बायसिंग
इलेक्ट्रानिक्स में, बायसिंग एम्पलीफायर में एक सक्रिय डिवाइस की डीसी (डायरेक्ट करंट) ऑपरेटिंग स्थितियों (करंट और वोल्टेज) की सेटिंग है। इस प्रकार अनेक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, जैसे डायोड, ट्रांजिस्टर और निर्वात - नलिका, जिनका कार्य समय-भिन्न (एसी) संकेतों को संसाधित करना है, उन्हें भी सही ढंग से संचालित करने के लिए अपने टर्मिनलों पर एक स्थिर (डीसी) वर्तमान या वोल्टेज की आवश्यकता होती है। इस प्रकार इस धारा या वोल्टेज को बायस कहा जाता है। उन पर लागू एसी सिग्नल इस डीसी बायस करंट या वोल्टेज पर सुपरपोज्ड होता है।
एक डिवाइस का ऑपरेटिंग बिंदु, जिसे बायस पॉइंट, क्वाइसेन्ट पॉइंट या क्यू-पॉइंट के रूप में भी जाना जाता है, सक्रिय डिवाइस (एक ट्रांजिस्टर या वैक्यूम नलिका) के निर्दिष्ट टर्मिनल पर डीसी वोल्टेज या करंट होता है, जिसमें कोई इनपुट सिग्नल नहीं होता है। इस प्रकार बायस परिपथ डिवाइस के परिपथ का एक भाग है जो इस स्थिर करंट या वोल्टेज की आपूर्ति करता है।
अवलोकन
इलेक्ट्रॉनिक्स में, 'बायसिंग' सामान्यतः एक निश्चित डीसी वोल्टेज या करंट को संदर्भित करता है जो एक परिपथ में डायोड, ट्रांजिस्टर या वैक्यूम नलिका जैसे इलेक्ट्रॉनिक घटक के टर्मिनल पर क्रियान्वित होता है जिसमें उचित परिचालन स्थितियों को स्थापित करने के लिए एसी सिग्नल भी उपस्तिथ होते हैं। इस प्रकार ऐसे घटक उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर में ट्रांजिस्टर पर एक बायस वोल्टेज लगाया जाता है जिससे कि ट्रांजिस्टर को उसके ट्रांसकंडक्टेंस वक्र के एक विशेष क्षेत्र में काम करने की अनुमति मिल सके। इस प्रकार वैक्यूम नलिकाों के लिए, ग्रिड बायस वोल्टेज को अक्सर इसी कारण से ग्रिड इलेक्ट्रोड पर प्रयुक्त किया जाता है।
इस प्रकार चुंबकीय टेप रिकॉर्डिंग में, पूर्वाग्रह शब्द का उपयोग ऑडियो सिग्नल में जोड़े गए उच्च-आवृत्ति सिग्नल के लिए भी किया जाता है और टेप पर रिकॉर्डिंग की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए रिकॉर्डिंग हेड पर प्रयुक्त किया जाता है। इसे टेप पूर्वाग्रह कहा जाता है।
रैखिक परिपथों में महत्व
ट्रांजिस्टर से जुड़े लीनियर परिपथ को सही संचालन के लिए विशिष्ट डीसी वोल्टेज और धाराओं की आवश्यकता होती है, जिसे बायसिंग परिपथ का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। सावधानीपूर्वक पूर्वाग्रह की आवश्यकता के उदाहरण के रूप में, ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर पर विचार करें। इस प्रकार रैखिक एम्पलीफायर में, छोटा इनपुट सिग्नल आकार में किसी भी बदलाव (कम विरूपण ) के बिना बड़ा आउटपुट सिग्नल देता है: इनपुट सिग्नल के कारण आउटपुट सिग्नल को क्यू-पॉइंट के बारे में इनपुट के सख्ती से समानुपाती प्रणाली से ऊपर और नीचे बदलता है। इस प्रकार चूँकि, क्योंकि ट्रांजिस्टर के लिए इनपुट और आउटपुट के मध्य संबंध इसकी पूरी ऑपरेटिंग रेंज में रैखिक नहीं है, इसलिए ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर केवल रैखिक संचालन का अनुमान लगाता है। कम विरूपण के लिए, ट्रांजिस्टर को पक्षपाती होना चाहिए जिससे कि आउटपुट सिग्नल स्विंग ट्रांजिस्टर को अत्यधिक नॉनलाइनियर ऑपरेशन के क्षेत्र में न चलाए। द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर के लिए, इस आवश्यकता का अर्थ है कि ट्रांजिस्टर को द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर संचालन के क्षेत्रों में रहना चाहिए, और कट-ऑफ या संतृप्ति से बचना चाहिए। इस प्रकार वही आवश्यकता मॉसफेट एम्पलीफायर पर प्रयुक्त होती है, चूंकि शब्दावली थोड़ी भिन्न होती है: मॉसफेट को सक्रिय मोड में रहना चाहिए, और कटऑफ या ओमिक ऑपरेशन से बचना चाहिए।
