آر سی ، آر ایل اور آر ایل سی سرکٹس

الیکٹرانکس کے پورے اجزاء کو دو وسیع زمرے میں تقسیم کیا جاسکتا ہے ، ایک ایکٹو اجزاء اور دوسرا غیر فعال اجزاء۔ غیر فعال اجزاء میں ریزسٹر (آر) ، کیپسیٹر (سی) اور انڈکٹر (ایل) شامل ہیں۔ الیکٹرانکس سرکٹ میں یہ سب سے زیادہ استعمال ہونے والے تین اجزاء ہیں اور آپ انہیں لگ بھگ ہر ایپلیکیشن سرکٹ میں پائیں گے۔ یہ تینوں اجزاء مل کر مختلف امتزاجوں میں RC ، RL اور RLC سرکٹس تشکیل دیں گے اور ان میں بہت ساری ایپلی کیشنز ہیں جیسے فلٹرنگ سرکٹس ، ٹیوب لائٹ چوکس ، ملٹی وریٹرس وغیرہ۔ لہذا اس ٹیوٹوریل میں ہم ان سرکٹس کا بنیادی سیکھیں گے ، اس کے پیچھے نظریہ انہیں اور ہمارے سرکٹس میں ان کا استعمال کیسے کریں۔

اس سے پہلے کہ ہم اہم موضوعات میں کود جائیں تو یہ سمجھنے دیتا ہے کہ آر ، ایل اور سی سرکٹ میں کیا کرتا ہے۔

مزاحم: مزاحمتی خط "R" کے ذریعہ اشارہ کیا جاتا ہے۔ مزاحم ایک عنصر ہے جو زیادہ تر گرمی کی شکل میں توانائی کو کھو دیتا ہے۔ اس میں ایک وولٹیج ڈراپ ہوگا جو اس کے بہتے ہوئے موجودہ حجم کی ایک مقررہ قیمت کے لئے مقررہ رہتا ہے۔

کاپاکیٹر: کیپسیٹرز کو "سی" خط کے ذریعہ اشارہ کیا گیا ہے۔ کاپاکیٹر ایک عنصر ہے جو بجلی کے میدان کی شکل میں توانائی (عارضی طور پر) ذخیرہ کرتا ہے۔ کاپاکیٹر وولٹیج میں بدلاؤ کے خلاف مزاحمت کرتا ہے۔ بہت ساری قسم کے کیپسیسیٹرس ہیں ، جن میں سے سیرامک ​​کیپسیٹر اور الیکٹرویلیٹک کیپسیٹرز زیادہ تر استعمال ہوتے ہیں۔ وہ ایک سمت سے چارج کرتے ہیں اور مخالف سمت میں خارج ہوجاتے ہیں

انڈکٹکٹر: متعارف کرانے والوں کو خط "L" کے ذریعہ اشارہ کیا جاتا ہے۔ ایک انڈکٹکٹر بھی کپیسیٹر کی طرح ہے ، یہ توانائی بھی رکھتا ہے لیکن مقناطیسی میدان کی شکل میں محفوظ کیا جاتا ہے۔ متعارف کرانے والے موجودہ تبدیلیوں کے خلاف مزاحمت کرتے ہیں۔ انڈکٹیکٹر عام طور پر کنڈلی کے زخم کے تار ہوتے ہیں اور سابقہ ​​دو اجزاء کے مقابلہ میں شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے۔

جب ان ریزسٹر ، کیپسیٹر اور انڈکٹرز کو ایک ساتھ رکھا جائے تو ہم آر سی ، آر ایل اور آر ایل سی سرکٹ جیسے سرکٹس تشکیل دے سکتے ہیں جو وقت اور تعدد پر منحصر ردعمل کو ظاہر کرتا ہے جو بہت سے اے سی ایپلی کیشنز میں مفید ثابت ہوگا جیسا کہ پہلے ہی ذکر کیا گیا ہے۔ ایک RC / RL / RLC سرکٹ فلٹر کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے ، oscillator اور بہت کچھ اس ٹیوٹوریل میں ہر پہلو کا احاطہ کرنا ممکن نہیں ہے، لہذا ہم اس سبق میں ان کا بنیادی سلوک سیکھیں گے۔

