Sunday, April 8, 2018

ඉලෙක්ට්‍රෝනික්ස් IV (Electronics) - 8

කොමන් එමිටර් වින්‍යාසයේ යෙදීම්

මෙතෙක් පොදුවේ බයිපෝලර් ට්‍රාන්සිස්ටර් ගැන ඉගෙන ගත්තත්, ට්‍රාන්සිස්ටරයක් ප්‍රායෝගිකව භාවිතා කරන ආකාරය හා එම සැලසුම් කිරීම සිදු කරන ආකාරය ගැන මෙතැන් සිට බලමු. ට්‍රාන්සිස්ටරයක් කුමන හෝ අරමුණකින් යොදා ගැනීමේදී අනිවාර්යෙන්ම වින්‍යාස 3න් එකක් යොදා ගැනීමට සිදු වෙනවානෙ. එහිදී අතිශය බහුලව යොදා ගන්නා කොමන් එමිටර් වින්‍යාසය නිසා, එම වින්‍යාසය ගැන මුලින්ම සලකා බලමු. පෙරත් සඳහන් කළ පරිදි වර්ධකයක් හා ස්විචයක් ලෙස ට්‍රාන්සිස්ටර් භාවිතාව මූලිකව දෙයාකාරයකින් භාවිතා කළ හැකි නිසා, මෙම වින්‍යාසයෙන් ස්විචයක් හා වර්ධකයක් ලෙස සැලසුම් කරන ආකාර ගණනාවක් දෙසම වෙන වෙනම සවිස්තරාත්මකව මෙතැන් සිට අධ්‍යනය කරමු.

වර්ධක පරිපථ

ට්‍රාන්සිස්ටරයක් ගෙන එහි බේසයට ඉන්පුට් සංඥාව ඇතුලු කර, කලෙක්ටරයෙන් අවුට්පුට් සංඥාව ලබා ගෙන එමිටරය පොදු අග්‍රය ලෙස තබා ගත් පලියට ට්‍රාන්සිස්ටරය ක්‍රියාත්මක නොවන බව ඔබ දනී. එම ට්‍රාන්සිස්ටරය අප මින් පෙර උගත් ක්‍රමයකින් බයස් කළ යුතුය. අප මූලික බයස් ක්‍රම 3ක් ඉගෙන ගත්තානෙ.
NPN ට්‍රාන්සිස්ටරයක් යොදා ගෙන තනි ට්‍රාන්සිස්ටරයේ වර්ධක පරිපථයක් නිර්මාණය කරමු මයික් එකකින් එ දුර්වල සංඥා වර්ධනය කිරීමට. ෆික්ස්ඩ් බයස් ක්‍රමය භාවිතා කරමු

පළමුව අපට සිදු වෙනවා කුමන වර්ගයේ මයික් එකක් භාවිතා කරනවාද කියා තීරණය කිරීමට. ඉලෙක්ට්‍රෙට්, කන්ඩෙන්සර්, ඩයිනමික් ආදී ලෙස විවිධ වර්ගයේ මයික් තිබෙනවානෙ. මේ අවස්ථාවේදී ඩයිනමික් වර්ගයේ මයික් එකක් (රිබන් මයික් එකක්) යොදා ගන්නේ යැයි සිතමු. කැපෑසිටර් මයික් එකක් මෙම පරිපථය සඳහා භාවිතා කළ නොහැකිය (ඒ සඳහා කුඩා වෙනස්කමක් සිදු කිරීමට වේ; ඒ ගැන පසුවට විමසමු).
 
