो वक्र के ढलान के परिवर्तन की अधिकतम दर का बिंदु है। यदि ग्रिड रिसाव से अप्रत्यक्ष रूप से गर्म कैथोड या सीधे गर्म कैथोड के नकारात्मक छोर तक एक डीसी पथ प्रदान किया जाता है, तो ग्रिड के उत्पाद द्वारा निर्धारित कैथोड के सापेक्ष नकारात्मक बायसिंग # वैक्यूम ट्यूब (थर्मिओनिक वाल्व) ग्रिड पूर्वाग्रह उत्पन्न होता है। रिसाव प्रतिरोध और ग्रिड करंट। कुछ सीधे गर्म कैथोड ट्यूबों के लिए, इष्टतम ग्रिड पूर्वाग्रह कैथोड के नकारात्मक छोर के सापेक्ष सकारात्मक वोल्टेज पर होता है। इन ट्यूबों के लिए, ग्रिड रिसाव से कैथोड के सकारात्मक पक्ष या ए बैटरी के सकारात्मक पक्ष तक एक डीसी पथ प्रदान किया जाता है; डीसी ग्रिड करंट और ग्रिड रिसाव के प्रतिरोध द्वारा निर्धारित ग्रिड पर एक सकारात्मक बायसिंग#वैक्यूम ट्यूब (थर्मिओनिक वाल्व) वोल्टेज प्रदान करना। रेफरी>आरसीए, द आरसीए रेडियोट्रॉन मैनुअल, टेक्निकल सीरीज आर-10, रेडियो कॉर्पोरेशन ऑफ अमेरिका, पी। 22 जैसे ही ग्रिड रिसाव का प्रतिरोध बढ़ता है, ग्रिड प्रतिरोध बढ़ जाता है $$Rg$$ किसी दिए गए ग्रिड कंडेनसर कैपेसिटेंस के लिए, ग्रिड पर ऑडियो फ्रीक्वेंसी बैंडविड्थ बढ़ जाती है और घट जाती है।

ट्रायोड ट्यूबों के लिए, प्लेट पर डीसी वोल्टेज को ट्यूब के संचालन के लिए उसी प्लेट करंट पर चुना जाता है जो आमतौर पर एम्पलीफायर ऑपरेशन में उपयोग किया जाता है और आमतौर पर 100 वोल्ट से कम होता है। पेंटोड और टेट्रोड ट्यूबों के लिए, स्क्रीन ग्रिड वोल्टेज को चयनित प्लेट लोड प्रतिबाधा के साथ वांछित प्लेट करंट और प्रवर्धन की अनुमति देने के लिए चुना या समायोज्य बनाया जाता है। ग्रिड रिसाव शक्ति का पता लगाने के लिए, ग्रिड रिसाव और कंडेनसर का समय स्थिरांक पुनरुत्पादित की जाने वाली उच्चतम ऑडियो आवृत्ति की अवधि से कम होना चाहिए। 100 पीएफ के कंडेनसर के साथ लगभग 250,000 से 500,000 ओम का ग्रिड रिसाव उपयुक्त है। ग्रिड रिसाव बिजली का पता लगाने के लिए ग्रिड रिसाव प्रतिरोध किसके द्वारा निर्धारित किया जा सकता है? $$R=1/6.28CF$$ कहाँ $$F$$ पुनरुत्पादित होने वाली उच्चतम ऑडियो आवृत्ति है और $$C$$ ग्रिड कंडेनसर कैपेसिटेंस है। प्लेट करंट कटऑफ के लिए तुलनात्मक रूप से बड़े ग्रिड वोल्टेज की आवश्यकता वाली ट्यूब फायदेमंद होती है (आमतौर पर कम प्रवर्धन कारक ट्रायोड)। अधिकतम 100 प्रतिशत मॉड्यूलेटेड इनपुट सिग्नल वोल्टेज, ग्रिड लीक डिटेक्टर अतिरिक्त विरूपण के बिना डिमोड्यूलेट कर सकता है, जो अनुमानित कटऑफ बायस वोल्टेज का लगभग आधा है। $$(E_{\mathrm{a}}/\mu)$$, अनुमानित कटऑफ पूर्वाग्रह के लगभग एक चौथाई के शिखर अनमॉड्यूलेटेड वाहक वोल्टेज के अनुरूप। सीधे गर्म कैथोड ट्यूब का उपयोग करके पावर ग्रिड का पता लगाने के लिए, ग्रिड रिसाव अवरोधक को सीधे या आरएफ ट्रांसफार्मर के माध्यम से ग्रिड और फिलामेंट के नकारात्मक छोर के बीच जोड़ा जाता है।

ट्यूब प्रकार का प्रभाव
टेट्रोड और पेंटोड ट्यूब ट्रायोड की तुलना में काफी अधिक ग्रिड इनपुट प्रतिबाधा प्रदान करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप डिटेक्टर को सिग्नल प्रदान करने वाले सर्किट पर कम लोड होता है। टेट्रोड और पेंटोड ट्यूब भी ट्रायोड की तुलना में ग्रिड लीक डिटेक्टर अनुप्रयोगों में छोटे वाहक इनपुट सिग्नल स्तरों (लगभग एक वोल्ट या उससे कम) पर काफी अधिक ऑडियो आवृत्ति आउटपुट आयाम उत्पन्न करते हैं।

लाभ

 * ग्रिड लीक डिटेक्टर संभावित रूप से अलग-अलग डायोड और एम्पलीफायर ट्यूबों के उपयोग की तुलना में अधिक किफायती प्रदान करता है।
 * छोटे इनपुट सिग्नल स्तरों पर, सर्किट एक साधारण डायोड डिटेक्टर की तुलना में उच्च आउटपुट आयाम उत्पन्न करता है।

नुकसान
ग्रिड लीक डिटेक्टर का एक संभावित नुकसान, मुख्य रूप से गैर-पुनर्जीवित सर्किट में, यह पूर्ववर्ती सर्किट पर लोड हो सकता है। ग्रिड लीक डिटेक्टर की रेडियो फ्रीक्वेंसी इनपुट प्रतिबाधा ट्यूब के ग्रिड इनपुट प्रतिबाधा पर हावी होती है, जो ट्यूब विशेषताओं और सिग्नल आवृत्ति के आधार पर ट्रायोड के लिए 6000 ओम या उससे कम के क्रम पर हो सकती है। अन्य नुकसान यह है कि यह अधिक विकृति उत्पन्न कर सकता है और प्लेट डिटेक्टर या डायोड डिटेक्टर की तुलना में एक या दो वोल्ट से अधिक इनपुट सिग्नल वोल्टेज के लिए कम उपयुक्त है।

यह भी देखें

 * ट्यून्ड रेडियो फ्रीक्वेंसी रिसीवर
 * पुनर्योजी रेडियो रिसीवर
 * रेडियो

अग्रिम पठन

 * Schematic of Philco model 84 A superheterodyne cathedral radio from 1933 that uses a regenerative detector.  (Note:  The capacitor for the detector's control grid is the "tickler coil" winding on the IF transformer.)
 * Schematic of Philco model 84 A superheterodyne cathedral radio from 1933 that uses a regenerative detector.  (Note:  The capacitor for the detector's control grid is the "tickler coil" winding on the IF transformer.)

Gittergleichrichtung