தற்போதைய கண்ணாடி சுற்று: வில்சன் மற்றும் விட்லர் தற்போதைய பிரதிபலிப்பு நுட்பங்கள்

முந்தைய கட்டுரையில், நடப்பு மிரர் சர்க்யூட் மற்றும் டிரான்சிஸ்டர் மற்றும் மோஸ்ஃபெட்டைப் பயன்படுத்தி அதை எவ்வாறு உருவாக்கலாம் என்பது பற்றி விவாதித்தோம். அடிப்படை நடப்பு கண்ணாடியின் சுற்று இரண்டு எளிய செயலில் உள்ள கூறுகள், பிஜேடிகள் மற்றும் மோஸ்ஃபெட்டுகள் அல்லது ஒரு பெருக்கி சுற்று ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படலாம் என்ற போதிலும், வெளியீடு சரியானதல்ல, அதே போல் இது வெளிப்புற விஷயங்களில் சில வரம்புகள் மற்றும் சார்புகளைக் கொண்டுள்ளது. எனவே நிலையான வெளியீட்டைப் பெற, தற்போதைய கண்ணாடி சுற்றுகளில் கூடுதல் நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அடிப்படை நடப்பு மிரர் சுற்று மேம்படுத்துதல்

தற்போதைய மிரர் சர்க்யூட்டின் வெளியீட்டை மேம்படுத்த பல விருப்பங்கள் உள்ளன. தீர்வு ஒன்றில் ஒன்று அல்லது இரண்டு டிரான்சிஸ்டர்கள் பாரம்பரிய இரண்டு டிரான்சிஸ்டர்கள் வடிவமைப்பில் சேர்க்கப்படுகின்றன. அந்த சுற்றுகளின் கட்டுமானம் டிரான்சிஸ்டர்களின் அடிப்படை தற்போதைய பொருத்தமின்மையைக் கடக்க உமிழ்ப்பான் பின்தொடர்பவர் உள்ளமைவைப் பயன்படுத்துகிறது. வெளியீட்டு மின்மறுப்பை சமப்படுத்த வடிவமைப்பு வேறுபட்ட வகையான சுற்று அமைப்பைக் கொண்டிருக்கலாம்.

ஒரு பெரிய சுற்றுக்கு ஒரு பகுதியாக தற்போதைய கண்ணாடியின் செயல்திறனை பகுப்பாய்வு செய்ய மூன்று முதன்மை அளவீடுகள் உள்ளன.

1. முதல் மெட்ரிக் என்பது நிலையான பிழையின் அளவு. இது உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு நீரோட்டங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு. பொதுவான பயன்முறை மற்றும் மின்சாரம் ஆகியவற்றின் நிராகரிப்பு விகிதத்தைக் கட்டுப்படுத்த வேறுபட்ட பெருக்கி ஆதாயத்துடன் வேறுபட்ட ஒற்றை-முடிவு வெளியீட்டு மாற்றத்தின் வேறுபாடு காரணமாக வேறுபாட்டைக் குறைப்பது கடினமான பணியாகும்.

2. அடுத்த மிக முக்கியமான மெட்ரிக் தற்போதைய மூல வெளியீடு மின்மறுப்பாகும் அல்லது வெளியீடு கடத்து. இது மிகவும் முக்கியமானது, ஏனென்றால் தற்போதைய மூலத்தின் போது இது மீண்டும் ஒரு கட்டத்தை பாதிக்கிறது. இது வெவ்வேறு சூழ்நிலைகளில் பொதுவான பயன்முறை ஆதாயத்தையும் பாதிக்கிறது.

3. தற்போதைய கண்ணாடி சுற்றுகளின் நிலையான செயல்பாட்டிற்கு, கடைசி முக்கியமான மெட்ரிக் என்பது உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு முனையங்களில் அமைந்துள்ள மின் ரயில் இணைப்பிலிருந்து வரும் குறைந்தபட்ச மின்னழுத்தங்கள் ஆகும்.

ஆகவே, மேலே உள்ள அனைத்து செயல்திறன் அளவீடுகளையும் கருத்தில் கொண்டு, அடிப்படை நடப்பு மிரர் சர்க்யூட்டின் வெளியீட்டை மேம்படுத்த, பிரபலமான நடப்பு மிரர் நுட்பங்களைப் பற்றி விவாதிப்போம் - வில்சன் தற்போதைய மிரர் சுற்று மற்றும் விட்லர் தற்போதைய மூல சுற்று.

