नामीय प्रतिबाधा: Difference between revisions

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एक स्थापित ऐन्टेना का फ़ीड-पॉइंट प्रतिबाधा, जमीन के ऊपर इसकी स्थापना की ऊंचाई और आसपास की पृथ्वी के विद्युत गुणों के आधार पर, उद्धृत मूल्य से ऊपर और नीचे भिन्न होता है।<ref>Heys (1989), pp.&nbsp;3&ndash;4</ref><ref>Straw (2003)</ref>
एक स्थापित ऐन्टेना का फ़ीड-पॉइंट प्रतिबाधा, जमीन के ऊपर इसकी स्थापना की ऊंचाई और आसपास की पृथ्वी के विद्युत गुणों के आधार पर, उद्धृत मूल्य से ऊपर और नीचे भिन्न होता है।<ref>Heys (1989), pp.&nbsp;3&ndash;4</ref><ref>Straw (2003)</ref>
== केबल गुणवत्ता ==
== केबल गुणवत्ता ==
केबल निर्माण और स्थापना गुणवत्ता का एक माप यह है कि विशेषता प्रतिबाधा इसकी लंबाई के साथ नामीय प्रतिबाधा का कितनी बारीकी से पालन करती है। प्रतिबाधा परिवर्तन केबल की लंबाई के साथ ज्यामिति में भिन्नता के कारण हो सकता है। बदले में, ये दोषपूर्ण विनिर्माण प्रक्रिया या दोषपूर्ण स्थापना (जैसे मोड़ त्रिज्या पर सीमाओं का पालन न करना) के कारण हो सकते हैं। दुर्भाग्य से, केबल की लंबाई के साथ प्रतिबाधा को सीधे मापने का कोई आसान, गैर-विनाशकारी तरीका नहीं है। हालाँकि, इसे परोक्ष रूप से प्रतिबिंबों, यानी [[ हारकर लौटा ]] को मापकर इंगित किया जा सकता है। रिटर्न हानि अपने आप में बहुत कुछ प्रकट नहीं करती है, क्योंकि विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक विशेषता प्रतिबाधा न होने के कारण केबल डिज़ाइन में वैसे भी कुछ आंतरिक रिटर्न हानि होगी। उपयोग की जाने वाली तकनीक केबल समाप्ति को सावधानीपूर्वक समायोजित करना है ताकि जितना संभव हो उतना करीब मैच प्राप्त किया जा सके और फिर आवृत्ति के साथ वापसी हानि की भिन्नता को मापा जा सके। इस प्रकार मापा गया न्यूनतम रिटर्न लॉस स्ट्रक्चरल रिटर्न लॉस (एसआरएल) कहलाता है। एसआरएल एक केबल के नामीय प्रतिबाधा के पालन का एक माप है, लेकिन यह प्रत्यक्ष पत्राचार नहीं है, जनरेटर से आगे की त्रुटियों का एसआरएल पर इसके करीब की तुलना में कम प्रभाव पड़ता है। महत्वपूर्ण होने के लिए माप को सभी इन-बैंड आवृत्तियों पर भी किया जाना चाहिए। इसका कारण यह है कि निर्माण प्रक्रिया द्वारा शुरू की गई समान दूरी वाली त्रुटियां [[तिमाही तरंग प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर]] कार्रवाई के कारण कुछ आवृत्तियों पर रद्द हो जाएंगी और अदृश्य हो जाएंगी, या कम से कम बहुत कम हो जाएंगी।<ref>Rymaszewski et al, p.407.</ref><ref>Ciciora, p.435.</ref>
केबल निर्माण और स्थापना गुणवत्ता का एक माप यह है कि विशेषता प्रतिबाधा इसकी लंबाई के साथ नाममात्र प्रतिबाधा का कितनी बारीकी से पालन करती है। प्रतिबाधा परिवर्तन केबल की लंबाई के साथ ज्यामिति में भिन्नता के कारण हो सकता है। बदले में, ये दोषपूर्ण विनिर्माण प्रक्रिया या दोषपूर्ण स्थापना (जैसे कि मोड़ त्रिज्या पर सीमाओं का पालन न करना) के कारण हो सकते हैं। दुर्भाग्य से, केबल की लंबाई के साथ प्रतिबाधा को सीधे मापने का कोई आसान, गैर-विनाशकारी तरीका नहीं है। हालाँकि, इसे परोक्ष रूप से प्रतिबिंबों, यानी रिटर्न लॉस को मापकर इंगित किया जा सकता है। रिटर्न हानि अपने आप में बहुत कुछ प्रकट नहीं करती है, क्योंकि केबल डिज़ाइन में विशुद्ध रूप से प्रतिरोधी विशेषता प्रतिबाधा नहीं होने के कारण वैसे भी कुछ आंतरिक रिटर्न हानि होगी। उपयोग की जाने वाली तकनीक केबल समाप्ति को सावधानीपूर्वक समायोजित करना है ताकि जितना संभव हो उतना करीब मैच प्राप्त किया जा सके और फिर आवृत्ति के साथ वापसी हानि की भिन्नता को मापा जा सके। इस प्रकार मापा गया न्यूनतम रिटर्न लॉस स्ट्रक्चरल रिटर्न लॉस (एसआरएल) कहलाता है। एसआरएल एक केबल के नाममात्र प्रतिबाधा के पालन का एक माप है, लेकिन यह एक सीधा पत्राचार नहीं है, जनरेटर से आगे की त्रुटियों का एसआरएल पर इसके करीब की तुलना में कम प्रभाव पड़ता है। महत्वपूर्ण होने के लिए माप को सभी इन-बैंड आवृत्तियों पर भी किया जाना चाहिए। इसका कारण यह है कि विनिर्माण प्रक्रिया द्वारा शुरू की गई समान दूरी वाली त्रुटियां तिमाही तरंग [[तिमाही तरंग प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर|प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर]] गतिविधि के कारण कुछ आवृत्तियों पर रद्द और अदृश्य हो जाएंगी, या कम से कम बहुत कम हो जाएंगी।<ref>Rymaszewski et al, p.407.</ref><ref>Ciciora, p.435.</ref>
 
