کلاس ڈی ایمپلیفائر آپریشن اور ایپلی کیشنز

اس جدید دنیا میں ، آڈیو سسٹم میں آڈیو پرورش کا بنیادی ہدف یہ ہے کہ دیئے گئے ان پٹ سگنلز کو درست طریقے سے دوبارہ تیار کرنا اور ان کو بڑھانا ہے۔ اور ایک سب سے بڑا چیلنج یہ ہے کہ زیادہ سے زیادہ بجلی کے ضیاع کے ساتھ زیادہ سے زیادہ بجلی کی طاقت ہو۔ کلاس ڈی یمپلیفائر ٹیکنالوجی صفر بجلی کی کھپت اور پہلے کے مقابلے میں کم وزن کے ساتھ اعلی طاقت کی پیش کش کرکے براہ راست آواز کی دنیا پر بڑھتی اثر مرتب کررہی ہے۔ آج کل ، پورٹیبل میوزک ڈیوائسز میں بیرونی آوازوں کی بڑھتی ہوئی طلب کے ساتھ پورٹیبل میوزک ڈیوائسز زیادہ مشہور ہورہے ہیں۔

آڈیو ایمپلیفیکیشن بعض اوقات ٹیوب یمپلیفائر ٹیکنالوجی کے ذریعہ کی جاتی ہے لیکن یہ بڑی تعداد میں ہوتے ہیں اور پورٹ ایبل الیکٹرانک ساؤنڈ سسٹم کے لئے موزوں نہیں ہیں۔ زیادہ تر آڈیو پرورش کی ضروریات کے ل engine ، انجینئرز چھوٹے ان پٹ کی بنیاد پر ایک چھوٹی ان پٹ پر مبنی پیمانہ پیداوار پیدا کرنے کے ل line لکیری موڈ میں ٹرانجسٹر استعمال کرنے کا انتخاب کرتے ہیں۔ آڈیو یمپلیفائر کے ل This یہ بہترین ڈیزائن نہیں ہے کیونکہ لکیری آپریشن میں ٹرانجسٹر مستقل طور پر چلائیں گے ، حرارت پیدا کریں گے اور بجلی کا استعمال کریں گے۔ گرمی کا یہ نقصان بیٹری سے چلنے والے پورٹیبل آڈیو ایپلی کیشنز کے ل line لکیری موڈ زیادہ سے زیادہ مناسب نہ ہونے کی بنیادی وجہ ہے۔ وہاں ہے آڈیو یمپلیفائر کی بہت ساری کلاسیں اے ، بی ، اے بی ، سی ، ڈی ، ای اور ایف۔ یہ دو مختلف آپریٹنگ طریقوں ، لکیری اور سوئچنگ میں درجہ بند ہیں۔

کلاس ڈی یمپلیفائر

لکیری موڈ پاور یمپلیفائر - کلاس A ، B ، AB اور کلاس سی تمام لکیری موڈ یمپلیفائر ہیں جس میں ایسی پیداوار ہوتی ہے جو ان پٹ کے متناسب ہو۔ لکیری موڈ یمپلیفائر مطمئن نہیں ہوتے ، مکمل طور پر آن یا مکمل طور پر باری نہیں ہوتے ہیں۔ چونکہ ٹرانجسٹر ہمیشہ کام کرتے رہتے ہیں ، لہذا حرارت پیدا ہوتی ہے اور مستقل استعمال ہوتا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ یمپلیفائر سوئچنگ کے مقابلے میں لکیری یمپلیفائر کم کارکردگی رکھتے ہیں۔ سوئچنگ ایمپلیفائرس کلاس D ، E اور F سوئچنگ یمپلیفائر ہیں۔ ان میں اعلی کارکردگی ہے ، جو نظریاتی طور پر 100٪ ہونا چاہئے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ گرمی کی کھپت میں توانائی کا کوئی نقصان نہیں ہے۔

کلاس ڈی یمپلیفائر کیا ہے؟

کلاس ڈی یمپلیفائر ایک سوئچنگ یمپلیفائر ہے اور جب یہ 'آن' حالت میں ہوتا ہے تو یہ موجودہ حرکت پذیر ہوتا ہے لیکن اس میں سوئچز میں تقریبا صفر وولٹیج ہوتا ہے ، لہذا بجلی کی کھپت کی وجہ سے گرمی ختم نہیں ہوتی ہے۔ جب یہ 'آف' حالت میں ہوتا ہے تو سپلائی وولٹیج پوری ہوجائے گی MOSFETs ، لیکن موجودہ بہاؤ کی وجہ سے ، سوئچ میں بجلی کا استعمال نہیں ہورہا ہے۔ امپلیفائر صرف / بند ٹرانزیشن کے دوران ہی بجلی کا استعمال کرے گا اگر رساو کرنٹ کو مد نظر نہیں رکھا جاتا ہے۔ درج ذیل مراحل پر مشتمل کلاس ڈی ایمپلیفائر:

• پی ایم ڈبلیو ماڈیولر
• سوئچنگ سرکٹ
• آؤٹ پٹ لوپاس فلٹر

کلاس ڈی یمپلیفائر کا بلاک ڈایاگرام

پی ایم ڈبلیو ماڈیولر

ہمیں ایک سرکٹ بلڈنگ بلاک کی ضرورت ہے جس کو ایک موازنہ کے نام سے جانا جاتا ہے۔ ایک موازنہ کرنے والے کے دو ان پٹ ہوتے ہیں ، یعنی ان پٹ اے اور ان پٹ بی۔ جب ان پٹ اے ان پٹ بی کے مقابلے میں وولٹیج میں زیادہ ہوتا ہے ، تو موازنہ کرنے والا آؤٹ پٹ اپنی زیادہ سے زیادہ مثبت وولٹیج (+ وی سی سی) میں جائے گا۔ جب ان پٹ اے ان پٹ بی کے مقابلے میں وولٹیج میں کم ہوتا ہے ، تو موازنہ کرنے والا آؤٹ پٹ اس کی زیادہ سے زیادہ منفی وولٹیج (-Vcc) پر جائے گا۔ مندرجہ ذیل اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے موازنہ چلانے کا طریقہ کلاس ڈی یمپلیفائر میں۔ ایک ان پٹ (اسے ان پٹ ایک ٹرمینل ہونے دیں) بڑھایا جائے سگنل کے ساتھ فراہم کی جاتی ہے۔ دوسرے ان پٹ (ان پٹ بی) کو بالکل تیار کردہ مثلث کی لہر فراہم کی جاتی ہے۔ جب سگنل فوری طور پر مثلث لہر کے مقابلے میں سطح پر زیادہ ہوتا ہے تو ، پیداوار مثبت ہوجاتی ہے۔ جب سگنل فوری طور پر مثلث لہر کے مقابلے میں سطح پر کم ہوتا ہے تو ، پیداوار منفی ہوجاتی ہے۔ نتیجہ دالوں کی ایک زنجیر ہے جہاں نبض کی چوڑائی فوری سگنل کی سطح کے متناسب ہے۔ یہ کے طور پر جانا جاتا ہے ‘پلس کی چوڑائی کی ماڈلن’ ، یا PWM .

پی ایم ڈبلیو ماڈیولر

سوئچنگ سرکٹ

اگرچہ موازنہ کرنے والا آؤٹ پٹ آؤٹ پٹ آڈیو سگنل کی ڈیجیٹل نمائندگی ہے ، اس میں بوجھ (اسپیکر) چلانے کی طاقت نہیں ہے۔ اس سوئچنگ سرکٹ کا کام کافی حد تک بجلی کی فراہمی کرنا ہے ، جو ایک یمپلیفائر کے لئے ضروری ہے۔ سوئچنگ سرکٹ عام طور پر MOSFETs کا استعمال کرتے ہوئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہ ڈیزائن کرنا بہت ضروری ہے کہ سوئچنگ سرکٹس ایسے اشارے تیار کرتے ہیں جو اوورلیپ نہیں ہوتے ہیں ورنہ آپ اپنی سپلائی کو زمین سے کم کرنے یا کسی سپلٹ کو سپلائی کرنے میں کمی کی فراہمی کا استعمال کرتے ہیں۔ اس کو شوٹ کے توسط سے جانا جاتا ہے ، لیکن اس کو روکا جاسکتا ہے کہ اوور لیپنگ گیٹ سگنل متعارف کروایا جائے۔ اوور لیپ ٹاپنگ ٹائم کو ڈیڈ ٹائم کے نام سے جانا جاتا ہے۔ ان سگنلز کو ڈیزائن کرتے وقت ہمیں کم سے مسخ شدہ آؤٹ پٹ سگنل کو برقرار رکھنے کے لئے مردہ وقت کو کم سے کم وقت میں رکھنا چاہئے لیکن ایک ہی وقت میں دونوں MOSFETs کو چلانے سے برقرار رکھنے کے ل. کافی لمبا ہونا چاہئے۔ MOSFETs لکیری حالت میں ہونے والے وقت کو بھی کم کرنا ہوگا جس کی وجہ سے انشورنس کو یہ مدد ملے گی کہ MOSFETs بیک وقت کام کرنے کے بجائے ہم وقت سازی سے کام کر رہے ہیں۔