வில்சன் தற்போதைய மிரர் சுற்று

ஜார்ஜ் ஆர். வில்சன் மற்றும் பாரி கில்பர்ட் ஆகிய இரு பொறியியலாளர்களுக்கிடையில் ஒரு சவாலுடன் தொடங்கப்பட்டது. 1967 ஆம் ஆண்டில் ஜார்ஜ் ஆர். வில்சன் இந்த சவாலை வென்றார் என்று சொல்ல தேவையில்லை. ஜார்ஜ் ஆர். வில்சனின் பெயரிலிருந்து, அவர் வடிவமைத்த மேம்பட்ட தற்போதைய கண்ணாடி சுற்று வில்சன் தற்போதைய மிரர் சர்க்யூட் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

வில்சன் தற்போதைய கண்ணாடி சுற்று மூன்று செயலில் உள்ள சாதனங்களைப் பயன்படுத்துகிறது, அவை அதன் உள்ளீட்டில் மின்னோட்டத்தை ஏற்றுக்கொள்கின்றன மற்றும் மின்னோட்டத்தின் சரியான நகலை அல்லது பிரதிபலித்த நகலை அதன் வெளியீட்டிற்கு வழங்குகின்றன.

மேலே உள்ள வில்சன் கரண்ட் மிரர் சர்க்யூட்டில், மூன்று செயலில் உள்ள கூறுகள் உள்ளன, அவை பிஜேடிக்கள் மற்றும் ஒற்றை மின்தடை ஆர் 1 ஆகும்.

இரண்டு அனுமானங்கள் இங்கே செய்யப்படுகின்றன - ஒன்று, அனைத்து டிரான்சிஸ்டர்களுக்கும் ஒரே நடப்பு ஆதாயம் உள்ளது, இரண்டாவதாக, T1 மற்றும் T2 இன் சேகரிப்பான் நீரோட்டங்கள் சமமாக இருக்கும், ஏனெனில் T1 மற்றும் T2 பொருந்தும் மற்றும் ஒரே டிரான்சிஸ்டர். எனவே

I _C1 = I _C2 = I _C.

இது அடிப்படை மின்னோட்டத்திற்கும் பொருந்தும், I _B1 = I _B2 = I _B.

டி 3 டிரான்சிஸ்டரின் அடிப்படை மின்னோட்டத்தை தற்போதைய ஆதாயத்தால் எளிதாக கணக்கிட முடியும், அதாவது

I _B3 = I _C3 / β… (1)

மற்றும் T3 இன் உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டம் இருக்கும்

I _B3 = ((β + 1) / β) I _C3 … (2)

மேலே உள்ள திட்டவட்டத்தைப் பார்த்தால், T3 உமிழ்ப்பான் முழுவதும் உள்ள மின்னோட்டமானது T2 இன் சேகரிப்பாளரின் தற்போதைய மற்றும் T1 & T2 இன் அடிப்படை நீரோட்டங்களின் கூட்டுத்தொகையாகும். எனவே, I _E3 = I _C2 + I _B1 + I _B2

இப்போது, ​​மேலே விவாதிக்கப்பட்டபடி, இதை மேலும் மதிப்பீடு செய்யலாம்

I _E3 = I _C + I _B + I _B I _E3 = I _C + 2I _B.

எனவே, I _E3 = (1+ (2 / β)) I _C.

(2) இன் படி I _E3 ஐ மாற்றலாம்

((β + 1) / β)) I _C3 = (1+ (2 / β)) I _C.

கலெக்டர் மின்னோட்டத்தை இவ்வாறு எழுதலாம், I _C = ((1+ β) / (β + 2)) I _C3 … (3)

மீண்டும் திட்டத்தின் படி மின்னோட்டத்தின் மூலம்

மேலே உள்ள சமன்பாடு உள்ளீட்டு மின்தடையுடன் தற்போதைய மூன்றாவது டிரான்சிஸ்டர் சேகரிப்பாளர்களுக்கு இடையிலான உறவை வரையலாம். எப்படி? 2 / (β (β + 2)) << 1 என்றால் I _C3 ≈ I _R1. டிரான்சிஸ்டர்களின் அடிப்படை-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் 1V க்கும் குறைவாக இருந்தால் வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தையும் எளிதாக கணக்கிட முடியும்.