 
== ऑडियो सिस्टम ==
== ऑडियो सिस्टम ==
अधिकांश भाग के लिए, पेशेवर और घरेलू दोनों तरह के ऑडियो सिस्टम में उनके घटक उच्च प्रतिबाधा इनपुट से जुड़े कम प्रतिबाधा आउटपुट के साथ जुड़े होते हैं। इन बाधाओं को खराब तरीके से परिभाषित किया गया है और इस प्रकार के कनेक्शन के लिए नामीय बाधाएं आमतौर पर निर्दिष्ट नहीं की जाती हैं। सटीक प्रतिबाधाएं प्रदर्शन पर तब तक बहुत कम फर्क डालती हैं जब तक कि बाद वाली बाधाएं पहले की तुलना में कई गुना बड़ी हों।<ref>Eargle & Foreman, p.83.</ref> यह एक सामान्य इंटरकनेक्शन योजना है, न केवल ऑडियो के लिए, बल्कि सामान्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक इकाइयों के लिए जो बड़े उपकरण का हिस्सा बनती हैं या केवल थोड़ी दूरी पर जुड़ी होती हैं। जहां ऑडियो को बड़ी दूरी पर प्रसारित करने की आवश्यकता होती है, जो अक्सर [[प्रसारण इंजीनियरिंग]] में होता है, मिलान और प्रतिबिंब के विचार यह तय करते हैं कि एक दूरसंचार मानक का उपयोग किया जाता है, जिसका सामान्य रूप से मतलब 600 Ω नामीय प्रतिबाधा का उपयोग करना होगा (हालांकि अन्य मानक कभी-कभी सामने आते हैं, जैसे 75 Ω पर भेजने और 600 Ω पर प्राप्त करने के रूप में जिसमें बैंडविड्थ लाभ हैं)। ट्रांसमिशन लाइन और ट्रांसमिशन श्रृंखला में एम्पलीफायरों और इक्वलाइज़र की नामीय प्रतिबाधा सभी समान मूल्य होगी।<ref name=Whitt115/>
अधिकांश भाग के लिए, पेशेवर और घरेलू दोनों तरह के ऑडियो सिस्टम के घटक उच्च प्रतिबाधा इनपुट से जुड़े कम प्रतिबाधा आउटपुट से जुड़े होते हैं। इन बाधाओं को खराब ढंग से परिभाषित किया गया है और इस तरह के कनेक्शन के लिए नाममात्र बाधाएं आमतौर पर निर्दिष्ट नहीं की जाती हैं। सटीक प्रतिबाधाएं प्रदर्शन में तब तक बहुत कम अंतर डालती हैं जब तक कि बाद वाली बाधाएं पहले की तुलना में कई गुना बड़ी हों।<ref>Eargle & Foreman, p.83.</ref> यह एक आम इंटरकनेक्शन योजना है, न केवल ऑडियो के लिए, बल्कि सामान्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक इकाइयों के लिए जो बड़े उपकरण का हिस्सा बनती हैं या केवल थोड़ी दूरी पर जुड़ी होती हैं। जहां ऑडियो को बड़ी दूरी पर प्रसारित करने की आवश्यकता होती है, जो अक्सर प्रसारण इंजीनियरिंग में होता है, मिलान और प्रतिबिंब के विचार यह तय करते हैं कि एक दूरसंचार मानक का उपयोग किया जाता है, जिसका सामान्य रूप से मतलब 600 Ω नाममात्र प्रतिबाधा का उपयोग करना होगा (हालांकि अन्य मानकों का कभी-कभी सामना करना पड़ता है, जैसे जैसे कि 75 Ω पर भेजना और 600 Ω पर प्राप्त करना जिसमें बैंडविड्थ लाभ है)। ट्रांसमिशन लाइन और ट्रांसमिशन श्रृंखला में एम्पलीफायरों और इक्वलाइज़र की नाममात्र प्रतिबाधा सभी समान मूल्य होगी।<ref name=Whitt115/>