සෑම උපාංගයකම ශ්‍රේණිගත අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයක් තිබෙනවා. ඉතිං, ඔබ තෝරා ගත් මයික් එකේ එම අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය (“මයික් එකේ ඉම්පීඩන්ස් එක”) ඕම් 200 යැයි ගනිමු. ඇත්තටම කඩයට ගොස් ඔබ රිබන් මයික් එකක් මිල දී ගන්නා විට ඔබට එහි ඉම්පීඩන්ස් අගය තීරණය කිරීමට සිදු වෙනවා. බොහෝ උපාංගවලට/උපකරණවලට මෙන්ම මයික්‍රෆෝනය සඳහාද විස්තර පත්‍රිකා (datasheet) හෙවත් පිලිවිතරයන් (specification) තිබෙන අතර, පහත දැක්වෙන්නේ එවැනි විස්තර පත්‍රිකාවකි. එහි මා රතුපාට රවුමකින් ලකුණු කර තිබෙන්නේ මයික්‍රෆෝනයේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයයි.


දළ වශයෙන් (මයික් එක තුල ඇති කුඩා ට්‍රාන්ස්ෆෝමරයද සහිත) රිබන් මයික් එකකින් මිලිවෝල්ට් 2ක් පමණ වෝල්ටියතාවක් ජනිත වේ යැයි උපකල්පනය කරමු (එය මයික් එකෙන් නිපදවෙන උපරිම වෝල්ටියතාවයි - Vp; එවිට ඒසී සංඥාවේ පීක්-ටු-පීක් වෝල්ටියතාව, Vpp = 4mV පමණ වේ). ඔබ දන්නවා මයික්‍රෆෝනය යනු වෝල්ටියතා ප්‍රභවයක් (voltage source). ට්‍රාන්සිස්ටරයේ බේසය වෙතට යොමු වන්නේ එම විදුලියයි. එම වෝල්ටියතාව යම් සංඥාවකට අනුරූපව ජනනය වන්නක් නිසා එය සංඥා වෝල්ටියතාව (signal voltage) ලෙස හැඳින්වේ.

මයික්‍රෆෝනයද ඇතුලුව සෑම සංඥා (වෝල්ටියතා) ප්‍රභවයක්ම ආකාර දෙකකින් සැලකිය හැකිය. එකක් නම්, පරිපූර්ණ උපාංගයක් ලෙසයි. මෙහිදී අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයක් නැතැයි සැලකේ. අප සාමාන්‍යයෙන් මයික් එක සඳහා භාවිතා කරන සංඛේතයෙන් ඇත්තෙන්ම හඟවන්නේ මෙම පරිපූර්ණ (ideal) මයික් එකයි. දෙවැන්න නම්, ප්‍රායෝගික උපාංගයක් ලෙසයි. එහිදී අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයක් හෙවත් ප්‍රභව ප්‍රතිරෝධයක් පවතී. මෙවැන්නක් ආකෘති ගත කරන්නේ පරිපූර්ණ මයික් එකක් ශ්‍රේණිගත ප්‍රතිරෝධකයක් සමඟයි. මෙම ප්‍රතිරෝධකයෙන් සංඛේතවත් වන්නේ එම උපාංගයේ අභ්‍යන්තරයේ සැඟව පවතින අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයයි.

මයික් එකට කිසිත් සම්බන්ද නැති විට එමඟින් ජනිත වන විදුලි වෝල්ටියතාව පහත වම් රූපයේ ආකාරයට පිහිටයි. මෙවිට අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය හරහා කිසිදු වෝල්ටියතාවක් පිහිටන්නේ නැත. ජනනය වන මුලු වෝල්ටියතාවම අවසාන විවෘත අග්‍ර දෙකෙහි පවතී.


ඕනෑම වෝල්ටියතා උත්පාදකයක/ප්‍රභවයක අග්‍ර දෙක විවෘත විට (එනම්, වෙනත් අධියරයක් ඊට පසුව සම්බන්ද කර නැති විට), මුලු වෝල්ටියතාවම එම අග්‍ර 2 දෙපැත්තේ පිහිටන අතර, ඊට තෙවනින් වෝල්ටියතාව (Thevenin’s voltage - Vth) යැයි කියමු. ඒ අනුව, ඉහත රූපයේ VS = Vth වේ. එහෙත්, මෙම විවෘත අග්‍ර දෙක තවත් අධියරක් (ට්‍රාන්සිස්ටරයක්) හා කනෙක්ට් කරන විට, මෙම තෙවනින් වෝල්ටියතාව මුලුමනින්ම ඊට පසුව ඇති ට්‍රාන්සිස්ටරයට (හෝ වෙනත් උපාංගයකට) ලැබෙන්නේ නැත. ඉන් කොටසක් පමණි ලැබෙන්නේ (VRL). ඒ කියන්නේ තෙවැනින් වෝල්ටියතාව යනු වෝල්ටියතා ප්‍රභවයේ අග්‍ර දෙකෙහි තිබිය හැකි උපරිම වෝල්ටියතා අගයයි.
 
