उभयप्रतिरोधी प्रवर्धक

बफर (उभयप्रतिरोधी) प्रवर्धक (जिसे कभी-कभी बस बफर कहा जाता है) वह है जो एक परिपथ से दूसरे में विद्युत प्रतिबाधा परिवर्तन प्रदान करता है, संकेत स्रोत को किसी भी धाराओं (या विद्युत दाब, विद्युत उभयरोधी के लिए) से प्रभावित होने से रोकने के उद्देश्य के साथ उत्पादन करता है । संकेत लोड धाराओं से 'प्रतिरोधक' है। दो मुख्य प्रकार के उभयरोधीमौजूद हैं: वोल्टेज उभयरोधी और विद्युत उभयरोधी।

वोल्टेज बफर
एक वोल्टेज उभयरोधी प्रवर्धक का उपयोग पहले परिपथ से वोल्टेज को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है, जिसमें उच्च आउटपुट प्रतिबाधा स्तर होता है, दूसरे परिपथ में कम इनपुट प्रतिबाधा स्तर होता है। इंटरपोज़्ड उभयरोधी प्रवर्धक दूसरे परिपथ को पहले परिपथ को अस्वीकार्य रूप से लोड करने और उसके वांछित संचालन में हस्तक्षेप करने से रोकता है, क्योंकि वोल्टेज उभयरोधी के बिना दूसरे परिपथ का वोल्टेज पहले परिपथ के आउटपुट प्रतिबाधा से प्रभावित होता है (क्योंकि यह इनपुट प्रतिबाधा से बड़ा है) दूसरे परिपथ के)। आरेख में आदर्श वोल्टेज उभयरोधी में, इनपुट प्रतिरोध अनंत है और आउटपुट प्रतिरोध शून्य (एक आदर्श वोल्टेज स्रोत का आउटपुट प्रतिबाधा शून्य है)। आदर्श उभयरोधी के अन्य गुण हैं: सिग्नल एम्पलीट्यूड की परवाह किए बिना पूर्ण रैखिकता; और तत्काल आउटपुट प्रतिक्रिया, इनपुट सिग्नल की गति की परवाह किए बिना।

यदि वोल्टेज अपरिवर्तित स्थानांतरित किया जाता है (वोल्टेज लाभ (इलेक्ट्रॉनिक्स) एv1 है), प्रवर्धक एक 'एकता लाभ उभयरोधी' है; इसे 'वोल्टेज फॉलोअर' के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज का अनुसरण या ट्रैक करता है। हालांकि वोल्टेज उभयरोधी प्रवर्धक का वोल्टेज लाभ (लगभग) एकता हो सकता है, यह आमतौर पर काफी विद्युत लाभ और इस प्रकार बिजली लाभ प्रदान करता है। हालांकि, यह कहना आम बात है कि इसका वोल्टेज लाभ के संदर्भ में 1 (या समतुल्य 0 डेसिबल) का लाभ होता है।

एक उदाहरण के रूप में, थेवेनिन के प्रमेय पर विचार करें | थेवेनिन स्रोत (वोल्टेज VA, श्रृंखला प्रतिरोध आरA) एक रोकनेवाला लोड R. चला रहा हैL. वोल्टेज विभाजन के कारण (जिसे लोडिंग भी कहा जाता है) लोड के पार वोल्टेज केवल V. हैA RL / ( आरL + आरA ) हालांकि, अगर थेवेनिन स्रोत एक एकता लाभ उभयरोधी चलाता है जैसे कि चित्रा 1 (शीर्ष, एकता लाभ के साथ) में,प्रवर्धक के लिए वोल्टेज इनपुट वी हैA, और बिना वोल्टेज विभाजन के क्योंकि प्रवर्धक इनपुट प्रतिरोध अनंत है। आउटपुट पर आश्रित वोल्टेज स्रोत वोल्टेज A. वितरित करता हैv VA = वीAलोड करने के लिए, फिर से वोल्टेज विभाजन के बिना क्योंकि उभयरोधी का आउटपुट प्रतिरोध शून्य है। संयुक्त मूल थवेनिन स्रोत और उभयरोधी का एक थवेनिन समकक्ष परिपथ एक आदर्श वोल्टेज स्रोत V. हैAशून्य थेवेनिन प्रतिरोध के साथ।