हालाँकि, नामीय प्रतिबाधा का उपयोग किसी ऑडियो सिस्टम के [[ट्रांसड्यूसर]], जैसे कि इसके माइक्रोफोन और लाउडस्पीकर, को चिह्नित करने के लिए किया जाता है। यह महत्वपूर्ण है कि ये उचित सीमा में बाधाओं से निपटने में सक्षम सर्किट से जुड़े हों और नामीय प्रतिबाधा निर्दिष्ट करना संभावित असंगतताओं को तुरंत निर्धारित करने का एक सुविधाजनक तरीका है। लाउडस्पीकर और माइक्रोफोन का वर्णन नीचे अलग-अलग अनुभागों में किया गया है।
हालाँकि, नाममात्र प्रतिबाधा का उपयोग किसी ऑडियो सिस्टम के [[ट्रांसड्यूसर]], जैसे कि उसके माइक्रोफोन और लाउडस्पीकर को चिह्नित करने के लिए किया जाता है। यह महत्वपूर्ण है कि ये एक सर्किट से जुड़े हों जो उचित सीमा में बाधाओं से निपटने में सक्षम हो और नाममात्र प्रतिबाधा निर्दिष्ट करना संभावित असंगतताओं को तुरंत निर्धारित करने का एक सुविधाजनक तरीका हो। लाउडस्पीकर और माइक्रोफोन के बारे में नीचे अलग-अलग अनुभागों में बताया गया है।


=== लाउडस्पीकर ===
=== लाउडस्पीकर ===

Revision as of 23:46, 20 September 2023

Template:Good Article

विद्युत अभियन्त्रण और ऑडियो अभियन्त्रण में नामीय प्रतिबाधा एक इलेक्ट्रिकल परिपथ या उपकरण की अनुमानित डिज़ाइन प्रतिबाधा को संदर्भित करती है। यह शब्द कई अलग-अलग क्षेत्रों में लागू किया जाता है, सबसे अधिक बार इसका सामना निम्नलिखित के संबंध में किया जाता है:

  • केबल या अन्य प्रकार के प्रसारण रेखा की विशेष विपणि की मूल्यमान
  • नेटवर्क के पोर्ट की इनपुट, आउटपुट या इमेज इम्पेडेंस (प्रतिबाधा) की मूल्यमान, खासकर प्रसारण रेखा के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए नेटवर्क के। जैसे कि फ़िल्टर, इक्वालाइज़र और एम्प्लीफायर।
  • रेडियो फ़्रिक्वेंसी एंटीना की इनपुट इम्पेडेंस की मूल्यमान।

आवृत्ति में बदलाव के साथ वास्तविक प्रतिबाधा नामीय के आंकड़े से काफी भिन्न हो सकती है। केबलों और अन्य ट्रांसमिशन लाइनों के मामले में, केबल की लंबाई में भी भिन्नता होती है, यदि इसे ठीक से समाप्त नहीं किया जाता है।

नामीय प्रतिबाधा के बारे में बात करना सामान्य अभ्यास है जैसे कि यह एक निरंतर प्रतिरोध था,[1] यानी, यह आवृत्ति के साथ अपरिवर्तनीय है और इसमें शून्य प्रतिक्रियाशील घटक है, इसके बावजूद यह अक्सर मामले से बहुत दूर है। अनुप्रयोग के क्षेत्र के आधार पर, नामीय प्रतिबाधा विचाराधीन सर्किट की आवृत्ति प्रतिक्रिया पर एक विशिष्ट बिंदु को संदर्भित करती है। यह कम-आवृत्ति, मध्य-बैंड या किसी अन्य बिंदु पर हो सकता है और विशिष्ट अनुप्रयोगों पर नीचे अनुभागों में चर्चा की गई है।[2]

अधिकांश अनुप्रयोगों में, नामीय प्रतिबाधा के कई मान होते हैं जिन्हें मानक के रूप में पहचाना जाता है। किसी घटक या सर्किट की नामीय प्रतिबाधा को अक्सर इन मानक मानों में से एक सौंपा जाता है, भले ही मापा गया प्रतिबाधा वास्तव में इसके अनुरूप हो या नहीं। आइटम को निकटतम मानक मान असाइन किया गया है।