එම විවෘත අග්‍ර දෙක යම් උපාංගයක්/ප්‍රතිරෝධයක් මඟින් සම්බන්ද කළ විට (ඉහත දකුණු පැත්තේ රූපය) එම වෝල්ටියතාව ප්‍රභවයේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය හා සම්බන්ද කළ උපාංගය/ප්‍රතිරෝධය අතර විභව බෙදුම් පරිපථයක සේ ප්‍රතිරෝධ දෙකේ අනුපාතයට සමානුපාතිකව බෙදී යයි. මෙවිට ඇත්තටම ට්‍රාන්සිස්ටරයට ලැබෙන්නේ මයික් එකෙන් නිපදවූ මුලු වෝල්ටියතාවෙන් යම් කොටසක් (VRL) පමණයි නේද? ඉතිරි කොටස මයික් එකේ ඇති අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය විසින් රඳවා ගන්නවා. එසේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය දෙපස රඳවා ගන්නා විදුලියෙන් අපට කිසිදු ප්‍රයෝජනයක් නැත; එය නාස්තියකි. එහෙත් එය අපට එම නාස්තිය මුලුමනින්ම නැති කර දැමිය නොහැකිය; අඩු කර ගත හැකිය.
 
ඒ අනුව, මයික් එකෙන් නිපදවූ වෝල්ටියතාවෙන් වැඩිම ප්‍රමාණයක් පිටතට ගැනීමට නම්, අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයට වඩා විශාල ප්‍රතිරෝධයක් පසුවට සවි කරන උපාංගයේ/ට්‍රාන්සිස්ටර් ඉන්පුට් එකේ තිබිය යුතු වෙනවා. ඒකනේ පෙරත් කිහිප විටකම සඳහන් කළේ පෙර අධියරේ අවුට්පුට් ඉම්පීඩන්ස් එකට වඩා අඩුම ගානේ 10 ගුණයක් වත් පසු අධියරේ ඉම්පුට් ඉම්පීඩන්ස් එක තිබිය යුතුයි කියා.

එසේ වුවත්, 10 ගුණයක්ම ගැනීම අවශ්‍ය නැත; හැකි නම් එය ඊට වඩා ඉහල ගුණයක් (100 ගුණයක්) ගැනීම තවත් හොඳය; අවස්ථාවේ හැටියට එය 5 ගුණයක්, දෙගුණයක්, හෝ එක් ගුණයක් (එනම්, සම්බාදක අගයන් දෙක සමාන අවස්ථාව) වුවද ගත හැකිය. ඉහත දක්වා තිබෙන මයික්‍රෆෝන විස්තර පත්‍රිකාවේ එම අගය අවම වශයෙන් 5 ගුණයක්වත් තිබීම සුදුසු බව නිෂ්පාදකයා විසින්ම ව්‍යංගයෙන් පවසා තිබෙනවා (load impedance > 1000 ලෙස සඳහන් කර ඇත; ඒ කියන්නේ එම මයික් එකේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය වන ඕම් 200 මෙන් 5 ගුණයකි).
 