विद्युत बफर
आम तौर पर एक विद्युत उभयरोधी प्रवर्धक का उपयोग पहले परिपथ से विद्युत को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है, जिसमें कम आउटपुट प्रतिबाधा स्तर होता है, उच्च इनपुट प्रतिबाधा स्तर वाले दूसरे परिपथ में। इंटरपोज़्ड उभयरोधी प्रवर्धक दूसरे परिपथ को पहले परिपथ के करंट को अस्वीकार्य रूप से लोड करने और इसके वांछित संचालन में हस्तक्षेप करने से रोकता है। आरेख में आदर्श विद्युत उभयरोधी में, आउटपुट प्रतिबाधा अनंत (एक आदर्श विद्युत स्रोत) है और इनपुट प्रतिबाधा शून्य (एक शॉर्ट परिपथ) है। फिर से, आदर्श उभयरोधी के अन्य गुण हैं: सिग्नल एम्पलीट्यूड की परवाह किए बिना, पूर्ण रैखिकता; और तत्काल आउटपुट प्रतिक्रिया, इनपुट सिग्नल की गति की परवाह किए बिना।

एक विद्युत उभयरोधी के लिए, यदि विद्युत को अपरिवर्तित स्थानांतरित किया जाता है (विद्युत लाभ (इलेक्ट्रॉनिक्स) βi1 है), प्रवर्धक फिर से एक 'एकता लाभ उभयरोधी' है; इस बार 'करंट फॉलोअर' के रूप में जाना जाता है क्योंकि आउटपुट करंट इनपुट करंट का अनुसरण करता है या ट्रैक करता है।

एक उदाहरण के रूप में, नॉर्टन के प्रमेय पर विचार करें (विद्युत IAसमानांतर प्रतिरोध आरA) एक रोकनेवाला लोड R. चला रहा हैL. विद्युत विभाजन के कारण (जिसे लोडिंग भी कहा जाता है) लोड को दिया गया करंट केवल I. हैA RA / ( आरL + आरA ) हालांकि, अगर नॉर्टन स्रोत एक एकता लाभ उभयरोधी चलाता है जैसे कि चित्रा 1 (नीचे, एकता लाभ के साथ) में, प्रवर्धक के लिए विद्युत इनपुट I हैA, कोई विद्युत विभाजन नहीं है क्योंकि प्रवर्धक इनपुट प्रतिरोध शून्य है। आउटपुट पर आश्रित करंट सोर्स करंट β. डिलीवर करता हैi IA = मैंAलोड करने के लिए, फिर से विद्युत विभाजन के बिना क्योंकि उभयरोधी का आउटपुट प्रतिरोध अनंत है। संयुक्त मूल नॉर्टन स्रोत और उभयरोधी का एक नॉर्टन समकक्ष परिपथ एक आदर्श विद्युत स्रोत है IAअनंत नॉर्टन प्रतिरोध के साथ।