600 Ω

दूरसंचार के शुरुआती दिनों में नामीय प्रतिबाधा सबसे पहले निर्दिष्ट की जाने लगी। पहले, एम्पलीफायर उपलब्ध नहीं थे और जब वे उपलब्ध हुए तो महंगे थे।  परिणामस्वरूप, स्थापित किए जा सकने वाले केबलों की लंबाई को अधिकतम करने के लिए प्राप्त सिरे पर केबल से अधिकतम विद्युत हस्तांतरण प्राप्त करना आवश्यक था। यह भी स्पष्ट हो गया कि ट्रांसमिशन लाइन पर प्रतिबिंब उपयोग की जा सकने वाली बैंडविड्थ या उस दूरी को गंभीर रूप से सीमित कर देगा जिसे प्रसारित करना व्यावहारिक था। केबल की विशिष्ट प्रतिबाधा के साथ उपकरण प्रतिबाधा का मिलान प्रतिबिंब को कम करता है (और यदि मिलान सही है तो वे पूरी तरह से समाप्त हो जाते हैं) और शक्ति हस्तांतरण अधिकतम हो जाता है। इस उद्देश्य से, सभी केबलों और उपकरणों को एक मानक नामीय प्रतिबाधा के लिए निर्दिष्ट किया जाने लगा। सबसे पुराना, और अब भी सबसे व्यापक, मानक 600 Ω है, जिसका उपयोग मूल रूप से टेलीफोनी के लिए किया जाता है। यह कहा जाना चाहिए कि इस आंकड़े का चुनाव स्थानीय टेलीफोन केबल की किसी भी विशेषता की तुलना में टेलीफोन को स्थानीय एक्सचेंज के साथ इंटरफेस करने के तरीके से अधिक जुड़ा था। टेलीफोन (पुरानी शैली के एनालॉग टेलीफोन) ट्विस्टेड पेयर केबलिंग के माध्यम से एक्सचेंज से जुड़ते हैं। जोड़ी का प्रत्येक पैर एक रिले कॉइल से जुड़ा होता है जो लाइन पर सिग्नलिंग (डायलिंग, हैंडसेट ऑफ-हुक इत्यादि) का पता लगाता है। एक कुंडल का दूसरा सिरा आपूर्ति वोल्टेज से जुड़ा है और दूसरा कुंडल जमीन से जुड़ा है। एक टेलीफोन एक्सचेंज रिले कॉइल लगभग 300 Ω है, इसलिए वे दोनों मिलकर लाइन को 600 Ω में समाप्त कर रहे हैं।[3]

टेलीफोन नेटवर्क में सब्सक्राइबर को वायरिंग आमतौर पर ट्विस्टेड पेयर केबल में की जाती है। ऑडियो आवृत्तियों और विशेष रूप से अधिक प्रतिबंधित टेलीफोन बैंड आवृत्तियों पर इसकी प्रतिबाधा स्थिर नहीं है। इस प्रकार के केबल का निर्माण 600 Ω विशेषता प्रतिबाधा के साथ करना संभव है, लेकिन यह मान केवल एक विशिष्ट आवृत्ति पर होगा। इसे 800 हर्ट्ज़ या 1 किलोहर्ट्ज़ पर नामीय 600 Ω प्रतिबाधा के रूप में उद्धृत किया जा सकता है। इस आवृत्ति के नीचे विशेषता प्रतिबाधा तेजी से बढ़ती है और जैसे-जैसे आवृत्ति गिरती है, केबल का ओमिक प्रतिरोध अधिक से अधिक हावी होता जाता है। ऑडियो बैंड के निचले भाग में प्रतिबाधा कई दसियों किलोओम हो सकती है। दूसरी ओर, मेगाहर्ट्ज क्षेत्र में उच्च आवृत्ति पर, विशेषता प्रतिबाधा समतल होकर लगभग स्थिर हो जाती है। इस प्रतिक्रिया का कारण प्राथमिक रेखा स्थिरांक पर बताया गया है।[4]

आवृत्ति के साथ विशेषता प्रतिबाधा का परिवर्तन। ऑडियो आवृत्तियों पर प्रतिबाधा स्थिर से बहुत दूर है और नामीय मान केवल एक आवृत्ति पर सही है।

लोकल एरिया नेटवर्क (लैन) आमतौर पर एक समान प्रकार की मुड़ जोड़ी केबल का उपयोग करते हैं, लेकिन टेलीफोनी के लिए आवश्यक से अधिक सख्त सहनशीलता के लिए स्क्रीनिंग और निर्मित होते हैं। भले ही इसकी प्रतिबाधा टेलीफोन केबल के समान ही है, नामीय प्रतिबाधा 100 Ω पर आंकी गई है। ऐसा इसलिए है क्योंकि लैन डेटा एक उच्च आवृत्ति बैंड में है जहां विशेषता प्रतिबाधा काफी हद तक सपाट और अधिकतर प्रतिरोधी है।[4]

लाइन नामीय प्रतिबाधा के मानकीकरण के कारण दो-पोर्ट नेटवर्क जैसे फिल्टर को एक मिलान नामीय प्रतिबाधा के लिए डिजाइन किया गया। निम्न-पास सममित टी- या पीआई-फ़िल्टर अनुभागों (या अधिक सामान्यतः, छवि फ़िल्टर अनुभाग) की नामीय प्रतिबाधा को फ़िल्टर छवि प्रतिबाधा की सीमा के रूप में परिभाषित किया जाता है क्योंकि आवृत्ति शून्य तक पहुंचती है और इसके द्वारा दी जाती है,

