കോയിലുകൾ കപ്പാസിറ്ററുകൾ റസിസ്റ്ററുകൾ എന്നീ പാസ്സീവ് എലമെന്റുകൾ സംയോജിക്കുന്ന റ്റ്യുൺഡ് സർക്യൂട്ടുകളെപ്പറ്റി സമഗ്രമായി പഠിക്കാൻ കഴിഞ്ഞാൽ കമ്മ്യുണിക്കേഷൻ ഇലക്ട്രോണിക്സിന്റെ മൂന്നിലൊന്നു ഭാഗം ഹൃദിസ്ഥമാക്കിയെന്നു പറയാം. ഫ്രീക്വൻസി ജനറേറ്ററുകളായി റ്റ്യുൺഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുമ്പോൾ അവയെ ഓസിലേറ്റേഴ്സ് എന്നു വിളിക്കുന്നു. ഓസിലേറ്റേഴ്സ് രണ്ടുതരമുണ്ട് - ഫിക്സഡ് ഓസിലേറ്റേഴ്സ്, വേരിയബിൾ ഓസിലേറ്റേഴ്സ്.
ഫിക്സഡ് ഓസിലേറ്റേഴ്സിൽ കൂടുതലായും ക്രിസ്റ്റലുകളാണുപയോഗിക്കുന്നത്. ഒരു നിശ്ചിത നീളവും ഘനവും, വീതിയുമുള്ള ക്വാർട്ട്സ് ക്രിസ്റ്റൽ ഇത്തരം സർക്യുട്ടുകളിൽ ഫ്രീക്വൻസി നിർണ്ണയിക്കുന്നു. അമിതമായ ചൂടേൽക്കാനോ, ബലം പ്രയോഗിക്കപ്പെടാനോ, 
ഉയർന്ന വോൾട്ടേജുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കാനോ ക്രിസ്റ്റലുകൾക്കു സാധിക്കില്ല. Pierce, Colpits എന്നീ Style കളിലുള്ള രണ്ട് ഓസിലേറ്റർ സർക്യുട്ടുകൾ C-6/1A, C-6/1B എന്നീ ചിത്രങ്ങളിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഓസിലേറ്റിങ് ഫ്രീക്വൻസിയിൽ വളരെ നേരിയൊരു വ്യത്യാസം വരുത്തുവാനെ അനുബന്ധ സർക്യുട്ടുകൾക്കു സാധിക്കൂ. SSB ട്രാൻസ്മിറ്ററുകളിലെ കാരിയർ ഓസിലേറ്ററുകളിൽ ക്രിസ്റ്റലുകൾ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ നേരിയ വ്യത്യാസങ്ങൾ വരുത്തേണ്ടി വരുകയും ചെയ്യും. ചിത്രം C-6/2 ശ്രദ്ധിക്കുക.
ഇവിടെ കിസ്റ്റലിനു പാരലലായി കണക്റ്റ് ചെയ്തിരിക്കുന്ന 22 PF ന്റെ Trimmer കപ്പാസിറ്റർ റ്റ്യുൺ ചെയ്യുന്നതിനനുസരിച്ച് ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഫ്രീക്വൻസിയിലും വ്യത്യാസം വരുന്നു. ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ സർക്യൂട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ക്രിസ്റ്റൽ ഫ്രീക്വൻസിയുടെ ഗുണിതങ്ങളിലുള്ള ഫ്രീക്വൻസികളും (Harmonics) ഉല്പാദിപ്പിക്കാം. ഇതിന് ഓസിലേറ്റർ ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ ഔട്ട് പുട്ടിൽ ഉദ്ദേശിക്കുന്ന ഫ്രീക്വൻസിക്കുള്ള ഒരു റ്റ്യുൺഡ് സർക്യുട്ട് ഘടിപ്പിച്ചാൽ മാത്രം മതി. 
