मैं सोच रहा था कि आज विद्युत उपकरणों पर क्या विकास किया जाता है।
क्या निर्माता उन बिजली के घटकों को बनाने की कोशिश करते हैं जिन्हें वे आदर्श मॉडल के करीब बेचते हैं? इसलिए, उदाहरण के लिए, उनके निर्धारित प्रतिरोधों के लिए लक्ष्य ओम की विधि के अनुसार वोल्टेज मानों और आवृत्तियों की व्यापक रेंज के लिए व्यवहार करना है? या गैर-रैखिक व्यवहार के लाभ हैं जो कुछ उपयोग मामलों में आदर्श मॉडल से अलग हैं?
जवाबों:
अक्सर, लेकिन हमेशा दूर से , उद्देश्य एक आदर्श घटक के व्यवहार को दोहराने के लिए होता है, कम से कम कुछ आवृत्ति, वोल्टेज, तापमान, जो भी हो।
कभी-कभी, हालांकि, निर्माता जानबूझकर आदर्श से दूर चले जाते हैं क्योंकि एक घटक के विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए "गैर-आदर्श" व्यवहार की एक निश्चित डिग्री वांछनीय है। बायपास / डेकोपिंग कैपेसिटर पर विचार करें। यदि आपने इलेक्ट्रॉनिक्स में लंबे समय तक काम किया है, तो आपको अपने सर्किट की शक्ति और जमीन के बीच समाई की आवश्यकता का पता है।
उदाहरण के लिए, एक निर्माता के दृष्टिकोण से, टीडीके में बिजली की आपूर्ति को दरकिनार / छीनने के लिए नियंत्रित ईएसआर सिरेमिक कैपेसिटर की एक पंक्ति है । हालांकि एक आदर्श संधारित्र में शून्य समकक्ष श्रृंखला प्रतिरोध है, लेकिन इन संधारित्रों का ESR जानबूझकर मध्यम है। वास्तव में, उन्होंने वास्तव में अधिक पैसा खर्च किया हैईएसआर को बढ़ाने के लिए प्रत्येक घटक पर, और इस प्रकार टोपी उनके अन्य एमएलसीसी कैप्स की तुलना में माना आदर्श से और भी अधिक है। यदि आपने कभी बिजली वितरण प्रणाली के प्रदर्शन को डिज़ाइन या निर्दिष्ट किया है, तो आपको पता होगा कि बहुत अधिक ईएसआर का अर्थ है कि आपके बाईपास कैप प्रभावी नहीं हैं, लेकिन ईएसआर का बहुत कम होना आपके विद्युत प्रणाली में अनुनाद बना सकता है, जिससे वोल्टेज की लहर बढ़ सकती है। MLCCs में अक्सर समस्या कम होती है, इसलिए TDK उन घटकों को बनाने की कोशिश कर रहा है जो इस समस्या को हल करते हैं।
बायपास कैप लगाने वाले एक इंजीनियर के दृष्टिकोण से, उच्च-क्यू C0G प्रकारों की तुलना में हानिरहित वाले (जैसे X5R, X7R डाइलेट्रिक्स) चुनना बेहतर है: आपके पावर सिस्टम में कम तरंग होगी। क्या आप एक आरएफ फ़िल्टर बना रहे थे, शायद हाई-क्यू कैप एक बेहतर ट्रेडऑफ होगा।
इसलिए कभी-कभी घटक जानबूझकर गैर-आदर्श होते हैं, क्योंकि यह विशिष्ट एप्लिकेशन सर्किट के लिए सबसे अच्छा है। मैंने विशेष घटकों द्वारा प्रदर्शित गैर-आदर्श व्यवहार के प्रकारों को समझने और सर्किट में "इसे डिजाइन करने" का प्रयास करने के लिए सबसे अच्छा पाया है।
हाँ - लेकिन एक बजट के लिए।
उदाहरण के लिए, प्रतिरोधों के मामले में, विभिन्न सहिष्णुताएं उपलब्ध हैं जो आपको बताती हैं कि वास्तविक ओम मूल्य कितने मूल्य से भिन्न हो सकता है। 5% सहिष्णुता मानक हुआ करती थी, इन दिनों 1% बहुत अधिक महंगा नहीं है। यदि आप 0.001% सहनशीलता रोकनेवाला चाहते हैं तो आपको अधिक भुगतान करना होगा। इसी तरह की चीजें प्रतिरोधों के तापमान गुणांक पर लागू होती हैं।
