एनवलप डिटेक्टर: Difference between revisions
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{{Short description|Electronic circuit}}एक '''लिफाफा डिटेक्टर''' (जिसे कभी-कभी '''पीक डिटेक्टर''' कहा जाता है) एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होता है जो इनपुट के रूप में (अपेक्षाकृत) उच्च-आवृत्ति आयाम मॉड्यूलेशन सिग्नल लेता है और एक आउटपुट प्रदान करता है, जो मूल सिग्नल का [[demodulation|डेमोड्यूलेशन]] ''लिफाफा'' (तरंगें) है। | {{Short description|Electronic circuit}}एक '''लिफाफा डिटेक्टर''' (जिसे कभी-कभी '''पीक डिटेक्टर''' कहा जाता है) एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होता है जो इनपुट के रूप में (अपेक्षाकृत) उच्च-आवृत्ति आयाम मॉड्यूलेशन सिग्नल लेता है और एक आउटपुट प्रदान करता है, जो मूल सिग्नल का [[demodulation|डेमोड्यूलेशन]] ''लिफाफा'' (तरंगें) हाेती है। | ||
[[Image:C Envelope follower.png|thumb|एक संकेत और उसका लिफाफा लाल रंग से चिह्नित है]] | [[Image:C Envelope follower.png|thumb|एक संकेत और उसका लिफाफा लाल रंग से चिह्नित है]] | ||
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ऊपर के सर्किट में [[ संधारित्र ]] बढ़ते किनारे पर चार्ज को संग्रहीत करता है और इनपुट सिग्नल आयाम गिरने पर | ऊपर के सर्किट में [[ संधारित्र ]] बढ़ते किनारे पर चार्ज को संग्रहीत करता है और इनपुट सिग्नल आयाम गिरने पर इसे अवरोधक के माध्यम से इसे धीरे-धीरे छोड़ता करता है। इस प्रकार श्रृंखला में डायोड आने वाले सिग्नल को [[ सही करनेवाला | सही]] करता है, केवल तभी करंट प्रवाह की अनुमति देता है जब सकारात्मक इनपुट टर्मिनल नकारात्मक इनपुट टर्मिनल की तुलना में अधिक क्षमता पर होते है। | ||
== सामान्य विचार == | == सामान्य विचार == | ||
अधिकांश व्यावहारिक लिफाफा डिटेक्टर | अधिकांश व्यावहारिक लिफाफा डिटेक्टर एसी ऑडियो इनपुट को स्पंदित [[एकदिश धारा|डीसी धारा]] सिग्नल में परिवर्तित करने के लिए सिग्नल के आधे-तरंग या पूर्ण-तरंग रेक्टिफायर का उपयोग करते हैं। इस प्रकार [[इलेक्ट्रॉनिक फिल्टर]] का उपयोग अंतिम परिणाम को सुचारू करने के लिए किया जाता है। यह फ़िल्टरिंग संभवतः ही कभी सही होती है और लिफाफा अनुयायी आउटपुट पर कुछ "रिपल" बने रहने की संभावना होती है, विशेष रूप से बास उपकरण से नोट्स जैसे कम आवृत्ति इनपुट के लिए एवं फ़िल्टर कटऑफ़ आवृत्ति को कम करने से एक सहज आउटपुट मिलता है, लेकिन उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया कम हो जाती है। इसलिए, व्यावहारिक डिज़ाइनों को एक समझौते तक पहुंचना चाहिए। | ||
== लिफाफे की परिभाषा == | == लिफाफे की परिभाषा == | ||
कोई भी आयाम मॉडुलन या आवृत्ति मॉडुलन संकेत <math>x(t)</math> निम्नलिखित रूप में लिखा जा सकता है | इस प्रकार कोई भी आयाम मॉडुलन या आवृत्ति मॉडुलन संकेत <math>x(t)</math> निम्नलिखित रूप में लिखा जा सकता है | ||