ചിത്രം C-6/3 യിൽ 9.676 Mhz ലുള്ള ഒരു ക്രിസ്റ്റലിനെ 145 Mhz VHF ട്രാൻസ്മിറ്ററിനുള്ള ഓസിലേറ്ററായി പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നു. തുടർന്ന് ആദ്യ സ്റ്റേജിൽ ഓസിലേറ്റർ ഫ്രീക്വൻസിയെ അഞ്ചിരട്ടിയായും തുടർന്നുള്ള സ്റ്റേജിൽ മൂന്നിരട്ടിയായും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ ഔട്ട് പുട്ട് വോൾട്ടേജുകൾ കൂടിയിരുന്നാൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ എളുപ്പം സാച്ചുറേഷൻ ലെവലിൽ എത്തുന്നതുകൊണ്ട് റ്റ്യൂണിംഗ് കോയിൽ നന്നായി പ്രതികരിക്കാതെ വരും. എമിറ്റർ റസിസ്റ്ററിന്റെ മൂല്യം വർദ്ധിപ്പിച്ച് ഇതൊഴിവാക്കാവുന്നതാണ്.സർക്യുട്ടിലെ L1മുതൽ L4 വരെയുള്ള കോയിലുകൾ അതാതു സ്റ്റേജുകളിലെ ഫ്രീക്വൻസിക്ക് റസൊണേറ്റ് ചെയ്യത്തക്ക രീതിയിൽ നിർമ്മിക്കേണ്ടതാണ്. ഒരേ സർക്യുട്ട് ഉപയോഗിച്ച് വിവിധ ഫ്രീക്വൻസികൾ ജനറേറ്റ് ചെയ്യാൻ ക്രിസ്റ്റൽ സോക്കറ്റിൽ ക്രിസ്റ്റലുകൾ മാറിമാറി ഉറപ്പിക്കുകയോ ഡയോഡ് സ്വിച്ചിങ് രീതി അവലംബിക്കുകയോ ആവാം. ചിത്രം C-6/4 ൽ 9Mhz LSB/USB ക്രിസ്റ്റലുകൾ സ്വിച്ച് ചെയ്യുന്ന രീതി കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഇവിടെ ഏതു ക്രിസ്റ്റലിനോട് ചേർന്നുള്ള ഡയോഡിന്റെ കാഥോഡിലാണോ പോസിറ്റീവ് വോൾട്ടേജ് ലഭിക്കുക ആ ഡയോഡ് ഫോർവേർഡ് ബയസ്സിലാവുകയും തദ്വാരാ ആ ക്രിസ്റ്റലിന് ഓസിലേറ്റ് ചെയ്യുവാൻ സാധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
പലപ്പോഴും ഒന്നോ രണ്ടൊ നിശ്ചിത ഫ്രീക്വൻസികൾക്കു പകരം. ഒരു റേഞ്ചിലുള്ള ഏതു ഫ്രിക്വൻസിയും ഓസിലേറ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന വേരിയബിൾ ഫ്രീക്വൻസി ഓസിലേറ്റേഴ്സ് (VFO) ആണാവശ്യമായി വരിക. ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററുകളുടെയത്ര സ്റ്റബിലിറ്റി VFO കളിൽ പ്രായേണ അസാദ്ധ്യമാണ്. ഒരു VFO അസ്സംബിൾ ചെയ്യുന്നതിനെപ്പറ്റി ചിന്തിക്കുമ്പോൾ അത് ഏതു ഫ്രീക്വൻസി റേഞ്ചിലാണു പ്രവർത്തിക്കേണ്ടത്, എന്തുമാത്രം സ്റ്റബിലിറ്റി അതിനാവശ്യമുണ്ട് തുടങ്ങിയ നിരവധി കാര്യങ്ങളും പരിഗണിക്കപ്പെടണം - എന്നിട്ടേ ഏതുതരം VFO യാണു നിർമ്മിക്കേണ്ടതെന്നു നിശ്ചയിക്കാവൂ. റ്റ്യുൺഡ് സർക്യുട്ടിലെ വ്വോൾട്ടേജ് വ്യത്യാസം വരുത്തി ഫ്രീക്വൻസി റ്റ്യൂൺ ചെയ്യുന്ന വോൾട്ടേജ് കണ്ട്രോൾഡ് ഓസിലേറ്ററുകളും (VCO), കോയിലിന്റെ ഇൻഡക്റ്റൻസ് വ്യത്യാസം വരുത്തുന്നതിലൂടെ ഫ്രീക്വൻസി മാറ്റുന്ന പെർമിയബിലിറ്റ്യി റ്റ്യുൺഡ് ഓസിലേറ്റർ (PTO), കപ്പാസിറ്ററിന്റെ കപ്പാസിറ്റൻസിൽ വ്യത്യാസം വരുത്തുന്ന (VFO) വി എഫ് ഓ കളുമെല്ലാം പ്രചാരത്തിലുള്ളവ തന്നെ.