जहां L और C को स्थिर k फ़िल्टर में परिभाषित किया गया है। जैसा कि अभिव्यक्ति से देखा जा सकता है, यह प्रतिबाधा पूर्णतः प्रतिरोधी है। बैंड-पास फ़िल्टर में परिवर्तित इस फ़िल्टर में कम आवृत्ति के बजाय अनुनाद पर नामीय प्रतिबाधा के बराबर प्रतिबाधा होगी। फ़िल्टर की यह नामीय प्रतिबाधा आम तौर पर उस सर्किट या केबल की नामीय प्रतिबाधा के समान होगी जिसमें फ़िल्टर काम कर रहा है।[5]

जबकि एक्सचेंज से ग्राहक के परिसर में स्थानीय प्रस्तुति के लिए टेलीफोनी में 600 Ω एक लगभग सार्वभौमिक मानक है, एक्सचेंजों के बीच ट्रंक लाइनों पर लंबी दूरी के प्रसारण के लिए अन्य मानक नामीय प्रतिबाधा का उपयोग किया जाता है और आमतौर पर कम होता है, जैसे 150 Ω।[6]

50 Ω और 75 Ω

रेडियो आवृति (आरएफ) और माइक्रोवेव इंजीनियरिंग के क्षेत्र में, दूर-दूर तक सबसे आम ट्रांसमिशन लाइन मानक 50 Ω समाक्षीय केबल (कोएक्स) है, जो एक असंतुलित लाइन है। 50 Ω पहली बार द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान राडार पर काम के दौरान नाममात्र बाधा के रूप में उभरा और यह दो आवश्यकताओं के बीच एक समझौता है। यह मानक युद्धकालीन यूएस संयुक्त सेना-नौसेना आरएफ केबल समन्वय समिति का काम था। पहली शर्त न्यूनतम हानि की है। समाक्षीय केबल का नुकसान किसके द्वारा दिया गया है,

नेपर्स/मीटर

जहां R प्रति मीटर लूप प्रतिरोध है और Z0 विशिष्ट प्रतिबाधा है। आंतरिक चालक का व्यास बड़ा करने से R कम हो जाएगा और R कम करने से हानि कम हो जाएगी। दूसरी ओर, Z0 बाहरी और आंतरिक कंडक्टरों (Dr) के व्यास के अनुपात पर निर्भर करता है और आंतरिक कंडक्टर व्यास बढ़ने के साथ कम हो जाएगा जिससे नुकसान बढ़ जाएगा। Dr का एक विशिष्ट मान है जिसके लिए हानि न्यूनतम है और यह 3.6 हो जाती है। एक वायु असंवाहक समाक्ष के लिए यह 77 Ω की एक विशिष्ट प्रतिबाधा से मेल खाता है। युद्ध के दौरान उत्पन्न होने वाला कोक्स कठोर वायु-अछूता पाइप था, और उसके बाद कुछ समय तक यही स्थिति बनी रही। दूसरी आवश्यकता अधिकतम शक्ति प्रबंधन के लिए है और यह रडार के लिए एक महत्वपूर्ण आवश्यकता थी। यह न्यूनतम हानि जैसी स्थिति नहीं है क्योंकि बिजली प्रबंधन आमतौर पर असंवाहक के ब्रेकडाउन वोल्टेज द्वारा सीमित होता है। हालाँकि, कंडक्टर व्यास के अनुपात के मामले में एक समान समझौता है। आंतरिक कंडक्टर को बहुत बड़ा बनाने के परिणामस्वरूप एक पतला इंसुलेटर बनता है जो कम वोल्टेज पर टूट जाता है। दूसरी ओर, आंतरिक कंडक्टर को बहुत छोटा बनाने से आंतरिक कंडक्टर के पास उच्च विद्युत क्षेत्र की ताकत उत्पन्न होती है (क्योंकि वही क्षेत्र ऊर्जा छोटे कंडक्टर की सतह के आसपास जमा होती है) और फिर से ब्रेकडाउन वोल्टेज कम हो जाता है। अधिकतम पावर हैंडलिंग के लिए आदर्श अनुपात, Dr, 1.65 है और हवा में 30 Ω की विशिष्ट प्रतिबाधा के अनुरूप है। 50 Ω प्रतिबाधा इन दो आकृतियों का ज्यामितीय माध्य है;

और फिर एक सुविधाजनक पूर्णांक तक पूर्णांकित करना।[7][8]

कोएक्स के युद्धकालीन उत्पादन में, और उसके बाद की अवधि के लिए, बाहरी कंडक्टर के लिए मानक प्लंबिंग पाइप आकार और आंतरिक कंडक्टर के लिए मानक एडब्ल्यूजी आकार का उपयोग करने की प्रवृत्ति थी। इसके परिणामस्वरूप लगभग 50 Ω का दबाव उत्पन्न हुआ, लेकिन काफी नहीं। ध्वनि आवृत्तियों की तुलना में आरएफ में मिलान एक अधिक महत्वपूर्ण आवश्यकता है, इसलिए जब केबल उपलब्ध होना शुरू हुआ जो वास्तव में 50 Ω था तो नए केबल और पुराने उपकरणों के बीच इंटरफेस के लिए मिलान सर्किट की आवश्यकता उत्पन्न हुई, जैसे कि अजीब 51.5 Ω से 50 Ω मिलान वाला नेटवर्क आदि।[8][9]