ऑप-एम्प कार्यान्वयन
[[Image:Block Diagram for Feedback.svg|thumb|चित्र 2: एक नकारात्मक प्रतिक्रिया प्रवर्धक|290px [[Image:Op-Amp Unity-Gain Buffer.svg|thumb|चित्रा 3. एक ऑप-एम्प-आधारित एकता लाभ उभयरोधी प्रवर्धक [[Image:Voltage follwer boosted 4clamp II.svg|thumb|एक ट्रांजिस्टर द्वारा बढ़ाया गया वोल्टेज अनुयायी; इनपुट सिग्नल पर बेस वोल्टेज ड्रॉप के बिना आदर्श ट्रांजिस्टर के रूप में भी देखा जा सकता है। यह रैखिक वोल्टेज नियामकों का मूल परिपथ है]] एक 1 (संख्या) लाभ उभयरोधी प्रवर्धक का निर्माण एक पूर्ण श्रृंखला नकारात्मक प्रतिक्रिया प्रवर्धक # फीडबैक और प्रवर्धक प्रकार (छवि 2) को एक ऑप-एम्प में लागू करके किया जा सकता है, बस इसके आउटपुट को इसके इनवर्टिंग इनपुट से जोड़कर, और सिग्नल स्रोत को कनेक्ट करके नॉन-इनवर्टिंग इनपुट (चित्र 3)। यहां एकता लाभ का तात्पर्य एक (यानी 0 डीबी) का वोल्टेज लाभ है, लेकिन महत्वपूर्ण विद्युत लाभ अपेक्षित है। इस कॉन्फ़िगरेशन में, संपूर्ण आउटपुट वोल्टेज (छवि 2 में β = 1) को इनवर्टिंग इनपुट में वापस फीड किया जाता है। नॉन-इनवर्टिंग इनपुट वोल्टेज और इनवर्टिंग इनपुट वोल्टेज के बीच का अंतर op-amp द्वारा बढ़ाया जाता है। यह कनेक्शन op-amp को अपने आउटपुट वोल्टेज को इनपुट वोल्टेज (V .) के बराबर समायोजित करने के लिए मजबूर करता हैout V . का अनुसरण करता हैin इसलिए परिपथ को op-amp वोल्टेज फॉलोअर नाम दिया गया है)।

इस परिपथ का प्रतिबाधा वोल्टेज में किसी भी बदलाव से नहीं आता है, बल्कि op-amp के इनपुट और आउटपुट प्रतिबाधा से आता है। op-amp का इनपुट प्रतिबाधा बहुत अधिक है (1 ओम|MΩ से 10 teraohm|TΩ), जिसका अर्थ है कि op-amp का इनपुट स्रोत को लोड नहीं करता है और इससे केवल न्यूनतम करंट खींचता है। क्योंकि op-amp का आउटपुट प्रतिबाधा बहुत कम है, यह लोड को ऐसे चलाता है जैसे कि यह एक आदर्श वोल्टेज स्रोत हो। उभयरोधी से और दोनों कनेक्शन इसलिए प्रतिबाधा ब्रिजिंग कनेक्शन हैं, जो स्रोत में बिजली की खपत को कम करते हैं, ओवरलोडिंग, क्रॉसस्टॉक और अन्य विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप से विकृति।

सिंगल-ट्रांजिस्टर परिपथ
अन्य एकता लाभ उभयरोधी प्रवर्धक में आम कलेक्टर में द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर शामिल है। आम-कलेक्टर कॉन्फ़िगरेशन (एमिटर अनुयायी कहा जाता है क्योंकि एमिटर वोल्टेज बेस वोल्टेज, या वोल्टेज अनुयायी का पालन करता है क्योंकि आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज का पालन करता है); कॉमन ड्रेन में फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर|कॉमन-ड्रेन कॉन्फ़िगरेशन (एक स्रोत अनुयायी कहा जाता है क्योंकि स्रोत वोल्टेज गेट वोल्टेज का अनुसरण करता है या, फिर से, एक वोल्टेज अनुयायी क्योंकि आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज का अनुसरण करता है); या वैक्यूम ट्यूब (कैथोड फॉलोअर), या अन्य सक्रिय उपकरणों का उपयोग करके समान कॉन्फ़िगरेशन। ऐसे सभी प्रवर्धक का वास्तव में एकता से थोड़ा कम लाभ होता है, लेकिन अंतर आमतौर पर छोटा और महत्वहीन होता है।