අප මොහොතකට සිතමු පිටතින් සම්බන්ද කරන උපාංගයේ ප්‍රතිරෝධය මයික් එකේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයට සාපෙක්ෂව ඉතා කුඩා කියා (එවිට උපාංගයේ/භාර ප්‍රතිරෝධය 0 යැයි සැලකිය හැකියි; ඒ කියන්නේ මයික් එකේ අග්‍ර දෙක ෂෝට් කර ඇත). එවිට පථය හරහා ගලා යන ධාරාව විය යුත්තේ, ඕම් නියමය අනුව, සංඥා වෝල්ටියතාව අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයෙන් බෙදූ විට ලැබෙන අගය නේද? එය සංඥා ධාරාව (signal current) ලෙස හැඳින්විය හැකි අතර, විදුලි ධාරාවක් ජනනය වූ නිසා ධාරා ප්‍රභවයක් (current source) ලෙසත් ඒ අනුව මයික් එකක් සැලකිය හැකිය.



මයික් එකේ සංඥා ධාරාව ඉහත රූපයේ ආකාරයට ලබා ගත හැකි අතර, එම ධාරා ප්‍රමාණය තමයි මයික් එකෙන් ලබා ගත හැකි උපරිම ධාරා ප්‍රමාණය. යම් ධාරා ප්‍රභවයකින් ලබා ගත හැකි උපරිම ධාරාව Norton’s current (Ino) යැයි කිව හැකියි. එහෙත් ප්‍රායෝගික භාවිතාවේදී නෝර්ටන් ධාරාවට වඩා අඩු ධාරාවක් තමයි ගලන්නේ. ඊට හේතුව සවි කරන උපාංගයේ ප්‍රතිරෝධය ශූන්‍ය නොවෙයිනෙ. එවිට ධාරාව ගලා යන පථයේ ප්‍රතිරෝධය තවත් වැඩි වී, ඕම් නියමය අනුව, ධාරාව තවත් කුඩා වේ
  
ඉහත විස්තරය අනුව, පසු අධියරේ ඉම්පීඩන්ස් අගය අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයට වඩා 10 ගුණයක් පමණ විශාල වන සේ තැබූ නිසා, සංඥා ධාරාවද 10 ගුණයකින් පමණ අඩු වේ (ධාරාව ගලා යන පථයේ ප්‍රතිරෝධය වැඩි වන විට ධාරාව අඩු වන නිසා). ඒ අනුව, මෙම රිබන් මයික් එකෙන් 2mV/2200Ω = මයික්‍රොඇම්පියර් 0.909 ක් පමණ ට්‍රාන්සිස්ටරයේ බේසය වෙතට ලැබේවි. එහෙත් මෙම තත්වය එසේ වන්නේ පසු අධියරයේ සම්බාදක අගය 10 ගුණයක් වුවොත්නෙ. මෙවිට මයික් එකේ අභ්‍යන්තර සම්බාදක අගය වන ඕම් 200ක් හා ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉන්පුට් සම්බාදක අගය ලෙස 200x10 = ඕම් 2000ක් ශ්‍රේණිගතව ඕම් 2200ක සම්ප්‍රයුක්ත අගයක් සංඥාව කෙරේ පවතී.

මෙලෙස පසු කොටසේ සම්බාදක අගය 10 ගුණයක් කරන්නේ සංඥා වෝල්ටියතාව සලකන විටයි. එහෙත් බයිපෝලර් ට්‍රාන්සිස්ටර් යනු ධාරාව මත පදනම් වූ උපාංගයක (current-controlled device) ලෙස සැලකුවොත් සංඥා වෝල්ටියතාව වෙනුවට සංඥා ධාරාව ගැනයි අප සැලකිලිමත් වන්නේ (පසුවට කතා කරන ෆෙට් ට්‍රාන්සිස්ටර්වලදී නම් සංඥා වෝල්ටියතාව ගැනයි සැලකිලිමත් වන්නේ).

සටහන

Current Controlled හා Voltage Controlled

ට්‍රාන්සිස්ටර් වැනි ඉලෙක්ට්‍රොනික් උපාංග විදුලිය මඟින් ක්‍රියාකාරි වුවත්, එය විදුලියේ ඇති ධාරාව හා වෝල්ටියතාව යන දෙකෙන් එකකට වැඩි ප්‍රමුඛතාව ලබා දේ. ඒ අනුව ධාරාව ගැන සැලකිලිමත් වන හා වෝල්ටියතාව ගැන සැලකිලිමත් වන යනුවෙන් උපාංග දෙකොට්ඨාශයකට බෙදිය හැකිය.

