डिटेक्टर (रेडियो): Difference between revisions
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Latest revision as of 07:20, 16 October 2023
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रेडियो में, संसूचक एक उपकरण या परिपथ होता है जो की संग्राहक रेडियो आवृत्ति कनवर्टर या वोल्टेज से जानकारी निकालता है। यह शब्द रेडियो के पहले तीन दशकों (1888-1918) से प्रारंभ होता है। इस प्रकार से आधुनिक रेडियो स्टेशनों के विपरीत, जो की निर्बाध वाहक तरंग पर ध्वनि (एक ऑडियो संकेत) संचारित करते हैं, प्रारंभिक रेडियो स्टेशन रेडियो टेलीग्राफी द्वारा सूचना प्रसारित करते हैं। किन्तु मोर्स कोड में टेक्स्ट संदेशों की वर्तनी, लंबी या छोटी अवधि की रेडियो तरंगों का उत्पादन करने के लिए ट्रांसमीटर को ऑन-ऑफ_कीइंग स्विच किया गया था। इसलिए, प्रारंभिक रेडियो रिसीवर को मोर्स कोड ''डॉट्स'' और ''डैश'' को पुन: प्रस्तुत करने के लिए रेडियो सिग्नल को डिमॉड्यूलेट करने की आवश्यकता नहीं थी, किन्तु रेडियो सिग्नल की उपस्थिति या अनुपस्थिति के मध्य अंतर करना था। इस प्रकार से रिसीवर परिपथ में इस कार्य को करने वाले उपकरण को 'संसूचक' कहा जाता था।[1] वायरलेस टेलीग्राफी युग के समय वेक्यूम - ट्यूब तकनीक द्वारा प्रतिस्थापित किए जाने तक विभिन्न प्रकार के विभिन्न संसूचक उपकरणों, जैसे कि कोहिरर, इलेक्ट्रोलाइटिक संसूचक, चुंबकीय संसूचक और क्रिस्टल संसूचक का उपयोग किया जाता था।
इस प्रकार से प्रथम विश्व युद्ध के समय आयाम अधिमिश्रण (एएम) के आविष्कार के बाद ध्वनि (ऑडियो) के संचरण एएम रेडियोटेलीफोनी, के विकास को सक्षम किया गया, यह शब्द एक डिमॉड्युलेटर, (सामान्यतः एक वैक्यूम ट्यूब) के रूप में विकसित हुआ, जिसने ऑडियो सिग्नल को रेडियोटेलेफोनी से निकालता है। किन्तु रेडियो आवृत्ति वाहक तरंग है। यह इसका वर्तमान अर्थ है, चूंकि आधुनिक संसूचकों में सामान्यतः अर्धचालक डायोड, ट्रांजिस्टर या एकीकृत परिपथ होते हैं।
एक सुपरहेटरोडाइन रिसीवर में इस शब्द का प्रयोग कभी-कभी आवृत्ति मिश्रक, ट्यूब या ट्रांजिस्टर को संदर्भित करने के लिए भी किया जाता है जो आने वाले रेडियो आवृत्ति सिग्नल को माध्यमिक आवृत्ति में परिवर्तित करता है। मिश्रक को पहला संसूचक कहा जाता है, जबकि इंटरमीडिएट आवृत्ति से ऑडियो सिग्नल निकालने वाले डेमोडुलेटर को दूसरा संसूचक कहा जाता है। माइक्रोवेव और मिलीमीटर वेव तकनीक में संसूचक और क्रिस्टल संसूचक शब्द वेवगाइड या समाक्षीय संचरण लाइन घटकों को संदर्भित करते हैं, जिनका उपयोग शक्ति या स्थायी तरंग अनुपात माप के लिए किया जाता है, जो सामान्यतः पॉइंट कॉन्टैक्ट डायोड या सरफेस बैरियर शोट्की डायोड को सम्मिलित करते हैं।
आयाम मॉड्यूलेशन संसूचक
आवरण संसूचक
एक प्रमुख तकनीक को एनवेलप डिटेक्शन के रूप में जाना जाता है। इस प्रकार से आवरण संसूचक का सबसे सरल रूप डायोड संसूचक है जिसमें परिपथ के इनपुट और आउटपुट के मध्य एक डायोड जुड़ा होता है, जिसमें परिपथ के आउटपुट से समानांतर में एक प्रतिरोधक और संधारित्र होता है, जो कम समीप फिल्टर बनाता है। यदि रोकनेवाला और संधारित्र सही रूप से चुने गए हैं, तो इस परिपथ का आउटपुट मूल सिग्नल का लगभग समान वोल्टेज-स्थानांतरित संस्करण होगा।