द्विध्रुवी वोल्टेज अनुयायी का उपयोग करके प्रतिबाधा परिवर्तन
चित्रा 4 में छोटे-सिग्नल परिपथ का उपयोग करते हुए, परिपथ में देखा जाने वाला प्रतिबाधा है
 * $$ R_{\rm in} = \frac {v_x} {i_x} = r_{\pi} + (\beta + 1) ({r_{\rm O}} || {R_{\rm L}}) $$

(विश्लेषण संबंध जी . का उपयोग करता हैmrπ = (मैंC /मेंT) (मेंT /मैंB) = β, जो पूर्वाग्रह धाराओं के संदर्भ में इन मापदंडों के मूल्यांकन का अनुसरण करता है।) सामान्य मामले को मानते हुए जहां rO>> आरL, उभयरोधी में देखने वाला प्रतिबाधा भार R. से बड़ा हैL(β + 1) के कारक द्वारा उभयरोधी के बिना, जो पर्याप्त है क्योंकि β बड़ा है। जोड़ा r. द्वारा प्रतिबाधा और भी अधिक बढ़ जाती हैπ, लेकिन अक्सर rπ<< (बी + 1) आरL, इसलिए जोड़ने से ज्यादा फर्क नहीं पड़ता

MOSFET वोल्टेज अनुयायी का उपयोग कर प्रतिबाधा परिवर्तन
चित्रा 5 में छोटे-सिग्नल परिपथ का उपयोग करते हुए, परिपथ में देखा जाने वाला प्रतिबाधा अब R. नहीं हैLलेकिन इसके बजाय अनंत (कम आवृत्तियों पर) है क्योंकि MOSFET कोई धारा नहीं खींचता है।

जैसे-जैसे आवृत्ति बढ़ती है, ट्रांजिस्टर की परजीवी धारिता काम में आती है और रूपांतरित इनपुट प्रतिबाधा आवृत्ति के साथ कम हो जाती है।

सिंगल-ट्रांजिस्टर प्रवर्धक का चार्ट
ड्राइवर को लोड से अलग करने के लिए सिंगल-ट्रांजिस्टर प्रवर्धक के कुछ कॉन्फ़िगरेशन को उभयरोधी के रूप में उपयोग किया जा सकता है। अधिकांश डिजिटल अनुप्रयोगों के लिए, एक NMOS वोल्टेज फॉलोअर (कॉमन ड्रेन) पसंदीदा कॉन्फ़िगरेशन है। इन प्रवर्धक में उच्च इनपुट प्रतिबाधा होती है, जिसका अर्थ है कि डिजिटल सिस्टम को एक बड़े करंट की आपूर्ति करने की आवश्यकता नहीं होगी।

तर्क बफर प्रवर्धक
एक गैर-रेखीय उभयरोधी प्रवर्धक का उपयोग कभी-कभी डिजिटल परिपथ में किया जाता है, जहां एक उच्च धारा की आवश्यकता होती है, शायद इस्तेमाल किए गए लॉजिक परिवार के सामान्य फैन-आउट की तुलना में अधिक फाटकों को चलाने के लिए, या ड्राइविंग डिस्प्ले, या लंबे तारों, या अन्य कठिन भार के लिए। एकल दोहरे इन-लाइन पैकेज में कई असतत उभयरोधी एप्रवर्धकका होना आम बात है। उदाहरण के लिए, हेक्स उभयरोधी एक एकल पैकेज है जिसमें 6 असतत उभयरोधी प्रवर्धक होते हैं, और एक ऑक्टल उभयरोधी एक एकल पैकेज है जिसमें 8 असतत उभयरोधी प्रवर्धक होते हैं। इनवर्टिंग उभयरोधी और नॉन-इनवर्टिंग उभयरोधी क्रमशः उच्च-विद्युत क्षमता सिंगल-इनपुट NOR या OR गेट्स के साथ प्रभावी रूप से मेल खाते हैं।