RC / RL اور RLC سرکٹس کا بنیادی اصول:

اس سے پہلے کہ ہم ہر موضوع کو شروع کریں ، ہمیں یہ سمجھنا چاہئے کہ الیکٹرانک سرکٹ میں ریزسٹر ، کیپسیٹر اور انڈکٹر کس طرح کا سلوک کرتے ہیں۔ افہام و تفہیم کے مقصد کے لئے آئیے ایک سادہ سرکٹ پر غور کریں جس میں ایک کیپسیٹر اور ریزسٹر مشتمل ہوتا ہے جس کے سلسلے میں بجلی کی فراہمی (5V) ہوتی ہے۔ اس صورت میں جب بجلی کی فراہمی آر سی جوڑی سے منسلک ہوتی ہے تو ، ریزٹر (Vr) کے پار وولٹیج اپنی زیادہ سے زیادہ قیمت میں بڑھ جاتی ہے جبکہ سندارتر (Vc) کے پار وولٹیج صفر پر رہتی ہے ، پھر آہستہ آہستہ کاپاکیٹر چارج بنانا شروع کردیتا ہے اور اس طرح ریزسٹر کے اس پار وولٹیج میں کمی آئے گی اور اس وقت تک ریڈیٹر وولٹیج میں اضافہ ہوگا جب تک کہ ریزٹر وولٹیج (Vr) زیرو تک نہیں پہنچ جاتا ہے اور کیپسیٹر وولٹیج (Vc) اپنی زیادہ سے زیادہ قیمت تک نہیں پہنچ جاتا ہے۔ سرکٹ اور لہر کی شکل نیچے دیئے گئے GIF میں دیکھی جاسکتی ہے

آئیے سرکٹ میں اصل میں کیا ہو رہا ہے یہ سمجھنے کے لئے مذکورہ شبیہہ میں لہر کے فارم کا تجزیہ کریں۔ نیچے دی گئی شبیہہ میں ایک عمدہ سرایت والا موج دکھایا گیا ہے۔

جب سوئچ کو رالٹر (ریڈ لہر) کے پار وولٹیج کو آن کیا جاتا ہے تو وہ زیادہ سے زیادہ تک پہنچ جاتا ہے اور کاکیسیٹر (نیلی لہر) کے پار وولٹیج صفر پر رہتی ہے۔ پھر کاپاکیٹر چارج ہوجاتا ہے اور Vr صفر ہوجاتا ہے اور Vc زیادہ سے زیادہ ہوجاتا ہے۔ اسی طرح جب سوئچ کاپاکیٹر خارج ہونے پر بند ہوجاتا ہے اور اسی وجہ سے ریزٹر میں منفی وولٹیج نمودار ہوتا ہے اور جیسے ہی کیپسیٹر خارج ہوتا ہے اسی طرح کپیسیٹر اور ریزٹر وولٹیج صفر ہوجاتا ہے جیسا کہ اوپر دکھایا گیا ہے۔

اسی طرح انڈکٹکٹرز کے لئے بھی دیکھا جاسکتا ہے۔ کیپسیٹر کو انڈکٹیکٹر سے تبدیل کریں اور ویوفارم صرف آئینہ دار ہوجائے گا ، یہی ہے کہ ریزٹر (Vr) کے اس پار وولٹیج صفر ہوجائے گی جب سوئچ آن ہوجائے گی جب سے پوری وولٹیج انڈکٹکٹر (Vl) کے اس پار نظر آئے گی۔ جیسا کہ انڈکٹر وولٹیج چارج کرتے ہیں (Vl) یہ صفر تک پہنچ جائے گا اور ریزٹر (Vr) کے پار وولٹیج زیادہ سے زیادہ وولٹیج تک پہنچ جائے گی۔

