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व्याख्या:

दोलक के रूप में अस्थिर बहुआयामी

परिभाषा: एक अस्थिर बहुआयामी एक इलेक्ट्रॉनिक परिपथ है जो किसी बाहरी ट्रिगरिंग की आवश्यकता के बिना वर्ग तरंग दोलनों का निरंतर आउटपुट उत्पन्न करता है। यह अनिवार्य रूप से एक मुक्त-चलने वाला दोलक है, जिसका अर्थ है कि यह अपने दो अस्थिर अवस्थाओं के बीच अनिश्चित काल तक दोलन करता है, एक सुसंगत और दोहराव वाली तरंग रूप उत्पन्न करता है।

कार्य सिद्धांत: अस्थिर बहुआयामी प्रतिरोधकों के माध्यम से संधारित्रों को आवेशित और निर्वहन करके संचालित होता है, जो बदले में परिपथ में उपयोग किए जाने वाले ट्रांजिस्टर या अन्य स्विचिंग उपकरणों की आउटपुट अवस्थाओं को स्विच करता है। संधारित्रों के आवेशित और निर्वहन के लिए लिया गया समय दोलन की आवृत्ति निर्धारित करता है। चूँकि परिपथ में कोई स्थिर अवस्था नहीं है, इसलिए यह लगातार अपनी दो अवस्थाओं के बीच स्विच करता है, इसलिए एक आवधिक आउटपुट सिग्नल उत्पन्न करता है।

लाभ:

• सरल डिज़ाइन और बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक घटकों का उपयोग करके निर्माण करना आसान।
• बाहरी ट्रिगरिंग की आवश्यकता के बिना एक स्थिर और निरंतर वर्ग तरंग आउटपुट प्रदान करता है।
• समय अनुप्रयोगों, तरंग रूप पीढ़ी और घड़ी पल्स पीढ़ी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

नुकसान:

• आउटपुट आवृत्ति घटक मानों और बिजली आपूर्ति में उतार-चढ़ाव में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील हो सकती है।
• सटीक आवृत्ति स्थिरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है।

अनुप्रयोग: अस्थिर बहुआयामी का उपयोग आमतौर पर विभिन्न अनुप्रयोगों जैसे एलईडी फ्लैशर, पल्स जनरेशन सर्किट, क्लॉक पल्स जनरेटर और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है जहाँ एक निरंतर दोलन सिग्नल की आवश्यकता होती है।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 2: अस्थिर

यह विकल्प सही ढंग से उस प्रकार के बहुआयामी की पहचान करता है जो किसी बाहरी ट्रिगरिंग की आवश्यकता के बिना एक दोलक के रूप में संचालित होता है। एक अस्थिर बहुआयामी लगातार अपनी दो अवस्थाओं के बीच दोलन करता है, एक आवधिक वर्ग तरंग आउटपुट उत्पन्न करता है।

अतिरिक्त जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 1: द्विस्थिर

एक द्विस्थिर बहुआयामी, जिसे फ्लिप-फ्लॉप के रूप में भी जाना जाता है, में दो स्थिर अवस्थाएँ होती हैं और इन अवस्थाओं के बीच स्विच करने के लिए बाहरी ट्रिगरिंग की आवश्यकता होती है। इसका उपयोग दोलक के रूप में नहीं किया जाता है क्योंकि यह अपने आप निरंतर दोलन उत्पन्न नहीं करता है। इसके बजाय, यह अपनी स्थिर अवस्थाओं में से एक में तब तक रहता है जब तक कि इसकी अवस्था बदलने के लिए कोई बाहरी ट्रिगर लागू नहीं किया जाता है।

विकल्प 3: एकस्थिर

एक एकस्थिर बहुआयामी में एक स्थिर अवस्था और एक अस्थिर अवस्था होती है। जब ट्रिगर किया जाता है, तो यह अस्थायी रूप से अस्थिर अवस्था में बदल जाता है और एक पूर्व निर्धारित समय अवधि के बाद स्थिर अवस्था में वापस आ जाता है। इसका उपयोग दोलक के रूप में नहीं किया जाता है क्योंकि इसे पल्स उत्पन्न करने के लिए बाहरी ट्रिगर की आवश्यकता होती है और यह निरंतर दोलन उत्पन्न नहीं करता है।

