آر سی سرکٹس کیسے کام کرتے ہیں

کسی آر سی سرکٹ میں ، مطلوبہ حالت کو نافذ کرنے کے لئے موجودہ ترتیب کے بہاؤ کو منظم کرنے کے لئے مخصوص ترتیب میں ایک مرکب یا آر (مزاحم کار) اور سی (کیپسیسیٹر) استعمال کیا جاتا ہے۔

میں سے ایک ایک سندارتر کے اہم استعمال جوڑے ہوئے یونٹ کی شکل میں ہے جو AC کو منتقل کرنے کی اجازت دیتا ہے لیکن DC کو روکتا ہے۔ تقریبا کسی بھی عملی سرکٹ میں ، آپ دیکھیں گے کہ کیپسیٹر کے ساتھ سلسلہ میں چند ریزسٹینسز شامل ہو گئیں۔

مزاحمت موجودہ کی روانی کو روکتا ہے اور کھلا ہوا وولٹیج کے متناسب ، کیپسیٹر میں چارج بنانے کے لئے کیپسیٹر کو کھلایا سپلائی وولٹیج میں کچھ تاخیر کا سبب بنتا ہے۔

آر سی ٹائم کانسٹنٹ

RC وقت (T) کا تعین کرنے کا فارمولا بہت سیدھا ہے:

T = RC جہاں T = وقت مستقل سیکنڈ میں رہتا ہے R = میگہوم میں مزاحمت C = مائکروفارڈز میں capacitance۔

(یہ مشاہدہ کیا جاسکتا ہے کہ ٹی کے لئے ایک ہی عددی قیمت مہیا کی گئی ہے اگر آر اوہمس اور سی فاراد میں ہے ، لیکن عملی طور پر میگہمس اور مائکروفارڈ اکثر زیادہ آسان یونٹ ہوتے ہیں۔)

کسی آر سی سرکٹ میں ، آر سی ٹائم مستقل کی وضاحت کی جاسکتی ہے کہ لگائے جانے والے وولٹیج کے ذریعہ کاپاکیٹر کے اس پار لگائے جانے والے وولٹیج کا 63. حاصل کیا جاسکتا ہے۔

(حقیقت میں حساب کتاب میں آسانی کے ل this اس 63 itude شدت کو ترجیح دی جاتی ہے)۔ حقیقی زندگی میں ، کاپیسٹر کے اس پار وولٹیج عملی طور پر (لیکن کبھی نہیں) 100 voltage پر لاگو وولٹیج میں جمع ہوسکتا ہے ، جیسا کہ ذیل کی شکل میں اشارہ کیا گیا ہے۔

ٹائم مستقل عنصر ٹائم فیکٹر کی شکل میں وقت کی لمبائی کی نشاندہی کرتا ہے ، مثال کے طور پر RC نیٹ ورک کے 1 ٹائم فیکٹر میں ، 63 total کل وولٹیج جمع ہوتا ہے ، 2X ٹائم مستقل کے بعد ایک مدت میں ، 80٪ کل وولٹیج اندر ہی اندر تعمیر ہوتا ہے سندارتر اور آگے.

5 کے مستقل وقت کے بعد (لیکن کافی نہیں) 100 voltage وولٹیج سندارتر کے پار تیار ہوسکتا ہے۔ ایک کاپاکیٹر کے خارج ہونے والے عوامل ایک ہی بنیادی انداز میں ہوتے ہیں لیکن الٹا تسلسل میں ہوتے ہیں۔

مطلب ، وقت کے وقفے کے بعد ، مستقل 5 دن کے بعد ، کاپسیٹر پر لگنے والا وولٹیج 100 - 63 = 37٪ مکمل وولٹیج کا ایک قطرہ حاصل کرلے گا۔

