प्रवर्धक

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प्रवर्धक का एक एक व्यावहारिक परिपथ

प्रवर्धक या एम्प्लिफायर (amplifier) ऐसी युक्ति है जो किसी विद्युत संकेत का मान (अम्प्लीच्यूड) बदल दे (प्रायः संकेत का मान बड़ा करने की आवश्यकता अधिक पड़ती है।) विद्युत संकेत विभवान्तर (वोल्टेज) या धारा (करेंट) के रूप में हो सकते है।

आजकल सामान्य प्रचलन में प्रवर्धक से आशय किसी 'एलेक्ट्रॉनिक प्रवर्धक' से ही होता है।

अनुक्रम

प्रवर्धक की विशिष्टता बताने वाली राशियाँ (Figures of merit)[संपादित करें]

  • आवर्धन (Gain)
  • बैण्डविथ (Bandwidth)
  • दक्षता (Efficiency)
  • रेखीयता (Linearity)
  • हल्ला (Noise)
  • ऑउटपुट का गतिक-परास (Output dynamic range)
  • स्लिउ-रेट (Slew rate)
  • उदयकाल (Rise time)
  • स्थायी होने का समय (Settling time and ringing)
  • ओवरशूट/अन्डरशूट (Overshoot/undershoot)
  • स्थायित्व (Stability factor) - गेन मार्जिन एवं फेज मार्जिन

विविध प्रकार के प्रवर्धक[संपादित करें]

अलग-अलग क्षेत्रों में तथा अलग-अलग प्रकार की आवश्यकताओं के अनुरूप प्रवर्धक भी अनेक प्रकार के होते हैं।

एलेक्ट्रॉनिक प्रवर्धक (Electronic amplifiers)[संपादित करें]

शक्ति प्रवर्धक (Power amplifier)[संपादित करें]

शक्ति प्रवर्धक का कार्य वोल्टेज प्रवर्धक से प्राप्त आउटपुट को शक्ति प्रदान करना है।

उदाहरणत:

माइक्रोफोन द्वारा प्राप्त विद्युत तरंग को वोल्टेज एम्पलीफायर प्रवर्धित करता है, इसे सीधे लाउडस्पीकर को देने पर यह पुन: इन्हे ध्वनि तरंगो मे बदल नही पायेगा। अतः वोल्टेज प्रवर्धक से प्राप्त आउटपुट को एक शक्ति प्रवर्धक को दिया जाता है। जिससे लाउडस्पीकर को संचालित करने योग्य पावर प्राप्त हो जाता है।

परिभाषा- "वह ट्राँजिस्टर प्रवर्धक जो ऑडियो आवृत्ति सिगनलोँ के पॉवर स्तर को बढ़ाता है, ट्राँजिस्टर आडियो शक्ति प्रवर्धक कहलाता है"। वैसे अन्य प्रकार के शक्ति-प्रवर्धक भी होते हैं, जैसे विडियो शक्ति प्रवर्धक जो विडियो संकेतों को शक्तिशाली बनाने के काम आता है। इसी प्रकार रेडियो आवृत्ति शक्ति प्रवर्धक रेडियो आवृत्ति के संकेतों को शक्ति प्रदान करता है।

विशेषताएँ-
  • 1. इसमें प्रयुक्त पावर ट्राँजिस्टर का आकार वोल्टेज प्रवर्धक के ट्राँजिस्टर से बड़ा होता है। अर्थात् इसका Vce, Ic या ऊष्मा ह्रास करने की क्षमता (PD) अपेक्षाकृत अधिक होते हैं।
  • 2. इसमें अधिक उष्मा उत्पन्न होती है।
  • 3. इसमेँ निम्न B मान वाले तथा मोटे बेस वाले ट्राँजिस्टर प्रयोग करते हैँ।
  • 4. शक्ति प्रवर्धक मेँ ट्राँसफार्मर युग्मन का प्रयोग किया जाता है।
  • 5. इसमें लोड का मान कम (5-20 ओम) होती है।
  • 6. संग्राहक धारा (>100 mA) तथा आउटपुट पावर अधिक होती है।
  • 7. इसका B मान (20-50) होता है।
  • 8. आउटपुट प्रतिबाधा कम (200 ओम) होती है।
4 ओम लाउडस्पीकर के लिये 200W RMS शक्ति का हाई-फाई क्लास-डी प्रवर्धक
महत्वपूर्ण-

वास्तव मेँ कोई पावर प्रवर्धक पावर का प्रवर्धन नहीँ करता है बल्कि यह आउटपुट पर संयोजित d.c. सप्लाई से पावर लेकर उसे a.c. सिगनल पावर मेँ परिवर्तित करता है। चूँकि यह वोल्टेज प्रवर्धक से प्राप्त उच्च वोल्टेज सिगनल का प्रवर्धन करता है अतः इसे लार्ज सिगनल प्रवर्धक कहना उचित होगा।

