Oscillators and Feedback Amplifier MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Oscillators and Feedback Amplifier - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही उत्तर है: 2) एक परिपथ जो बिना किसी इनपुट के गैर-साइनसोइडल तरंग उत्पन्न करता है, उसे रैखिक दोलक कहा जाता है।

व्याख्या:

1. रैखिक दोलक (विकल्प 1 - सत्य)

   • साइनसोइडल तरंगरूप (जैसे, साइन तरंगें) उत्पन्न करते हैं।

   • उदाहरण: LC दोलक (हार्टले, कोलपिट्स), RC दोलक (वीन ब्रिज, फेज शिफ्ट)।

2. गैर-रैखिक दोलक (विकल्प 2 - असत्य)

   • गैर-साइनसोइडल तरंगरूप (जैसे, वर्ग, त्रिकोण, आरादंत तरंगें) उत्पन्न करते हैं।

   • रैखिक दोलक नहीं कहलाते हैं—इन्हें विश्राम दोलक या बहुकंपक कहा जाता है।

3. आवृत्ति निर्धारण (विकल्प 3 - सत्य)

   • दोलक आवृत्ति RC (प्रतिरोधक-संधारित्र) या LC (प्रारंभक-संधारित्र) नेटवर्क पर निर्भर करती है।

4. बहुकंपक (विकल्प 4 - सत्य)

   • वर्ग तरंगों, स्पंदों, या अन्य गैर-साइनसोइडल संकेतों को उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है।

   • उदाहरण: अस्थिर, मोनोस्टेबल और बिस्टेबल बहुकंपक।

अवधारणा:

कोलपिट्स ऑसिलेटर LC ऑसिलेटर का एक प्रकार है जिसका उपयोग उच्च-आवृत्ति ज्यावक्रीय दोलनों को उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, विशेष रूप से RF अनुप्रयोगों में।

यह LC समानांतर अनुनाद के सिद्धांत पर काम करता है और इसकी दोलन आवृत्ति निर्धारित करने के लिए संधारित्र और प्रेरकों के संयोजन का उपयोग करता है।

व्याख्या:

कथन 3 में दी गई सूत्र जिस तरह से व्यक्त किया गया है, वह गलत है।

दोलन की सही आवृत्ति इस प्रकार दी गई है:

$\omega =\frac{1}{\sqrt{L\cdot C_{eq}}}$, जहाँ $C_{eq}=\frac{C_1{C}_2}{C_1+C_2}$

यह श्रेणी में दो संधारित्रों की समतुल्य धारिता है।

निष्कर्ष:

कोलपिट्स ऑसिलेटर में दोलन आवृत्ति के लिए गलत सूत्र के कारण कथन 3 गलत है।

ऋणात्मक प्रतिपुष्टि प्रवर्धक की अवधारणा:

ऋणात्मक प्रतिपुष्टि एक ऐसी तकनीक है जहाँ आउटपुट सिग्नल के एक भाग को विपरीत कला में इनपुट में वापस खिलाया जाता है ताकि प्रवर्धक के प्रदर्शन में सुधार हो सके। प्रमुख प्रभावों में शामिल हैं:

• लाभ का स्थिरीकरण

• विकृति और शोर में कमी

• इनपुट/आउटपुट प्रतिबाधाओं का नियंत्रण​

Additional Information 

1) आउटपुट में अरैखिक विकृति को कम करता है

• सत्य: ऋणात्मक प्रतिपुष्टि प्रवर्धक की प्रतिक्रिया को रैखिक बनाता है, हार्मोनिक और अंतर्संयोजन विकृति को कम करता है।

2) आउटपुट पर तापमान के प्रभाव को कम करता है

• सत्य: लाभ को स्थिर करके, ऋणात्मक प्रतिपुष्टि प्रवर्धक को घटकों (जैसे, ट्रांजिस्टर β बदलाव) में तापमान भिन्नताओं के प्रति कम संवेदनशील बनाता है।

3) परिपथ में उत्पन्न अवांछित विद्युत संकेतों (शोर) को कम करता है

• सत्य: प्रतिपुष्टि आंतरिक रूप से उत्पन्न शोर (जैसे, तापीय शोर, गुंजन) को उसी कारक से दबा देती है जिससे विकृति होती है।