: <math>x(t) = R(t) \cos ( \omega t + \varphi(t) ) \,</math> | : <math>x(t) = R(t) \cos ( \omega t + \varphi(t) ) \,</math> | ||
एएम के स्थितियों में, φ(t) (सिग्नल का चरण घटक) स्थिर है और इसे अनदेखा किया जा सकता है। एएम में, [[वाहक आवृत्ति]] <math>\omega</math> भी स्थिर है। इस प्रकार, एएम सिग्नल में सभी सूचनाएँ R(t) में होती हैं। R(t) को सिग्नल का लिफाफा कहा जाता है। अतः फलन द्वारा एएम संकेत दिया जाता है | |||
: <math>x(t) = (C + m(t)) \cos(\omega t) \,</math> | : <math>x(t) = (C + m(t)) \cos(\omega t) \,</math> | ||
m(t) के साथ मूल ऑडियो आवृत्ति संदेश का प्रतिनिधित्व करता है, C वाहक आयाम और R(t) C + m(t) के बराबर है। इसलिए, यदि | m(t) के साथ मूल ऑडियो आवृत्ति संदेश का प्रतिनिधित्व करता है, C वाहक आयाम और R(t) C + m(t) के बराबर है। इसलिए, यदि एएम सिग्नल का लिफाफा निकाला जा सकता है, तो मूल संदेश को पुनः प्राप्त किया जा सकता है। | ||
एफएम के स्थितियों में, प्रेषित <math>x(t)</math> एक स्थिर लिफ़ाफ़ा R(t) = R है और इसे अनदेखा किया जा सकता है। | एफएम के स्थितियों में, प्रेषित <math>x(t)</math> एक स्थिर लिफ़ाफ़ा R(t) = R है और इसे अनदेखा किया जा सकता है। | ||
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एक [[ लो पास फिल्टर ]] में एक त्रुटिहीन रेक्टीफायर फीडिंग का उपयोग करके एक लिफाफा डिटेक्टर भी | लिफाफा डिटेक्टर का सबसे सरल रूप '''डायोड डिटेक्टर''' है जो ऊपर दिखाया गया है। इस प्रकार एक डायोड डिटेक्टर एक सर्किट के इनपुट और आउटपुट के बीच बस एक डायोड है, जो सर्किट के आउटपुट से जमीन तक समानांतर में एक अवरोधक और कैपेसिटर से जुड़ा होता है। यदि अवरोधक और संधारित्र सही ढंग से चुने गए हैं, तो इस सर्किट के आउटपुट को मूल ([[बेसबैंड]]) सिग्नल के वोल्टेज-स्थानांतरित संस्करण का अनुमान लगाना चाहिए। इस प्रकार डीसी घटक को फ़िल्टर करने के लिए एक साधारण फ़िल्टर लागू किया जा सकता है। | ||
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एक [[ लो पास फिल्टर | कम-पास फिल्टर]] में एक त्रुटिहीन रेक्टीफायर फीडिंग का उपयोग करके एक लिफाफा डिटेक्टर का निर्माण भी किया जा सकता है। | |||
== कमियां == | == कमियां == | ||
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* डिटेक्टर के इनपुट को वांछित सिग्नल के चारों ओर [[बंदपास छननी]] किया जाना चाहिए, अन्यथा डिटेक्टर एक साथ कई संकेतों को डिमॉड्यूलेट करेगा। फ़िल्टरिंग एक ट्यून करने योग्य फ़िल्टर या अधिक व्यावहारिक रूप से, एक [[सुपरहेटरोडाइन रिसीवर]] के साथ किया जा सकता है | * डिटेक्टर के इनपुट को वांछित सिग्नल के चारों ओर [[बंदपास छननी]] किया जाना चाहिए, अन्यथा डिटेक्टर एक साथ कई संकेतों को डिमॉड्यूलेट करेगा। फ़िल्टरिंग एक ट्यून करने योग्य फ़िल्टर या अधिक व्यावहारिक रूप से, एक [[सुपरहेटरोडाइन रिसीवर]] के साथ किया जा सकता है | ||
* यह [[उत्पाद डिटेक्टर]] की तुलना में शोर के प्रति अधिक संवेदनशील है | * यह [[उत्पाद डिटेक्टर]] की तुलना में शोर के प्रति अधिक संवेदनशील है | ||