آر سی سرکٹ:

RC سرکٹ (Resistor کے سندارتر سرکٹ) ایک سندارتر پر مشتمل ہو گی اور ایک resistor ایک وولٹیج یا موجودہ ذرائع کے سیریز یا متوازی میں یا تو منسلک. اس قسم کے سرکٹس کو آر سی فلٹرز یا آر سی نیٹ ورک بھی کہا جاتا ہے کیونکہ وہ فلٹرنگ ایپلی کیشنز میں عام طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ ایک آر سی سرکٹ کو کچھ خام فلٹرز بنانے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے جیسے لو پاس ، ہائی پاس اور بینڈ پاس فلٹرز۔ ایک سب سے پہلے حکم RC سرکٹ صرف ایک Resistor کے اور ایک سندارتر پر مشتمل ہو گی اور ہم اس ٹیوٹوریل میں اسی کا تجزیہ کرے گا

آر سی سرکٹ کو سمجھنے کے لئے آئیے ہم پروٹیوس پر ایک بنیادی سرکٹ بنائیں اور تجزیہ کرنے کے ل the اس کی وسعت کے اس پار کو بوجھ سے جوڑیں۔ موج کے ساتھ سرکٹ نیچے دیا گیا ہے

ہم نے ایک RC سرکٹ بنانے کے لئے 470uF کے کیپسیٹر کے ساتھ سیریز میں معلوم مزاحمت 1k اوہمس کا بوجھ (لائٹ بلب) منسلک کیا ہے۔ سرکٹ 12V بیٹری سے چلتی ہے اور سرکٹ کو بند اور کھولنے کے لئے سوئچ استعمال ہوتا ہے۔ ویو فارم کو بلب کے اس پار ماپا جاتا ہے اور اوپر کی شبیہہ میں پیلے رنگ میں دکھایا جاتا ہے۔

ابتدائی طور پر جب سوئچ کھلا ہوا زیادہ سے زیادہ وولٹیج (12V) مزاحمتی لائٹ بلب بوجھ (Vr) کے اس پار ظاہر ہوتا ہے اور سندارتر کے پار وولٹیج صفر ہوجائے گی۔ جب سوئچ بند ہوجاتا ہے تو مزاحم کے پار وولٹیج صفر پر آجائے گی اور اس کے بعد جیسا کہ گنجائش میں دکھایا گیا ہے وولٹیج زیادہ سے زیادہ واپس آجائے گا۔

کیپسیٹر کو چارج کرنے کا وقت T = 5Ƭ فارمولوں کے ذریعہ دیا گیا ہے ، جہاں "Ƭ" سخت (ٹائم مستقل) کی نمائندگی کرتا ہے۔

آئیے ہم اپنے کپیسیٹر کو سرکٹ میں معاوضہ لینے کے ل taken وقت کا حساب لگائیں۔

Ƭ = آر سی = (1000 * (470 * 10 ^ -6)) = 0.47 سیکنڈ ٹی = 5Ƭ = (5 * 0.47) ٹی = 2.35 سیکنڈ۔

ہم نے حساب لگایا ہے کہ کیپسیٹر کو چارج کرنے کے لئے جو وقت لیا گیا ہے وہ 2.35 سیکنڈ کا ہوگا ، مذکورہ گراف سے بھی اسی کی تصدیق کی جاسکتی ہے۔ وی آر کو 0V سے 12V تک پہنچنے میں لگائے جانے والے وقت کیپسیسیٹر کے لئے 0V سے زیادہ سے زیادہ وولٹیج تک چارج کرنے کے وقت کے برابر ہے۔ گراف نیچے کی گئی تصویر میں کرسروں کا استعمال کرتے ہوئے بیان کیا گیا ہے۔