اس ایپلی کیشن کے لئے ، ڈیزائن میں طاقت حاصل کرنے کی وجہ سے پاور MOSFETs استعمال کرنا ضروری ہے۔ کلاس ڈی یمپلیفائرز کو ان کی اعلی کارکردگی کے ل are استعمال کیا جاتا ہے ، لیکن موزف ای ٹی میں ایک بلٹ ان باڈی ڈایڈڈ ہوتا ہے جو پرجیوی ہوتا ہے اور یہ وقت کو مردہ وقت کے دوران فری وہیل کو جاری رکھنے کی اجازت دیتا ہے۔ MOSFET کے ذریعے ہونے والے نقصانات کو کم کرنے کے لئے MOSFET کے نالی اور ماخذ کے متوازی طور پر ایک Schottky ڈایڈڈ شامل کیا جاسکتا ہے۔ اس سے اس کے نقصانات کم ہوجاتے ہیں کیونکہ سکاٹکی ڈایڈڈ MOSFET کے باڈی ڈایڈڈ سے زیادہ تیز ہے اس بات کا یقین کرنے سے کہ جسمانی ڈایڈوڈ مردہ وقت کے دوران نہیں چلتا ہے۔ اعلی تعدد کی وجہ سے ہونے والے نقصانات کو کم کرنے کے لئے ، موزفٹ کے متوازی ایک شوٹکی ڈائیڈ عملی اور ضروری ہے۔ یہ سکاٹکی اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ بند کرنے سے پہلے MOSFETs کے پار وولٹیج کا کام کریں۔ MOSFETs اور آؤٹ پٹ مرحلے کا مجموعی عمل مطابقت پذیری کے آپریشن کے مترادف ہے ہرن کنورٹر . سوئچنگ سرکٹ کے ان پٹ اور آؤٹ پٹ ویوفارمز کو نیچے دیئے گئے اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے۔

سوئچنگ سرکٹ

آؤٹ پٹ لو پاس فلٹر

کلاس ڈی یمپلیفائر کا آخری مرحلہ آؤٹ پٹ فلٹر ہے جو سوئچنگ سگنل کی فریکوئنسی کے ہارمونکس کو گھٹا دیتا ہے اور دور کرتا ہے۔ یہ ایک عام کم پاس فلٹر انتظام کے ساتھ کیا جاسکتا ہے ، لیکن سب سے عام انڈکٹیکٹر اور سندارتر مجموعہ ہے۔ ایک 2 آرڈرفلٹر مطلوب ہے تاکہ ہمارے پاس 40 ڈبلیو / دہائی رول آف ہو۔ کٹ آف تعدد کی حد 20 کلو ہرٹز سے 50 کلو ہرٹز کے درمیان ہے اس حقیقت کی وجہ سے کہ انسان 20 کلو ہرٹز سے زیادہ کچھ سن نہیں سکتے ہیں۔ مندرجہ ذیل اعداد و شمار دوسرے آرڈر والے بٹرورتھ فلٹر کو ظاہر کرتا ہے۔ ہم نے بٹرورتھ کے فلٹر کا انتخاب کرنے کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ اس میں کم سے کم اجزاء کی ضرورت ہوتی ہے اور اس کی تیز کٹ فریکوینسی کے ساتھ فلیٹ جواب ہوتا ہے۔

آؤٹ پٹ لو پاس فلٹر

کلاس ڈی یمپلیفائر کی درخواستیں

یہ پورٹیبل ڈیوائسز کے لئے زیادہ موزوں ہے کیونکہ اس میں گرمی کے سنک کے اضافی انتظامات نہیں ہوتے ہیں۔ لے جانے میں اتنا آسان ہے۔ بہت سے صارفین کی الیکٹرانک ایپلی کیشنز جیسے ہائی پاور کلاس ڈی یمپلیفائر معیاری ہوگیا ہے

• ٹیلی ویژن سیٹ اور ہوم تھیٹر سسٹم۔
• اعلی حجم صارفین الیکٹرانکس
• ہیڈ فون امپلیفائرز
• موبائل ٹکنالوجی
• آٹوموٹو

اس طرح ، یہ سب کلاس D یمپلیفائر آپریشن اور ایپلی کیشنز کے بارے میں ہے۔ ہم امید کرتے ہیں کہ آپ کو اس تصور کی بہتر تفہیم ملی ہے۔ مزید یہ کہ اس تصور یا کسی کو عملی جامہ پہنانے کے بارے میں کوئی سوالات بجلی اور الیکٹرانکس کے منصوبے ، براہ کرم ذیل میں تبصرہ سیکشن میں تبصرہ کرکے اپنی رائے دیں۔ آپ کے لئے ایک سوال یہ ہے ، کلاس ڈی یمپلیفائر کی درخواستیں کیا ہیں؟