क्रॉसओवर विरूपण: Difference between revisions

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क्रॉसओवर [[विरूपण]] प्रकार का विरूपण है जो लोड चलाने वाले उपकरणों के बीच स्विच करने के कारण होता है।<ref>{{Cite web |title=Preface to the Sixth Edition - Audio Power Amplifier Design, 6th Edition [Book] |url=https://www.oreilly.com/library/view/audio-power-amplifier/9780240526133/007_9780240526140_preface_to_sixth_edition.html |access-date=2022-12-04 |website=www.oreilly.com |language=en}}</ref> यह आमतौर पर पूरक, या पुश-पुल, पावर एम्पलीफायर कक्षाओं # कक्षा बी | कक्षा-बी एम्पलीफायर चरणों में देखा जाता है, हालांकि यह कभी-कभी अन्य प्रकार के सर्किटों में भी देखा जाता है।
'''क्रॉसओवर [[विरूपण]]''' विशेष प्रकार का विरूपण होता है, जो भार चलाने वाले उपकरणों के मध्य स्विच करने के कारण होता है।<ref>{{Cite web |title=Preface to the Sixth Edition - Audio Power Amplifier Design, 6th Edition [Book] |url=https://www.oreilly.com/library/view/audio-power-amplifier/9780240526133/007_9780240526140_preface_to_sixth_edition.html |access-date=2022-12-04 |website=www.oreilly.com |language=en}}</ref> यह सामान्यतः पूरक या "पुश-पुल" वर्ग-बी एम्पलीफायर चरणों में देखा जाता है, चूँकि यह कभी-कभी अन्य प्रकार के परिपथों में भी देखा जाता है।


[[Image:Class b transfer characteristic.png|thumb|160px|right|क्लास-बी पूरक उत्सर्जक अनुयायी चरण की इनपुट-आउटपुट विशेषता।]]क्रॉसओवर शब्द उपकरणों के बीच सिग्नल के क्रॉसिंग ओवर को दर्शाता है, इस मामले में, ऊपरी ट्रांजिस्टर से निचले और इसके विपरीत। यह शब्द [[ऑडियो क्रॉसओवर]] से संबंधित नहीं है - फ़िल्टरिंग सर्किट जो मल्टीवे स्पीकर में अलग-अलग ड्राइवरों को चलाने के लिए ऑडियो सिग्नल को फ्रीक्वेंसी बैंड में विभाजित करता है।
[[Image:Class b transfer characteristic.png|thumb|160px|right|वर्ग-बी पूरक उत्सर्जक अनुयायी चरण की इनपुट-आउटपुट विशेषता।]]क्रॉसओवर शब्द उपकरणों के मध्य सिग्नल के "क्रॉसिंग ओवर" को दर्शाता है। इस स्थिति में, ऊपरी ट्रांजिस्टर से निचले तक और इसके विपरीत यह शब्द [[ऑडियो क्रॉसओवर|ऑडियो लाउडस्पीकर क्रॉसओवर]] फ़िल्टर से संबंधित नहीं है - फ़िल्टरिंग परिपथ जो मल्टीवे स्पीकर में भिन्न-भिन्न ड्राइवरों को चलाने के लिए ऑडियो सिग्नल को आवृत्ति बैंड में विभाजित करता है।


== विरूपण तंत्र ==
== विरूपण तंत्र ==
[[Image:Crossover distortion.png|thumb|300px|left|क्रॉसओवर विरूपण।]]छवि विशिष्ट वर्ग-बी [[ आम कलेक्टर |आम कलेक्टर]] | एमिटर-फॉलोअर पूरक आउटपुट स्टेज दिखाती है। बिना किसी सिग्नल की स्थिति के, आउटपुट आपूर्ति के ठीक बीच में है (अर्थात, 0 V पर)। जब यह स्थिति होती है, तो दोनों [[ट्रांजिस्टर]] का बेस-एमिटर बायस शून्य होता है, इसलिए वे कट-ऑफ क्षेत्र में होते हैं जहां ट्रांजिस्टर संचालन नहीं कर रहे होते हैं।
[[Image:Crossover distortion.png|thumb|300px|left|क्रॉसओवर विरूपण।]]छवि विशिष्ट वर्ग-बी एमिटर-फॉलोअर पूरक आउटपुट चरण दिखाती है। इस प्रकार बिना किसी सिग्नल की स्थिति के, आउटपुट आपूर्ति के ठीक मध्य में होता है (अर्थात्, 0 V पर)। जब यह स्थिति होती है, तब दोनों [[ट्रांजिस्टर]] का आधार-एमिटर बायस शून्य होता है, अतः वह कट-ऑफ क्षेत्र में होते हैं, जहां ट्रांजिस्टर संचालन नहीं कर रहे होते हैं।