کپیسیٹرز پر کبھی بھی مکمل طور پر چارج یا ڈسچارج نہیں ہوتا ہے

نظریاتی طور پر ، کم از کم ، ایک سندارتر کسی بھی طرح سے پوری طرح سے وولٹیج کی سطح تک چارج نہیں کرسکتا ہے اور نہ ہی اسے مکمل طور پر خارج کیا جاسکتا ہے۔

حقیقت میں ، مکمل معاوضہ ، یا مکمل خارج ہونے والے مادے کو 5 وقت کے مستقل سلسلے کے مطابق وقتا. فوقتا. پورا کیا جاتا ہے۔

لہذا ، جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے ، سرکٹ میں ، سوئچ 1 کو طاقت دینے سے 5 X ٹائم مستقل سیکنڈ میں سندارتر پر 'پورا' چارج لگے گا۔

اگلا ، جب سوئچ 1 کھولا جاتا ہے ، کیپسیسیٹر پھر ایسی صورتحال میں ہوسکتا ہے جہاں وہ اصل میں لگے ہوئے وولٹیج کے برابر وولٹیج ذخیرہ کرے گا۔ اور یہ غیر معینہ مدت تک یہ معاوضہ برقرار رکھے گا بشرطیکہ سندارت کنندہ صفر کی اندرونی رساو ہو۔

معاوضہ کھونے کا یہ عمل دراصل انتہائی سست ہوگا ، کیوں کہ حقیقی دنیا میں کوئی سندارتر کامل نہیں ہوسکتا ، تاہم کچھ خاص مدت کے لئے یہ محفوظ چارج اصل 'مکمل چارج' وولٹیج کا موثر ذریعہ بن سکتا ہے۔

جب کیپسیٹر کو ہائی وولٹیج کے ساتھ لگایا جاتا ہے ، تو یہ سرکٹ سے نیچے چلنے کے بعد بھی چھونے کی صورت میں بجلی کا جھٹکا پہنچانے کی پوزیشن میں ہوسکتا ہے۔

اوپر دوسرے گرافیکل آریھ میں دکھائے جانے والے چارج / ڈسچارج کے عمل کو انجام دینے کے لئے ، جب سوئچ 2 بند ہوجاتا ہے تو ، سندارتر متصل مزاحمت کے ذریعہ خارج ہونا شروع کردیتا ہے ، اور اس کے خارج ہونے والے عمل کو پورا کرنے میں کچھ وقت لگتا ہے۔

آرام آسکیلیٹر میں آر سی امتزاج

مندرجہ بالا اعداد و شمار ایک سندارتر کے بنیادی انچارج خارج ہونے والے نظریہ کا استعمال کرتے ہوئے کام کرنے والے ایک بہت ہی بنیادی نرمی آسکیلیٹر سرکٹ ہے۔

اس میں ایک ریزٹر (R) اور کپیسیٹر (C) شامل ہیں جس میں سیریز میں وائرڈ ڈی سی وولٹیج کا ماخذ ہے۔ جسمانی طور پر سرکٹ کا کام دیکھنے کے قابل ہونے کے لئے ، الف نیین لیمپ سندارتر کے ساتھ متوازی میں استعمال کیا جاتا ہے۔

چراغ ایک کھلی سرکٹ کی طرح عملی طور پر برتاؤ کرتا ہے جب تک کہ وولٹیج اس کی دہلیز کی وولٹیج کی حد تک نہ پہنچ جائے ، جب وہ فوری طور پر چالو ہوجاتا ہے اور موجودہ کو بالکل موصل کی طرح چلاتا ہے اور چمکنے لگتا ہے۔ لہذا اس کرنٹ کے لئے سپلائی وولٹیج کا ماخذ نیین ٹریگر وولٹیج سے زیادہ ہونا چاہئے۔

یہ کیسے کام کرتا ہے

جب سرکٹ کو چلتا ہے تو ، آر سی ٹائم مستقل کے ذریعہ طے شدہ مطابق کیپسیٹر آہستہ آہستہ چارج کرنا شروع کردیتا ہے۔ چراغ کو بڑھتی ہوئی وولٹیج ملنا شروع ہوتی ہے جو کیکیسیٹر کے پار تیار ہوتی ہے۔