1. Current Controlled (ධාරා පාලිත)
2. Voltage Controlled (විභව පාලිත)

උදාහරණයක් ලෙස, සාමාන්‍යයෙන් බයිපෝලර් ට්‍රාන්සිස්ටර් යනු කරන්ට් කන්ට්‍රෝල්ඩ් උපාංගයකි. ඒ කියන්නේ බයිපෝලර් ට්‍රාන්සිස්ටරය ක්‍රියාත්මක වීමේදී විදුලි වෝල්ටියතාවට වඩා ධාරාව ප්‍රමුඛ වේ. එනිසා, ට්‍රාන්සිස්ටරයේ මූලික සාධක වන්නේ කලෙක්ටර්/එමිටර් ධාරාව හා බේස් ධාරාව වේ. බීටා යනු එම ධාරා දෙක අතර අනුපාතය බවත්, එය බයිපෝලර් ට්‍රාන්සිස්ටරයක ප්‍රමුඛ පරාමිතියක් බවත් ඔබ දන්නවා.

එලෙසම ඔබ පසුවට ෆෙට් ට්‍රාන්සිස්ටර් ගැන ඉගෙනීමේදී දැනගත හැකියි එය වෝල්ටේජ් කන්ට්‍රෝල්ඩ් උපාංගයක් බව.

කෙසේ වෙතත්, ධාරාව හා වෝල්ටියතාව යනු එකිනෙකට සම්බන්ද වූ ඒකක බැවින්, කෙනෙකුට අවශ්‍ය නම් (අන්‍යාකාරයකින්) කරන්ට් කොන්ට්‍රෝල්ඩ් උපාංගයක් වෝල්ටේජ් කන්ට්‍රෝල්ඩ් උපාංගයක් සේ සලකා පරිපථ සැලසුම් කළ හැකියි.

බයිපෝලර් ට්‍රාන්සිස්ටරය අවශ්‍යතාවේ හැටියට කරන්ට්-කන්ට්‍රෝල්ඩ් හෝ වෝල්ටේජ්-කන්ට්‍රෝල්ඩ් ලෙස සැලකිය හැකිය. එනිසා සමහර පොත්/අය එය කරන්ට්-කන්ට්‍රෝල්ඩ් ලෙසත්, තවත් අය/පොත් එය වෝල්ටේජ්-කන්ට්‍රෝල්ඩ් ලෙසත් වාද විවාද කර ගනී. අපට එවැනි වාද විවාදවලින් එතරම් පලක් නැත. අපගේ අවශ්‍යතාවේ හැටියට වඩා පහසු හා යෝග්‍ය ක්‍රමය යොදා ගැනීම කළ හැකිය.

කරන්ට්-කන්ට්‍රෝල්ඩ් වන විට, පෙර අධියරේ අවුට්පුට් ඉම්පීඩන්ස් අගයට වඩා අඩු ඕම් ගණනක් පසු අධියරේ ඉන්පුට් ඉම්පීඩන්ස් එකේ පැවතීමට වගබලා ගත යුතුය. වෝල්ටේජ්-කන්ට්‍රෝල්ඩ් ලෙස සලකන විට, එහි විරුද්ධ පැත්ත සිදු වේ; එනම්, පෙර අධියරේ අවුට්පුට් ඉම්පීඩන්ස් අගයට වඩා වැඩි ඕම් ගණනක් පසු අධියරේ ඉන්පුට් ඉම්පීඩන්ස් එකේ තිබිය යුතුය.

ඒ අනුව, ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉන්පුට් ඉම්පීඩන්ස් අගය අනුව දළ වශයෙන් කුමන විදිය යොදා ගත යුතුදැයි හැඟීමක් ඇති කර ගත හැකිය. එම අගය ඉතා වැඩි නම් වෝල්ටේජ්-කන්ට්‍රෝල්ඩ් ලෙසද, එම අගය අඩු නම් කරන්ට්-කන්ට්‍රෝල්ඩ් ලෙසද සැලකිය හැකිය.