सकारात्मक चलने वाले स्विंग पर विचार करें: जब तक इनपुट आवश्यक फॉरवर्ड वी से कम है<sub>BE</sub> ऊपरी [[पीएनपी ट्रांजिस्टर]] के ड्रॉप (≈ 0.65 वी), यह बंद रहेगा या बहुत कम संचालन करेगा। जहां तक ​​बेस सर्किट का संबंध है, यह [[डायोड]] ऑपरेशन के समान है, और आउटपुट वोल्टेज इनपुट का पालन नहीं करता है (निचला PNP ट्रांजिस्टर अभी भी बंद है क्योंकि इसका बेस-एमिटर डायोड पॉजिटिव-गोइंग इनपुट द्वारा रिवर्स बायस्ड हो रहा है ). निचले ट्रांजिस्टर पर भी यही बात लागू होती है, लेकिन नकारात्मक इनपुट के लिए। इस प्रकार, इनपुट के लगभग ±0.65 V के बीच, आउटपुट वोल्टेज वास्तविक प्रतिकृति या इनपुट का प्रवर्धित संस्करण नहीं है, और हम देख सकते हैं कि 0 V के पास आउटपुट तरंग में किंक के रूप में (या जहां ट्रांजिस्टर संचालन करना बंद कर देता है और दूसरा शुरू होता है)। यह किंक क्रॉसओवर डिस्टॉर्शन का सबसे स्पष्ट रूप है, और जब आउटपुट वोल्टेज स्विंग कम हो जाता है तो यह अधिक स्पष्ट और दखल देने वाला हो जाता है।
सामान्यतः धनात्मक चलने वाले स्विंग पर विचार करते है, जब तक इनपुट ऊपरी [[पीएनपी ट्रांजिस्टर]] के आवश्यक फॉरवर्ड वी<sub>बीई</sub> ड्रॉप (≈ 0.65 वी) से कम होता है, यह बंद रहता है या बहुत कम संचालन करता है। इस प्रकार जहां तक ​​आधार परिपथ का संबंध होता है, यह [[डायोड]] ऑपरेशन के समान है और आउटपुट वोल्टेज इनपुट का पालन नहीं करता है (निचला पीएनपी ट्रांजिस्टर अभी भी बंद है जिससे कि इसका आधार-एमिटर डायोड धनात्मक जाने वाले इनपुट द्वारा प्रतिलोम पक्षपाती हो रहा है)। इस प्रकार निचले ट्रांजिस्टर पर भी यही बात प्रयुक्त होती है, किंतु ऋणात्मक इनपुट के लिए लगभग ±0.65 वी के मध्य, आउटपुट वोल्टेज वास्तविक प्रतिकृति या इनपुट का प्रवर्धित संस्करण नहीं है और हम इसे 0 वी के समीप आउटपुट तरंग में "किंक" के रूप में देख सकते है (या जहां ट्रांजिस्टर संचालन करना बंद कर देता है और दूसरा प्रारंभ होता है)। यह किंक क्रॉसओवर विरूपण का सबसे स्पष्ट रूप होता है और जब आउटपुट वोल्टेज स्विंग कम हो जाता है तब यह अधिक स्पष्ट और हस्तक्षेप करने वाला हो जाता है।