द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर
द्विध्रुवीय द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर लिए, क्यू-पॉइंट डीसी वोल्टेज और करंट की स्थापना करते हुए, विभिन्न परिपथ विधियों का उपयोग करते हुए, ट्रांजिस्टर को सक्रिय मोड में चालू रखने के लिए पूर्वाग्रह बिंदु को चुना जाता है। जिसके क्रम में बायस के ऊपर एक छोटा सा सिग्नल लगाया जाता है। इस प्रकार क्यू-पॉइंट सामान्यतः डीसी लोड लाइन (इलेक्ट्रॉनिक्स) के मध्य में होता है, जिससे कि क्लिपिंग (सिग्नल प्रोसेसिंग) के कारण विरूपण के बिना अधिकतम उपलब्ध पीक-टू-पीक सिग्नल आयाम प्राप्त किया जा सके क्योंकि ट्रांजिस्टर संतृप्ति या कट-ऑफ तक पहुंच जाता है। ऑपरेटिंग बिंदु को स्थापित करके निश्चित डीसी कलेक्टर वोल्टेज पर उपयुक्त डीसी कलेक्टर वर्तमान प्राप्त करने की प्रक्रिया को बायसिंग कहा जाता है।
वैक्यूम नलिका (थर्मिओनिक वाल्व)
ग्रिड बायस शून्य इनपुट सिग्नल या नलिका की स्थिर स्थिति संचालन स्थिति स्थापित करने के उद्देश्य से कैथोड के सापेक्ष वैक्यूम नलिका के नियंत्रण ग्रिड पर प्रदान किया गया डीसी वोल्टेज है।[1][2]
- एक विशिष्ट क्लास ए वोल्टेज एम्पलीफायर और ऑडियो पावर एम्पलीफायर के क्लास ए और एबी1 पावर चरणों में, डीसी बायस वोल्टेज कैथोड क्षमता के सापेक्ष ऋणात्मक है। इस प्रकार तात्कालिक ग्रिड वोल्टेज (डीसी बायस और एसी इनपुट सिग्नल का योग) उस बिंदु तक नहीं पहुंचता है जहां ग्रिड करंट प्रारंभ होता है।
- सामान्य प्रयोजन नलिकाों का उपयोग करने वाले क्लास बी एम्पलीफायर को अनुमानित प्लेट वर्तमान कटऑफ बिंदु पर ऋणात्मक रूप से पक्षपाती किया जाता है। क्लास बी वैक्यूम नलिका एम्पलीफायर को सामान्यतः ग्रिड करंट (क्लास बी2) के साथ संचालित किया जाता हैं। बायस वोल्टेज स्रोत में कम प्रतिरोध होना चाहिए और ग्रिड करंट की आपूर्ति करने में सक्षम होना चाहिए।[3] इस प्रकार जब कक्षा बी के लिए डिज़ाइन की गई नलिकाों को नियोजित किया जाता है, अंदर पूर्वाग्रह शून्य जितना छोटा हो सकता है।
- क्लास सी एम्पलीफायर को प्लेट करंट कटऑफ से परे बिंदु पर ऋणात्मक रूप से पक्षपाती किया जाता है। ग्रिड करंट इनपुट फ़्रीक्वेंसी चक्र के 180 डिग्री से अधिक कम के समय होता है।
ग्रिड पूर्वाग्रह प्राप्त करने के अनेक विधियाँ हैं। पूर्वाग्रह विधियों के संयोजन एक ही नलिका पर उपयोग किया जा सकता है।
- फिक्स्ड बायस: डीसी ग्रिड क्षमता का निर्धारण ग्रिड को एक उपयुक्त प्रतिबाधा से जोड़कर किया जाता है जो डीसी को एक उपयुक्त वोल्टेज स्रोत से पारित करेगा।[2][4]
- कैथोड पूर्वाग्रह (स्व-पूर्वाग्रह, स्वचालित बायस) - कैथोड के साथ श्रृंखला में एक अवरोधक पर वोल्टेज ड्रॉप का उपयोग किया जाता है। ग्रिड परिपथ डीसी रिटर्न अवरोधक के दूसरे छोर से जुड़ा होता है, जिससे डीसी ग्रिड वोल्टेज कैथोड के सापेक्ष ऋणात्मक हो जाता है।[4]
- ग्रिड रिसाव पूर्वाग्रह: जब ग्रिड इनपुट आवृत्ति चक्र के भाग के समय ग्रिड को धनात्मक संचालित होता है, जैसे कि क्लास सी ऑपरेशन में, ग्रिड में इनपुट सिग्नल के कैपेसिटिव कपलिंग के संयोजन के साथ ग्रिड परिपथ में सुधार ग्रिड पर ऋणात्मक डीसी वोल्टेज उत्पन्न करता है। इस प्रकार एक अवरोधक (ग्रिड रिसाव) युग्मन संधारित्र के निर्वहन की अनुमति देता है और डीसी ग्रिड करंट को पास करता है। परिणामी पूर्वाग्रह वोल्टेज डीसी ग्रिड वर्तमान और ग्रिड रिसाव प्रतिरोध के उत्पाद के सामान्तर है।[5][4][6]
