الیکٹرانک سرکٹس کو ڈیزائن کرتے وقت، آپ کو عام طور پر ایمپلیفائنگ سگنلز کا مسئلہ حل کرنا پڑتا ہے - ان کے طول و عرض یا طاقت کو بڑھانا۔ لیکن ایسے حالات ہیں جب سگنل کی سطح، اس کے برعکس، کمزور ہونا ضروری ہے. اور یہ کام اتنا آسان نہیں جتنا پہلی نظر میں لگتا ہے۔
مشمولات
Attenuator کیا ہے اور یہ کیسے کام کرتا ہے۔
ایک attenuator ایک آلہ ہے جو جان بوجھ کر اور عام طور پر کسی ان پٹ سگنل کے طول و عرض یا طاقت کو اس کی شکل کو متاثر کیے بغیر کم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
RF ایپلی کیشنز میں استعمال ہونے والے attenuators کا بنیادی اصول ہے۔ ریزسٹرس یا کیپسیٹرز کے ساتھ وولٹیج ڈیوائیڈر. ان پٹ سگنل ریزسٹرس کے درمیان مزاحمت کے تناسب سے تقسیم کیا جاتا ہے۔ سب سے آسان حل دو ریزسٹرس کا تقسیم کرنے والا ہے۔ اس طرح کے ایٹینیویٹر کو L-shaped attenuator (غیر ملکی تکنیکی ادب میں L-shaped) کہا جاتا ہے۔ ان پٹ اور آؤٹ پٹ اس غیر متناسب ڈیوائس کا کوئی بھی رخ ہو سکتا ہے۔ L-shaped attenuator کی خصوصیت ان پٹ/آؤٹ پٹ میچنگ میں کم نقصان ہے۔
اٹینیوٹرز کی اقسام
عملی طور پر، L-attenuator کا استعمال اکثر نہیں کیا جاتا ہے - بنیادی طور پر ان پٹ اور آؤٹ پٹ رکاوٹوں کو ملانے کے لیے۔زیادہ وسیع پیمانے پر سگنلز کی نارملائزیشن کے لیے استعمال کیا جاتا ہے P- قسم کے آلات (غیر ملکی ادب میں Pi - لاطینی حرف π سے) اور T- قسم۔ یہ اصول آپ کو ایک ہی ان پٹ اور آؤٹ پٹ رکاوٹ کے ساتھ آلات بنانے کی اجازت دیتا ہے (لیکن اگر ضروری ہو تو مختلف ہو سکتے ہیں)۔
اعداد و شمار غیر متناسب آلات کو ظاہر کرتا ہے۔ ان کا ذریعہ اور بوجھ دونوں طرف غیر متوازن لائنوں - سماکشی کیبلز وغیرہ کے ساتھ جڑا ہونا چاہیے۔
سڈول لائنوں (بڑی ہوئی جوڑی، وغیرہ) کے لیے، سڈول سرکٹس استعمال کیے جاتے ہیں - جنہیں کبھی کبھی H- اور O- قسم کے attenuators بھی کہا جاتا ہے، حالانکہ یہ پچھلے آلات کی صرف ایک تبدیلی ہیں۔
ایک (دو) ریزسٹروں کو شامل کرنے سے، ایک T- (H-) قسم کا attenuator پل کی قسم بن جاتا ہے۔
Atenuators صنعتی طور پر کنکشن کے لیے کنیکٹر کے ساتھ مکمل آلات کے طور پر دستیاب ہیں، لیکن وہ عام سرکٹ کے حصے کے طور پر پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ پر بھی بنائے جا سکتے ہیں۔ مزاحم اور کیپسیٹیو ایٹینیوٹرز کا ایک بڑا فائدہ ہے - ان میں غیر خطی عناصر نہیں ہوتے ہیں، جو سگنل کو مسخ نہیں کرتے ہیں اور اسپیکٹرم میں نئے ہارمونکس کی ظاہری شکل اور موجودہ کے غائب ہونے کا باعث نہیں بنتے ہیں۔
مزاحم attenuators کے علاوہ attenuators کی دوسری قسمیں ہیں۔ صنعتی ایپلی کیشنز میں عام طور پر استعمال کیا جاتا ہے:
- محدود اور پولرائزنگ attenuators - ویو گائیڈز کی ساختی خصوصیات پر مبنی؛
- جذب attenuators - سگنل کشیندگی خاص طور پر منتخب مواد کی طرف سے طاقت کے جذب کی وجہ سے ہے؛
- آپٹیکل attenuators؛
اس قسم کے آلات مائیکرو ویو ٹیکنالوجی اور لائٹ فریکوئنسی رینج میں استعمال ہوتے ہیں۔ کم اور ریڈیو فریکوئنسیوں پر، ریزسٹرس اور کیپسیٹرز پر مبنی attenuators استعمال کیے جاتے ہیں۔
بنیادی خصوصیات
کشندگی کا گتانک وہ بنیادی پیرامیٹر ہے جو کشین کرنے والوں کی خصوصیات کا تعین کرتا ہے۔ یہ ڈیسیبل میں ماپا جاتا ہے۔یہ سمجھنے کے لیے کہ سگنل کا طول و عرض کتنی بار کم ہونے والے سرکٹ سے گزرنے کے بعد کم ہوتا ہے، آپ کو ڈیسیبل سے اوقات تک عدد کو دوبارہ گننا چاہیے۔ ایک ڈیوائس کے آؤٹ پٹ پر جو سگنل کے طول و عرض کو N decibels سے کم کرتا ہے، وولٹیج M گنا کم ہو جائے گا:
M=10(ن/20) (طاقت کے لیے، M=10(ن/10)) .