நான் _{சி 3} ≈ நான் _{, R1} = (வி ₁ - வி _BE2 - வி _BE3) / ஆர் ₁

எனவே, சரியான மற்றும் நிலையான வெளியீட்டு மின்னோட்டத்திற்கு, R ₁ மற்றும் V ₁ சரியான மதிப்புகளில் இருக்க வேண்டும். சுற்று நிலையான மின்னோட்ட மூலமாக செயல்பட, R1 ஐ நிலையான மின்னோட்ட மூலத்துடன் மாற்ற வேண்டும்.

வில்சன் கரண்ட் மிரர் சர்க்யூட்டை மேம்படுத்துதல்

மற்றொரு டிரான்சிஸ்டரைச் சேர்ப்பதன் மூலம் சரியான துல்லியத்தைப் பெற வில்சன் தற்போதைய கண்ணாடி சுற்று மேலும் மேம்படுத்தப்படலாம்.

மேலே உள்ள சுற்று என்பது வில்சன் தற்போதைய கண்ணாடி சுற்றுகளின் மேம்படுத்தப்பட்ட பதிப்பாகும். நான்காவது டிரான்சிஸ்டர் டி 4 சுற்றுக்கு சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. கூடுதல் டிரான்சிஸ்டர் டி 4 டி 1 மற்றும் டி 2 இன் கலெக்டர் மின்னழுத்தத்தை சமப்படுத்துகிறது. T1 இன் கலெக்டர் மின்னழுத்தம் V _BE4 க்கு சமமான _{தொகையால் உறுதிப்படுத்தப்படுகிறது}. இது வரையறுக்கப்பட்டதாகிறது

மேலும் T1 மற்றும் T2 க்கு இடையிலான மின்னழுத்த வேறுபாடுகளை உறுதிப்படுத்தவும்.

வில்சன் தற்போதைய மிரர் நுட்பத்தின் நன்மைகள் மற்றும் வரம்பு

பாரம்பரிய அடிப்படை நடப்பு மிரர் சுற்றுடன் ஒப்பிடுகையில் தற்போதைய கண்ணாடி சுற்றுக்கு பல நன்மைகள் உள்ளன.

1. அடிப்படை நடப்பு கண்ணாடி சுற்று விஷயத்தில், அடிப்படை மின்னோட்ட பொருத்தமின்மை ஒரு பொதுவான சிக்கலாகும். இருப்பினும், இந்த வில்சன் தற்போதைய கண்ணாடி சுற்று கிட்டத்தட்ட அடிப்படை தற்போதைய இருப்பு பிழையை நீக்குகிறது. இதன் காரணமாக, உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தைப் போல வெளியீட்டு மின்னோட்டம் துல்லியமாக உள்ளது. இது மட்டுமல்லாமல், T3 இன் அடிப்பகுதியில் இருந்து T1 முழுவதும் எதிர்மறையான பின்னூட்டத்தின் காரணமாக சுற்று மிக உயர்ந்த வெளியீட்டு மின்மறுப்பைப் பயன்படுத்துகிறது.
2. மேம்படுத்தப்பட்ட வில்சன் தற்போதைய கண்ணாடி சுற்று 4 டிரான்சிஸ்டர் பதிப்புகளைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்படுகிறது, எனவே இது உயர் நீரோட்டங்களில் செயல்படுவதற்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
3. வில்சன் தற்போதைய கண்ணாடி சுற்று உள்ளீட்டில் குறைந்த மின்மறுப்பை வழங்குகிறது.
4. இதற்கு கூடுதல் சார்பு மின்னழுத்தம் தேவையில்லை, அதை உருவாக்க குறைந்தபட்ச ஆதாரங்களும் தேவை.

வில்சன் தற்போதைய மிரரின் வரம்புகள்:

1. வில்சன் தற்போதைய கண்ணாடி சுற்று அதிகபட்ச உயர் அதிர்வெண்ணுடன் சார்புடையதாக இருக்கும்போது எதிர்மறை பின்னூட்ட வளைய அதிர்வெண் பதிலில் உறுதியற்ற தன்மையை ஏற்படுத்துகிறது.
2. அடிப்படை இரண்டு டிரான்சிஸ்டர் தற்போதைய கண்ணாடி சுற்றுடன் ஒப்பிடும்போது இது அதிக இணக்க மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டுள்ளது.
3. வில்சன் தற்போதைய கண்ணாடி சுற்று வெளியீடு முழுவதும் சத்தத்தை உருவாக்குகிறது. இது வெளியீட்டு மின்மறுப்பை எழுப்புகிறது மற்றும் சேகரிப்பாளரின் மின்னோட்டத்தை நேரடியாக பாதிக்கும் பின்னூட்டத்தின் காரணமாகும். சேகரிப்பாளரின் தற்போதைய ஏற்ற இறக்கமானது வெளியீட்டில் சத்தங்களை பங்களிக்கிறது.