4) प्रवर्धक की बैंडविड्थ को कम करता है

• असत्य (सही उत्तर):

  • ऋणात्मक प्रतिपुष्टि आवृत्ति प्रतिक्रिया के लिए लाभ का व्यापार करके बैंडविड्थ बढ़ाती है।

  • लाभ-बैंडविड्थ उत्पाद (GBW) स्थिर रहता है: कम मध्य बैंड लाभ → उच्च कटऑफ आवृत्ति।

• वह ट्रांजिस्टर प्रवर्धक जिसमें संग्राहक धारा AC सिग्नल के पूरे चक्र के लिए प्रवाहित होती है, वर्ग A प्रवर्धक कहलाता है।
• वह ट्रांजिस्टर प्रवर्धक जिसमें संग्राहक धारा AC सिग्नल के अर्ध चक्र के लिए प्रवाहित होती है, वर्ग B प्रवर्धक कहलाता है।
• वह ट्रांजिस्टर प्रवर्धक जिसमें संग्राहक धारा AC सिग्नल के अर्ध चक्र से कम के लिए प्रवाहित होती है, वर्ग C प्रवर्धक कहलाता है।

आभासी भू-सम्पर्कन की अवधारणा:

• अप्रतिलोमक और प्रतिलोमक निवेश टर्मिनलों के बीच अंतर निवेश वोल्टेज Vid अनिवार्य रूप से शून्य है।
• इसका कारण यह है कि भले ही निर्गम वोल्टेज कुछ वोल्ट हो, ऑप-एम्प के बड़े खुला-पाश लाभ के कारण, निवेश टर्मिनलों पर अंतर वोल्टेज Vid लगभग शून्य है।

जहां Vid विभेदी वोल्टेज है, Vin1 अप्रतिलोमक वोल्टेज है, Vin2 प्रतिलोमक वोल्टेज है।

यदि निर्गम वोल्टेज 10 V और A है, अर्थात खुला-पाश लाभ 104 है,

V out = A Vid

Vid = V out / A

= 10 / 104

= 1 mV.

इसलिए शून्य मान लिए गए परिपथ का विश्लेषण करने के लिए Vid बहुत छोटा है।

Vid = Vin1 - Vin2

(Vin1 - Vin2) = V out / A

= V out / ∞ = 0

गणना:

परिपथ आरेख:

ऑप-एम्प के दो टर्मिनल अर्थात; प्रतिलोमक टर्मिनल और अप्रतिलोमक टर्मिनल समविभव पर हैं।

नोड 1Vpp, पर KCL लगाने पर

$\frac{1V_{pp}-0}{10k}+\frac{1V_{pp}-V_0}{100k}=0$

$\frac{10V_{pp}+1V_{pp}-V_0}{100K}=0$

$11V_{pp}-V_0=0$

बंध-लूप लाभ निवेश से निर्गम के अनुपात से दिया जाता है।

इसलिए, बंद-लूप वोल्टेज लाभ निम्न द्वारा दिया जाता है,

$\frac{V_0}{V_{pp}}=11$

बार्कहॉसन स्थिरता मानदंड

बार्कहॉसन स्थिरता मानदंड एक गणितीय आवश्यकता है जिसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिकी में एक रैखिक विद्युतीय परिपथ दोलन कर सकता है या नहीं के संबंध में भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है।

इसे सामान्यतः विद्युत दोलक की अभिकल्पना के साथ-साथ सामान्य ऋणात्मक पुन:निवेश वाले परिपथ जैसे कि ओपी-एएमपीएस को दोलन से बचाने के लिए उपयोग किया जाता है।

बार्कहॉसन का मानदंड दोलन के लिए आवश्यक है किन्तु यह एक पर्याप्त स्थिति (शर्त) नहीं है। 

दोलन के लिए बार्कहॉसन की शर्तें:

इसमें कहा गया है कि यदि 'A' परिपथ में प्रवर्धक तत्व लब्धि है तथा β(s) पुन:निवेश पथ अंतरण फलन है, इसलिए βA परिपथ के पुन:निवेश पाश के चारों ओर पाश लब्धि होगी, परिपथ केवल आवृत्तियों पर स्थिर अवस्था दोलनों का संरक्षण करेगा जिसके लिए:

1. पाश लब्धि पूर्ण परिमाण में एक के बराबर है, जिसका अर्थ है कि |βA| = 1 होगा। ​
2. पाश के माध्यम से कला विस्थापन या तो शून्य होगा या यह 2π का पूर्णांक गुणक होगा।

Important Points

RC कला विस्थापन दोलित्र:

• इसमें RC संयोजनों के तीन संयोजन होते हैं, जिनमें से प्रत्येक 60° कला विस्थापन प्रदान करता है, इस प्रकार कुल 180° कला विस्थापन होता है।
• RC दोलित्र का उपयोग कम या ध्वनि-आवृत्ति सिग्नल उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। इसलिए उन्हें ध्वनि-आवृत्ति दोलित्र के रूप में भी जाना जाता है।

दोलन की आवृत्ति निम्न द्वारा दी गई है:

$f=\frac{1}{2\pi RC\sqrt{6}}Hz$ 

गणना:

दिया गया है, f = 1000 kHz

$C=\frac{1}{\sqrt{6}\pi }pF$

${10}^6=\frac{1}{2\pi R\times \frac{1}{\sqrt{6}\pi }\times {10}^{-12}\times \sqrt{6}}$

$R=\frac{1}{2\times {10}^{-12}\times {10}^6}$

R = 500 kΩ 

चरण बदलाव दोलित्र:

• चरण बदलाव दोलित्र एक रैखिक इलेक्ट्रोनिक परिपथ है जो साइन तरंग आउटपुट का उत्पादन करता है।
• इसमें एक इनवर्टिंग परिवर्धक तत्व होता है जैसे कि उस चरण शिफ्ट नेटवर्क के माध्यम से इसके इनपुट के लिए आउटपुट प्रतिक्रिया के साथ एक एक ट्रांजिस्टर या ऑप-एम्प, जो एक लैडर नेटवर्क में प्रतिरोधों और संधारित्रों से युक्त होता है।
• प्रतिक्रिया नेटवर्क धनात्मक प्रतिक्रिया देने के लिए दोलन आवृत्ति पर 1800 द्वारा प्रवर्धक आउटपुट के चरण को स्थानांतरित करता है।

वेन ब्रिज दोलित्र:

• वेन ब्रिज दोलित्र दो RC नेटवर्क का उपयोग करता है जो एक साइनसॉइडल दोलित्र का उत्पादन करने के लिए एक साथ जुड़ा हुआ है।
• वेन ब्रिज दोलित्र एक प्रतिक्रिया परिपथ का उपयोग करता है जिसमें एक श्रेणी RC परिपथ से जुड़ा होता है जो समान आवृत्ति के एक समान RC के साथ जुड़ा होता है जो परिपथ की आवृत्ति के आधार पर एक चरण विलंब या चरण अग्रिम का उत्पादन करता है।
• अनुनादी आवृत्ति पर, चरण बदलाव 00 है।

क्लैप दोलित्र:

• क्लैप दोलित्र एक LC दोलित्र है जो दोलित्र आवृत्ति को सेट करने के लिए एक प्रारंभ करनेवाला और तीन संधारित्रों के एक विशेष संयोजन का उपयोग करता है।
• क्लैप को अक्सर एक कोलपिटस दोलित्र के रूप में तैयार किया जाता है जिसमें प्रारंभ करनेवाला के साथ श्रेणी में एक अतिरिक्त संधारित्र रखा जाता है।
•  यह रैखिक या हार्मोनिक दोलित्रों के तहत आता है, जो साइन लहर का उत्पादन करता है।
• क्लैप दोलित्र भी L, C तत्वों और एक ट्रांजिस्टर या ऑप-एम्प युक्त चरण बदलाव दोलित्र का एक प्रकार है, इसलिए यह चरण बदलाव प्रदान करता है।

विश्रांति दोलित्र:

• एक विश्रांति दोलित्र एक अरेखीय विद्युत दोलित्र परिपथ है जो एक त्रिकोण तरंग या वर्ग तरंग जैसे नॉनसाइनसॉइडल दोहराव उत्पादन संकेतों का उत्पादन करता है।
• विश्रांति दोलित्र का उपयोग आम तौर पर कम-आवृत्ति संकेतों के उत्पादन के लिए किया जाता है।
• ये दोलित्र अपने आउटपुट में कोई चरण शिफ्ट प्रदान नहीं करेंगे
• विश्रांति दोलित्र के उदाहरण अस्थिर बहुकंपक, प्रतिधावन या प्रसर्प दोलित्र आदि हैं।

फीडबैक प्रवर्धन गुणांक $A_f=\frac{A}{1+A\beta }$ के द्वारा दिया गया है।

जहाँ A खुले लूप का लाभ होता है और βA लूप का लाभ होता है।

जैसे-जैसे फीडबैक बढ़ता है, लाभ कम होता है जिसके फलस्वरूप बैंडविड्थ बढ़ती है।

प्रवर्धक में ऋणात्मक फीडबैक का कारण निम्न है

1. यह लाभ को कम कर देता है और लाभ में स्थिरता बढ़ती है

2. निरंतर लाभ वाले बैंडविड्थ के गुणनफल को बनाए रखने के लिए यह बैंडविड्थ को बढ़ाता है

3. यह प्रवर्धक में विरूपण और शोर को कम करता है

काल्पिट्स दोलित्र​:

• काल्पिट्स दोलित्र टैंक परिपथ में दो प्रेरक और एक विभक्त संधारित्र से मिलकर बना होता है।
• काल्पिट्स दोलित्र की प्रतिक्रिया प्रणाली में केंद्र टैप के साथ एक संधारित्र का उपयोग किया जाता है।
• इसका उपयोग बहुत उच्च आवृत्तियों के साथ ज्यावक्रीय आउटपुट सिग्नल के उत्पादन के लिए किया जाता है।

RC फेज शिफ्ट दोलित्र:

RC फेज शिफ्ट दोलित्र का परिपथ आरेख नीचे दिखाया गया है:

उपरोक्त फेज शिफ्ट दोलित्र द्वारा उत्पन्न आवृत्ति निम्न द्वारा दी जाती है:

$f=\frac{1}{2\pi RC\sqrt{6}}$

वेन ब्रिज दोलित्र:

वेन ब्रिज दोलित्र का परिपथ आरेख नीचे दिखाया गया है:

दोलन की आवृत्ति नीचे दी गई है:

${\omega }_o=\frac{1}{RC}$

$f_o=\frac{1}{2\pi RC}$

सही उत्तर विकल्प 4 है। 

संकल्पना:

A. हार्टले का दोलित्र- II. LC समस्वरित परिपथ 

व्याख्या: हार्टले का दोलित्र एक विद्युत दोलित्र परिपथ है जिसमें दोलन आवृत्ति एक LC (प्रेरक-संधारित्र) टैंक परिपथ द्वारा निर्धारित की जाती है। उपयोग किए गए प्रेरक और धारिता के मूल्यों के आधार पर आवृत्ति को समायोजित किया जा सकता है।

B. क्रिस्टलीय दोलित्र - III. अत्यधिक स्थायित्व

व्याख्या: एक क्रिस्टलीय दोलित्र आवृत्ति नियंत्रण के लिए क्वार्ट्ज क्रिस्टल का उपयोग करता है और क्वार्ट्ज क्रिस्टल के उच्च Q-कारक के कारण उत्कृष्ट आवृत्ति स्थिरता प्रदान करता है। यह अन्य दोलित्र परिपथ की तुलना में क्रिस्टलीय दोलित्र को अधिक स्थिर बनाता है।

C. वीन सेतु दोलित्र  I. दो चरणों वाला RC युग्मित प्रवर्धक

व्याख्या: वीन सेतु दोलित्र ज्यावक्रीय दोलन उत्पन्न करने के लिए RC (प्रतिरोधी-संधारित्र) नेटवर्क के साथ एक प्रतिपुष्टि परिपथ का उपयोग करता है। इसके डिज़ाइन में दो-चरण RC युग्मित प्रवर्धक शामिल हो सकता है और इसका उपयोग अक्सर श्रव्य आवृत्तियों को उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

अवधारणा :

ऋणात्मक पुन:निवेश परिपथ:

पुन:निवेश प्रवर्धन कारक निम्न द्वारा दिया गया है:

 Af = $\frac{A_o}{1+A_o\beta }$

जहाँ,

Ao खुला-लूप लाभ है

A_oβ लूप लाभ है।

व्याख्या :

प्रवर्धक में ऋणात्मक पुन:निवेश के निम्न कारण है:

• लाभ को कम करता है और G में स्थिरता बढ़ाता है।
• निरंतर लाभ-बैंडविड्थ उत्पाद बनाए रखने के लिए बैंडविड्थ बढ़ाता है
• प्रवर्धक में विरूपण और शोर को कम करता है
• सिग्नल-से-शोर अनुपात प्रभावित नहीं होता है।
• एक प्रवर्धक के वोल्टेज लाभ (Av) को आउटपुट वोल्टेज और इनपुट वोल्टेज के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।

Av = Vo/Vin

यहाँ, V_o एक प्रवर्धक का आउटपुट वोल्टेज है और V एक प्रवर्धक का इनपुट वोल्टेज है।

• एक ऋणात्मक पुन:निवेश प्रवर्धक में, बंद-लूप वोल्टेज लाभ इस प्रकार दिया जाता है

          Av = Vo / Vin = 1/(1+Aoβ)

यहाँ, β = पुन:निवेश कारक,

Ao = प्रवर्धक का खुला-लूप लाभ।

• यह अभिव्यक्ति स्पष्ट रूप से दिखाती है कि ऋणात्मक पुन:निवेश शुरू करने से बंद-लूप वोल्टेज लाभ कम हो गया है।
• हम जानते हैं कि लाभ और बैंडविड्थ का गुणनफल व्युत्क्रमानुपाती होता है इसलिए यहां प्रवर्धक की बैंडविड्थ बढ़ जाएगी;

( लाभ × बैंडविड्थ = 0.35)

• एक ऋणात्मक पुन:निवेश प्रवर्धक धारा लाभ को कम करता है ।

• क्रिस्टल दोलक की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक इसकी आवृत्ति स्थिरता है क्योंकि इसमें भार स्थितियों के तहत एक निरंतर आवृत्ति उत्पादन प्रदान करने की क्षमता होती है।
• क्रिस्टल दोलक की स्थिरता इसके गुणवत्ता कारक या Q से इसकी निकटता से संबंधित है।
• उच्च-Q वाला क्रिस्टल दोलक स्थिर आवृत्ति पर दोलन करेगा क्योंकि यह दोलन का उत्पादन केवल तभी करता है जब यह इसकी प्रतिध्वनि आवृत्ति के करीब होता है।
• एक क्रिस्टल दोलक के लिए एक विशिष्ट Q 104 से 106 तक होता है।

महत्वपूर्ण बिंदु:

• क्रिस्टल दोलक का क्रिस्टल आमतौर पर क्वार्ट्ज सामग्री से बना होता है और उच्च स्तर की आवृत्ति स्थिरता और सटीकता प्रदान करता है।
• यह एक दाबविद्युत क्रिस्टल का उपयोग करता है और जब एक क्रिस्टल में एक AC वोल्टेज लागू किया जाता है तो यह आपूर्ति वोल्टेज की आवृत्ति पर कंपन करना शुरू कर देता है इस प्रभाव को दाबविद्युत प्रभाव के रूप में जाना जाता है और जो क्रिस्टल इस प्रभाव को प्रदर्शित करता है उसे दाबविद्युत क्रिस्टल के रूप में जाना जाता है।
• इसके विपरीत, जब इन क्रिस्टलों को कंपन करने के लिए यांत्रिक तनाव के तहत रखा जाता है, तो वे एक AC वोल्टेज का उत्पादन करते हैं।