සමහරවිට ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉන්පුට් ඉම්පීඩන්ස් අගය එතරම් වැඩිත් නැති අඩුත් නැති අගයක් විය හැකිය. එවිට අවශ්‍ය නම්, පෙර හා පසු අධියරවල සම්බාදක අගයන් දෙක සමාන කරමින් පරිපථය ඩිසයින් කළ හැකිය.

පෙර අධියරට වඩා පසු අධියරේ සම්බාදකය 10 ගුණයක් (වෝල්ටේජ්-කන්ට්‍රෝල්ඩ් උපාංගයකදී) හෝ 1/10 ගුණයක් (කරන්ට්-කන්ට්‍රෝල්ඩ් උපාංගයකදී) ලෙස ගැනීම සුදුසු බව පෙර පුන පුනා පැවසුවත්, එය ඇත්තෙන්ම රීතියක් නොවේ. කිසිදු අපහසුතාවක් නැති විට එම රීතිය අනිවාර්යෙන්ම පිලිපැදිය හැකියි. සමහරවිට, ඒ කියන ගණනට වඩා වැඩි අනුපාතයක් (100ක් හෝ 1/100ක්) වුවද ගත හැකිය; එසේ කළ හැකි නම් ඉතා හොඳය. එහෙත් එම අනුපාතය පවත්වා ගැනීමෙන් පරිපථය අකාර්යක්ෂම වේ නම් (ගැටලු ඇති වේ නම්), ඊට වඩා අඩු අගයක් වුවද ගත හැකිය. ඒ අනුව පෙර හා පසු අධියර දෙකේ අනුපාතය 1:1 ලෙස වුවද තබා ගත හැකිය; එනම්, සම්බාදක අගයන් දෙක සමාන ලෙස ගත හැකිය. එසේ කිරීමේදී පසු අධියරයට ප්‍රමාණවත් ප්‍රබලතාවක් සහිත සංඥාවක් ලැබේ නම් ඉන් අවුලක් ඇති නොවේ.

වෝල්ටියතාව වෙනුවට සංඥාවේ ධාරාව ගැන සැලකිලිමත් වන විට පෙර අධියරයේ අවුට්පුට් ඉම්පීඩන්ස් අගයට වඩා පසු අධියරයේ ඉන්පුට් ඉම්පීඩන්ස් අගය 10 ගුණයක් නොව 1/10 ගුණයක් ලෙස ගත යුතුය. සමහරවිට එම 1:0.1 අනුපාතය 1:1 අනුපාතය දක්වා වුවද ගත හැකිය (එනම් පෙර හා පසු අධියර දෙකෙහිම සම්බාදක අගයන් සමාන ලෙස ගැනීම); එය කළ හැක්කේ පසුඅධියරයට ලැබෙන සංඥා කොටස (මෙම අවස්ථාවේදී සංඥා ධාරාව සලකන හෙයින්, සංඥා කොටස යනු සංඥා ධාරාවෙන් පසුඅධියරයට ලැබෙන කොටසයි) තවමත් යම් ඉහල අගයකින් පවතී නම්ය. පෙර අධියරයෙන් සැපයෙන ධාරාවෙන් වැඩිම කොටස තමන් සතු කර ගන්නට නම්, තමන්ගේ ප්‍රතිරෝධ අගය හැකි තරම් කුඩා විය යුතුයි. මෙවිට, වෝල්ටියතාව දෙස බලන විට පසුඅධියරයට ලැබෙන සංඥා වෝල්ටියතාව එම අනුපාතයෙන්ම අඩු වේ.
 
ඒ අනුව, ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉන්පුට් ඉම්පීඩන්ස් අගය 200/10 = 20 ඕම් පමණ විය යුතුය. දැන් මයික් එකේ මිලිවෝල්ට් දෙකේ උපරිම සංඥා වෝල්ටියතාව ඉන්පුට් පරිපථයට ලැබී සංඥා ධාරාවක් ගලන විට ඊට ශ්‍රේණිගත ප්‍රතිරෝධ දෙකක් (මයික් එකේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය හා ට්‍රාන්සිස්ටරයේ ඉන්පුට් ඉම්පීඩන්ස් එක) හරහා ගලා යෑමට සිදු වේ . සමක අගය 200+20 = 220 වේ. එවිට, ට්‍රාන්සිස්ටරයේ බේසය මතට ලැබෙන සංඥා ධාරාව 2mV/220Ω = 9.1uA පමණ වේ.

ඇත්තටම ඉහත රිබන් මයික් එක ගැන සිදු කළ විස්තරය/තර්කනය මයික් සඳහා පමණක් නොව, ඕනෑම සංවේදක උපාංගයකට එලෙසම වලංගු වේ. එනිසා සංවේදකයේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය, තෙවෙනින් වෝල්ටියතාව (උපරිම සංඥා වෝල්ටියතාව), නෝර්ටන් ධාරාව (උපරිම සංඥා ධාරාව) ආදිය සොයා ගත හැකිය.

පෙරවර්ධක පරිපථ නිර්මාණය කිරීමේදී ට්‍රාන්සිස්ටර් ස්මෝල් සිග්නල් ආකාරයෙන් භාවිතා වන අතර, හැමවිටම වාගේ වෝල්ටේජ් කන්ට්‍රෝල්ඩ් උපාංගයක් ලෙස සලකාගෙන එවන් පරිපථ නිර්මාණය කරනවා. දැන් එවැනි පරිපථයක් නිර්මාණය කරමු. මෙම විස්තරය තුල, මෙතෙක් නිකංම වචන ලෙස පාඩම් කළ දේවල් ප්‍රත්‍යක්ෂ වශයෙන්ම දැනෙනු ඇති.

බොහෝවිට යම් පරිපථයක් නිර්මාණය කිරීමේදී හැමවිටම එකම එක ආකාරයකින් පමණක් කළ යුතු යැයි නියමයක් නැත. තමන්ට ස්වාධීනව ගැනීමට සිදු වන තීරණ (අභිමතයන්) ගණනාවක් තිබෙනවා. පළමුව පරිපථය සිද්ධාන්ත අනුව (න්‍යායාත්මකව) නිර්මාණය කළ හැකියි. එවිට, එම පරිපථය ප්‍රායෝගිකව සාදා ගත් පසු අප බලාපොරොත්තු වූ විදියටම වැඩ නොකිරීමට ඉඩ ඇත; සමහරවිට මුලුමනින්ම වැඩ නොකිරීමටත් ඉඩ ඇත. ඊට හේතුද ගණනාවක් තිබිය හැකි අතර, ඒ සියල්ලම පහසුවෙන්ම විසඳා ගත හැකිය. එසේ විසඳාගත හැකි නිසානෙ ඉලෙක්ට්‍රොනික් පරිපථ ලක්ෂ ගණනින් මිනිසුන් නිර්මාණය කරන්නේ. වැදගත්ම දේ වන්නේ පරිපථයක මූලික ක්‍රියාකාරිත්වය හොඳින් තේරුම් ගෙන පියවරින් පියවර න්‍යායාත්මකව එය නිර්මාණය කිරීමට හැකි වීමයි.

අවුට්පුට් ධාරාව (කොමන් එමිටර් වින්‍යාසය නිසා අවුට්පුට් ධාරාව යනු කලෙක්ටර් ධාරාවයි) සඳහා මිලිඇම්පියර් 10ක් අවශ්‍ය යැයි සිතමු. එහි බීටා අගය 150 යැයිද සිතමු. ෆික්ස්ඩ් බයසිං ක්‍රමය භාවිතා කරමු. සැපයුම් විදුලි වෝල්ටියතාව වෝල්ට් 6ක් ලෙස ගමු. කලෙක්ටර් වෝල්ටියතාව සැපයුම් වෝල්ටියතාවෙන් 1/2ක් ලෙස ගත් විට, පහත රූපයේ ආකාරයට බයස් කරපු කොමන් එමිටර් පරිපථයක් ලැබේ. මීට පෙර අප උගත් සූත්‍ර භාවිතා කරමින් අගයන් සොයා ගෙන ඇත.


ඉහත පරිපථය ඔබට දැන් මා සාදන්නට කිව්වොත්, අනිවාර්යෙන්ම ඔබට එය සෑදිය නොහැකි වේවි. ඊට හේතුව, ඉහත පරිපථය ප්‍රායෝගික පැත්ත ගැන සලකා නැත; නිකංම ගණනය කිරීම් (න්‍යායාත්මක පැත්ත) මත පමණක් සැලකිලිමත් වී ඇත. ප්‍රායෝගික පැතිද ගණනාවක් තිබේ. ඉන් මූලිකවම වැදගත් වන්නේ එම පරිපථ සටහනේ තිබෙන රෙසිස්ටර් වැනි උපාංගවල අගයන් ‍ඔබට බොහෝවිට සපයා ගැනීමට ඇති නොහැකියාව නැති කිරීමයි. උදාහරණයක් ලෙස, ඔබට කිලෝඔම් 82.8 ක රෙසිස්ටරයක් කඩෙන් ගත නොහැකිය. තවද, ට්‍රාන්සිස්ටරයේ අංකය කුමක්ද?

ඔබට සිදු වෙනවා එම පරිපථයේ තිබෙන උපාංගවල අගයන් වෙළඳපොලෙන් ලබා ගත හැකි අගයන් බවට වෙනස් කර ගන්නට. එවිට, නිකංම එම අගයන් වෙළඳපොලෙන් ලබා ගත හැකි ආසන්නතම අගයන්ට වෙනස් කිරීමට සිතේවි. බොහෝවිට එසේ සිදු කළ හැකියි පරිපථය ඉතාම සරල උපාංග තුන හතරකින් පමණක් සමන්විත නම්. එය නිංකම කනා පල්ලම් ගැසීමක් වේවි. එහෙත් විද්‍යාව, තාක්ෂ, ඉංජිනේරුවේදය යනු කනා පල්ලම්වලට සිදු කරන දෙයක් නොවේ. ඉතා නිවැරදිව ගණනය කිරීම් හා තර්ක කිරීම් මත ඒවා තීරණය විය යුතුය.

පද්ධතියක් (system) යනු යම් නිශ්චිත කාර්යක් සිදු කිරීමට යම් යම් උපාංග හෙවත් සංරචක (components) රාශියක් එකතු වීමයි. ඒ අනුව, පරිපථයක් යනුද පද්ධතියකි. පද්ධතියක යම් උපාංගයක අගයන් වෙනස් වන විට අනිවාර්යෙන්ම මුලු පද්ධතියටම එහි බලපෑමක් ඇති වේ. එම බලපෑම සිදු වුවත්, පරිපථය එහි නිශ්චිත කාර්ය සතුටුදායක ලෙස සිදු කරයි නම්, ගැටලුවක් නැත. එහෙත් එවිට පරිපථය සතුටුදායක ලෙස වැඩ නොකරන්නට හෝ මුලුමනින්ම වැඩ නොකිරීමටත් හැකියිනෙ. අන්න එම තත්වය වැලැක්විය යුතුය. එය වැලැක්විය හැකිය.

එනිසා, අප දැන් කරන්නට යන්නේ පරිපථයේ යම් යම් උපාංගවල අගයන් ප්‍රායෝගිකව ලබා ගත හැකි අගයන් බවට පත් කිරීමටනෙ. එවිට, අප පරිපථය නිර්මාණය කිරීමට භාවිතා කළ දැනුමම භාවිතා කරගෙන, පරිපථය සතුටුදායක ලෙස ක්‍රියාකාරී වන බවට වග බලා ගත හැකිය. මෙය එතරම් අමාරු වැඩක් නොවේ.
 

No comments:

Post a Comment