प्रतिरोधों में प्रतिरोध का तापमान गुणांक होता है। तार-घाव प्रतिरोधों में अधिष्ठापन होता है। कंपोजिशन रेसिस्टर्स में इंडक्शन भी होता है, लेकिन वायर के किसी भी टुकड़े की तरह ज्यादा इंडक्शन होता है।
कैपेसिटर में श्रृंखला प्रतिरोध, रिसाव और तापमान संवेदनशीलता है।
इंडक्टर्स में श्रृंखला प्रतिरोध होता है और इसमें महत्वपूर्ण शंट कैपेसिटेंस और मैग्नेटाइजेशन गैर-रैखिकता हो सकती है।
सभी निष्क्रिय घटकों में एक मूल्य सहिष्णुता है। अनुप्रयोगों के लिए गैर-आदर्श व्यवहार के समाधान की पेशकश करने के लिए सभी को विभिन्न ग्रेडों और प्रकारों में बेचा जाता है, जिसके लिए कुछ बेहतर की आवश्यकता होती है।
सक्रिय घटकों और उपकरणों की क्षतिपूर्ति के लिए उपयोग किए जाने वाले कई उत्पाद विविधताओं और डिज़ाइन विधियों के साथ समान कमियां हैं।
क्या निर्माता उन बिजली के घटकों को बनाने की कोशिश करते हैं जिन्हें वे आदर्श मॉडल के करीब बेचते हैं ?
बिलकूल नही। ऐसा करना समय, प्रयास और पैसे की भारी बर्बादी होगी। वे केवल ऐसे हिस्से बनाते हैं जो उनके ग्राहकों को उनकी जरूरत के काम करने के लिए काफी अच्छे होते हैं - कोई और अधिक बस कीमत बढ़ाएगा और अपने उत्पादों को अप्रतिस्पर्धी बना देगा।
उदाहरण के लिए एक सरल अवरोधक लें। इसकी आदर्श विशेषताएँ क्या हैं? शून्य सहिष्णुता, शून्य समाई और प्रेरण, स्थिर और रैखिक से अनंत वोल्टेज, अनंत बिजली अपव्यय, अनंत वर्तमान हैंडलिंग आदि। लेकिन फिर भी अगर ऐसा उपकरण संभव था, तो यह अधिकांश डिजाइनों के लिए अत्यधिक-निर्दिष्ट होगा। कुछ लोगों को एक अवरोधक की आवश्यकता हो सकती है जो 500kV पर 1MW को संभाल सकता है, दूसरों को 5V पर केवल 1 / 4W की आवश्यकता हो सकती है, लेकिन कोई भी उन्हें अधिक भुगतान नहीं करना चाहता है।
सभी मामलों में सर्किट गैर-आदर्श विशेषताओं वाले व्यावहारिक घटकों के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है (या होना चाहिए) - कभी-कभी बहुत अधिक। और कभी-कभी सर्किट वास्तव में इसका लाभ उठाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एक ट्रांजिस्टर किसी भी 'आदर्श' घटक की तरह काम नहीं करता है - लेकिन यह अभी भी उपयोगी है। ट्रांजिस्टर में आमतौर पर व्यापक सहिष्णुता होती है, और सभी में अवांछित विशेषताएं होती हैं जो एक आदर्शवादी रोना बनाती हैं। एक विशिष्ट सर्किट में दर्जनों अन्य भाग हो सकते हैं, जिनका एकमात्र उद्देश्य ट्रांजिस्टर की 'खामियों' की भरपाई करना है। लेकिन यह अभी भी अधिक 'आदर्श' घटक बनाने की कोशिश करने से सस्ता है।
'आदर्श ’घटकों को चाहने का मुख्य कारण सर्किट डिजाइन को आसान बनाना है। हालांकि व्यवहार में उन्हें पूर्ण नहीं होना चाहिए, बस इतना अच्छा है कि सर्किट इरादा के अनुसार काम करता है। ऑप एम्प्स अक्सर सर्किट में उपयोग किए जाते हैं जो असतत घटकों के साथ बेहतर काम कर सकते हैं , लेकिन डिजाइन करना अधिक कठिन होगा। कई उत्पाद पुराने 'उद्योग मानक' भागों का उपयोग केवल इसलिए करते हैं क्योंकि डिज़ाइनर उनसे अधिक परिचित हैं, और निर्माता बेहतर विशेषताओं के साथ अधिक आधुनिक भागों द्वारा अलंकृत होने के बावजूद लाखों में उन्हें मंथन करना जारी रखते हैं।