வில்சன் தற்போதைய மிரர் சுற்றுக்கான நடைமுறை எடுத்துக்காட்டு

இங்கே வில்சன் தற்போதைய கண்ணாடி புரோட்டியஸைப் பயன்படுத்தி உருவகப்படுத்தப்படுகிறது.

மூன்று செயலில் உள்ள கூறுகள் (பிஜேடி) சுற்றமைப்பு செய்ய பயன்படுத்தப்படுகின்றன. BJT கள் அனைத்தும் 2N2222, ஒரே விவரக்குறிப்புகள். Q2 சேகரிப்பான் முழுவதும் மின்னோட்டத்தை மாற்ற பானை தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது, இது Q3 சேகரிப்பாளரை மேலும் பிரதிபலிக்கும். வெளியீட்டு சுமைக்கு, 10 ஓம்ஸ் மின்தடை தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது.

வில்சன் தற்போதைய மிரர் நுட்பத்திற்கான உருவகப்படுத்துதல் வீடியோ இங்கே-

வீடியோவில், Q2 இன் சேகரிப்பான் முழுவதும் திட்டமிடப்பட்ட மின்னழுத்தம் Q3 சேகரிப்பான் முழுவதும் பிரதிபலிக்கிறது.

விட்லர் கரண்ட் மிரர் டெக்னிக்

மற்றொரு சிறந்த தற்போதைய கண்ணாடி சுற்று என்பது பாப் விட்லரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட விட்லர் தற்போதைய மூல சுற்று ஆகும்.

சுற்று இரண்டு பிஜேடி டிரான்சிஸ்டர்களைப் பயன்படுத்தி அடிப்படை தற்போதைய கண்ணாடி சுற்றுக்கு சமமானதாகும். ஆனால் வெளியீட்டு டிரான்சிஸ்டரில் ஒரு மாற்றம் உள்ளது. வெளியீட்டு டிரான்சிஸ்டர் மிதமான மின்தடை மதிப்புகளை மட்டுமே பயன்படுத்தி வெளியீட்டில் குறைந்த நீரோட்டங்களை வழங்க உமிழ்ப்பான் சிதைவு மின்தடையத்தைப் பயன்படுத்துகிறது.

விட்லர் தற்போதைய மூலத்தின் பிரபலமான பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டுகளில் ஒன்று uA741 செயல்பாட்டு பெருக்கி சுற்று.

கீழேயுள்ள படத்தில், விட்லர் தற்போதைய மூல சுற்று காட்டப்பட்டுள்ளது.

சுற்று இரண்டு டிரான்சிஸ்டர்கள் T1 & T2 மற்றும் இரண்டு மின்தடையங்கள் R1 & R2 ஆகியவற்றை மட்டுமே கொண்டுள்ளது. சுற்று இரண்டு டிரான்சிஸ்டர்கள் தற்போதைய கண்ணாடி சுற்றுக்கு R2 இல்லாமல் உள்ளது. ஆர் 2 டி 2 உமிழ்ப்பான் மற்றும் தரையுடன் தொடரில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த உமிழ்ப்பான் மின்தடை T1 உடன் ஒப்பிடும்போது T2 முழுவதும் மின்னோட்டத்தை திறம்பட குறைக்கிறது. இந்த மின்தடையின் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்த வீழ்ச்சியால் இது செய்யப்படுகிறது, இந்த மின்னழுத்த வீழ்ச்சி வெளியீட்டு டிரான்சிஸ்டரின் அடிப்படை-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தத்தை குறைக்கிறது, இது T2 முழுவதும் கலெக்டர் மின்னோட்டத்தை மேலும் குறைக்கிறது.