जबकि 30 Ω केबल अपनी पावर हैंडलिंग क्षमताओं के लिए अत्यधिक वांछनीय है, यह कभी भी व्यावसायिक उत्पादन में नहीं रहा है क्योंकि आंतरिक कंडक्टर का बड़ा आकार इसे बनाना मुश्किल बनाता है। 77 Ω केबल के मामले में यह मामला नहीं है। 75 Ω नाममात्र प्रतिबाधा वाली केबल अपनी कम हानि विशेषता के कारण दूरसंचार में प्रारंभिक काल से ही उपयोग में रही है। बेल्डेन वायर एंड केबल के स्टीफन लैम्पेन के अनुसार 77 Ω के बजाय 75 Ω को नाममात्र प्रतिबाधा के रूप में चुना गया था क्योंकि यह आंतरिक कंडक्टर के लिए एक मानक एडब्ल्यूजी तार आकार के अनुरूप था। कॉक्स वीडियो केबल और इंटरफेस के लिए 75 Ω अब लगभग सार्वभौमिक मानक नाममात्र प्रतिबाधा है।[8][10]

रेडियो एंटीना

व्यापक विचार यह है कि 50 Ω और 75 Ω केबल नाममात्र बाधाएं विभिन्न एंटीना के इनपुट प्रतिबाधा के संबंध में उत्पन्न हुईं, एक मिथक है। हालाँकि, यह सच है कि कई सामान्य एंटेना इन नाममात्र प्रतिबाधा वाले केबलों से आसानी से मेल खाते हैं।[7] मुक्त स्थान में एक चौथाई तरंग दैर्ध्य मोनोपोल की प्रतिबाधा 36.5 Ω है,[11] और मुक्त स्थान में आधे तरंग दैर्ध्य द्विध्रुव की प्रतिबाधा 72 Ω है।[12] दूसरी ओर, एक अर्ध-तरंग दैर्ध्य मुड़ा हुआ द्विध्रुव, जो आमतौर पर टेलीविजन एंटीना पर देखा जाता है, में 288 Ω प्रतिबाधा होती है - एक सीधी रेखा वाले द्विध्रुव से चार गुना। ½ λ द्विध्रुव और ½ λ मुड़े हुए द्विध्रुव को सामान्यतः क्रमशः 75 Ω और 300 Ω की नाममात्र प्रतिबाधा के रूप में लिया जाता है।[13]

एक स्थापित ऐन्टेना का फ़ीड-पॉइंट प्रतिबाधा, जमीन के ऊपर इसकी स्थापना की ऊंचाई और आसपास की पृथ्वी के विद्युत गुणों के आधार पर, उद्धृत मूल्य से ऊपर और नीचे भिन्न होता है।[14][15]

केबल गुणवत्ता

केबल निर्माण और स्थापना गुणवत्ता का एक माप यह है कि विशेषता प्रतिबाधा इसकी लंबाई के साथ नाममात्र प्रतिबाधा का कितनी बारीकी से पालन करती है। प्रतिबाधा परिवर्तन केबल की लंबाई के साथ ज्यामिति में भिन्नता के कारण हो सकता है। बदले में, ये दोषपूर्ण विनिर्माण प्रक्रिया या दोषपूर्ण स्थापना (जैसे कि मोड़ त्रिज्या पर सीमाओं का पालन न करना) के कारण हो सकते हैं। दुर्भाग्य से, केबल की लंबाई के साथ प्रतिबाधा को सीधे मापने का कोई आसान, गैर-विनाशकारी तरीका नहीं है। हालाँकि, इसे परोक्ष रूप से प्रतिबिंबों, यानी रिटर्न लॉस को मापकर इंगित किया जा सकता है। रिटर्न हानि अपने आप में बहुत कुछ प्रकट नहीं करती है, क्योंकि केबल डिज़ाइन में विशुद्ध रूप से प्रतिरोधी विशेषता प्रतिबाधा नहीं होने के कारण वैसे भी कुछ आंतरिक रिटर्न हानि होगी। उपयोग की जाने वाली तकनीक केबल समाप्ति को सावधानीपूर्वक समायोजित करना है ताकि जितना संभव हो उतना करीब मैच प्राप्त किया जा सके और फिर आवृत्ति के साथ वापसी हानि की भिन्नता को मापा जा सके। इस प्रकार मापा गया न्यूनतम रिटर्न लॉस स्ट्रक्चरल रिटर्न लॉस (एसआरएल) कहलाता है। एसआरएल एक केबल के नाममात्र प्रतिबाधा के पालन का एक माप है, लेकिन यह एक सीधा पत्राचार नहीं है, जनरेटर से आगे की त्रुटियों का एसआरएल पर इसके करीब की तुलना में कम प्रभाव पड़ता है। महत्वपूर्ण होने के लिए माप को सभी इन-बैंड आवृत्तियों पर भी किया जाना चाहिए। इसका कारण यह है कि विनिर्माण प्रक्रिया द्वारा शुरू की गई समान दूरी वाली त्रुटियां तिमाही तरंग प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर गतिविधि के कारण कुछ आवृत्तियों पर रद्द और अदृश्य हो जाएंगी, या कम से कम बहुत कम हो जाएंगी।[16][17]