* यदि सिग्नल [[ overmodulation ]] (अर्थात [[ मॉडुलन सूचकांक ]]> 1) है, तो विरूपण होगा | * यदि सिग्नल [[ overmodulation | अतिमॉड्यूलेशन]] (अर्थात [[ मॉडुलन सूचकांक ]]> 1) है, तो विरूपण होगा | ||
इनमें से अधिकतर कमियां अपेक्षाकृत साधारण हैं और सामान्यतः लिफाफा डिटेक्टर का उपयोग करने की सादगी और कम लागत के लिए स्वीकार्य ट्रेडऑफ़ हैं। | इनमें से अधिकतर कमियां अपेक्षाकृत साधारण हैं और सामान्यतः लिफाफा डिटेक्टर का उपयोग करने की सादगी और कम लागत के लिए स्वीकार्य ट्रेडऑफ़ हैं। | ||
== संकेतों का डिमॉड्यूलेशन == | == संकेतों का डिमॉड्यूलेशन == | ||
सिग्नल के सभी उच्च आवृत्ति घटकों को हटाकर | सिग्नल के सभी उच्च आवृत्ति घटकों को हटाकर पहले से मॉड्यूलेटेड सिग्नल को [[ डिमोड्यूलेट |डिमोड्यूलेट]] करने के लिए एक लिफ़ाफ़ा डिटेक्टर का उपयोग किया जा सकता है। संधारित्र और अवरोधक वाहक आवृत्ति को फ़िल्टर करने के लिए एक कम-पास फ़िल्टर बनाते हैं। इस तरह के उपकरण का उपयोग अधिकांशतः एएम रेडियो सिग्नलों को डिमोड्युलेट करने के लिए किया जाता है क्योंकि मॉड्यूलेटेड सिग्नल का आवरण बेसबैंड सिग्नल के बराबर होता है। | ||
== ऑडियो == | == ऑडियो == | ||
एक लिफाफा डिटेक्टर को कभी-कभी [[संगीत]]मय वातावरण में लिफाफा अनुयायी के रूप में संदर्भित किया जाता है। यह अभी भी आने वाले सिग्नल के [[आयाम]] विविधताओं का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है जिससे कि उन विविधताओं के समान नियंत्रण सिग्नल उत्पन्न किया जा सके। यद्यपि, इस स्थितियों में इनपुट सिग्नल श्रव्य आवृत्तियों से बना है। | एक लिफाफा डिटेक्टर को कभी-कभी [[संगीत]]मय वातावरण में लिफाफा अनुयायी के रूप में संदर्भित किया जाता है। यह अभी भी आने वाले सिग्नल के [[आयाम]] विविधताओं का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है जिससे कि उन विविधताओं के समान नियंत्रण सिग्नल उत्पन्न किया जा सके। यद्यपि, इस स्थितियों में इनपुट सिग्नल श्रव्य आवृत्तियों से बना है। | ||
लिफाफा डिटेक्टर अधिकांशतः अन्य सर्किट का एक घटक होते हैं, जैसे [[ऑडियो स्तर संपीड़न]] या [[ ऑटो-वह ]] या लिफाफा-अनुसरण फ़िल्टर। इन परिपथों में, | लिफाफा डिटेक्टर अधिकांशतः अन्य सर्किट का एक घटक होते हैं, जैसे [[ऑडियो स्तर संपीड़न]] या [[ ऑटो-वह ]] या लिफाफा-अनुसरण फ़िल्टर। इन परिपथों में, लिफाफा अनुयायी [[साइड चेन (ध्वनि)]] के रूप में जाना जाने वाला हिस्सा है, एक सर्किट जो इनपुट की कुछ विशेषताओं का वर्णन करता है, इस स्थितियों में इसकी मात्रा। | ||
[[गतिशील रेंज संपीड़न]] और ऑडियो लेवल कम्प्रेशन दोनों एक एम्पलीफायर के लाभ को नियंत्रित करने के लिए लिफाफे के आउटपुट वोल्टेज का उपयोग करते हैं। ऑटो-वाह फिल्टर की कटऑफ आवृत्ति को नियंत्रित करने के लिए वोल्टेज का उपयोग करता है। [[एनालॉग सिंथेसाइज़र]] का वोल्टेज-नियंत्रित फ़िल्टर एक समान सर्किट है। | [[गतिशील रेंज संपीड़न]] और ऑडियो लेवल कम्प्रेशन दोनों एक एम्पलीफायर के लाभ को नियंत्रित करने के लिए लिफाफे के आउटपुट वोल्टेज का उपयोग करते हैं। ऑटो-वाह फिल्टर की कटऑफ आवृत्ति को नियंत्रित करने के लिए वोल्टेज का उपयोग करता है। [[एनालॉग सिंथेसाइज़र]] का वोल्टेज-नियंत्रित फ़िल्टर एक समान सर्किट है। | ||