इस सर्किट में विकृति के कम स्पष्ट रूप भी देखे जा सकते हैं। [[उत्सर्जक अनुयायी]] | एमिटर-फॉलोअर का वोल्टेज लाभ सिर्फ 1 के नीचे होगा। दिखाए गए सर्किट में, एनपीएन एमिटर-फॉलोअर और पीएनपी एमिटर-फॉलोअर में आम तौर पर थोड़ा अलग वोल्टेज लाभ होता है, जिससे ऊपर और नीचे थोड़ा अलग लाभ होता है। ज़मीन। पीएनपी और एनपीएन उपकरणों के बीच मामूली अंतर से उपजी क्रॉसओवर विरूपण के अन्य अधिक सूक्ष्म रूप मौजूद हैं।
इस परिपथ में विकृति के कम स्पष्ट रूप भी देखे जा सकते हैं। इस प्रकार एमिटर-फॉलोअर का वोल्टेज लाभ सिर्फ 1 से कम होता है। अतः दिखाए गए परिपथ में, एनपीएन एमिटर-फॉलोअर और पीएनपी एमिटर-फॉलोअर में सामान्यतः थोड़ा भिन्न वोल्टेज लाभ होता है, जिससे कि ज़मीन ऊपर और नीचे थोड़ा भिन्न लाभ होता है। इस प्रकार पीएनपी और एनपीएन उपकरणों के मध्य साधारण अंतर से उपजी क्रॉसओवर विरूपण के अन्य अधिक सूक्ष्म रूप उपस्थित होता हैं।


== संभावित समाधान ==
== संभावित समाधान ==
[[File:Pushpull (English).png|thumb|300px|left|बेहतर पुश-पुल एम्पलीफायर]]अधिकांश प्रकार के विरूपण के साथ, अन्य तरीका जिसमें क्रॉसओवर विरूपण को कम किया जा सकता है, [[नकारात्मक-प्रतिक्रिया एम्पलीफायर]] के उपयोग के माध्यम से होता है। आउटपुट को वांछित आउटपुट से तुलना करके, और किसी भी त्रुटि के लिए इनपुट को समायोजित करके, हम विरूपण को काफी कम कर सकते हैं। यह [[ ऑपरेशनल एंप्लीफायर |ऑपरेशनल एंप्लीफायर]] के साथ किया जा सकता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है, या असतत सर्किट के साथ।
[[File:Pushpull (English).png|thumb|300px|left|उत्तम पुश-पुल एम्पलीफायर]]अधिकांश प्रकार के विकृतियों के साथ, अन्य तरीका जिसमें क्रॉसओवर विरूपण को कम किया जा सकता है, जो [[नकारात्मक-प्रतिक्रिया एम्पलीफायर|ऋणात्मक-प्रतिक्रिया एम्पलीफायर]] के उपयोग के माध्यम से होता है। इस प्रकार आउटपुट को वांछित आउटपुट से तुलना करके और किसी भी त्रुटि के लिए इनपुट को समायोजित करके, हम विरूपण को काफी कम कर सकते हैं। यह [[ ऑपरेशनल एंप्लीफायर |परिचालन एंप्लीफायर]] के साथ किया जा सकता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है या असतत परिपथ के साथ किया जा सकता है।


दिखाए गए उदाहरण में, ऑपरेशनल एम्पलीफायर का उपयोग पुश-पुल जोड़ी के विरूपण को कम करने के लिए किया जाता है। ऑपरेशनल एम्पलीफायर बहुत उच्च लाभ (कभी-कभी अनंत लाभ के रूप में मॉडलिंग) के साथ अंतर वोल्टेज एम्पलीफायर होते हैं। आदर्श मॉडल में, ऑप amp का आउटपुट इस प्रकार रखा जाता है कि ऑप amp के दोनों इनपुट बिल्कुल समान वोल्टेज पर होने चाहिए। इस मामले में, चूंकि इनवर्टिंग इनपुट सीधे आउटपुट से जुड़ा होता है, नॉन-इनवर्टिंग इनपुट पर वोल्टेज हमेशा आउटपुट और इनवर्टिंग इनपुट पर वोल्टेज के बराबर होता है, इसलिए विरूपण को समाप्त करता है। ऑपरेशनल एम्पलीफायर (गैर-अनंत लाभ के साथ) के अधिक सटीक मॉडल के साथ, ऑप एम्प के लाभ के बराबर विरूपण को कम किया जाता है।
दिखाए गए उदाहरण में, ऑपरेशनल एम्पलीफायर का उपयोग पुश-पुल जोड़ी के विरूपण को कम करने के लिए किया जाता है। इस प्रकार ऑपरेशनल एम्पलीफायर बहुत उच्च लाभ (कभी-कभी अनंत लाभ के रूप में मॉडलिंग) के साथ अंतर वोल्टेज एम्पलीफायर होते हैं। सामान्यतः आदर्श मॉडल में, ऑप एम्प का आउटपुट इस प्रकार रखा जाता है कि ऑप एम्प के दोनों इनपुट बिल्कुल समान वोल्टेज पर होते है। इस स्थिति में, चूंकि इनवर्टिंग इनपुट सीधे आउटपुट से जुड़ा होता है, चूँकि नॉन-इनवर्टिंग इनपुट पर वोल्टेज हमेशा आउटपुट और इनवर्टिंग इनपुट पर वोल्टेज के समान्तर होता है, अतः विरूपण को समाप्त करता है। इस प्रकार ऑपरेशनल एम्पलीफायर (गैर-अनंत लाभ के साथ) के अधिक सटीक मॉडल के साथ, ऑप एम्प के लाभ के समान्तर विरूपण को कम किया जाता है।