جس وقت یہ سندارتر اس چارج کی قیمت حاصل کرلیتا ہے جو نیین کے فائر وولٹیج کے برابر ہوسکتا ہے ، نیین چراغ چلاتا ہے اور روشن ہونے لگتا ہے۔

جب ایسا ہوتا ہے تو نیین کیپسیٹر کے لئے خارج ہونے والے مادہ کا راستہ بناتا ہے اور اب کیپسیٹر ڈسچارج ہونے لگتا ہے۔ اس کے نتیجے میں نیین کے پار وولٹیج میں کمی آتی ہے اور جب یہ سطح نیین کے فائرنگ وولٹیج سے نیچے جاتا ہے تو ، چراغ بند ہوجاتا ہے اور بند ہوجاتا ہے۔

یہ عمل اب بھی جاری ہے جس کی وجہ سے نیین فلیش پر بند ہے۔ چمکانے کی شرح یا تعدد RC وقت مستقل قیمت پر منحصر ہوتا ہے ، جس کو ایڈجسٹ کیا جاسکتا ہے یا تو آہستہ چمکنے یا تیز رفتار چمکانے کی شرح کو قابل بنانا۔

اگر ہم جزو کی قدروں پر غور کریں جیسا کہ آریھ میں دکھایا گیا ہے ، تو سرکٹ T = 5 (megohms) x 0.1 (microfarads) = 0.5 سیکنڈ کے لئے مستقل وقت۔

اس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ RC کی اقدار کو تبدیل کرکے ، نیون کی چمکتی ہوئی شرح کو اسی طرح انفرادی ترجیح کے مطابق تبدیل کیا جاسکتا ہے۔

اے سی سرکٹس میں آر سی کنفیگریشن

جب ایک AC کو RC ترتیب میں استعمال کیا جاتا ہے تو ، موجودہ کی باری باری نوعیت کی وجہ سے ، AC کا ایک آدھ چکر کاپایسیٹر کو موثر طریقے سے چارج کرتا ہے ، اور اسی طرح اسے اگلے منفی آدھے سائیکل سے خارج کردیا جاتا ہے۔ اس سے اے سی سائیکل ویوفورف کی مختلف قطعات کے جواب میں کاپاکیٹر باری باری چارج اور خارج ہوجاتا ہے۔

اسی وجہ سے ، درحقیقت ، AC وولٹجس کاپاکیٹر میں ذخیرہ نہیں ہوتا ہے بلکہ اسے کیپسیٹر سے گزرنے کی اجازت ہے۔ تاہم ، موجودہ کے اس گزرنے کو سرکٹ کی راہ میں مستقل طور پر موجود RC ٹائم نے مجبور کیا ہے۔

آر سی اجزاء یہ فیصلہ کرتے ہیں کہ اطلاق شدہ وولٹیج کا کتنا فی صد کیپاسٹر سے چارج اور خارج کیا جاتا ہے۔ اس کے ساتھ ہی ، کاپاکیٹر رد عمل کے ذریعہ اے سی کو منتقل کرنے کے لئے معمولی مزاحمت بھی فراہم کرسکتا ہے ، حالانکہ یہ ردact عمل بنیادی طور پر کسی بھی طاقت کا استعمال نہیں کرتا ہے۔ اس کا بنیادی اثر آر سی سرکٹ میں شامل تعدد جواب پر پڑتا ہے۔

اے سی سرکٹس میں آر سی کوپلنگ

آڈیو سرکٹ کے کسی خاص مرحلے کو کاپاکیٹر کے ذریعہ دوسرے مرحلے میں جوڑنا ایک عام اور وسیع پیمانے پر عمل درآمد ہے۔ اگرچہ ظاہری حیثیت آزادانہ طور پر استعمال ہوتی ہے ، لیکن یہ حقیقت میں ایک لازمی سیریز مزاحمت کے ساتھ شامل ہوسکتی ہے جس کی علامت 'بوجھ' کے ذریعہ علامت ہے جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