Revision as of 00:44, 30 June 2023
एक लिफाफा डिटेक्टर (जिसे कभी-कभी पीक डिटेक्टर कहा जाता है) एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होता है जो इनपुट के रूप में (अपेक्षाकृत) उच्च-आवृत्ति आयाम मॉड्यूलेशन सिग्नल लेता है और एक आउटपुट प्रदान करता है, जो मूल सिग्नल का डेमोड्यूलेशन लिफाफा (तरंगें) हाेती है।
सर्किट संचालन
ऊपर के सर्किट में संधारित्र बढ़ते किनारे पर चार्ज को संग्रहीत करता है और इनपुट सिग्नल आयाम गिरने पर इसे अवरोधक के माध्यम से इसे धीरे-धीरे छोड़ता करता है। इस प्रकार श्रृंखला में डायोड आने वाले सिग्नल को सही करता है, केवल तभी करंट प्रवाह की अनुमति देता है जब सकारात्मक इनपुट टर्मिनल नकारात्मक इनपुट टर्मिनल की तुलना में अधिक क्षमता पर होते है।
सामान्य विचार
अधिकांश व्यावहारिक लिफाफा डिटेक्टर एसी ऑडियो इनपुट को स्पंदित डीसी धारा सिग्नल में परिवर्तित करने के लिए सिग्नल के आधे-तरंग या पूर्ण-तरंग रेक्टिफायर का उपयोग करते हैं। इस प्रकार इलेक्ट्रॉनिक फिल्टर का उपयोग अंतिम परिणाम को सुचारू करने के लिए किया जाता है। यह फ़िल्टरिंग संभवतः ही कभी सही होती है और लिफाफा अनुयायी आउटपुट पर कुछ "रिपल" बने रहने की संभावना होती है, विशेष रूप से बास उपकरण से नोट्स जैसे कम आवृत्ति इनपुट के लिए एवं फ़िल्टर कटऑफ़ आवृत्ति को कम करने से एक सहज आउटपुट मिलता है, लेकिन उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया कम हो जाती है। इसलिए, व्यावहारिक डिज़ाइनों को एक समझौते तक पहुंचना चाहिए।
लिफाफे की परिभाषा
इस प्रकार कोई भी आयाम मॉडुलन या आवृत्ति मॉडुलन संकेत निम्नलिखित रूप में लिखा जा सकता है
एएम के स्थितियों में, φ(t) (सिग्नल का चरण घटक) स्थिर है और इसे अनदेखा किया जा सकता है। एएम में, वाहक आवृत्ति भी स्थिर है। इस प्रकार, एएम सिग्नल में सभी सूचनाएँ R(t) में होती हैं। R(t) को सिग्नल का लिफाफा कहा जाता है। अतः फलन द्वारा एएम संकेत दिया जाता है
m(t) के साथ मूल ऑडियो आवृत्ति संदेश का प्रतिनिधित्व करता है, C वाहक आयाम और R(t) C + m(t) के बराबर है। इसलिए, यदि एएम सिग्नल का लिफाफा निकाला जा सकता है, तो मूल संदेश को पुनः प्राप्त किया जा सकता है।
एफएम के स्थितियों में, प्रेषित एक स्थिर लिफ़ाफ़ा R(t) = R है और इसे अनदेखा किया जा सकता है।
यद्यपि, कई एफएम रिसीवर प्राप्त संकेत शक्ति संकेत के लिए वैसे भी लिफाफे को मापते हैं।
डायोड डिटेक्टर
लिफाफा डिटेक्टर का सबसे सरल रूप डायोड डिटेक्टर है जो ऊपर दिखाया गया है। इस प्रकार एक डायोड डिटेक्टर एक सर्किट के इनपुट और आउटपुट के बीच बस एक डायोड है, जो सर्किट के आउटपुट से जमीन तक समानांतर में एक अवरोधक और कैपेसिटर से जुड़ा होता है। यदि अवरोधक और संधारित्र सही ढंग से चुने गए हैं, तो इस सर्किट के आउटपुट को मूल (बेसबैंड) सिग्नल के वोल्टेज-स्थानांतरित संस्करण का अनुमान लगाना चाहिए। इस प्रकार डीसी घटक को फ़िल्टर करने के लिए एक साधारण फ़िल्टर लागू किया जा सकता है।