यदि कोई कारण है कि कोई व्यक्ति किसी चीज़ का अधिक आदर्श संस्करण चाहता है और मौजूदा डिज़ाइन पर सुधार करना संभव है। यहां तक कि अगर नई चीज वास्तव में महंगी होगी, तो जब तक इसके लिए पर्याप्त मांग है, तो निश्चित रूप से इसे बनाया जाएगा।
हालांकि कई नए डिजाइन और सुधार आदर्श-नेस के वर्तमान स्तरों को बनाए रखते हुए चीजों को छोटा, अधिक ऊर्जा कुशल बनाने आदि के आसपास आधारित हैं।
यह भी समस्या है कि कई घटकों में कई विशेषताएं होती हैं और आपको जो लगता है कि आपके आवेदन में अधिक 'आदर्श' है वह अन्य अनुप्रयोगों के लिए कम हो सकता है।
फिर आपके पास ऐसे घटक होते हैं जो दिमाग में उपयोग के साथ डिज़ाइन नहीं किए गए थे, लेकिन कुछ उपयोग के लिए अच्छे थे। और निश्चित रूप से लोग चीजों में खामियों का उपयोग एक सुविधा के रूप में करते हैं जो कभी भी पागल बकवास का सपना देखते थे।
इसलिए यह धुंधला होने लगता है कि वास्तव में किसी चीज़ का एक आदर्श संस्करण क्या है। हम चीजों की सटीक प्रतियां भी नहीं बना सकते हैं, हमेशा कुछ भिन्नता होती है। इसलिए हमेशा कुछ हद तक सहनशीलता का होना जरूरी है।
मुझे लगता है कि चीजों के सबसे स्पष्ट उदाहरण जो बेहतर रखते हैं वे हैं बिजली रूपांतरण और इलेक्ट्रिक मोटर्स। जहां आउटपुट अनुपात में आपके इनपुट में पिछले कुछ वर्षों में बहुत सुधार हुआ है और बिजली की खपत भी हुई है, वहीं हम ऐसे काम भी करते रहते हैं जो कम और कम बिजली लेते हैं।
बेशक वे करते हैं .... ज्यादातर समय। प्रतिष्ठित निर्माता हमेशा सबसे अच्छा प्रदान करना चाहेंगे जो वे कर सकते हैं। हालाँकि, कुछ चीजों को हासिल नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए op-amps को लें, उदाहरण के लिए अनंत ओपन लूप हासिल करने का कोई तरीका नहीं है। अनंत इनपुट प्रतिबाधा या शून्य आउटपुट प्रतिबाधा होना भी असंभव है। लेकिन निर्माता कोशिश करेंगे और जितना हो सके उतना करीब आएं।
निश्चित प्रतिरोधक हमेशा ओम कानून के अनुसार व्यवहार करेंगे । सभी निर्माता इसे कर सकते हैं इसे निर्दिष्ट प्रतिरोध के करीब बना सकते हैं। इसीलिए उनमें सहनशीलता है।
आदर्श घटकों को बनाने की कोशिश करना, या अत्यधिक सटीक घटकों का पैसा खर्च करना है, इसलिए हमेशा कुछ ट्रेड-ऑफ होंगे जिसका मतलब है कि कुछ भी कभी भी विचार नहीं होगा।
संक्षेप में, एक सम्मानित निर्माता एक स्वीकृत बजट के भीतर अपनी पूरी कोशिश करने और सर्वोत्तम उत्पाद देने का प्रयास करेगा। चश्मा जितना अच्छा होगा, उतना ही महंगा उत्पाद बनाना होगा, और फिर इसे खरीदना उतना ही महंगा होगा।
"आइडियल" ओपैंप पर विचार करें: भारी लाभ-बैंडविड्थ, विशाल आउटपुट ड्राइव करंट == विशाल आउटपुट ट्रांजिस्टर, शून्य स्टैंडबाय करंट, शून्य सेटलिंग-टाइम, सभी पॉजिटिव डीबी और -डीबी गेन के लिए स्थिर, शून्य लागत == शून्य डाई एरिया।
इन "आदर्शों" में किसी भी टकराव को नोटिस करें?
इस प्रकार कोई एक "आदर्श" ओपैंप नहीं है।