अधिकांश आधुनिक [[ शक्ति एम्पलीफायर |शक्ति एम्पलीफायर]] ों (हाई-फाई में उपयोग किए जाने वाले सहित) दोनों तकनीकों को नियोजित करते हैं, पावर एम्पलीफायर क्लास#क्लास एबी|क्लास-एबी दोनों का उपयोग उनके आउटपुट चरणों और फीडबैक में करते हैं, जो उचित दक्षता और अच्छे विरूपण आंकड़े पेश करते हैं।
अधिकांशतः आधुनिक [[ शक्ति एम्पलीफायर |शक्ति एम्पलीफायर]] (हाई-फाई में उपयोग किए जाने वाले सहित) दोनों विधियों को नियोजित करते हैं, अतः पावर एम्पलीफायर वर्ग-एबी दोनों का उपयोग उनके आउटपुट चरणों और फीडबैक में करते हैं, जो उचित दक्षता और अच्छे विरूपण आंकड़े प्रस्तुत करते हैं।


== यह भी देखें ==
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Latest revision as of 11:14, 2 July 2023

क्रॉसओवर विरूपण विशेष प्रकार का विरूपण होता है, जो भार चलाने वाले उपकरणों के मध्य स्विच करने के कारण होता है।[1] यह सामान्यतः पूरक या "पुश-पुल" वर्ग-बी एम्पलीफायर चरणों में देखा जाता है, चूँकि यह कभी-कभी अन्य प्रकार के परिपथों में भी देखा जाता है।

वर्ग-बी पूरक उत्सर्जक अनुयायी चरण की इनपुट-आउटपुट विशेषता।

क्रॉसओवर शब्द उपकरणों के मध्य सिग्नल के "क्रॉसिंग ओवर" को दर्शाता है। इस स्थिति में, ऊपरी ट्रांजिस्टर से निचले तक और इसके विपरीत यह शब्द ऑडियो लाउडस्पीकर क्रॉसओवर फ़िल्टर से संबंधित नहीं है - फ़िल्टरिंग परिपथ जो मल्टीवे स्पीकर में भिन्न-भिन्न ड्राइवरों को चलाने के लिए ऑडियो सिग्नल को आवृत्ति बैंड में विभाजित करता है।

विरूपण तंत्र

क्रॉसओवर विरूपण।

छवि विशिष्ट वर्ग-बी एमिटर-फॉलोअर पूरक आउटपुट चरण दिखाती है। इस प्रकार बिना किसी सिग्नल की स्थिति के, आउटपुट आपूर्ति के ठीक मध्य में होता है (अर्थात्, 0 V पर)। जब यह स्थिति होती है, तब दोनों ट्रांजिस्टर का आधार-एमिटर बायस शून्य होता है, अतः वह कट-ऑफ क्षेत्र में होते हैं, जहां ट्रांजिस्टर संचालन नहीं कर रहे होते हैं।