اسی طرح ہم نیچے دیئے گئے فارمولوں کا استعمال کرتے ہوئے کسی بھی وقت اور کسی بھی وقت سندارتر کے ذریعہ کیپسیٹر کے پار وولٹیج کا بھی حساب لگاسکتے ہیں۔

V (t) = V _B (1 - e ^{-t / RC}) I (t) = I _o (1 - e ^{-t / RC})

جہاں ، وی _بی بیٹری کا وولٹیج ہے اور میں _اے سرکٹ کا آؤٹ پٹ کرنٹ ہے۔ ٹی کی قدر وہ وقت (سیکنڈ میں) ہے جس میں کیپسیٹر کی وولٹیج یا موجودہ قیمت کا حساب لگانا ہے۔

RL سرکٹ:

آر ایل سرکٹ (Resistor کے لئے Inductor سرکٹ) ایک لئے Inductor پر مشتمل ہو گی اور ایک resistor دوبارہ سیریز یا متوازی میں یا تو منسلک. ایک سلسلہ RL سرکٹ ولٹیج ذریعہ سے چلائے گا اور ایک متوازی RL سرکٹ موجودہ ذریعہ سے چلائے گا۔ آر ایل سرکٹ عام طور پر غیر فعال فلٹر کے طور پر استعمال ہوتا ہے ، پہلے آرڈر آر ایل سرکٹ میں صرف ایک انڈکٹیکٹر اور ایک کیپسیٹر ہوتا ہے۔

اسی طرح آر ایل سرکٹ میں ہمیں کپیسیٹر کو انڈکٹکٹر سے بدلنا ہوگا۔ لائٹ بلب کو خالص مزاحمتی بوجھ کے طور پر کام کرنے کا فرض کیا گیا ہے اور بلب کی مزاحمت 100 اوہمز کی معروف قیمت پر رکھی گئی ہے۔

جب سرکٹ کھلا ہوا ہے تو ، مزاحمتی بوجھ کے اوپر وولٹیج زیادہ سے زیادہ ہوگی اور جب سوئچ بند ہوجاتا ہے تو بیٹری سے وولٹیج انڈکٹر اور مزاحم بوجھ کے مابین مشترک ہوتی ہے۔ انڈکٹکٹر تیزی سے چارج کرتا ہے اور اسی وجہ سے اچانک وولٹیج ڈراپ مزاحمتی بوجھ R کا تجربہ کرے گا۔

انڈکٹکٹر کو چارج کرنے کے لئے لگائے گئے وقت کا حساب T = 5Ƭ فارمولے کے ذریعہ لگایا جاسکتا ہے ، جہاں "Ƭ" ٹف (وقت مستقل) کی نمائندگی کرتا ہے۔

آئیے ہم اپنے انڈکٹیکٹر کو سرکٹ میں چارج کرنے کے ل to وقت کا حساب لگاتے ہیں۔ یہاں ہم نے 1mH ویلیو کا انڈیکٹر اور ویلیو 100 اوہم کا رزسٹر استعمال کیا ہے

Ƭ = L / R = (1 * 10 ^ -3) / (100) = 10 ^ -5 سیکنڈ T = 5Ƭ = (5 * 10 ^ -5) = 50 * 10 ^ -6 T = 50 u سیکنڈ۔

اسی طرح ، ہم بھی مندرجہ ذیل فارمولوں کا استعمال کرتے ہوئے کسی بھی وقت انڈکٹکٹر کے ذریعہ کسی بھی وقت اور انڈکٹر کے ذریعہ موجودہ وولٹیج کا حساب لگاسکتے ہیں۔

V (t) = V _B (1 - e ^{-tR / L}) I (t) = I _o (1 - e ^{-tR / L})

جہاں ، وی _بی بیٹری کا وولٹیج ہے اور میں _اے سرکٹ کا آؤٹ پٹ کرنٹ ہے۔ ٹی کی قدر وہ وقت (سیکنڈوں میں) ہے جس میں انڈکٹر کی وولٹیج یا موجودہ قیمت کا حساب لگانا ہے۔