الٹا دوبارہ حساب:
N=20⋅ لاگ10(M) (طاقت N=10⋅log کے لیے10(ایم))۔
لہذا، Kosl=-3 dB والے attenuator کے لیے (گتانک ہمیشہ منفی ہوتا ہے، کیونکہ قدر ہمیشہ کم ہوتی رہتی ہے) آؤٹ پٹ سگنل کا طول و عرض اصل کا 0.708 ہوگا۔ اور اگر آؤٹ پٹ کا طول و عرض اصل طول و عرض کا نصف ہے، تو کوسل تقریباً -6 ڈی بی کے برابر ہے۔
آپ کے ذہن میں حساب کرنے کے لیے فارمولے کافی پیچیدہ ہوتے ہیں، اس لیے بہتر ہے کہ آن لائن کیلکولیٹر استعمال کریں، جن میں سے بہت سے انٹرنیٹ پر موجود ہیں۔
سایڈست آلات کے لیے (قدم یا ہموار)، ترتیب کی حدیں متعین ہیں۔
ایک اور اہم پیرامیٹر ان پٹ اور آؤٹ پٹ پر لہر کی رکاوٹ (امپیڈنس) ہے (وہ ایک دوسرے سے مل سکتے ہیں)۔ اس رکاوٹ سے متعلق ایک خصوصیت ہے جیسے اسٹینڈنگ ویو تناسب (SWR)، جو اکثر تجارتی طور پر تیار کردہ مصنوعات پر ظاہر ہوتا ہے۔ مکمل طور پر فعال بوجھ کے لیے، اس عدد کا حساب فارمولے سے کیا جاتا ہے:
- VSW=ρ/R اگر ρ>R، جہاں R لوڈ مائبادا ہے اور ρ لائن ویو مائبادا ہے۔
- VSW= R/ρ اگر ρ<>
VSW ہمیشہ 1 سے بڑا یا اس کے برابر ہوتا ہے۔ اگر R=ρ، تمام پاور لوڈ میں منتقل ہو جاتی ہے۔ یہ قدریں جتنی زیادہ مختلف ہوں گی، نقصانات اتنے ہی زیادہ ہوں گے۔ لہذا، VSW=1,2 پر 99% بجلی لوڈ تک پہنچ جائے گی، اور VSW=3 پر - پہلے سے ہی %75۔ اگر آپ 75-ohm attenuator کو 50-ohm کیبل سے جوڑتے ہیں (یا اس کے برعکس) VSW=1.5 اور نقصان 4% ہوگا۔
دیگر اہم خصوصیات میں سے ہمیں ذکر کرنا چاہئے:
- آپریٹنگ فریکوئنسی رینج؛
- زیادہ سے زیادہ طاقت۔
درستگی کے طور پر اس طرح کا ایک پیرامیٹر بھی اہم ہے - اس کا مطلب ہے کہ برائے نام سے کشندگی کا قابل اجازت انحراف۔ صنعتی attenuators کے لیے، خصوصیات کیس پر چھپی ہوئی ہیں۔
کچھ معاملات میں، آلہ کی طاقت اہم ہے. وہ توانائی جو صارف تک نہیں پہنچتی ہے وہ attenuator کے عناصر پر ضائع ہو جاتی ہے، اس لیے یہ ضروری ہے کہ زیادہ بوجھ نہ ہو۔
مختلف ڈیزائنوں کے مزاحمتی اٹینیوٹرز کی بنیادی خصوصیات کا حساب لگانے کے لیے فارمولے موجود ہیں، لیکن وہ بوجھل ہیں اور لاگرتھم پر مشتمل ہیں۔ لہذا، ان کو استعمال کرنے کے لئے آپ کو کم از کم ایک کیلکولیٹر کی ضرورت ہے. لہذا، خود حساب کتاب کے لیے خصوصی پروگرام (بشمول آن لائن) استعمال کرنا زیادہ آسان ہے۔
سایڈست attenuators
اٹنیویشن گتانک اور VSW ان تمام عناصر کی درجہ بندی سے متاثر ہوتا ہے جو attenuator بناتے ہیں، لہذا اس کے ساتھ آلات بنائیں مزاحم مسلسل سایڈست پیرامیٹرز کے ساتھ مشکل ہے. توجہ کو تبدیل کرکے، VSW کو ایڈجسٹ کرنا ضروری ہے اور اس کے برعکس۔ اس طرح کے مسائل کو 1 سے کم فائدہ کے ساتھ یمپلیفائر استعمال کرکے حل کیا جاسکتا ہے۔
اس طرح کے آلات ٹرانجسٹر یا کے ساتھ بنائے جاتے ہیں۔ OP-AMPSاس طرح کے ایمپلیفائر ٹرانزسٹر یا Op-Amps کے ساتھ بنائے جا سکتے ہیں، لیکن لکیریٹی کا مسئلہ پیدا ہوتا ہے۔ ایسا یمپلیفائر بنانا آسان نہیں ہے جو وسیع فریکوئنسی رینج میں سگنل کی شکل کو بگاڑ نہ دے۔ اس سے کہیں زیادہ عام ہے اسٹیپ کنٹرول - اٹنیوئٹرز سیریز میں جڑے ہوتے ہیں اور ان کی توجہ ایک ساتھ شامل کی جاتی ہے۔ وہ سرکٹس جن کو کم کرنے کی ضرورت ہے ان کو نظرانداز کیا جاتا ہے (رابطے ریلے وغیرہ)۔ اس طرح، مطلوبہ کشینن گتانک لہر کی رکاوٹ کو تبدیل کیے بغیر حاصل کیا جاتا ہے۔