یہ مزاحمت ، کیپسیٹر کی مدد سے ، ایک آر سی امتزاج کو جنم دیتی ہے جو کسی خاص وقت کی مستقل پیداوار کا ذمہ دار ہوسکتی ہے۔

یہ بہت اہم ہے کہ اس بار مستقل ان پٹ AC سگنل فریکوئینسی کی وضاحت کو مکمل کرتا ہے جو ایک مرحلے سے دوسرے مرحلے میں منتقل کیا جارہا ہے۔

اگر ہم کسی آڈیو یمپلیفائر سرکٹ کی مثال مان لیں تو ، ان پٹ فریکوینسی زیادہ سے زیادہ حد تقریبا 10 کلو ہرٹج ہوسکتی ہے۔ اس طرح کی تعدد کا وقتی دوری 1 / 10،000 = 0.1 ملی سیکنڈ ہوگا۔

اس نے کہا ، اس تعدد کی اجازت دینے کے لئے ، ہر سائیکل دو جوڑے / خارج ہونے والے مادہ کی خصوصیات کو جوپلنگ کیپسیسیٹر فنکشن کے حوالے سے نافذ کرتا ہے ، جو ایک مثبت اور ایک منفی ہے۔

لہذا تنہائی چارج / خارج ہونے والے مادہ کی فعالیت کے لئے وقت کی مدت 0.05 ملی سیکنڈ ہوگی۔

اس کام کا اہل بننے کے لئے مطلوبہ RC ٹائم فیڈ AC وولٹیج کی سطح کے 63 reach تک پہنچنے کے ل 0.0 0.05 ملی سیکنڈ کی قیمت کو پورا کرنا چاہئے ، اور لاگو وولٹیج کے percent 63 فیصد سے زیادہ گزرنے کی اجازت دینے کے لئے لازمی طور پر کسی حد تک کم ہونا چاہئے۔

آر سی ٹائم کانسٹیٹ کو بہتر بنانا

مذکورہ اعدادوشمار ہمیں یوگنی کیپسیسیٹر کے استعمال کرنے کی بہترین قیمت کے بارے میں ایک نظریہ فراہم کرتا ہے۔

اس کی وضاحت کرنے کے ل let's ، کہتے ہیں کہ ایک کم پاور ٹرانجسٹر کی عام ان پٹ مزاحمت تقریبا 1 کلو ہوسکتی ہے۔ ایک انتہائی موثر آر سی جوڑے کا وقت مستقل وقت 0.05 ملی سیکنڈ (اوپر دیکھیں) ہوسکتا ہے ، جو درج ذیل حساب سے حاصل کیا جاسکتا ہے:

0.05 x 10 = 1000 x C یا C = 0.05 x 10^-9فارادس = 0.50 پی ایف (یا ممکنہ طور پر قدرے کم) ، کیونکہ اس سے 63٪ سے زیادہ وولٹیج کاپاکیٹر سے گزرنے کی اجازت ہوگی۔

عملی طور پر اگر بات کی جائے تو عام طور پر اس سے کہیں زیادہ بڑی صلاحیت کا نفاذ کیا جاسکتا ہے جو 1µF یا اس سے بھی زیادہ ہوسکتی ہے۔ یہ عام طور پر بہتر نتائج مہی .ا کرسکتے ہیں ، لیکن اس کے برعکس ، AC جوڑے کی ترسیل کی کارکردگی میں کمی کا سبب بن سکتا ہے۔

نیز ، حساب کتاب یہ بھی تجویز کرتے ہیں کہ اے سی فریکوئنسی میں اضافے کے ساتھ ہی ، کپیسیٹو کپلنگ زیادہ سے زیادہ غیر موثر ہوجاتا ہے ، جب اصلی کیپسیٹرز کو جوڑے کے سرکٹس میں لاگو کیا جاتا ہے۔

فلٹر سرکٹس میں آر سی نیٹ ورک کا استعمال

ایک معیاری RC انتظام بطور a نافذ ہے فلٹر سرکٹ مندرجہ ذیل اعداد و شمار میں مظاہرہ کیا گیا ہے۔

اگر ہم ان پٹ کی طرف دیکھیں ، تو ہمیں ایک ریسیسر ملتا ہے جس کے سلسلے میں ایک کیپسیٹیو ری ایکٹنس ہوتا ہے ، جس کی وجہ سے دو عناصر میں وولٹیج ڈراپ پیدا ہوتا ہے۔

اس صورت میں جب کیپسیٹر ری ایکٹنس (ایکس سی) آر سے زیادہ ہوتا ہے تو ، تقریبا تمام ان پٹ وولٹیج کاپاکیٹر کے پار بن جاتا ہے اور اسی وجہ سے آؤٹ پٹ وولٹیج ان پٹ وولٹیج کے برابر کی سطح پر پہنچ جاتا ہے۔

ہم جانتے ہیں کہ کیپسیٹر کا رد عمل تعدد کے متناسب تناسب ہے ، اس کا مطلب ہے ، اگر AC تعدد میں اضافہ ہوا تو رد عمل کو کم کرنے کا سبب بنے گا ، جس کے نتیجے میں آؤٹ پٹ وولٹیج تناسب میں اضافہ ہوگا (لیکن ان پٹ وولٹیج کا ایک اہم حصہ مزاحم کے ذریعہ گرا دیا جائے گا۔ ).

تنقیدی تعدد کیا ہے؟

AC سگنل کی موثر جوڑے کو یقینی بنانے کے ل we ، ہمیں اس عنصر پر غور کرنا ہوگا جس کو تنقیدی فریکوئنسی کہا جاتا ہے۔

اس فریکوئینسی پر ، ری ایکٹنس ویلیو عنصر اتنا بری طرح متاثر ہوتا ہے کہ ایسی حالت میں یوگنی کیپسیسیٹر موثر انداز میں چلانے کے بجائے سگنل کو روکنا شروع کردیتا ہے۔

ایسی صورتحال میں ، وولٹ (آؤٹ) / وولٹ (میں) کا تناسب تیزی سے کم ہونا شروع ہوتا ہے۔ اس کا بنیادی ڈایاگرامیٹک شکل میں ذیل میں مظاہرہ کیا گیا ہے۔

کلیدی نقطہ ، جسے رول آف پوائنٹ یا کٹ آف تعدد (f) کہا جاتا ہے اس کی تشخیص اس طرح کی جاتی ہے:

ایف سی = 1 / 2πRC

جہاں آر اوہم میں ہے ، سی فارادس میں ہے ، اور پائی = 3.1416

لیکن پچھلی گفتگو سے ہم جانتے ہیں کہ آر سی = وقت مستقل ٹی ، لہذا مساوات بن جاتی ہے۔

ایف سی = 1 / 2πT

جہاں ٹی سیکنڈ میں مستقل وقت ہوتا ہے۔

اس قسم کے فلٹر کی کام کرنے کی کارکردگی ان کی کٹ آف تعدد اور اس شرح سے ہوتی ہے جس کے ذریعے وولٹ (میں) / وولٹ (آؤٹ) تناسب کٹ آف تعدد کی حد سے اوپر گرنا شروع ہوتا ہے۔

مؤخر الذکر کو عام طور پر (کچھ) ڈی بی فی آکٹیو (ہر تعدد دوگنا کرنے کے لئے) کے طور پر پیش کیا جاتا ہے ، جیسا کہ درج ذیل اعداد و شمار میں اشارہ کیا گیا ہے جو ڈی بی اور وولٹ (میں) / وولٹ (آؤٹ) تناسب کے مابین تعلقات کو ظاہر کرتا ہے ، اور درست تعدد جواب بھی فراہم کرتا ہے۔ وکر