विकल्प 4: स्थिर

यह विकल्प बहुआयामी का एक विशिष्ट प्रकार नहीं है। शब्द "स्थिर" आम तौर पर एक परिपथ या सिग्नल की स्थिरता को संदर्भित करता है, लेकिन यह बहुआयामी के प्रकार का वर्णन नहीं करता है। इसलिए, यह इस संदर्भ में लागू नहीं है।

निष्कर्ष:

विभिन्न प्रकार के बहुआयामी और उनकी परिचालन विशेषताओं को समझना उनके उपयुक्त अनुप्रयोगों की पहचान करने के लिए आवश्यक है। एक अस्थिर बहुआयामी, जैसा कि बताया गया है, एक मुक्त-चलने वाले दोलक के रूप में कार्य करता है जो बाहरी ट्रिगरिंग की आवश्यकता के बिना निरंतर वर्ग तरंग दोलन उत्पन्न करता है। यह इसे विभिन्न समय और तरंग रूप पीढ़ी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है, आवधिक संकेतों को उत्पन्न करने के लिए एक सरल और प्रभावी समाधान प्रदान करता है।

अवधारणा:

1. एकलस्थायी बहुकंपित्र

   एकलस्थायी बहुकंपित्र के अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेटर
• रैखिक रैंप जनरेटर
• आवृत्ति विभक्त
• पल्स स्ट्रेचर

2. अचल बहुकंपित्र

• स्क्वायर वेव जेनरेटर
• वोल्टेज-नियंत्रित दोलक
• FSK जनरेटर
• मुक्त चलने वाला दोलक

Additional Information

555 टाइमर:

• 555 टाइमर का पिन 5 नियंत्रण पिन है। 
• यह दोलक चक्र को अधिक सुसंगत बनाता है।
• इस पिन का उपयोग आंतरिक वोल्टता संदर्भ को बदलने के लिए दोलित्र आवृत्ति या शुल्क चक्र को संशोधित करने की अनुमति देने के लिए भी किया जा सकता है।

सही विकल्प 3 है

अवधारणा:

• श्मिट ट्रिगर मूल रूप से धनात्मक प्रतिपुष्टि के साथ एक प्रतीप तुलनित्र परिपथ है।
• श्मिट ट्रिगर का कार्य किसी नियमित या अनियमित आकृति वाले इनपुट तरंगरूप को वर्गाकार तरंग आउटपुट वोल्टेज या स्पंद में परिवर्तित करना होता है। 
• इसलिए, यह तरंग को आकृति प्रदान कर सकता है और इसे वर्गाकार परिपथ के रूप में भी जाना जाता है और इसका प्रयोग वर्गाकार तरंग जनरेटर के रूप में किया जा सकता है। 
• श्मिट ट्रिगर तुलनित्र या विभेदक प्रवर्धक के गैर-विपरीत इनपुट के लिए धनात्मक प्रतिपुष्टि को लागू करने शैथिल्य कार्यान्वित के साथ एक तुलनित्र परिपथ होता है। 
• यह एक सक्रिय परिपथ है जो एनालॉग इनपुट सिग्नल को डिजिटल आउटपुट सिग्नल में परिवर्तित करता है। 
• परिपथ का नाम "ट्रिगर" इसलिए दिया गया है क्योंकि आउटपुट अपने मान को तब तक बनाये रखता है जब तक कि इनपुट किसी परिवर्तन का पता लगाने के लिए पर्याप्त रूप से परिवर्तित नहीं होता है। 
• गैर-विपरीत विन्यास में जब इनपुट चयनित थ्रेशोल्ड से उच्च होता है, तो आउटपुट उच्च होता है। 
• जब इनपुट एक अलग (न्यूनतम) चयनित थ्रेशोल्ड से नीचे होती है, तो आउटपुट निम्न होता है, और जब इनपुट दो स्तरों के बीच होती है, तो आउटपुट अपने मान को बनाये रखता है। 

सही उत्तर विकल्प 1 है।):(दो)

संकल्पना:

द्विस्थितिक बहुकंपित्र:

• द्विस्थितिक बहुकंपित्र में दोनों ही अवस्थाएं स्थिर होती है। इसे अवस्थाओं को परिवर्तित करने के लिए दो ट्रिगर स्पन्दों को लागू करने की आवश्यकता होती है। जब तक ट्रिगर इनपुट नहीं दिया जाता है, तब तक यह बहुकंपित्र अपनी अवस्था को परिवर्तित नहीं कर सकता है।
• द्विस्थितिक बहुकंपित्र में दो स्थिर अवस्थाएँ पाई जाती हैं। परिपथ दो स्थिर अवस्थाओं में से किसी एक में स्थिर रहता है। जब तक कि कोई बाह्य ट्रिगर स्पन्द ना दिया जाए तब तक यह उसी अवस्था में रहता है। इस बहुकंपित्र को फ्लिप-फ्लॉप के नाम से भी जाना जाता है।

Additional Information

• अनवस्थित बहुकंपित्र एक ऐसा परिपथ होता है जिससे यह स्वचालित रूप से इसके संचालन के लिए किसी बाहरी स्पन्द के अनुप्रयोग के बिना निरंतर रूप से दो अवस्थाओं के बीच परिवर्तित होता है, यानी इसकी कोई भी स्थिर स्थिति नहीं होती है। चूँकि यह एक निरंतर वर्गाकार तरंग आउटपुट उत्पादित करता है, तो इसे मुक्त-रूप से संचालित बहुकंपित्र कहा जाता है।
• एकस्थितिक बहुकंपित्र में एक स्थिर अवस्था और अर्ध स्थिर अवस्था होती है। इसमें एक ट्रांजिस्टर के लिए ट्रिगर इनपुट होता है। इसलिए, ट्रांजिस्टर स्वचालित रूप से अपने अवस्था को परिवर्तित करती है, जबकि अन्य को अपनी अवस्था को परिवर्तित करने के लिए एक ट्रिगर इनपुट की आवश्यकता होती है। 

श्मिट ट्रिगर:

• श्मिट ट्रिगर तुलनित्र या विभेदक ऐम्प्लीफायर के गैर-विपरीत इनपुट के लिए धनात्मक प्रतिपुष्टि को लागू करने शैथिल्य कार्यान्वित के साथ एक तुलनित्र परिपथ होता है। 
• यह एक सक्रीय परिपथ है जो एनालॉग इनपुट सिग्नल को डिजिटल आउटपुट सिग्नल में परिवर्तित करता है। 
• जब इनपुट एक अलग (न्यूनतम) चयनित थ्रेशोल्ड से नीचे होती है, तो आउटपुट निम्न होता है, और जब इनपुट दो स्तरों के बीच होती है, तो आउटपुट अपने मान को बनाये रखता है। इस दोहरी थ्रेशोल्ड क्रिया को शैथिल्य कहा जाता है
• श्मिट ट्रिगर में मेमोरी होती है और यह द्विस्थितिक बहुकंपित्र के रूप में कार्य कर सकता है। 
• इसे श्मिट ट्रिगर की स्थानांतरण विशेषताएं कहा जाता है।

हॉल प्रभाव: जब एक धारा वाहक चालक को चुंबकीय क्षेत्र के लिए लंबवत रखा जाता है, तो एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न किया जाता है, जो दोनों के लिए लंबवत होता है।

Concept:

• अस्थिर बहुकंपित्र स्वतंत्र रूप से चलने वाले दोलक हैं, जो दो अवस्थाओं के बीच लगातार दो वर्ग तरंगों का उत्पादन करते हैं।
• ये दोनों अवस्थाएं स्थिर नहीं होती हैं क्योंकि ये हर समय एक अवस्था से दूसरे अवस्था में बदलते रहते हैं।
• As the Multivibrator keeps on switching, these states are known as quasi-stable or half-stable states.