प्रतिबाधा मैचिंग का महत्व -

अधिकतम शक्ति स्थानान्तरण प्रमेय के अनुसार किसी नेटवर्क मेँ अधिकतम शक्ति तभी ट्राँसफर होगी जब लोड प्रतिरोध स्रोत प्रतिरोध के तुल्य हो। अर्थात् शक्ति प्रवर्धक से लाउडस्पीकर को अधिकतम शक्ति तभी प्रदान की जा सकती है जब स्रोत प्रतिबाधा तथा लोड प्रतिबाधा समान हो।

सूत्र-
(N1/N2)2 = (R'L/RL)

जहाँ N1 व N2 क्रमशः ट्राँसफार्मर की प्राथमिक व द्वितीयक कुण्डलियोँ की सँख्या है

R'L = इनपुट प्रतिबाधा

RL = आउटपुट प्रतिबाधा है।

शक्ति प्रवर्धक की कलक्टर दक्षता-

"शक्ति प्रवर्धक से प्राप्त a.c. आउटपुट पावर तथा शक्ति प्रवर्धक को बैटरी द्वारा सप्लाई की गई d.c. पावर के अनुपात को उसकी कलक्टर दक्षता कहते हैँ। इसे n से दर्शाते हैँ।

n = आउटपुट a.c. पावर/ इनपुट d.c. पावर

निर्वात-नलिका प्रवर्धक (Vacuum tube (valve) amplifiers)[संपादित करें]

ट्रान्जिस्टर प्रवर्धक (Transistor amplifiers)[संपादित करें]

ऑपरेशनल प्रवर्धक (Operational amplifiers (op-amps))[संपादित करें]

आपरेशनल एम्प्लिफायर देखें।

पूर्णतः डिफरेंशियल प्रवर्धक (Fully differential amplifiers (FDA))[संपादित करें]

विडियो प्रवर्धक (Video amplifiers)[संपादित करें]

सूक्ष्मतरंग प्रवर्धक (Microwave amplifiers)[संपादित करें]

टीडब्ल्यूटी प्रवर्धक (Travelling wave tube (TWT) amplifiers)[संपादित करें]

क्लाइस्ट्रॉन (Klystrons)[संपादित करें]

श्रव्य प्रवर्धक (audio amplifiers)[संपादित करें]

चुम्बकीय प्रवर्धक (Magnetic amplifier)[संपादित करें]

घूर्णी विद्युत मशीन प्रवर्धक (Rotating electrical machinery amplifier)[संपादित करें]

(जैसे-वार्ड लिओनार्ड कन्ट्रोल)

यांत्रिक प्रवर्धक (Mechanical amplifiers)[संपादित करें]

प्रकाशीय प्रवर्धक (Optical amplifiers)[संपादित करें]

अन्य/विविध (Miscellaneous types)[संपादित करें]

  • रिले (Relays) को भी प्रवर्धक की श्रेणी में रखा जा सकता है। किन्तु उनका ट्रान्सफर फंक्शन रैखिक नहीं होता है।
  • तरल-प्रवर्धक - जो तरल ट्रायोड पर आधारित है।

वर्गीकरण[संपादित करें]

अलग-अलग आधार पर प्रवर्धकों का वर्गीकरण कई प्रकार से किया जाता है-

  • चालन कोण के आधार पर
  • क्लास ए
  • क्लास बी
  • क्लास एबी
  • क्लास सी
  • क्लास डी (या क्लास एस),
  • अन्य : क्लास E, G, H, T, Z आदि।
  • कपुलिंग के आधार पर
  • कैपेसिटर कपुल्ड
  • इण्डक्टर या ट्रांसफॉर्मर कपुल्ड
  • डाइरेक्ट कपुल्ड
  • काम करने की आवृत्ति के आधार पर
  • श्रव्य आवृत्ति प्रवर्धक
  • रेडियो आवृत्ति प्रवर्धक
  • विडियो (आवृत्ति) प्रवर्धक
  • अन्य : नैरोबैण्ड प्रवर्धक, वाइडबैण्ड प्रवर्धक, ट्युण्ड प्रवर्धक
  • प्रवर्धक युक्ति के 'कॉमन' टर्मिनल के अनुसार
  • कॉमन एमिटर
  • कॉमन कलेक्टर
  • कॉमन बेस
  • कार्य के आधार पर
  • सर्वो प्रवर्धक
  • शक्ति प्रवर्धक
  • रैखिक प्रवर्धक
  • लॉग प्रवर्धक
  • अन्य

इन्हें भी देखें[संपादित करें]