सामान्यतः धनात्मक चलने वाले स्विंग पर विचार करते है, जब तक इनपुट ऊपरी पीएनपी ट्रांजिस्टर के आवश्यक फॉरवर्ड वीबीई ड्रॉप (≈ 0.65 वी) से कम होता है, यह बंद रहता है या बहुत कम संचालन करता है। इस प्रकार जहां तक ​​आधार परिपथ का संबंध होता है, यह डायोड ऑपरेशन के समान है और आउटपुट वोल्टेज इनपुट का पालन नहीं करता है (निचला पीएनपी ट्रांजिस्टर अभी भी बंद है जिससे कि इसका आधार-एमिटर डायोड धनात्मक जाने वाले इनपुट द्वारा प्रतिलोम पक्षपाती हो रहा है)। इस प्रकार निचले ट्रांजिस्टर पर भी यही बात प्रयुक्त होती है, किंतु ऋणात्मक इनपुट के लिए लगभग ±0.65 वी के मध्य, आउटपुट वोल्टेज वास्तविक प्रतिकृति या इनपुट का प्रवर्धित संस्करण नहीं है और हम इसे 0 वी के समीप आउटपुट तरंग में "किंक" के रूप में देख सकते है (या जहां ट्रांजिस्टर संचालन करना बंद कर देता है और दूसरा प्रारंभ होता है)। यह किंक क्रॉसओवर विरूपण का सबसे स्पष्ट रूप होता है और जब आउटपुट वोल्टेज स्विंग कम हो जाता है तब यह अधिक स्पष्ट और हस्तक्षेप करने वाला हो जाता है।

इस परिपथ में विकृति के कम स्पष्ट रूप भी देखे जा सकते हैं। इस प्रकार एमिटर-फॉलोअर का वोल्टेज लाभ सिर्फ 1 से कम होता है। अतः दिखाए गए परिपथ में, एनपीएन एमिटर-फॉलोअर और पीएनपी एमिटर-फॉलोअर में सामान्यतः थोड़ा भिन्न वोल्टेज लाभ होता है, जिससे कि ज़मीन ऊपर और नीचे थोड़ा भिन्न लाभ होता है। इस प्रकार पीएनपी और एनपीएन उपकरणों के मध्य साधारण अंतर से उपजी क्रॉसओवर विरूपण के अन्य अधिक सूक्ष्म रूप उपस्थित होता हैं।

संभावित समाधान

उत्तम पुश-पुल एम्पलीफायर

अधिकांश प्रकार के विकृतियों के साथ, अन्य तरीका जिसमें क्रॉसओवर विरूपण को कम किया जा सकता है, जो ऋणात्मक-प्रतिक्रिया एम्पलीफायर के उपयोग के माध्यम से होता है। इस प्रकार आउटपुट को वांछित आउटपुट से तुलना करके और किसी भी त्रुटि के लिए इनपुट को समायोजित करके, हम विरूपण को काफी कम कर सकते हैं। यह परिचालन एंप्लीफायर के साथ किया जा सकता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है या असतत परिपथ के साथ किया जा सकता है।

दिखाए गए उदाहरण में, ऑपरेशनल एम्पलीफायर का उपयोग पुश-पुल जोड़ी के विरूपण को कम करने के लिए किया जाता है। इस प्रकार ऑपरेशनल एम्पलीफायर बहुत उच्च लाभ (कभी-कभी अनंत लाभ के रूप में मॉडलिंग) के साथ अंतर वोल्टेज एम्पलीफायर होते हैं। सामान्यतः आदर्श मॉडल में, ऑप एम्प का आउटपुट इस प्रकार रखा जाता है कि ऑप एम्प के दोनों इनपुट बिल्कुल समान वोल्टेज पर होते है। इस स्थिति में, चूंकि इनवर्टिंग इनपुट सीधे आउटपुट से जुड़ा होता है, चूँकि नॉन-इनवर्टिंग इनपुट पर वोल्टेज हमेशा आउटपुट और इनवर्टिंग इनपुट पर वोल्टेज के समान्तर होता है, अतः विरूपण को समाप्त करता है। इस प्रकार ऑपरेशनल एम्पलीफायर (गैर-अनंत लाभ के साथ) के अधिक सटीक मॉडल के साथ, ऑप एम्प के लाभ के समान्तर विरूपण को कम किया जाता है।

अधिकांशतः आधुनिक शक्ति एम्पलीफायर (हाई-फाई में उपयोग किए जाने वाले सहित) दोनों विधियों को नियोजित करते हैं, अतः पावर एम्पलीफायर वर्ग-एबी दोनों का उपयोग उनके आउटपुट चरणों और फीडबैक में करते हैं, जो उचित दक्षता और अच्छे विरूपण आंकड़े प्रस्तुत करते हैं।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. "Preface to the Sixth Edition - Audio Power Amplifier Design, 6th Edition [Book]". www.oreilly.com (in English). Retrieved 2022-12-04.