آر ایل سی سرکٹ:

جیسا کہ نام سے ظاہر ہوتا ہے ایک آر ایل سی سرکٹ ایک ریزسٹر ، کیپسیٹر اور انڈکٹر پر مشتمل ہوگا جو سلسلہ یا متوازی میں جڑا ہوا ہے ۔ سرکٹ ایک آسیلیٹر سرکٹ تشکیل دیتا ہے جو ریڈیو وصول کنندگان اور ٹیلی ویژن میں عام طور پر استعمال ہوتا ہے۔ ینالاگ ایپلی کیشنز میں یہ بھی عام طور پر دامپر سرکٹس کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ پہلے آرڈر آر ایل سی سرکٹ کی گونج کی خاصیت پر ذیل میں تبادلہ خیال کیا گیا ہے

آر ایل سی سرکٹ کو سلسلہ گونج سرکٹ ، اوکسیٹنگ سرکٹ یا ٹیونڈ سرکٹ بھی کہا جاتا ہے۔ یہ سرکٹ میں گونج والی تعدد سگنل فراہم کرنے کی صلاحیت ہے جیسا کہ نیچے کی تصویر میں دکھایا گیا ہے

یہاں ہمارے پاس سوئچ کے ذریعے 100u کا ایک کپیسیٹر سی 1 اور 10mH سے منسلک ٹن سیریز کا ایک انڈکٹکٹر L1 ہے۔ چونکہ سی اور ایل کو جوڑنے والی تار میں کچھ اندرونی مزاحمت ہوگی ، لہذا یہ خیال کیا جاتا ہے کہ تار کی وجہ سے تھوڑی سی مزاحمت موجود ہے۔

ابتدائی طور پر ، ہم بیٹری کے ذریعہ (9V) سے سندارتر چارج کرنے کے لئے سوئچ 2 کو کھلا کے طور پر رکھتے ہیں اور سوئچ 1 کو بند کرتے ہیں۔ پھر ایک بار جب کاپاکیٹر چارج ہوجائے تو سوئچ 1 کھولا جاتا ہے اور پھر سوئچ 2 بند ہوجاتا ہے۔

جیسے ہی سوئچ بند ہوجائے گتارات میں رکھے ہوئے چارج انڈکٹر کی طرف بڑھ جائیں گے اور اسے چارج کریں گے۔ ایک بار جب کاپاکیٹر پر مکمل طور پر ڈس چارج ہوجائے تو ، انڈکٹکٹر کاپاسٹر میں واپس خارج ہونا شروع کردے گا اس طرح سے انڈیکٹر اور کیپسیٹر کے درمیان چارجز بڑھتے چلے جائیں گے۔ لیکن چونکہ اس عمل کے دوران معاوضوں میں کچھ نقصان ہوگا ، کل چارج بتدریج کم ہوجائے گا جب تک کہ یہ صفر تک نہ پہنچ جائے جیسا کہ اوپر گراف میں دکھایا گیا ہے۔

درخواستیں:

ریزسٹرس ، انڈکٹرز اور کیپسیٹرز عام اور آسان اجزاء ہوسکتے ہیں لیکن جب وہ مشترکہ طور پر آر سی / آر ایل اور آر ایل سی سرکٹ جیسے سرکٹس تشکیل دینے کے لئے جمع ہوجاتے ہیں تو وہ پیچیدہ طرز عمل کا مظاہرہ کرتے ہیں جس کی وجہ سے یہ اطلاق کی وسیع پیمانے پر مناسب ہے۔ ان میں سے کچھ نیچے درج ہیں

• مواصلاتی نظام
• سگنل پروسیسنگ
• وولٹیج / موجودہ اضافہ
• ریڈیو لہر ٹرانسمیٹر
• آریف یمپلیفائر
• گونج LC سرکٹ
• متغیر اشاروں سرکٹس
• آسیلیٹر سرکٹس
• فلٹرنگ سرکٹس