ऑडियो सिस्टम

अधिकांश भाग के लिए, पेशेवर और घरेलू दोनों तरह के ऑडियो सिस्टम के घटक उच्च प्रतिबाधा इनपुट से जुड़े कम प्रतिबाधा आउटपुट से जुड़े होते हैं। इन बाधाओं को खराब ढंग से परिभाषित किया गया है और इस तरह के कनेक्शन के लिए नाममात्र बाधाएं आमतौर पर निर्दिष्ट नहीं की जाती हैं। सटीक प्रतिबाधाएं प्रदर्शन में तब तक बहुत कम अंतर डालती हैं जब तक कि बाद वाली बाधाएं पहले की तुलना में कई गुना बड़ी हों।[18] यह एक आम इंटरकनेक्शन योजना है, न केवल ऑडियो के लिए, बल्कि सामान्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक इकाइयों के लिए जो बड़े उपकरण का हिस्सा बनती हैं या केवल थोड़ी दूरी पर जुड़ी होती हैं। जहां ऑडियो को बड़ी दूरी पर प्रसारित करने की आवश्यकता होती है, जो अक्सर प्रसारण इंजीनियरिंग में होता है, मिलान और प्रतिबिंब के विचार यह तय करते हैं कि एक दूरसंचार मानक का उपयोग किया जाता है, जिसका सामान्य रूप से मतलब 600 Ω नाममात्र प्रतिबाधा का उपयोग करना होगा (हालांकि अन्य मानकों का कभी-कभी सामना करना पड़ता है, जैसे जैसे कि 75 Ω पर भेजना और 600 Ω पर प्राप्त करना जिसमें बैंडविड्थ लाभ है)। ट्रांसमिशन लाइन और ट्रांसमिशन श्रृंखला में एम्पलीफायरों और इक्वलाइज़र की नाममात्र प्रतिबाधा सभी समान मूल्य होगी।[6]

हालाँकि, नाममात्र प्रतिबाधा का उपयोग किसी ऑडियो सिस्टम के ट्रांसड्यूसर, जैसे कि उसके माइक्रोफोन और लाउडस्पीकर को चिह्नित करने के लिए किया जाता है। यह महत्वपूर्ण है कि ये एक सर्किट से जुड़े हों जो उचित सीमा में बाधाओं से निपटने में सक्षम हो और नाममात्र प्रतिबाधा निर्दिष्ट करना संभावित असंगतताओं को तुरंत निर्धारित करने का एक सुविधाजनक तरीका हो। लाउडस्पीकर और माइक्रोफोन के बारे में नीचे अलग-अलग अनुभागों में बताया गया है।

लाउडस्पीकर

एक सामान्य मध्य-श्रेणी के लाउडस्पीकर की प्रतिबाधा में भिन्नता दिखाने वाला आरेख। नामीय प्रतिबाधा आमतौर पर अनुनाद के बाद निम्नतम बिंदु पर निर्धारित की जाती है। हालाँकि, कम-आवृत्ति प्रतिबाधा का इससे भी कम होना संभव है।[19]

ध्वनि-विस्तारक यंत्र प्रतिबाधा को अन्य ऑडियो घटकों की तुलना में अपेक्षाकृत कम रखा जाता है ताकि आवश्यक ऑडियो शक्ति को असुविधाजनक (और खतरनाक रूप से) उच्च वोल्टेज का उपयोग किए बिना प्रसारित किया जा सके। लाउडस्पीकर के लिए सबसे आम नामीय प्रतिबाधा 8 Ω है। 4 Ω और 16 Ω का भी उपयोग किया जाता है।[20] एक बार सामान्य 16 Ω अब ज्यादातर उच्च आवृत्ति संपीड़न ड्राइवरों के लिए आरक्षित है क्योंकि ऑडियो स्पेक्ट्रम के उच्च आवृत्ति अंत को आमतौर पर पुन: पेश करने के लिए इतनी अधिक शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है।[21]