براڈ بینڈ ٹرانسفارمرز (BPT) پر بنائے گئے ہموار ایڈجسٹمنٹ کے ساتھ سگنل کو کم کرنے کے لیے آلات کے ڈیزائن موجود ہیں۔ جب ان پٹ/آؤٹ پٹ مماثلت کے تقاضے کم ہوتے ہیں تو وہ شوقیہ مواصلات میں استعمال ہوتے ہیں۔
ویو گائیڈ ایٹینیوٹرز کی ہموار ٹیوننگ جیومیٹرک ڈائمینشنز کو تبدیل کرکے حاصل کی جاتی ہے۔ آپٹیکل اٹینیوٹرز بھی دھیان کی ہموار ٹیوننگ کے ساتھ دستیاب ہیں، لیکن اس طرح کے آلات کا ڈیزائن کافی پیچیدہ ہوتا ہے کیونکہ ان میں لینز، آپٹیکل فلٹرز وغیرہ کا نظام ہوتا ہے۔
ایپلی کیشنز
اگر attenuator میں مختلف ان پٹ اور آؤٹ پٹ رکاوٹیں ہیں، تو پھر توجہ دینے کے فنکشن کے علاوہ، یہ ایک مماثل آلہ کے طور پر کام کر سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، اگر آپ کو 75 ohm اور 50 ohm کیبلز کو جوڑنے کی ضرورت ہے، تو آپ ان کے درمیان ایک مناسب درجہ بندی کر سکتے ہیں اور معمول کے مطابق کشیدگی کے ساتھ مل کر آپ مماثلت کی ڈگری کو درست کر سکتے ہیں۔
ٹکنالوجی حاصل کرنے میں attenuators طاقتور ضمنی اخراج کے ساتھ ان پٹ سرکٹس کو زیادہ بوجھ سے بچنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ بعض صورتوں میں، ایک کمزور مفید سگنل کے ساتھ بھی مداخلت کرنے والے سگنل کو کم کرنا انٹرموڈولیشن شور کی سطح کو کم کرکے استقبالیہ کے معیار کو بہتر بنا سکتا ہے۔
پیمائش کی ایپلی کیشنز میں، attenuators حوالہ سگنل کے ذریعہ پر بوجھ کے اثر کو کم کرنے کے لیے ڈیکپلنگ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ آپٹیکل اٹینیوٹرز وسیع پیمانے پر فائبر آپٹک کمیونیکیشن لائنوں کے لیے ٹرانسمٹ/ریسیو آلات کی جانچ میں استعمال ہوتے ہیں۔ ان کا استعمال ایک حقیقی لائن میں کشندگی کی نقل کرنے اور مستحکم مواصلات کے حالات اور حدود کا تعین کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔
آڈیو انجینئرنگ میں، attenuators کو پاور کنٹرول ڈیوائسز کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ پوٹینشیومیٹر کے برعکس، وہ یہ کام کم توانائی کے نقصان کے ساتھ کرتے ہیں۔ یہاں ہموار ریگولیشن فراہم کرنا آسان ہے، کیونکہ لہر کی رکاوٹ سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے - صرف توجہ کی اہمیت ہے۔ ٹیلی ویژن کیبل نیٹ ورکس میں، attenuators ٹی وی ان پٹس کی اوور لوڈنگ کو ختم کرتے ہیں اور استقبالیہ کے حالات سے قطع نظر ٹرانسمیشن کے معیار کو برقرار رکھنے کی اجازت دیتے ہیں۔
سب سے زیادہ پیچیدہ ڈیوائس نہ ہونے کی وجہ سے، attenuator ریڈیو فریکوئنسی سرکٹس میں وسیع ترین ایپلی کیشن تلاش کرتا ہے اور مختلف مسائل کو حل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ مائکروویو اور آپٹیکل فریکوئنسیوں پر، یہ آلات مختلف طریقے سے بنائے جاتے ہیں، اور یہ پیچیدہ صنعتی اسمبلیاں ہیں۔
متعلقہ مضامین:
