وولٹیج کنٹرول آسکیلیٹر (وی سی او)

ہمارے آس پاس کے زیادہ تر صارفین کے الیکٹرانک آلات جیسے موبائل فون ، ٹی وی ، ریڈیو ، MP3 پلیئرز وغیرہ ڈیجیٹل اور اینالاگ الیکٹرانکس کا مجموعہ ہیں۔ جہاں کہیں بھی وائرلیس ٹرانسمیشن / استقبالیہ یا آڈیو سگنل الیکٹرانک ڈیزائن میں شامل ہوں وہاں ہمیں وقفے وقفے سے چلنے والے الیکٹرانک سگنلوں کی ضرورت ہوگی جو ان سگنلز کو آسکیلیٹنگ سگنلز کے نام سے پکارا جاتا ہے اور یہ وائرلیس ٹرانسمیشن میں یا وقت سے متعلق کارروائیوں کو انجام دینے میں بہت کارآمد ہے۔

الیکٹرانکس میں ایک آسیلیٹر عام طور پر ایک سرکٹ سے مراد ہے جو موجوں کو تیار کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ یہ ویوفورم یا تو سائن ، مثلث یا یہاں تک کہ دانت کی قسم کا ہوسکتا ہے۔ کچھ عام اوسی لیٹر سرکٹس ایل سی سرکٹ ، ٹانک سرکٹ وغیرہ ہیں۔ وولٹیج کنٹرولڈ آسکیلیٹرمتغیر فریکوئینسی کے ساتھ چلنے والے سگنلز (ویوفارمز) پیدا کرتا ہے۔ اس ویوففارم کی تعدد ان پٹ وولٹیج کی شدت کو مختلف کرکے مختلف ہوتی ہے۔ ابھی آپ کسی وولٹیج کنٹرولڈ آسیلیٹر (وی سی او) کو بلیک باکس بنانے کا تصور کرسکتے ہیں جو متغیر وسعت کے وولٹیج میں لیتا ہے اور متغیر تعدد کا آؤٹ پٹ سگنل تیار کرتا ہے ، اور آؤٹ پٹ سگنل کی فریکوئنسی ان پٹ وولٹیج کی شدت کے براہ راست متناسب ہے۔. ہم اس بلیک باکس کے بارے میں اور اس ٹیوٹوریل میں اپنے ڈیزائنوں میں سے کسی کو استعمال کرنے کا طریقہ سیکھیں گے۔

ورکنگ اصول

مختلف ایپلی کیشنز میں بہت سی قسم کے وی سی او سرکٹس استعمال ہوتے ہیں ، لیکن ان کی آؤٹ پٹ وولٹیج کی بنیاد پر ان کو دو قسموں میں بڑے پیمانے پر درجہ بندی کیا جاسکتا ہے۔

ہارمونک آکسیلیٹرز: اگر آسکیلیٹر کا آؤٹ پٹ ویوفارم سینوسائڈیل ہے تو پھر اسے ہارمونک آسیلیٹر کہا جاتا ہے۔ آر سی ، ایل سی سرکٹس اور ٹانک سرکٹس اس زمرے میں آتے ہیں۔ اس قسم کے آسیلیٹرس کو نافذ کرنا مشکل ہے لیکن وہ آرام آسکیلیٹر سے بہتر استحکام رکھتے ہیں۔ ہارمونک آکسیلیٹرز کو لکیری وولٹیج سے چلنے والی دوغلوب بھی کہا جاتا ہے۔

نرمی کا آسکیلیٹر: اگر آیسلیٹر کا آؤٹ پٹ ویوفارم ارٹوتھ یا سہ رخی شکل میں ہے تو پھر آسیلیٹر کو آرام آسکیلیٹر کہا جاتا ہے۔ ان کا اطلاق نسبتا easy آسان ہے اور اسی لئے وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ نرمی آسیلیٹر کو مزید درجہ بندی کیا جاسکتا ہے