- ब्लीडर बायस: प्लेट वोल्टेज आपूर्ति में प्रतिरोध के भाग में वोल्टेज ड्रॉप ग्रिड पूर्वाग्रह को निर्धारित करता है। कैथोड प्रतिरोध पर नल से जुड़ा हुआ है। ग्रिड एक उपयुक्त प्रतिबाधा से जुड़ा है जो प्लेट वोल्टेज आपूर्ति के ऋणात्मक पक्ष या उसी प्रतिरोध पर किसी अन्य नल को डीसी पथ प्रदान करता है।[1][7][8]
- प्रारंभिक वेग पूर्वाग्रह (संपर्क पूर्वाग्रह): प्रारंभिक वेग ग्रिड करंट को ग्रिड-टू-कैथोड अवरोधक के माध्यम से पारित किया जाता है, सामान्यतः 1 से 10 megohms की सीमा में, कैथोड के सापेक्ष ग्रिड क्षमता को लगभग वोल्ट ऋणात्मक बना देता है।[9][10][11] प्रारंभिक वेग पूर्वाग्रह केवल छोटे इनपुट सिग्नल वोल्टेज के लिए उपयोग किया जाता है।[11]
माइक्रोफ़ोन
इलेक्ट्रेट माइक्रोफोन तत्वों में सामान्यतः माइक्रोफोन के कुछ मीटर के अंदर अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स को चलाने के लिए प्रतिबाधा कनवर्टर के रूप में एक जंक्शन फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर सम्मिलित होता है, इस जेएफईटी का ऑपरेटिंग करंट सामान्यतः 0.1 से 0.5 mA होता है और इसे अधिकांशतः बायस के रूप में संदर्भित किया जाता है, जो फैंटम पावर इंटरफेस से भिन्न होता है जो पारंपरिक कंडेनसर माइक्रोफोन के बैकप्लेट को संचालित करने के लिए 48 वोल्ट की आपूर्ति करता है।[12] इस प्रकार इलेक्ट्रेट माइक्रोफोन बायस को कभी-कभी भिन्न कंडक्टर पर आपूर्ति की जाती है।[13]
यह भी देखें
- निष्क्रिय धारा
- छोटा सिग्नल मॉडल
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 Veley, Victor F. C. (1987). The Benchtop Electronics Reference Manual (1st ed.). New York: Tab Books. pp. 450–454.
- ↑ 2.0 2.1 Landee, Davis, Albrecht, Electronic Designers' Handbook, New York: McGraw-Hill, 1957, p. 2-27.
- ↑ Landee et al., 1957, p. 4-19.
- ↑ 4.0 4.1 4.2 Orr, William I., ed. (1962). The Radio Handbook (16th ed.). New Augusta Indiana: Editors and Engineers, LTD. pp. 266–267.
- ↑ Headquarters, Department of the Army (1952). C-W and A-M Radio Transmitters and Receivers. Washington, D.C.: United States Government Publishing Office. p. 97. TM 11-665.
- ↑ Everitt, William Littell (1937). Communication Engineering (2nd ed.). New York: McGraw-Hill. pp. 538-539.
- ↑ RCA Manufacturing Co. (1940). Receiving Tube Manual RC-14. Harrison, NJ: RCA. p. 38.
- ↑ Ghirardi, Alfred A. (1932). Radio Physics Course (2nd ed.). New York: Rinehart Books. pp. 505, 770–771.
- ↑ Giacoletto, Lawrence Joseph (1977). Electronics Designers' Handbook. New York: McGraw-Hill. p. 9-27.
- ↑ Tomer, Robert B. (1960). Getting the Most Out of Vacuum Tubes. Indianapolis: Howard W. Sams & Co./The Bobbs-Merrill Company. p. 28.
- ↑ 11.0 11.1 Landee et al., 1957, p. 2-28.
- ↑ "Phantom Power and Bias Voltage: Is There A Difference?". 2007-02-05. Archived from the original on 2009-09-08.
- ↑ IEC Standard 61938(subscription required)
अग्रिम पठन
- बॉयलस्टैड, रॉबर्ट एल.; नैशेल्स्की, लुई (2005). इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और सर्किट सिद्धांत. प्रेंटिस-हॉल कैरियर और प्रौद्योगिकी.
- पाटिल, पी. के.; चिटनिस, एम. एम. (2005). बुनियादी बिजली और अर्धचालक उपकरण. फड़के प्रकाशन.
- सेड्रा, आदेल; स्मिथ, केनेथ (2004). माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सर्किट. ऑक्सफोर्ड यूनिवरसिटि प्रेस. ISBN 0-19-514251-9.