एनवेलप संसूचक का प्रारंभिक रूप क्रिस्टल संसूचक (रेडियो) था, जिसका उपयोग क्रिस्टल समुच्चय रेडियो रिसीवर में किया जाता था। और क्रिस्टल डायोड का उपयोग करने वाला बाद का संस्करण आज भी क्रिस्टल रेडियो समुच्चय में उपयोग किया जाता है। इस प्रकार से हेडसेट की सीमित आवृत्ति प्रतिक्रिया आरएफ घटक को समाप्त कर देती है, जिससे लो पास फिल्टर अनावश्यक हो जाता है।
अधिक परिष्कृत आवरण संसूचकों में ग्रिड-रिसाव संसूचक, प्लेट संसूचक (रेडियो), या अनंत-प्रतिबाधा संसूचक अनंत-प्रतिबाधा संसूचक, उनके ट्रांजिस्टर समकक्ष और परिचालन एम्पलीफायरों का उपयोग करने वाले स्पष्ट रेक्टीफायर सम्मिलित हैं।
उत्पाद संसूचक
इस प्रकार से एक उत्पाद संसूचक एक प्रकार का डेमोडुलेटर है जिसका उपयोग आयाम मॉडुलन और सिंगल-साइडबैंड मॉड्यूलेशन सिग्नल के लिए किया जाता है, जहां वाहक आवृत्ति (या इसके निकट) पर सिग्नल के साथ प्राप्त सिग्नल को गुणा करके मूल वाहक सिग्नल को हटा दिया जाता है। चूंकि आवरण संसूचक के रूप में सुधार द्वारा संकेत के आवरण को डीकोडेड वेवफॉर्म में परिवर्तित करने के अतिरिक्त, उत्पाद संसूचक संग्राहक सिग्नल और एक स्थानीय ऑसिलेटर के उत्पाद को लेता है, इसलिए यह नाम है। विषमलैंगिकता द्वारा, प्राप्त सिग्नल मिश्रित किया जाता है (किसी प्रकार के नॉनलाइनियर उपकरण में) स्थानीय ऑसीलेटर से सिग्नल के साथ, संकेतों को मिश्रित करने के लिए योग और अंतर आवृत्तियों को देने के लिए, जैसे कि सुपरहेट में पहला मिश्रक चरण एक मध्यवर्ती आवृत्ति उत्पन्न करेगा ; इस स्तिथियों में 'बीट आवृत्ति', कम आवृत्ति मॉड्यूलेशन को पुनर्प्राप्त किया जाता है और उत्पाद संसूचक के आउटपुट से अवांछित उच्च आवृत्ति लो पास फिल्टर क्योंकि आयाम-संग्राहक सिग्नल के साइडबैंड में उनकी आवृत्ति के एक कार्य द्वारा केंद्र से विस्थापित वाहक में सभी जानकारी होती है, उत्पाद संसूचक बस साइडबैंड को श्रव्य सीमा में मिला देता है जिससे मूल ऑडियो सुना जा सकता है।
इस प्रकार से उत्पाद संसूचक परिपथ हैं और इसलिए अनिवार्य रूप से रिंग न्यूनाधिक या तुल्यकालिक संसूचक हैं और कुछ चरण-संवेदनशील संसूचक परिपथ से निकटता से संबंधित हैं। और उन्हें रिंग मॉड्यूलेटर के रूप में सरल या गिल्बर्ट सेल युक्त एकीकृत परिपथ के रूप में परिष्कृत किसी भी वस्तु के लिए सिंगल डुअल-गेट फील्ड इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर के रूप में प्रयुक्त किया जा सकता है। उत्पाद संसूचकों को सामान्यतः लघुतरंग श्राव और रेडियो एमेच्योर द्वारा एनवेलप संसूचकों के लिए पसंद किया जाता है क्योंकि वे एएम और एसएसबी सिग्नल दोनों के स्वागत की अनुमति देते हैं। यदि बीट आवृत्ति ऑसिलेटर को वाहक के थोड़ा ऊपर या नीचे ट्यून किया जाता है, तो वे निरंतर तरंग प्रसारण को भी डीमॉड्यूलेट कर सकते हैं।
आवृत्ति और फेज मॉड्यूलेशन संसूचक