• امیٹر کپلڈ وولٹیج کنٹرول شدہ آسیلیٹر
• گراؤنڈڈ کیپسیٹر وولٹیج کنٹرول شدہ آسیلیٹر
• تاخیر پر مبنی رنگ وولٹیج کنٹرول شدہ آسیلیٹر

وولٹیج کنٹرول شدہ آسیلیٹر - عملی استعمال

جیسا کہ پہلے ذکر ہوا ہے کہ VC کو صرف RC یا LC جوڑی کا استعمال کرتے ہوئے بنایا جاسکتا ہے ، لیکن حقیقی دنیا میں کوئی بھی واقعتا ایسا نہیں کرتا ہے۔ کچھ سرشار آئی سی ہے جس میں ان پٹ وولٹیج کی بنیاد پر دوپٹہ تیار کرنے کی صلاحیت ہے۔ ایسی ہی عام طور پر استعمال ہونے والی آئی سی قومی سیمیکمڈکٹر سے LM566 ہے۔

یہ آایسی سہ رخی اور مربع لہر دونوں کو پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے اور اس لہر کی برائے نام تعدد بیرونی اور کیپسیٹر اور ریزسٹر کا استعمال کرکے طے کیا جاسکتا ہے۔ بعد میں اس تعدد میں ان پٹ وولٹیج کو فراہم کردہ ان پٹ وولٹیج کی بنیاد پر بھی حقیقی وقت میں مختلف کیا جاسکتا ہے۔

LM566 آایسی کے پن آریھ ذیل میں دکھایا جاتا ہے

آئی سی کو ایک ہی سپلائی سے یا 24V تک آپریٹنگ وولٹیج کے ساتھ ڈبل سپلائی ریل سے چلایا جاسکتا ہے۔ پنوں 3 اور 4 آؤٹ پٹ پن ہیں جو ہمیں بالترتیب اسکوائر ویو اور ٹرائونول لہر فراہم کرتی ہیں۔ برائے نام کی فریکوینسی کاپاسٹر اور ریزسٹر کی صحیح قیمت کو پنوں 7 اور 6 سے منسلک کرکے مقرر کیا جاسکتا ہے۔

فارمولوں آر اور سی کی قیمت کا حساب کرنے کے لئے آؤٹ پٹ فریکوئنسی کی بنیاد پر (دفتر خارجہ) فارمولوں کی طرف سے دیا جاتا ہے

Fo = 2.4 (Vss - Vc) / Ro + Co + Vss

کہاں،

Vss سپلائی وولٹیج ہے (یہاں 12V) اور Vc کنٹرول پن وولٹیج ہے جس کی بنیاد پر پن 5 پر لگایا جاتا ہے جس کی بنیاد پر آؤٹ پٹ فریکوئنسی کنٹرول ہوتی ہے۔ (یہاں ہم نے ایک 5 pin پن کو مستقل وولٹیج کی فراہمی کے لئے 1.5k اور 10k ریزٹر استعمال کرکے ایک ممکنہ ڈویائڈر تشکیل دے دیا ہے)۔ LM566 کے لئے ایک نمونہ سرکٹ ڈایاگرام نیچے دکھایا گیا ہے

عملی ایپلی کیشنز میں ریزٹرز 1.5k اور 10k کو نظرانداز کیا جاسکتا ہے اور کنٹرول ولٹیج کو براہ راست پن 5 پر فراہم کیا جاسکتا ہے۔ آپ اپنی مطلوبہ آؤٹ پٹ فریکوینسی کی حد کی بنیاد پر Ro اور Co کی قدر کو بھی تبدیل کرسکتے ہیں۔ ان پٹ کنٹرول وولٹیج کے سلسلے میں آؤٹ پٹ فریکوینسی کس حد تک مختلف ہوتی ہے اس کی جانچ پڑتال کے ل the ڈیٹا شیٹ کو بھی دیکھیں۔ 10: 1 کے تناسب کے ساتھ کنٹرول وولٹیج (پن 5 پر) کا استعمال کرتے ہوئے آؤٹ پٹ فریکوینسی کی قدر ایڈجسٹ ہوتی ہے ، جو وسیع پیمانے پر کنٹرول فراہم کرنے میں ہماری مدد کرتا ہے۔