விட்லர் தற்போதைய மிரர் சுற்றுக்கான வெளியீட்டு மின்மறுப்பை பகுப்பாய்வு செய்தல் மற்றும் பெறுதல்

டி 1 மின்னோட்டத்துடன் ஒப்பிடுகையில் டி 2 முழுவதும் மின்னோட்டம் குறைக்கப்படுவதாக முன்னர் குறிப்பிட்டது போல, இது கேடென்ஸ் ஸ்பைஸ் உருவகப்படுத்துதல்களைப் பயன்படுத்தி மேலும் சோதிக்கப்படலாம் மற்றும் பகுப்பாய்வு செய்யலாம். கீழேயுள்ள படத்தில் விட்லர் சுற்று கட்டுமானம் மற்றும் உருவகப்படுத்துதல்களைப் பார்ப்போம்,

சுற்று கேடென்ஸ் பிஸ்பைஸில் கட்டப்பட்டுள்ளது. ஒரே விவரக்குறிப்பைக் கொண்ட இரண்டு டிரான்சிஸ்டர்கள் சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இது 2N2222 ஆகும். தற்போதைய ஆய்வுகள் Q2 மற்றும் Q1 சேகரிப்பான் முழுவதும் தற்போதைய சதித்திட்டத்தைக் காட்டுகின்றன.

உருவகப்படுத்துதல் கீழே உள்ள படத்தில் காணலாம்.

மேலே உள்ள படத்தில், Q1 உடன் ஒப்பிடும்போது Q1 இன் சேகரிப்பான் மின்னோட்டமான சிவப்பு சதி குறைகிறது.

சுற்றுக்கு அடிப்படை-உமிழ்ப்பான் சந்தி முழுவதும் கே.வி.எல் (கிர்ச்சோஃப்பின் மின்னழுத்த சட்டம்) பயன்படுத்துதல், V _BE1 = V _BE2 + I _E2 R ₂ V _BE1 = V _BE2 + (β + 1) I _B2 R ₂

Trans ₂ வெளியீட்டு டிரான்சிஸ்டருக்கானது. உருவகப்படுத்துதல் வரைபடத்தில் தற்போதைய சதி இரண்டு டிரான்சிஸ்டர்களில் உள்ள மின்னோட்டம் வேறுபட்டது என்பதை தெளிவாகக் காண்பிப்பதால் இது உள்ளீட்டு டிரான்சிஸ்டரிலிருந்து முற்றிலும் மாறுபட்டது.

வரையறுக்கப்பட்ட over மீறப்பட்டால் மற்றும் I _C1 ஐ I _{IN ஆகவும்}, I _C2 ஐ I _{OUT ஆகவும்} மாற்றினால், மேலே உள்ள சூத்திரத்திலிருந்து இறுதி சூத்திரத்தை வரையலாம். எனவே,

விட்லர் தற்போதைய மூலத்தின் வெளியீட்டு எதிர்ப்பை அளவிட, சிறிய-சமிக்ஞை சுற்று ஒரு பயனுள்ள விருப்பமாகும். கீழேயுள்ள படம் விட்லர் தற்போதைய மூலத்திற்கு சமமான சிறிய சமிக்ஞை சுற்று ஆகும்.

சுற்றுக்கு வெளியீட்டு எதிர்ப்பை அளவிட தற்போதைய ஐக்ஸ் சுற்று முழுவதும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எனவே, ஓம்ஸ் சட்டம் படி, வெளியீடு எதிர்ப்பு உள்ளது

Vx / Ix

வெளியீடு எதிர்ப்பு, அது is-, R2 இடது மைதானத்திற்கு வெளியில் சென்று கிர்சாஃப் சட்டத்தை பயன்படுத்துவதன் மூலம் கண்டறிய முடியும்

மீண்டும், கிர்ச்சோப்பின் மின்னழுத்த சட்டத்தை ஆர் 2 தரையில் உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தின் தரையில் பயன்படுத்துதல், V _X = I _X (R ₀ + R ₂) + I _b (R ₂ - βR ₀)

இப்போது, ​​மதிப்பை மாற்றுவது, விட்லர் கரண்ட் மிரர் சர்க்யூட்டின் வெளியீட்டு எதிர்ப்பைப் பெறுவதற்கான இறுதி சமன்பாடு

எனவே வில்சன் மற்றும் விட்லர் நடப்பு மிரர் நுட்பங்களை அடிப்படை நடப்பு மிரர் சர்க்யூட்டின் வடிவமைப்புகளை மேம்படுத்த பயன்படுத்தலாம்.