• एकस्थितिक बहुकंपित्र में एक संतुलित अवस्था और एक अर्ध -संतुलित अवस्था होती है। इसमें एक ट्रांजिस्टर के लिए ट्रिगर इनपुट होता है। इसलिए, एक ट्रांजिस्टर अपनी अवस्था को स्वचालित रूप से परिवर्तित करता है, जबकि दूसरे ट्रांजिस्टर को अपने अवस्था को परिवर्तित करने के लिए एक ट्रिगर इनपुट की आवश्यकता होती है। 
• द्विस्थितिक बहुकंपित्र में दोनों संतुलित अवस्था होते हैं। इसे अवस्थाओं को परिवर्तित करने के लिए दो ट्रिगर स्पन्दों को लागू करने की आवश्यकता होती है। जब तक ट्रिगर इनपुट दिया जाता है, तब तक यह बहुकंपित्र अपनी अवस्था को परिवर्तित नहीं कर सकता है। 

संकल्पना:

इनपुट वोल्टेज Vi आउटपुट की स्थिति को बदलता है इसलिए यह एक निश्चित मान से ऊपर अपने वोल्टेज स्तर से अधिक हो जाता है जिसे ऊपरी और निचली थ्रेशोल्ड वोल्टेज कहा जाता है।

ऊपरी थ्रेशोल्ड बिंदु:

\({V_{UTP}} = {V_R} \times \frac{{{R_1}}}{{{R_1} + {R_2}}} + {V_0}\frac{{{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}}\)

निचला थ्रेशोल्ड बिंदु:

\({V_{LTP}} = {V_R}\frac{{{R_1}}}{{{R_1} + {R_2}}} - {V_0}\;\frac{{{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}}\)

अब, VH = VUTP - VLTP (शैथिल्य वोल्टेज)

गणना:

शैथिल्य वोल्टेज

VH = VUTP - VLTP = 12 - 8 = 4 V

Additional Information

• श्मिट ट्रिगर तुलनित्र या विभेदक ऐम्प्लीफायर के गैर-विपरीत इनपुट के लिए धनात्मक प्रतिपुष्टि को लागू करने शैथिल्य कार्यान्वित के साथ एक तुलनित्र परिपथ होता है। 
• यह एक सक्रीय परिपथ है जो एनालॉग इनपुट सिग्नल को डिजिटल आउटपुट सिग्नल में परिवर्तित करता है। 
• जब इनपुट एक अलग (न्यूनतम) चयनित थ्रेशोल्ड से नीचे होती है, तो आउटपुट निम्न होता है, और जब इनपुट दो स्तरों के बीच होती है, तो आउटपुट अपने मान को बनाये रखता है। इस दोहरी थ्रेशोल्ड क्रिया को शैथिल्य कहा जाता है
• श्मिट ट्रिगर में मेमोरी होती है और यह द्विस्थितिक बहुकंपित्र के रूप में कार्य कर सकता है। 
• इसे श्मिट ट्रिगर की स्थानांतरण विशेषताएं कहा जाता है।

श्मिट ट्रिगर:

श्मिट ट्रिगर एक धनात्मक प्रतिपुष्टि तुलनित्र परिपथ है जो ज्यावक्रीय इनपुट को वर्गाकार तरंग में परिवर्तित करता है।

श्मिट ट्रिगर परिपथ का आउटपुट सदैव +VCC या -VCC होता है।

जब V_NI > V_I है, तो आउटपुट +V_CC होता है।

जब VNI < VI है, तो आउटपुट -VCC होता है।

श्मिट ट्रिगर का कार्य:

स्थिति 1: जब Vref > Vin है।

V_o = +V_CC

\(V_{ref} = V_{UTP}=V_{cc}({R_2 \over R_1+R_2})\)

स्थिति 2: जब Vref < Vin है।

Vo = -V_CC

\(V_{ref} =V_{LTP}= -V_{cc}({R_2 \over R_1+R_2})\)

श्मिट ट्रिगर:

• यह धनात्मक प्रतिपुष्टि के साथ एक तुलनित्र परिपथ है।
• यह एक द्वि-स्थिर परिपथ होता है, जिसमें दो स्थिर अवस्थाएं होती हैं (+Vsat और -Vsat)
• इसमें, इनपुट साइन-तरंग को असममित वर्गाकार तरंग या आयताकार तरंग में परिवर्तित किया जाता है।
• आउटपुट वोल्टेज इसकी अवस्थाओं को तब परिवर्तित करता है जब इनपुट वोल्टेज विशिष्ट वोल्टेज स्तर (अर्थात् VUT और VLT) से अधिक हो जाता है। 