एएम संसूचक डिमॉड्यूलेट नहीं कर सकते आवृति का उतार - चढ़ाव और चरण मॉडुलन सिग्नल क्योंकि दोनों में एक एम्प्लिट्यूड या क्षणिक आयाम आवरण हैं। चूंकि एएम रेडियो स्लोप डिटेक्शन की घटना द्वारा एफएम प्रसारण की ध्वनि का पता लगा सकता है जो तब होता है जब रेडियो नाममात्र प्रसारण आवृत्ति से थोड़ा ऊपर या नीचे ट्यून किया जाता है। इस प्रकार से रेडियो समस्वरण वक्र के स्लोप पक्ष पर आवृत्ति भिन्नता प्रवर्धित संकेत को एक संबंधित स्थानीय आयाम भिन्नता देती है, जिसके लिए एएम संसूचक संवेदनशील होता है। स्लोप डिटेक्शन सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले निम्नलिखित समर्पित एफएम संसूचकों की तुलना में कम विरूपण और ध्वनि अस्वीकृति देता है।
चरण संसूचक
एक चरण संसूचक एक गैर-रैखिक उपकरण है जिसका आउटपुट दो दोलनशील इनपुट संकेतों के मध्य चरण (तरंगों) के अंतर का प्रतिनिधित्व करता है। इसमें दो इनपुट और एक आउटपुट होता है: एक इनपुट पर एक रेफरेंस सिग्नल लगाया जाता है और दूसरे पर चरण या आवृत्ति संग्राहक सिग्नल लगाया जाता है। किन्तु आउटपुट एक संकेत है जो दो इनपुट के मध्य चरण अंतर के समानुपाती होता है।
अतः चरण विमॉडुलन में जानकारी वाहक तरंग में चरण परिवर्तन की मात्रा और दर में निहित है।
द फोस्टर–सीले विभेदक
इस प्रकार से द फोस्टर-सीली विभेदक[2][3] एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला एफएम संसूचक है। संसूचक में एक विशेष केंद्र-टैप ट्रांसफॉर्मर होता है जो पूर्ण तरंग डीसी सुधारक परिपथ में दो डायोड स्थित करता है। जब इनपुट ट्रांसफॉर्मर को सिग्नल आवृत्ति पर ट्यून किया जाता है, तो विभेदक का आउटपुट शून्य होता है। जब वाहक का कोई विचलन नहीं होता है, तो केंद्र के दोनों भागो में टैप किए गए ट्रांसफार्मर संतुलित होते हैं। जैसे ही एफएम सिग्नल वाहक आवृत्ति के ऊपर और नीचे आवृत्ति में झूलता है, केंद्र-टैप किए गए माध्यमिक के दो भागो के मध्य का संतुलन नष्ट हो जाता है और आवृत्ति विचलन के अनुपात में एक आउटपुट वोल्टेज होता है।
अनुपात संसूचक
अनुपात संसूचक[4][5][6][7] फोस्टर-सीले विभेदक का एक प्रकार है, किन्तु एक डायोड विपरीत दिशा में संचालित होता है, और पूर्ववर्ती ट्रांसफॉर्मर में तृतीयक वाइंडिंग का उपयोग करता है। इस स्तिथियों में आउटपुट डायोड वोल्टेज और केंद्र टैप के योग के मध्य लिया जाता है। इस प्रकार से डायोड में आउटपुट एक बड़े मूल्य के संधारित्र से जुड़ा होता है, जो अनुपात संसूचक आउटपुट में एएम ध्वनि को समाप्त करता है। और फोस्टर-सीली विभेदक की तुलना में अनुपात संसूचक का यह लाभ है कि यह आयाम मॉडुलन का उत्तर नहीं देगा, इस प्रकार संभावित रूप से एक सीमक अवस्था को बचा सकता है; चूंकि समान इनपुट सिग्नल के लिए विवेचक के आउटपुट का केवल 50% ही आउटपुट होता है। अनुपात संसूचक में व्यापक बैंडविड्थ है किन्तु फोस्टर-सीली विवेचक की तुलना में अधिक विकृति है।
चतुर्भुज संसूचक