लाउडस्पीकर की प्रतिबाधा सभी आवृत्तियों पर स्थिर नहीं होती है। एक विशिष्ट लाउडस्पीकर में प्रतिबाधा अपने प्रत्यक्ष वर्तमान मूल्य से बढ़ती आवृत्ति के साथ बढ़ेगी, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, जब तक कि यह अपने यांत्रिक अनुनाद के एक बिंदु तक नहीं पहुंच जाता। अनुनाद के बाद, प्रतिबाधा न्यूनतम हो जाती है और फिर से बढ़ना शुरू हो जाती है।[22] स्पीकर आमतौर पर उनकी अनुनाद से ऊपर की आवृत्तियों पर काम करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं, और इस कारण से इस न्यूनतम पर नामीय प्रतिबाधा को परिभाषित करना और फिर निकटतम मानक मान तक ले जाना सामान्य अभ्यास है।[23][24] चरम गुंजयमान आवृत्ति और नामीय प्रतिबाधा का अनुपात 4:1 तक हो सकता है।[25] हालाँकि, यह अभी भी पूरी तरह से संभव है कि कम आवृत्ति प्रतिबाधा वास्तव में नामीय प्रतिबाधा से कम हो।[19] एक दिया गया ऑडियो एम्पलीफायर इस कम आवृत्ति प्रतिबाधा को चलाने में सक्षम नहीं हो सकता है, भले ही यह नामीय प्रतिबाधा को चलाने में सक्षम हो, एक समस्या जिसे ऑडियो क्रॉसओवर के उपयोग से या आपूर्ति किए गए एम्पलीफायर को कम करके हल किया जा सकता है।[26] वाल्व (वेक्यूम - ट्यूब ) के दिनों में, अधिकांश लाउडस्पीकरों में 16 Ω की नामीय प्रतिबाधा होती थी। वाल्व आउटपुट को आउटपुट वाल्व के बहुत उच्च आउटपुट प्रतिबाधा और वोल्टेज को इस निचले प्रतिबाधा से मेल करने के लिए आउटपुट ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती है। इन ट्रांसफार्मरों को आम तौर पर मल्टीपल लाउडस्पीकर सेटअप के आउटपुट के मिलान की अनुमति देने के लिए टैप किया जाता था। उदाहरण के लिए, समानांतर में दो 16 Ω लाउडस्पीकर 8 Ω की प्रतिबाधा देंगे। सॉलिड-स्टेट एम्पलीफायरों के आगमन के बाद से जिनके आउटपुट के लिए ट्रांसफार्मर की आवश्यकता नहीं होती है, एक बार सामान्य बहु-प्रतिबाधा आउटपुट दुर्लभ हो गए हैं, और कम प्रतिबाधा लाउडस्पीकर अधिक आम हो गए हैं। एकल लाउडस्पीकर के लिए सबसे आम नामीय प्रतिबाधा अब 8 Ω है। अधिकांश सॉलिड-स्टेट एम्पलीफायरों को 4 Ω से 8 Ω तक के लाउडस्पीकर संयोजनों के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।[27]


माइक्रोफ़ोन

बड़ी संख्या में विभिन्न प्रकार के माइक्रोफोन हैं और उनके बीच प्रतिबाधा में तदनुसार बड़ा अंतर है। इनमें रिबन माइक्रोफोन की बहुत कम प्रतिबाधा (एक ओम से भी कम हो सकती है) से लेकर पीजोइलेक्ट्रिक माइक्रोफोन की बहुत बड़ी प्रतिबाधा तक होती है, जिन्हें मेगाओम में मापा जाता है। इलेक्ट्रॉनिक उद्योग गठबंधन (ईआईए) ने परिभाषित किया है[28] माइक्रोफ़ोन के वर्गीकरण में सहायता के लिए कई मानक माइक्रोफ़ोन नामीय प्रतिबाधाएँ।[29]

Range (Ω) EIA nominal impedance (Ω)
20–80 38
80–300 150
300–1250 600
1250–4500 2400
4500-20,000 9600
20,000–70,000 40,000

अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन नामीय बाधाओं के एक समान सेट को परिभाषित करता है, लेकिन इसमें निम्न (600 Ω से कम), मध्यम (600 Ω से 10 kΩ) और उच्च (10 Ω से अधिक) बाधाओं का एक मोटा वर्गीकरण भी है।[30][failed verification]

ऑसिलोस्कोप

ऑसिलोस्कोप इनपुट आमतौर पर उच्च प्रतिबाधा वाले होते हैं ताकि वे कनेक्ट होने पर मापे जा रहे सर्किट को केवल न्यूनतम रूप से प्रभावित करें। हालाँकि, ऑसिलोस्कोप#प्रोब्स के सामान्य उपयोग के कारण, इनपुट प्रतिबाधा को मनमाने ढंग से उच्च के बजाय एक विशिष्ट नामीय मूल्य बना दिया जाता है। आस्टसीलस्कप नामीय प्रतिबाधा के लिए एक सामान्य मान 1 MΩ प्रतिरोध और 20 पिकोफैराड कैपेसिटेंस है।[31] ऑसिलोस्कोप के ज्ञात इनपुट प्रतिबाधा के साथ, जांच डिजाइनर यह सुनिश्चित कर सकता है कि जांच इनपुट प्रतिबाधा इस आंकड़े से ठीक दस गुना है (वास्तव में ऑसिलोस्कोप प्लस जांच केबल प्रतिबाधा)। चूंकि प्रतिबाधा में इनपुट कैपेसिटेंस शामिल है और जांच एक प्रतिबाधा विभक्त सर्किट है, परिणाम यह है कि मापा जा रहा तरंग जांच प्रतिरोध और इनपुट के कैपेसिटेंस (या केबल कैपेसिटेंस जो आम तौर पर होता है) द्वारा गठित आरसी सर्किट द्वारा विकृत नहीं होता है उच्चतर)।[32][33]


संदर्भ

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