ज्यावक्रीय इनपुट के लिए आउटपुट तरंगरूप आयताकार तरंग है। 

सही उत्तर विकल्प 1 है।):(दो)

संकल्पना:

द्विस्थितिक बहुकंपित्र:

• द्विस्थितिक बहुकंपित्र में दोनों ही अवस्थाएं स्थिर होती है। इसे अवस्थाओं को परिवर्तित करने के लिए दो ट्रिगर स्पन्दों को लागू करने की आवश्यकता होती है। जब तक ट्रिगर इनपुट नहीं दिया जाता है, तब तक यह बहुकंपित्र अपनी अवस्था को परिवर्तित नहीं कर सकता है।
• द्विस्थितिक बहुकंपित्र में दो स्थिर अवस्थाएँ पाई जाती हैं। परिपथ दो स्थिर अवस्थाओं में से किसी एक में स्थिर रहता है। जब तक कि कोई बाह्य ट्रिगर स्पन्द ना दिया जाए तब तक यह उसी अवस्था में रहता है। इस बहुकंपित्र को फ्लिप-फ्लॉप के नाम से भी जाना जाता है।

Additional Information

• अनवस्थित बहुकंपित्र एक ऐसा परिपथ होता है जिससे यह स्वचालित रूप से इसके संचालन के लिए किसी बाहरी स्पन्द के अनुप्रयोग के बिना निरंतर रूप से दो अवस्थाओं के बीच परिवर्तित होता है, यानी इसकी कोई भी स्थिर स्थिति नहीं होती है। चूँकि यह एक निरंतर वर्गाकार तरंग आउटपुट उत्पादित करता है, तो इसे मुक्त-रूप से संचालित बहुकंपित्र कहा जाता है।
• एकस्थितिक बहुकंपित्र में एक स्थिर अवस्था और अर्ध स्थिर अवस्था होती है। इसमें एक ट्रांजिस्टर के लिए ट्रिगर इनपुट होता है। इसलिए, ट्रांजिस्टर स्वचालित रूप से अपने अवस्था को परिवर्तित करती है, जबकि अन्य को अपनी अवस्था को परिवर्तित करने के लिए एक ट्रिगर इनपुट की आवश्यकता होती है। 

श्मिट ट्रिगर:

• यह धनात्मक प्रतिपुष्टि के साथ एक तुलनित्र परिपथ है। 
• यह एक द्विस्थितिक परिपथ है, जिसमें दो संतुलित अवस्थाएं (+Vsat और -Vsat) होती है। 
• इसमें इनपुट साइन-तरंग को वर्गाकार तरंग में परिवर्तित किया जाता है।
• आउटपुट वोल्टेज अपनी अवस्थाओं को तब परिवर्तित करता है जब इनपुट वोल्टेज विशिष्ट वोल्टेज स्तर (अर्थात् VUT और VLT) से अधिक हो जाता है। 

\({v_0} = {A_{0L}} \cdot {V_d} = {A_{OL}}\left( {{v_f} - {v_{in}}} \right)\)

∴ इनपुट साइन-तरंग को वर्गाकार तरंग में परिवर्तित किया जाता है। 

अवधारणा:

1. एकलस्थायी बहुकंपित्र

   एकलस्थायी बहुकंपित्र के अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेटर
• रैखिक रैंप जनरेटर
• आवृत्ति विभक्त
• पल्स स्ट्रेचर

2. अचल बहुकंपित्र

• स्क्वायर वेव जेनरेटर
• वोल्टेज-नियंत्रित दोलक
• FSK जनरेटर
• मुक्त चलने वाला दोलक

Additional Information

555 टाइमर:

• 555 टाइमर का पिन 5 नियंत्रण पिन है। 
• यह दोलक चक्र को अधिक सुसंगत बनाता है।
• इस पिन का उपयोग आंतरिक वोल्टता संदर्भ को बदलने के लिए दोलित्र आवृत्ति या शुल्क चक्र को संशोधित करने की अनुमति देने के लिए भी किया जा सकता है।

श्मिट ट्रिगर एक तुलनित्र की तरह कार्य करता है जब इनपुट वोल्टेज UTP से अधिक होता है, तो आउटपुट –V_sat से +V_sat तक परिवर्तित होता है।