चतुर्भुज संसूचकों में, प्राप्त एफएम सिग्नल दो संकेतों में विभाजित होता है। दो संकेतों में से एक को फिर एक रिएक्शन (इलेक्ट्रॉनिक्स) उच्च-प्रतिक्रिया संधारित्र के माध्यम से पारित किया जाता है, जो उस सिग्नल के चरण को 90 डिग्री से परिवर्तित कर देता है। यह चरण-स्थानांतरित संकेत तब एक एलसी परिपथ पर प्रयुक्त होता है, जो एफएम सिग्नल के अनमॉड्यूलेटेड, केंद्र या वाहक आवृत्ति पर प्रतिध्वनित होता है। यदि प्राप्त एफएम सिग्नल की आवृत्ति केंद्र आवृत्ति के समान होती है, तो दो संकेतों में 90 डिग्री का चरण अंतर होगा और उन्हें इसलिए इस पद्धति का नाम ''चरण चतुर्भुज'' में कहा जाता है। दो संकेतों को फिर एक एनालॉग या डिजिटल उपकरण में एक साथ गुणा किया जाता है, जो चरण संसूचक के रूप में कार्य करता है; अर्थात्, एक उपकरण जिसका आउटपुट दो संकेतों के मध्य चरण अंतर के समानुपाती होता है। एक अनसंग्राहक एफएम सिग्नल के स्तिथियों में, चरण संसूचक का आउटपुट है - आउटपुट इलेक्ट्रॉनिक फिल्टर होने के पश्चात; अर्थात्, समय के साथ औसत — स्थिर; अर्थात्, शून्य है। चूंकि, यदि प्राप्त एफएम सिग्नल को संशोधित किया गया है, तो इसकी आवृत्ति केंद्र आवृत्ति से भिन्न होगी। इस स्तिथियों में, प्रतिध्वनित एलसी परिपथ संधारित्र से सिग्नल के चरण को और स्थानांतरित कर देगा, जिससे सिग्नल की कुल चरण शिफ्ट संधारित्र द्वारा लगाए गए 90 डिग्री और एलसी परिपथ धनात्मक या ऋणात्मक चरण परिवर्तन का योग हो। इस प्रकार से अब चरण संसूचक से आउटपुट शून्य से भिन्न होगा, और इस तरह, एक मूल सिग्नल को पुनर्प्राप्त करता है जिसका उपयोग एफएम वाहक को संशोधित करने के लिए किया गया था।
एक्सओआर गेट संसूचक
ऊपर वर्णित पता लगाने की प्रक्रिया को एक एक्सओआर गेट एक्सक्लूसिव-ओआर (एक्सओआर) लॉजिक गेट, सीमक ओरिजिनल एफएम सिग्नल और या तो नेटवर्क से निकलने वाले उस सिग्नल की एक कॉपी के संयोजन से भी पूरा किया जा सकता है, जो एक चरण परिवर्तन लगाता है जो आवृत्ति एक फेज शिफ्ट को प्रयुक्त करता है। उदा. एक एलसी परिपथ (और फिर सीमित भी), या सिग्नल की केंद्र आवृत्ति पर एक निश्चित आवृत्ति वर्ग तरंग वाहक है। एक्सओआर गेट आउटपुट पल्सेस की एक धारा उत्पन्न करता है जिसका कर्तव्य चक्र दो संकेतों के मध्य चरण अंतर से मेल खाता है। दो इनपुट के मध्य अलग-अलग चरण अंतर के कारण, एक पल्स-चौड़ाई मॉडुलन पल्स-चौड़ाई संग्राहक (पीडब्लूएम) सिग्नल उत्पन्न होता है। जब उन पल्सेस पर एक लो-पास फिल्टर लगाया जाता है, तो फिल्टर का आउटपुट बढ़ जाता है क्योंकि दालें लंबी हो जाती हैं और पल्सेस के कम होने पर इसका आउटपुट गिर जाता है। इस तरह, एक व्यक्ति उस मूल सिग्नल को पुनः प्राप्त करता है जिसका उपयोग एफएम वाहक को संशोधित करने के लिए किया गया था।
जब मूल संकेत के एक चरण-स्थानांतरित संस्करण का उपयोग किया जाता है, तो परिणाम आवृत्ति विमॉडुलन होता है, क्योंकि एक्सओआर गेट के इनपुट के मध्य आवृत्ति अंतर शून्य रहता है और इस प्रकार उनके चरण संबंध को प्रभावित नहीं करता है।
निश्चित-आवृत्ति वाहक के साथ, परिणाम एक चरण मॉडुलन है, जो इस स्तिथियों में मूल मॉड्यूलेटिंग सिग्नल का एक अभिन्न अंग है।
अन्य एफएम संसूचक
कम सामान्य, विशेषीकृत, या अप्रचलित प्रकार के संसूचकों में सम्मिलित हैं:[8]
- ट्रैविस[9] या नाममात्र केंद्र आवृत्ति के ऊपर और नीचे दो गैर-अंतःक्रियात्मक ट्यून परिपथ का उपयोग करके डबल ट्यून परिपथ विभेदक
- वीस विभेदक जो एकल एलसी ट्यून्ड परिपथ या क्रिस्टल का उपयोग करता है
