Cascade Amplifier MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Cascade Amplifier - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संकल्पना:

विच्छेद आवृत्ति और बैंडविड्थ पर कैस्केडिंग का प्रभाव:

यदि N - समरूप गैर-परस्पर क्रिया वाले ऐम्प्लीफायर सोपानिक होते हैं और प्रत्येक ऐम्प्लीफायर में अलग विच्छेद आवृत्ति f_L1 और f_H1 होती है,

तब सोपानिक ऐम्प्लीफायर की समग्र निचली विच्छेद आवृत्ति होगी:

$f_L=\frac{f_{L_1}}{\sqrt{2^{1/N}-1}}$        

अब सोपानिक ऐम्प्लीफायर की समग्र ऊपरी विच्छेद आवृत्ति होगी:

$f_H=f_{H_1}\times \sqrt{2^{1/N}-1}$

 $\sqrt{2^{1/N}-1}<1$ के लिए,

$f_L>f_{L_1}\mathrm{\&}{f}_H<f_{H_1}$

सूचना: सोपानिक न्यूनतम विच्छेद आवृत्ति को बढ़ाता है और उच्चतम विच्छेद आवृत्ति को कम करता है, इसलिए बैंडविड्थ कम होता है। 

गणना:

दिया हुआ:

fL1= fL2 = fc

N = 2

समग्र निचली विच्छेद आवृत्ति (fL) इस प्रकार दी गई है,

$f_L=\frac{f_{L_1}}{\sqrt{2^{1/N}-1}}$

∴$f_L=\frac{f_c}{\sqrt{2^{(1/2)}-1}}$ = $\frac{f_c}{\sqrt{(\sqrt{2}-1)}}$

अंत:क्रिया वाले ऐम्प्लीफायर के सोपानक के लिए शुद्ध उच्चतम विच्छेद आवृत्ति की गणना निम्न रूप में की गयी है:

$\frac{1}{f_H}=1.1\times \sqrt{\frac{1}{f_1^2}+\frac{1}{f_2^2}+\dots }$

'या'

$\frac{1}{f_H}=\frac{1}{f_1}+\frac{1}{f_2}+\dots$

जहाँ, f1, f2, f3, इत्यादि ध्रुव आवृत्तियाँ हैं, जिसकी गणना एक सोपानिक ऐम्प्लीफायर के स्थानांतरण फलन से की गयी है। 

शुद्ध या कुल न्यूनतम विच्छेद की गणना निम्न रूप में की गयी है:

$f_L=1.1\times \sqrt{f_{L_1}^2+f_{L_2}^2+\dots }$

विच्छेद आवृत्ति और बैंडविड्थ पर अवसर्पण का प्रभाव:

यदि n - समरूप गैर-प्रतिच्छेदी ऐम्प्लीफायर अवसर्पित होते हैं और प्रत्येक ऐम्प्लीफायर में अलग-अलग विच्छेद आवृत्ति fL1 और fH1 होती है, तो अवसर्पित ऐम्प्लीफायर की कुल विच्छेद आवृत्ति निम्न होगी:

$f_L=\frac{f_{L_1}}{\sqrt{2^{1/N}-1}}$        

$f_H^{\ast }=f_H\times \sqrt{2^{1/N}-1}$

For,

 $\sqrt{2^{1/N}-1}<1$ 

$f_L>f_{L_1}\mathrm{\&}{f}_H<f_{H_1}$

सूचना: अवसर्पण बढ़ने पर विच्छेद कम होता है और अवसर्पण कम होने पर विच्छेद आवृत्ति बढ़ती है इस प्रकार बैंडविड्थ कम होता है। 

अवसर्पण संयोजन में वोल्टेज लाभ बढ़ता है जिसके परिणामस्वरूप स्थिर लाभ-गुणनफल उत्पाद को बनाये रखने के लिए बैंडविड्थ कम होता है। 

समान विश्लेषण अवसर्पण n = 2 ऐम्प्लीफायर के लिए मान्य है। 

संकल्पना:

दो या दो से अधिक ऐम्प्लीफायर को एक ac सिग्नल के लाभ को बढ़ाने के लिए सोपानिक किया जा सकता है।

कुल लाभ Av की गणना प्रत्येक लाभ को केवल एकसाथ गुणा करके की जा सकती है।इसे निम्न रूप में दर्शाया गया है:

गणितीय रूप से इसे निम्न रूप में परिभाषित किया गया है:

${\mathrm{A}}_{\mathrm{v}}={\mathrm{A}}_{{\mathrm{v}}_1}\times {\mathrm{A}}_{{\mathrm{v}}_2}\times {\mathrm{A}}_{{\mathrm{v}}_3}\dots .$  

dB में कुल लाभ को निम्न रूप में परिभाषित किया गया है:

$A_v\left(dB\right)=20log{A}_v$

इसे निम्न रूप में लिखा जा सकता है:

$A_v\left(dB\right)=20log{A}_v=20\mathrm{l}\mathrm{o}\mathrm{g}(A_{v_1}\times A_{v_2}\times A_{v_3}\dots .$

$A_v\left(dB\right)=20log{A}_{v1}+20log{A}_{v2}+20log{A}_{v3}+\dots$

इसलिए,

$A_v\left(dB\right)=A_{v1\left(dB\right)}+A_{v2\left(dB\right)}+A_{v3\left(dB\right)}+\dots$

∴ यदि प्रत्येक ऐम्प्लीफायर चरण के लाभ को डेसिबेल (dB) में व्यक्त किया जाता है, तो कुल लाभ अलग-अलग चरणों के लाभ का योग होगा।

गणना:

पहले ऐम्प्लीफायर का वोल्टेज लाभ = 30 

दूसरे ऐम्प्लीफायर का वोल्टेज लाभ = 40 

संयोजित ऐम्प्लीफायर का वोल्टेज लाभ = 30 x 40 = 1200

संकल्पना:

dB में लाभ को निम्न रूप में परिभाषित किया गया है:

$P(dB)=10lo{g}_{10}\frac{P_{out}}{P_{in}}$

dBm में शक्ति को निम्न रूप में व्यक्त किया गया है:

$P(dBm)=10lo{g}_{10}(\frac{P}{1m})$

P = dBm में व्यक्त की जाने वाली शक्ति

गणना:

दिया गया है

Pin = 1 μW

P(dB) = 30 dB 

उपरोक्त समीकरण में इन मानों को रखने पर, हमें निम्न प्राप्त होता है:

$30=10lo{g}_{10}\frac{P_{out}}{1\mu W}$

$3=lo{g}_{10}\frac{P_{out}}{1\mu W}$

दोनों पक्षों पर Antilog लेने पर, हमें निम्न प्राप्त होता है:

${10}^3=\frac{P_{out}}{1\mu W}$

P_out = 1 mW

$P(dBm)=10lo{g}_{10}(\frac{1mW}{1mW})$

P(dBm) = 10log10(1)

P(dBm) = 0 dB

कैस्कोड प्रवर्धक:

• यह श्रृंखला में उभयनिष्ट उत्सर्जक विन्यास और उभयनिष्ट आधार विन्यास (CE-CB) का एक कैस्केड है
• इसका उपयोग उच्च आवृत्ति और रेडियो आवृत्ति प्रवर्धक के रूप में किया जाता है।
• इस प्रवर्धक में मिलर का प्रभाव नगण्य होता है, जो बैंडविड्थ में वृद्धि के पीछे का कारण है।
• इसका उपयोग वाइड-बैंड प्रवर्धक (बड़े बैंडविड्थ के साथ प्रवर्धक) के रूप में किया जाता है
• यह FET में उभयनिष्ट स्रोत और उभयनिष्ट गेट प्रवर्धन (CS-CG) के श्रृंखला के रूप में भी उपलब्ध है।

महत्वपूर्ण बिंदु:

विच्छेद आवृत्ति और बैंडविड्थ पर अवसर्पण का प्रभाव:

यदि n - समरूप गैर-प्रतिच्छेदी ऐम्प्लीफायर अवसर्पित होते हैं और प्रत्येक ऐम्प्लीफायर में अलग-अलग विच्छेद आवृत्ति fL1 और fH1 होती है, तो अवसर्पित ऐम्प्लीफायर की कुल विच्छेद आवृत्ति निम्न होगी:

$f_L=\frac{f_{L_1}}{\sqrt{2^{1/N}-1}}$        

$f_H^{\ast }=f_H\times \sqrt{2^{1/N}-1}$

For,

 $\sqrt{2^{1/N}-1}<1$ 

$f_L>f_{L_1}\mathrm{\&}{f}_H<f_{H_1}$

सूचना: अवसर्पण बढ़ने पर विच्छेद कम होता है और अवसर्पण कम होने पर विच्छेद आवृत्ति बढ़ती है इस प्रकार बैंडविड्थ कम होता है। 

अवसर्पण संयोजन में वोल्टेज लाभ बढ़ता है जिसके परिणामस्वरूप स्थिर लाभ-गुणनफल उत्पाद को बनाये रखने के लिए बैंडविड्थ कम होता है। 

समान विश्लेषण अवसर्पण n = 2 ऐम्प्लीफायर के लिए मान्य है। 

संकल्पना:

dB में लाभ को निम्न रूप में परिभाषित किया गया है:

$P(dB)=10lo{g}_{10}\frac{P_{out}}{P_{in}}$

dBm में शक्ति को निम्न रूप में व्यक्त किया गया है:

$P(dBm)=10lo{g}_{10}(\frac{P}{1m})$

P = dBm में व्यक्त की जाने वाली शक्ति

गणना:

दिया गया है

Pin = 1 μW

P(dB) = 30 dB 

उपरोक्त समीकरण में इन मानों को रखने पर, हमें निम्न प्राप्त होता है:

$30=10lo{g}_{10}\frac{P_{out}}{1\mu W}$

$3=lo{g}_{10}\frac{P_{out}}{1\mu W}$

दोनों पक्षों पर Antilog लेने पर, हमें निम्न प्राप्त होता है:

${10}^3=\frac{P_{out}}{1\mu W}$

P_out = 1 mW

$P(dBm)=10lo{g}_{10}(\frac{1mW}{1mW})$

P(dBm) = 10log10(1)

P(dBm) = 0 dB

कैस्कोड प्रवर्धक:

• यह श्रृंखला में उभयनिष्ट उत्सर्जक विन्यास और उभयनिष्ट आधार विन्यास (CE-CB) का एक कैस्केड है
• इसका उपयोग उच्च आवृत्ति और रेडियो आवृत्ति प्रवर्धक के रूप में किया जाता है।
• इस प्रवर्धक में मिलर का प्रभाव नगण्य होता है, जो बैंडविड्थ में वृद्धि के पीछे का कारण है।
• इसका उपयोग वाइड-बैंड प्रवर्धक (बड़े बैंडविड्थ के साथ प्रवर्धक) के रूप में किया जाता है
• यह FET में उभयनिष्ट स्रोत और उभयनिष्ट गेट प्रवर्धन (CS-CG) के श्रृंखला के रूप में भी उपलब्ध है।

महत्वपूर्ण बिंदु:

संकल्पना:

दो या दो से अधिक ऐम्प्लीफायर को एक ac सिग्नल के लाभ को बढ़ाने के लिए सोपानिक किया जा सकता है।

कुल लाभ Av की गणना प्रत्येक लाभ को केवल एकसाथ गुणा करके की जा सकती है।इसे निम्न रूप में दर्शाया गया है:

गणितीय रूप से इसे निम्न रूप में परिभाषित किया गया है:

${\mathrm{A}}_{\mathrm{v}}={\mathrm{A}}_{{\mathrm{v}}_1}\times {\mathrm{A}}_{{\mathrm{v}}_2}\times {\mathrm{A}}_{{\mathrm{v}}_3}\dots .$  

dB में कुल लाभ को निम्न रूप में परिभाषित किया गया है:

$A_v\left(dB\right)=20log{A}_v$

इसे निम्न रूप में लिखा जा सकता है:

$A_v\left(dB\right)=20log{A}_v=20\mathrm{l}\mathrm{o}\mathrm{g}(A_{v_1}\times A_{v_2}\times A_{v_3}\dots .$

$A_v\left(dB\right)=20log{A}_{v1}+20log{A}_{v2}+20log{A}_{v3}+\dots$

इसलिए,

$A_v\left(dB\right)=A_{v1\left(dB\right)}+A_{v2\left(dB\right)}+A_{v3\left(dB\right)}+\dots$

∴ यदि प्रत्येक ऐम्प्लीफायर चरण के लाभ को डेसिबेल (dB) में व्यक्त किया जाता है, तो कुल लाभ अलग-अलग चरणों के लाभ का योग होगा।

गणना:

पहले ऐम्प्लीफायर का वोल्टेज लाभ = 30 

दूसरे ऐम्प्लीफायर का वोल्टेज लाभ = 40 

संयोजित ऐम्प्लीफायर का वोल्टेज लाभ = 30 x 40 = 1200

संकल्पना:

यदि लाभ A_V1 और A_V2 के दो ऐम्प्लीफायर सोपानिक होते हैं, तो कुल लाभ निम्न रूप में दिया गया है, 

$A_v=A_{v1}.A_{v2}$

यदि लाभ dB में दिया गया है, तो 

$(A_v)dB=(A_{v1})dB+\left(A_{v2}\right)dB$

गणना:

दिया गया लाभ = प्रत्येक चरण का 100, अर्थात्

(लाभ)_dB = 20 log₁₀ 100 = 40 dB

साथ ही, यह दिया गया है कि प्रत्येक चरण का लाभ न्यूनतम आवृत्ति पर 3 dB कम हो जाता है, अर्थात्

पहले चरण पर लाभ = 40 dB $\left(A_{v_1}\right)$

पहले चरण के आउटपुट पर लाभ = 40 – 3 = 37 dB.

दूसरे चरण के आउटपुट पर लाभ = 37 – 3 = 34 dB (A_V2)

∴ कुल लाभ निम्न होगा:

$\left(A_v\right)=A_{v_1}+A_{v_2}$

A_v = 74 dB

संकल्पना:

विच्छेद आवृत्ति और बैंडविड्थ पर कैस्केडिंग का प्रभाव:

यदि N - समरूप गैर-परस्पर क्रिया वाले ऐम्प्लीफायर सोपानिक होते हैं और प्रत्येक ऐम्प्लीफायर में अलग विच्छेद आवृत्ति f_L1 और f_H1 होती है,

तब सोपानिक ऐम्प्लीफायर की समग्र निचली विच्छेद आवृत्ति होगी:

$f_L=\frac{f_{L_1}}{\sqrt{2^{1/N}-1}}$        

अब सोपानिक ऐम्प्लीफायर की समग्र ऊपरी विच्छेद आवृत्ति होगी:

$f_H=f_{H_1}\times \sqrt{2^{1/N}-1}$

 $\sqrt{2^{1/N}-1}<1$ के लिए,

$f_L>f_{L_1}\mathrm{\&}{f}_H<f_{H_1}$

सूचना: सोपानिक न्यूनतम विच्छेद आवृत्ति को बढ़ाता है और उच्चतम विच्छेद आवृत्ति को कम करता है, इसलिए बैंडविड्थ कम होता है। 

गणना:

दिया हुआ:

fL1= fL2 = fc

N = 2

समग्र निचली विच्छेद आवृत्ति (fL) इस प्रकार दी गई है,

$f_L=\frac{f_{L_1}}{\sqrt{2^{1/N}-1}}$

∴$f_L=\frac{f_c}{\sqrt{2^{(1/2)}-1}}$ = $\frac{f_c}{\sqrt{(\sqrt{2}-1)}}$

अंत:क्रिया वाले ऐम्प्लीफायर के सोपानक के लिए शुद्ध उच्चतम विच्छेद आवृत्ति की गणना निम्न रूप में की गयी है:

$\frac{1}{f_H}=1.1\times \sqrt{\frac{1}{f_1^2}+\frac{1}{f_2^2}+\dots }$

'या'

$\frac{1}{f_H}=\frac{1}{f_1}+\frac{1}{f_2}+\dots$

जहाँ, f1, f2, f3, इत्यादि ध्रुव आवृत्तियाँ हैं, जिसकी गणना एक सोपानिक ऐम्प्लीफायर के स्थानांतरण फलन से की गयी है। 

शुद्ध या कुल न्यूनतम विच्छेद की गणना निम्न रूप में की गयी है:

$f_L=1.1\times \sqrt{f_{L_1}^2+f_{L_2}^2+\dots }$

संकल्पना:

विच्छेद आवृत्ति और बैंडविड्थ पर कैस्केडिंग का प्रभाव:

यदि n - समरूप गैर-परस्पर क्रिया वाले ऐम्प्लीफायर सोपानिक होते हैं और प्रत्येक ऐम्प्लीफायर में अलग विच्छेद आवृत्ति fL1 और fH1 होती है, तो सोपानिक ऐम्प्लीफायर की विच्छेद आवृत्ति निम्न होगी:

$f_L=\frac{f_{L_1}}{\sqrt{2^{1/N}-1}}$        

$f_H=f_{H_1}\times \sqrt{2^{1/N}-1}$ 

 $\sqrt{2^{1/N}-1}<1$ के लिए,

$f_L>f_{L_1}\mathrm{\&}{f}_H<f_{H_1}$ 

सूचना: सोपानिक न्यूनतम विच्छेद आवृत्ति को बढ़ाता है और उच्चतम विच्छेद आवृत्ति को कम करता है, इसलिए बैंडविड्थ कम होता है। 

गणना:

दिया गया है:

$f_{L_1}=100Hz$ 

$f_{H_1}=500kHz$ 

3 - चरणों के लिए N = 3,

कुल विच्छेद आवृत्ति (f_L और f_H) को निम्न रूप में ज्ञात किया गया है,

$$\begin{gathered} f_L=\frac{f_{L_1}}{\sqrt{2^{1/N}-1}} \\ =\frac{100Hz}{\sqrt{2^{1/3}-1}} \\ \approx 196Hz \end{gathered}$$ 

$$\begin{gathered} f_H=f_{H_1}\sqrt{2^{1/N}-1} \\ =500kHz\sqrt{2^{1/3}-1} \\ \approx 255kHz \end{gathered}$$ 

अंत:क्रिया वाले ऐम्प्लीफायर के सोपानक के लिए शुद्ध उच्चतम विच्छेद आवृत्ति की गणना निम्न रूप में की गयी है:

$\frac{1}{f_H}=1.1\times \sqrt{\frac{1}{f_1^2}+\frac{1}{f_2^2}+\dots }$ 

'या'

$\frac{1}{f_H}=\frac{1}{f_1}+\frac{1}{f_2}+\dots$ 

जहाँ, f₁, f₂, f_3, इत्यादि ध्रुव आवृत्तियाँ हैं, जिसकी गणना एक सोपानिक ऐम्प्लीफायर के स्थानांतरण फलन से की गयी है। 

शुद्ध या कुल न्यूनतम विच्छेद की गणना निम्न रूप में की गयी है:

$f_L=1.1\times \sqrt{f_{L_1}^2+f_{L_2}^2+\dots }$ 

संकल्पना:

एक गैर-विपरीत प्रवर्धक का मध्य-आवृत्ति लाभ इस प्रकार दिया गया है:

$A_v=\left(1+\frac{R_f}{R_1}\right)$

यदि लाभ AV1 और AV2  के दो प्रवर्धक को कैस्केड किया जाता है, तो समग्र लाभ निम्न प्रकार दिया जाता है:

$A_v=A_{v1}.A_{v2}$

यदि लाभ dB में दिया जाता है, तो

$(A_v)dB=(A_{v1})dB+\left(A_{v2}\right)dB$

जहाँ,

$(A_{v1})dB=20\log A_{v1}$

$(A_{v2})dB=20\log A_{v2}$

गणना​:

RF = 220 kΩ और R1 = 10 kΩ के साथ, लाभ इस प्रकार प्राप्त होता है:

$A_v=\left(1+\frac{R_f}{R_1}\right)$

चूँकि दोनों प्रवर्धक समान हैं, इसलिए हम लिख सकते हैं:

$A_{v1}=A_{v2}=\left(1+\frac{R_f}{R_1}\right)$

$=\left(1+\frac{220}{10}\right)=23$

अब,

$(A_{v1})dB=(A_{v2})dB=20\log 23=27.23$

ऐसे दो प्रवर्धक को कैस्केड किया जाता है,

$A_v=(A_{v1})dB+(A_{v2})dB$

$=27.23+27.23=54.46$

अत: कुल लाभ (Av) 54.46 dB है

द्वि-समस्वरित परिपथ ​:

• द्वि-समस्वरित परिपथ, जिसमें दो चुंबकीय युग्मित, समान उच्च गुणवत्ता वाले कारक समस्वरित परिपथ शामिल हैं।
• यह एक अनुनादी आवृत्ति पर संचालित होता है, क्योंकि इसका परिमाण अनुक्रिया हमेशा उच्च होती है।
• Q गुणक के उच्च मान के लिए, अनुनादी आवृत्ति भी उच्च होगी।
• चूंकि परिमाण अनुक्रिया आने वाले सिग्नल की आवृत्ति पर निर्भर करती है और यह आवृत्ति अधिकतम लाभ प्राप्त करने के लिए अनुनादी आवृत्ति के समान होगी।

इसलिए उपरोक्त बिंदुओं के आधार पर विकल्प 1 सही है।

द्वि-समस्वरित परिपथ और उसकी आवृत्ति प्रतिक्रियाः

अनुनादी आवृत्ति निम्न द्वारा दी जाती है;

$f_r=\frac{1}{2\pi \sqrt{L_1{C}_1}}=\frac{1}{2\pi \sqrt{L_2{C}_2}}$

विच्छेद आवृत्ति और बैंडविड्थ पर अवसर्पण का प्रभाव:

यदि n - समरूप गैर-प्रतिच्छेदी ऐम्प्लीफायर अवसर्पित होते हैं और प्रत्येक ऐम्प्लीफायर में अलग-अलग विच्छेद आवृत्ति fL1 और fH1 होती है, तो अवसर्पित ऐम्प्लीफायर की कुल विच्छेद आवृत्ति निम्न होगी:

$f_L=\frac{f_{L_1}}{\sqrt{2^{1/N}-1}}$        

$f_H^{\ast }=f_H\times \sqrt{2^{1/N}-1}$

For,

 $\sqrt{2^{1/N}-1}<1$ 

$f_L>f_{L_1}\mathrm{\&}{f}_H<f_{H_1}$

सूचना: अवसर्पण बढ़ने पर विच्छेद कम होता है और अवसर्पण कम होने पर विच्छेद आवृत्ति बढ़ती है इस प्रकार बैंडविड्थ कम होता है। 

अवसर्पण संयोजन में वोल्टेज लाभ बढ़ता है जिसके परिणामस्वरूप स्थिर लाभ-गुणनफल उत्पाद को बनाये रखने के लिए बैंडविड्थ कम होता है। 

समान विश्लेषण अवसर्पण n = 2 ऐम्प्लीफायर के लिए मान्य है।