स्पीकर सरणी प्रवर्धक
बड़े स्पीकर सरणियों को चलाने के लिए उपयोग किए जाने वाले अधिकांश प्रवर्धक, जैसे कि रॉक कॉन्सर्ट के लिए उपयोग किए जाने वाले, 26-36dB वोल्टेज लाभ वाले प्रवर्धक हैं जो कम प्रतिबाधा स्पीकर सरणियों में उच्च मात्रा में करंट में सक्षम होते हैं जहां स्पीकर समानांतर में वायर्ड होते हैं।

संचालित गार्ड
एक संचालित गार्ड एक बहुत ही उच्च प्रतिबाधा सिग्नल लाइन की रक्षा के लिए एक वोल्टेज उभयरोधी का उपयोग करता है, जो एक उभयरोधी द्वारा संचालित एक ढाल के साथ लाइन के समान वोल्टेज के साथ लाइन के आसपास होता है, उभयरोधी का क्लोज वोल्टेज मिलान शील्ड को महत्वपूर्ण करंट को लीक होने से रोकता है। उच्च प्रतिबाधा रेखा जबकि ढाल की कम प्रतिबाधा किसी भी आवारा धाराओं को अवशोषित कर सकती है जो सिग्नल लाइन को प्रभावित कर सकती है।

विद्युत बफर उदाहरण
साधारण एकता लाभ उभयरोधी प्रवर्धकों में आम आधार में द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर शामिल हैं। आम-आधार कॉन्फ़िगरेशन, या आम गेट में एमओएसएफईटी | आम-गेट कॉन्फ़िगरेशन (विद्युत अनुयायी कहा जाता है क्योंकि आउटपुट विद्युत इनपुट विद्युत का पालन करता है)। विद्युत उभयरोधी प्रवर्धक का विद्युत लाभ (लगभग) एकता है।

सिंगल-ट्रांजिस्टर परिपथ
चित्रा 6 एक द्विध्रुवीय विद्युत उभयरोधी को विद्युत स्रोत (नामित I .) के साथ पक्षपाती दिखाता हैEडीसी एमिटर करंट के लिए) और एक अन्य डीसी करंट सोर्स को एक्टिव लोड के रूप में चलाना (नामित I .)Cडीसी कलेक्टर करंट के लिए)। एसी इनपुट सिग्नल करंट iinनॉर्टन प्रतिरोध R. के साथ एक एसी नॉर्टन के प्रमेय द्वारा ट्रांजिस्टर के एमिटर नोड पर लागू किया जाता हैS. एसी आउटपुट करंट ioutउभयरोधी द्वारा R. लोड करने के लिए एक बड़े युग्मन संधारित्र के माध्यम से वितरित किया जाता हैL. यह युग्मन संधारित्र ब्याज की आवृत्तियों पर शॉर्ट परिपथ होने के लिए काफी बड़ा है।

चूंकि ट्रांजिस्टर आउटपुट प्रतिरोध परिपथ के इनपुट और आउटपुट पक्षों को जोड़ता है, इसलिए आउटपुट से इनपुट तक एक (बहुत छोटा) बैकवर्ड वोल्टेज फीडबैक होता है, इसलिए यह परिपथ एकतरफा नहीं होता है। इसके अलावा, इसी कारण से, इनपुट प्रतिरोध आउटपुट लोड प्रतिरोध पर (थोड़ा) निर्भर करता है, और आउटपुट प्रतिरोध इनपुट ड्राइवर प्रतिरोध पर काफी निर्भर करता है। अधिक विवरण के लिए सामान्य आधार पर आलेख देखें।

यह भी देखें

 * प्रस्तावक
 * आम आधार
 * आम द्वार*
 * आम कलेक्टर*
 * आम नाली
 * करंट डिफरेंसिंग बफर्ड प्रवर्धकप्रवर्धकों
 * नकारात्मक प्रतिक्रिया प्रवर्धकर
 * संचालित ढाल
 * वीसीवीएस फिल्टर

संदर्भ
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