ഓസിലേറ്റർ സ്റ്റേജിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ സവിശേഷതകളും ഒരു സർക്യൂട്ടിൽ അവ ഉപയോഗിക്കു ന്നതിനുമുമ്പ് പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ ബെയിസിനും(base) എമിറ്ററിനു (emiter) മിടക്കുള്ള കപ്പാസിറ്റൻസും (Cbe), ബെയിസിനും (base) കളക്റ്ററിനും (Collector) ഇടക്കുള്ള കപ്പാസിറ്റൻസും (Cbc) ഫ്രീക്വൻസിക്കനുസരിച്ചു വ്യത്യാസം വരും. ഈ രണ്ടു ഘടകങ്ങളും ബെയിസ് - എമിറ്റർ റസിസ്റ്റൻസും (rb) കൂടി കണക്കിലെടുത്താണ് ആ ട്രാൻസിസ്റ്ററിനു കൈകാര്യം ചെയ്യാവുന്ന പരമാവധി ഫ്രീക്വൻസി (ft) നിർണ്ണയിക്കുന്നത്. ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്റർ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഫ്രീക്വൻസിയുടെ ഏഴുമുതൽ പത്തുവരെ മടങ്ങുവരെ ft ആ ട്രാൻസിസ്റ്ററിന് ഉണ്ടായിരിക്കുന്നതാണു നല്ലതാണ്.
ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ ശേഷി നിർണ്ണയിക്കുന്ന സുപ്രധാന ഘടകമാണു beta. ഇതിനെ hfe എന്നു രേഖപ്പെടുത്തുന്നു. ഇൻപുട്ടിൽ ഉണ്ടാവുന്ന കറണ്ടിന്റെ എത്ര മടങ്ങു കറണ്ട് ഔട്ട് പുട്ടിൽ ഉണ്ടാക്കാൻ ആ ട്രാൻസിസ്റ്ററിനു കഴിയുമെന്ന് hfe സൂചിപ്പിക്കും. അതേസമയം, ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ ശക്തിയിലുണ്ടാവുന്ന വർദ്ധന ഡെസിബൽ (db) യൂണിറ്റിലാണു രേഖപ്പെടുത്തുന്നത്. ഒരു സിഗ്നൽ എത്ര വാട്ട് കൂടുതലായി മാറ്റപ്പെട്ടാലും അതിന്റെ നേരിയ ഒരു ശതമാനം മാത്രമെ ശബ്ദത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ നമ്മുടെ ചെവികൾക്ക് അനുഭവേദ്യമായിരിക്കുകയുള്ളൂ. ഇതുകൊണ്ടാണ് തരതമ്യേന ശബ്ദ വ്യത്യാസം രേഖപ്പെടുത്താൻ db എന്ന യൂണിറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ആമ്പ്ലിഫയറുകളിൽ ഇൻപുട്ട്/ഔട്ട് പുട്ട് കറണ്ട് റേഷ്യോയുമായി ബന്ധപ്പെടുത്തിയാണ് db രേഖപ്പെടുത്തുന്നത്.
നോയിസ് ഫിഗർ (Noice figure) പരമാവധി കുറഞ്ഞിരിക്കുന്ന രീതിയിലും, സിഗ്നൽ പ്യുരിറ്റി (signal purity)യും ഡൈനാമിക് റേഞ്ചും (dynamic range) പരമാവധി കൂടിയിരിക്കത്തക്ക രീതിയിലും ഡിസൈൻ ചെയ്യപ്പെട്ട സർക്യൂട്ടുകളിൽ RF കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ ബൈപോളാർ (Bipolar) ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾക്കു കഴിയും. ഏതു ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ കാര്യത്തിലാണെങ്കിലും ഇൻപുട്ട് - ഔട്ട് പുട്ട് ഇമ്പിഡൻസ് മിസ് മാച്ചെഡ് (mismatched) ആയിരുന്നാൽ സ്റ്റേജ് ഗയിൻ (stage gain) കുറയുമെങ്കിലും സ്റ്റബിലിറ്റി വർദ്ധിക്കുകയാണു ചെയ്യുക. ബൈപോളാർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടേ രണ്ടു പോരായ്മകൾ അവയുടെ ഇൻപുട്ട് - ഔട്ട് പുട്ട് ഐസൊലേഷനും (inut - output isolation) ഇൻപുട്ട് - ഔട്ട് പുട്ട് (input output impedence) ഇമ്പിഡൻസും കുറവായിരിക്കുമെന്നതാണ്. Dynamic range ന്റെ കാര്യത്തിലും ബൈപോളാർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾക്ക് ചില പരിമിതികളുണ്ട്.
ബൈപോളാർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുപയോഗിച്ചുള്ള ഒരു 3.5 Mhz VFO യുടെ സർക്യുട്ട് ചിത്രം C-6/5 ൽ കൊടുത്തിരിക്കുന്നു.
ഏതൊരു ട്രാൻസ്മിറ്ററിലാണെങ്കിലും VFO യുടെ ഫണ്ടമെന്റൽ ഫ്രീക്വൻസിയും ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ ഔട്ട് പുട്ട് ഫ്രീക്വൻസിയും ഒന്നായിരുന്നാൽ സ്റ്റബിലിറ്റി കുറയാനും ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ ബാധിക്കുന്ന 'ഫീഡ്ബാക്ക്' പ്രശ്നങ്ങളുണ്ടാവാനും കാരണമാകും.
ഓസിലേറ്റർ സ്റ്റേജിൽ ഫണ്ടമെന്റൽ ഫ്രീക്വൻസിയോടൊപ്പം ജനറേറ്റ് ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഹാർമോണിക്കുകളും VFO യുടെ ഔട്ട് പുട്ടിൽ വന്ന്, ആപ്ലിഫയർ സ്റ്റേജുകളിലൂടെ കടന്നു ശക്തി വർദ്ധിക്കുന്നതു തടയാൻ കഴിഞ്ഞാൽ ആമ്പ്ലിഫയർ സ്റ്റേജിന്റെ എഫിഷ്യൻസി വർദ്ധിക്കുകയും ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ ഔട്ട് പുട്ടിൽ ലഭിക്കുന്നത് ശുദ്ധമായ ഫ്രീക്വൻസി തന്നെ ആയിരിക്കാനും ഇടയാകും. പ്രധാനമായും ഇക്കാരണങ്ങൾക്കൊണ്ടു തന്നെയാണ് VFO യിൽ തന്നെ റ്റ്യൂൺഡ് സർക്യുട്ട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഡബ്ലർ (Doubler), കൺവേർട്ടർ (Convertor) സമ്പ്രദായങ്ങൾ പൊതുവേ സ്വീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്.
ഓസിലേറ്റർ സ്റ്റേജിൽ ഫണ്ടമെന്റൽ ഫ്രീക്വൻസിയോടൊപ്പം ജനറേറ്റ് ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഹാർമോണിക്കുകളും VFO യുടെ ഔട്ട് പുട്ടിൽ വന്ന്, ആപ്ലിഫയർ സ്റ്റേജുകളിലൂടെ കടന്നു ശക്തി വർദ്ധിക്കുന്നതു തടയാൻ കഴിഞ്ഞാൽ ആമ്പ്ലിഫയർ സ്റ്റേജിന്റെ എഫിഷ്യൻസി വർദ്ധിക്കുകയും ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ ഔട്ട് പുട്ടിൽ ലഭിക്കുന്നത് ശുദ്ധമായ ഫ്രീക്വൻസി തന്നെ ആയിരിക്കാനും ഇടയാകും. പ്രധാനമായും ഇക്കാരണങ്ങൾക്കൊണ്ടു തന്നെയാണ് VFO യിൽ തന്നെ റ്റ്യൂൺഡ് സർക്യുട്ട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഡബ്ലർ (Doubler), കൺവേർട്ടർ (Convertor) സമ്പ്രദായങ്ങൾ പൊതുവേ സ്വീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്. 
No comments:
Post a Comment