- पल्स काउंट विभेदक जो आवृत्ति को निरंतर आयाम वाले पल्स की ट्रेन में परिवर्तित करता है, जो आवृत्ति के सीधे आनुपातिक वोल्टेज का उत्पादन करता है।
चरण-बंद पाश संसूचक
इस प्रकार से चरण-लॉक लूप संसूचक को डिमोड्यूलेशन पूरा करने के लिए आवृत्ति-चयनात्मक एलसी नेटवर्क की आवश्यकता नहीं होती है। इस प्रणाली में, एक वोल्टेज नियंत्रित ऑसिलेटर (वीसीओ) फीडबैक लूप द्वारा चरणबद्ध होता है, जो वीसीओ को आने वाले एफएम सिग्नल की आवृत्ति विविधताओं का पालन करने के लिए विवश करता है। और निम्न-आवृत्ति त्रुटि वोल्टेज जो वीसीओ की आवृत्ति को संग्राहक एफएम सिग्नल की आवृत्ति को ट्रैक करने के लिए बाध्य करता है, वह डिसंग्राहक ऑडियो आउटपुट है। किन्तु चरण बंद लूप संसूचक को फेज-लॉक लूप आवृत्ति सिंथेसाइज़र के साथ अस्पष्ट नहीं होना चाहिए, जिसका उपयोग अधिकांशतः स्थानीय ऑसिलेटर आवृत्ति उत्पन्न करने के लिए डिजिटली-ट्यून एएम और एफएम रेडियो में किया जाता है।
यह भी देखें
- कैट्स व्हिस्कर संसूचक
- कोहिरर
- ट्यूनर (रेडियो)
- इलेक्ट्रोलाइटिक संसूचक
- फोस्टर–सीली विवेचक
- ग्रिड-रिसाव संसूचक
- ऊष्म तार बैरेटर
- चुंबकीय संसूचक
- प्लेट संसूचक (रेडियो)
- डिमॉड्यूलेशन
- चिह्नित करना
- वंडरलिच (वैक्यूम ट्यूब)
संदर्भ
- ↑ J. A. Fleming, The Principles of Electric Wave Telegraphy and Telephony, London: Longmans, Green & Co., 1919, p. 364
- ↑ US 2121103, Seeley, Stuart W., "Frequency Variation Response Circuits", issued June 21, 1938
- ↑ Foster, D. E.; Seeley, S. W. (March 1937), "Automatic tuning, simplified circuits, and design practice", Proceedings of the Institute of Radio Engineers, 25 (3): 289–313, doi:10.1109/jrproc.1937.228940, S2CID 51654596, part 1.
- ↑ US 2497840, Seeley, Stuart William, "Angle Modulation Detector", issued February 14, 1950
- ↑ US 2561089, Anderson, Earl I., issued July 17, 1951
- ↑ Report L.B.-645: "Ratio detectors for FM receivers" (15 September 1945) issued by the Radio Corporation of America, RCA Laboratories Industry Service Division, 711 Fifth Avenue, N.Y., N.Y. Reprinted in Radio, pages 18-20 (October 1945).
- ↑ Seeley, Stuart W.; Avins, Jack (June 1947), "The ratio detector", RCA Review, 8 (2): 201–236
- ↑ D. S. Evans and G. R. Jessup, VHF-UHF Manual (3rd Edition), Radio Society of Great Britain, London, 1976 pages 4-48 through 4-51
- ↑ Charles Travis, "Automatic oscillator frequency control system" U.S. patent: 2,294,100 (filed: 4 February 1935; issued: August 1942). See also: Charles Travis, "Automatic frequency control," Proceedings of the Institute of Radio Engineers, vol. 23, no. 10, pages 1125-1141 (October 1935).
बाहरी कड़ियाँ
Media related to डिटेक्टर (रेडियो) at Wikimedia Commons- Simple block diagrएएमs and descriptions of key circuits for एफएम transmitters and receivers: [1]