RC LOW-PASS فلٹرز

جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے ، کم پاس فلٹرز کم از کم نقصان یا سگنل کی طاقت کی کشیدگی کے ساتھ کٹ آف تعدد کے نیچے اے سی سگنلز کو پاس کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ سگنلز کے لئے جو کٹ آف تعدد سے بالاتر ہیں ، کم پاس فلٹر ایک بڑھتی ہوئی توجہ پیدا کرتا ہے۔

ان فلٹرز کے عین مطابق جزو والی قدروں کا حساب لگانا ممکن ہے۔ مثال کے طور پر ، یمپلیفائر میں عام طور پر استعمال کیا جانے والا ایک معیاری سکریچ فلٹر بنایا جاسکتا ہے ، جس کا مطلب ہے کہ ، 10 کلو ہرٹز پر تعدد کو کم کرنے کے ل.۔ یہ مخصوص قدر فلٹر کی مطلوبہ کٹ آف تعدد کی علامت ہے۔

RC ہائی پاس فلٹرز

ہائی پاس فلٹرز کو دوسرے طریقوں سے چلانے کے لئے تیار کیا گیا ہے۔ وہ تعدد کو کم کرتے ہیں جو کٹ آف تعدد کے نیچے نمودار ہوتے ہیں ، لیکن سیٹ فریٹ فریکونسی کو بغیر کسی دھیان کے سیٹ کٹ آف تعدد پر یا اس سے اوپر کی اجازت دیتے ہیں۔

اس اعلی پاس فلٹر کے نفاذ کو پایہ تکمیل تک پہنچانے کے لئے ، سرکٹ میں موجود آر سی اجزاء آسانی سے ایک دوسرے کے ساتھ بدل جاتے ہیں جیسا کہ ذیل میں اشارہ کیا گیا ہے۔

ایک اعلی پاس فلٹر اس کے کم پاس ہم منصب کی طرح ہے۔ موروثی ، ناپسندیدہ کم تعدد کے ذریعہ پیدا ہونے والے شور یا 'رمبل' سے نجات کے ل to یہ عام طور پر یمپلیفائر اور آڈیو ڈیوائسز میں کام کرتے ہیں۔

منتخب کٹ آف تعدد جس کو ختم کرنا ہے وہ کافی کم ہونا چاہئے تاکہ یہ 'اچھے' باس کے ردعمل سے متصادم نہ ہو۔ لہذا ، طے شدہ وسعت عام طور پر 15 سے 20 ہرٹج کی حد میں ہوتی ہے۔

آر سی کٹ آف تعدد کا حساب لگانا

قطعی طور پر ، اس کٹ آف تعدد کا حساب لگانے کے لئے ایک ہی فارمولہ کی ضرورت ہے ، اس طرح ، ہمارے پاس 20 کٹ ہرٹز کی حد کے طور پر:

20 = 1/2 x 3.14 ایکس آر سی

آر سی = 125۔

اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ جب تک آر سی نیٹ ورک کو منتخب کیا جاتا ہے جب تک کہ ان کی مصنوع 125 ہو اس میں 20 ہرٹج سگنلز کے نیچے مطلوبہ ہائی پاس کٹ آف ہوجائے گا۔

عملی سرکٹس میں ، عام طور پر اس طرح کے فلٹرز متعارف کروائے جاتے ہیں preamplifier مرحلے ، یا یمپلیفائر میں موجود ٹون کنٹرول سرکٹ سے فورا. پہلے۔

کے لئے ہائ فائی آلات ، یہ کٹ آف فلٹر سرکٹس عموما far یہاں کی وضاحت کردہ اشخاص سے کہیں زیادہ نفیس ہیں ، تاکہ اعلی کارکردگی اور پن پوائنٹ کی درستگی کے ساتھ کٹ آف پوائنٹس کو اہل بنائیں۔

.