परिशुद्धता डिटेक्टर
एक कम-पास फिल्टर में एक त्रुटिहीन रेक्टीफायर फीडिंग का उपयोग करके एक लिफाफा डिटेक्टर का निर्माण भी किया जा सकता है।
कमियां
लिफाफा डिटेक्टर में कई कमियां हैं:
- डिटेक्टर के इनपुट को वांछित सिग्नल के चारों ओर बंदपास छननी किया जाना चाहिए, अन्यथा डिटेक्टर एक साथ कई संकेतों को डिमॉड्यूलेट करेगा। फ़िल्टरिंग एक ट्यून करने योग्य फ़िल्टर या अधिक व्यावहारिक रूप से, एक सुपरहेटरोडाइन रिसीवर के साथ किया जा सकता है
- यह उत्पाद डिटेक्टर की तुलना में शोर के प्रति अधिक संवेदनशील है
- यदि सिग्नल अतिमॉड्यूलेशन (अर्थात मॉडुलन सूचकांक > 1) है, तो विरूपण होगा
इनमें से अधिकतर कमियां अपेक्षाकृत साधारण हैं और सामान्यतः लिफाफा डिटेक्टर का उपयोग करने की सादगी और कम लागत के लिए स्वीकार्य ट्रेडऑफ़ हैं।
संकेतों का डिमॉड्यूलेशन
सिग्नल के सभी उच्च आवृत्ति घटकों को हटाकर पहले से मॉड्यूलेटेड सिग्नल को डिमोड्यूलेट करने के लिए एक लिफ़ाफ़ा डिटेक्टर का उपयोग किया जा सकता है। संधारित्र और अवरोधक वाहक आवृत्ति को फ़िल्टर करने के लिए एक कम-पास फ़िल्टर बनाते हैं। इस तरह के उपकरण का उपयोग अधिकांशतः एएम रेडियो सिग्नलों को डिमोड्युलेट करने के लिए किया जाता है क्योंकि मॉड्यूलेटेड सिग्नल का आवरण बेसबैंड सिग्नल के बराबर होता है।
ऑडियो
एक लिफाफा डिटेक्टर को कभी-कभी संगीतमय वातावरण में लिफाफा अनुयायी के रूप में संदर्भित किया जाता है। यह अभी भी आने वाले सिग्नल के आयाम विविधताओं का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है जिससे कि उन विविधताओं के समान नियंत्रण सिग्नल उत्पन्न किया जा सके। यद्यपि, इस स्थितियों में इनपुट सिग्नल श्रव्य आवृत्तियों से बना है।
लिफाफा डिटेक्टर अधिकांशतः अन्य सर्किट का एक घटक होते हैं, जैसे ऑडियो स्तर संपीड़न या ऑटो-वह या लिफाफा-अनुसरण फ़िल्टर। इन परिपथों में, लिफाफा अनुयायी साइड चेन (ध्वनि) के रूप में जाना जाने वाला हिस्सा है, एक सर्किट जो इनपुट की कुछ विशेषताओं का वर्णन करता है, इस स्थितियों में इसकी मात्रा।
गतिशील रेंज संपीड़न और ऑडियो लेवल कम्प्रेशन दोनों एक एम्पलीफायर के लाभ को नियंत्रित करने के लिए लिफाफे के आउटपुट वोल्टेज का उपयोग करते हैं। ऑटो-वाह फिल्टर की कटऑफ आवृत्ति को नियंत्रित करने के लिए वोल्टेज का उपयोग करता है। एनालॉग सिंथेसाइज़र का वोल्टेज-नियंत्रित फ़िल्टर एक समान सर्किट है।
आधुनिक लिफाफा अनुयायियों को लागू किया जा सकता है:
- सीधे इलेक्ट्रॉनिक हार्डवेयर के रूप में,
- या डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (डीएसपी) या सॉफ्टवेयर का उपयोग कर सॉफ्टवेयर के रूप में
- एक सामान्य प्रयोजन सीपीयू पर।
यह भी देखें
- विश्लेषणात्मक संकेत
- एडीएसआर लिफाफा | हमला-क्षय-टिकाऊ-रिलीज लिफाफा