وولٹیج کنٹرولڈ آسیلیٹر (VCO) کی درخواستیں

• فریکوئینسی شفٹ کیئنگ
• تعدد شناخت
• کیپیڈ سر شناخت کرنے والے
• گھڑی / سگنل / فنکشن جنریٹر
• فیز لاکڈ لوپس بنانے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔

فیز لاکڈ لوپ سسٹم میں وولٹیج کنٹرول آسکیلیٹر مرکزی فنکشن بلاک ہے۔ تو آئیے ، ہم فیز لاک لوپ کے بارے میں بھی سمجھیں ، کیوں کہ یہ اہم ہے اور وی سی او فیز لاکڈ لوپ میں کیا کرتا ہے۔

فیز لاکڈ لوپ (PLL) کیا ہے؟

فیز لاکڈ لوپ کو پی پی ایل بھی کہا جاتا ہے ، ایک کنٹرول سسٹم ہے جبکہ بنیادی طور پر تین اہم بلاکس پر مشتمل ہوتا ہے۔ وہ فیز ڈٹیکٹر ، لو پاس فلٹر اور وولٹیج کنٹرول آسکیلیٹر ہیں۔ یہ تینوں مل کر ایک کنٹرول سسٹم تشکیل دیتے ہیں جو ان پٹ سگنل کی تعدد کی بنیاد پر آؤٹ پٹ سگنل کی فریکوئنسی کو مستقل کرتے ہیں۔ PLL کا بلاک ڈایاگرام نیچے دکھایا گیا ہے

PLL سسٹم کو استعمال میں استعمال کیا جاتا ہے جہاں غیر مستحکم تعدد سگنل (f _IN) سے ایک اعلی مستحکم فریکوئینسی (f _OUT) لینا پڑتی ہے ۔ ایک PLL سرکٹ کا بنیادی کام ان پٹ سگنل کی اسی تعدد کے ساتھ آؤٹ پٹ سگنل تیار کرنا ہے۔ یہ وائرلیس ایپلی کیشنز جیسے راؤٹرز ، آر ایف ٹرانسمیشن سسٹم ، موبائلس نیٹ ورک وغیرہ میں بہت اہم ہے۔

فیز ڈٹیکٹر فراہم کردہ آراء کے راستے کا استعمال کرتے ہوئے ان پٹ فریکوینسی (f _IN) کا آؤٹ پٹ فریکوینسی (f _OUT) کے ساتھ موازنہ کرتا ہے ۔ ان دونوں سگنل میں فرق کا موازنہ کیا جاتا ہے اور اسے وولٹیج کی قیمت کے لحاظ سے دیا جاتا ہے ، اور اسے ایرر ولٹیج سگنل کہا جاتا ہے۔ اس وولٹیج سگنل میں اس کے ساتھ کچھ اعلی تعدد شور بھی ہوگا ، جسے لو پاس فلٹر استعمال کرکے فلٹر کیا جاسکتا ہے۔ پھر یہ وولٹیج سگنل وی سی او کو فراہم کیا جاتا ہے جو ہم پہلے ہی جانتے ہیں کہ فراہم کردہ وولٹیج سگنل (کنٹرول وولٹیج) کی بنیاد پر آؤٹ پٹ فریکوینسی میں مختلف ہوتی ہے۔

PLL - عملی کی درخواست

عام طور پر استعمال شدہ PLL لاگو کرنے والی IC میں سے ایک LM567 ہے ۔ یہ ایک ٹون ڈویکڈر آایسی ہے ، مطلب یہ ہے کہ یہ کسی خاص صارف کی تشکیل شدہ ٹن کو 3 پن پر سنتا ہے اگر وہ ٹون موصول ہوتا ہے تو یہ آؤٹ پٹ (پن 8) کو زمین سے جوڑتا ہے۔ لہذا بنیادی طور پر تعدد میں دستیاب تمام آوازوں کو سننے اور PLL تکنیک کا استعمال کرکے پیشگی تعدد کے ساتھ ان صوتی اشاروں کی تعدد کا موازنہ کرتا رہتا ہے۔ جب تعدد آؤٹ پٹ پن سے ملتا ہے تو یہ کم ہوجاتا ہے۔ LM567 IC کا پن نیچے دکھایا گیا ہے ، سرکٹ شور کے ل highly انتہائی حساس ہے لہذا حیرت نہ کریں اگر آپ اس IC کو روٹی بورڈ پر کام نہیں کرسکتے ہیں۔

جیسا کہ پن آؤٹ میں دکھایا گیا ہے ، آئی سی اس کے اندر I اور Q فیز ڈیٹیکٹر سرکٹ پر مشتمل ہے۔ یہ فیز ڈٹیکٹر سیٹ فریکوئنسی اور آنے والے فریکوینسی سگنل کے مابین فرق کو چیک کرتے ہیں۔ بیرونی اجزاء اس سیٹ تعدد کی قیمت طے کرنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ آایسی بھی ایک فلٹر سرکٹ انیدوست سوئچنگ شور فلٹر گا، جس پر مشتمل ہوتا ہے، لیکن یہ پن 1. 2 سے منسلک ایک بیرونی سندارتر ضرورت ہوتی ^ND ، اعلی capacitance کی نچلی بینڈوڈتھ ہو جائے گا آایسی کی بینڈوڈتھ قائم کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے پن. پنوں 5 اور 6 سیٹ تعدد کی قیمت مقرر کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ اس فریکوئینسی ویلیو کا اندازہ ذیل فارمولوں کے ذریعے کیا جاسکتا ہے

LM567 IC کے لئے بنیادی سرکٹ ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

ان پٹ سگنل جس کی فریکوئنسی کا موازنہ کرنا ہے اسے 0.01uF ویلیو کے فلٹرنگ کیپسیٹر کے ذریعہ پن 3 پر دیا جاتا ہے۔ اس تعدد کا تعی.ن سیٹ تعدد سے کیا جاتا ہے۔ فریکوئینسی 2.4k ریزسٹر (R1) اور 0.0033 کاپاکیٹر (C1) کا استعمال کرکے طے کی گئی ہے ، مذکورہ بالا زیر بحث فارمولوں کو استعمال کرکے آپ کی مقررہ تعدد کے مطابق ان اقدار کا حساب لگایا جاسکتا ہے۔

جب ان پٹ فریکوینسی سیٹ فریکوئنسی کے ساتھ مماثل ہوجائے تو آؤٹ پٹ پن (پن 8) بنیاد بن جائے گا۔ اگر بصورت دیگر یہ پن اونچا رہے گا۔ یہاں ہم نے بوجھ کے طور پر ایک ریزسٹر (R _L) استعمال کیا ہے ، لیکن عام طور پر یہ ڈیزائن کی ضرورت کے مطابق ایک لیڈ ، یا بوزر ہوگا۔ اس طرح LM567 تعدد کا موازنہ کرنے کے لئے VCO کی صلاحیت کا استعمال کرتا ہے جو آڈیو / وائرلیس سے متعلقہ درخواستوں میں بہت مفید ہے۔

امید ہے کہ وی سی او کے بارے میں اب آپ کو اچھا اندازہ ہوگا ، اگر آپ کو کوئی شبہ ہے تو انہیں تبصرہ کے سیکشن پر پوسٹ کریں یا فورمز کا استعمال کریں۔

یہ بھی چیک کریں:

• آر سی فیز شفٹ آسیلیٹر
• وین برج آسیلیٹر
• کوارٹج کرسٹل آسیلیٹر