அலையியற்றி

ஒரு அலையாகி எனப்து குறிப்பிட்ட அதிர்வெண் அலைவுகளை உற்பத்தி செய்யும் ஓர் மின்னும் சுற்றாகும் .

அலையாக்கிகளின் வகைகள் :

           அலையாக்கிகள் சினுசாய்டல்  அலைகளையோ நான் சினுசாய்டல்  அலைகளையோ உற்பத்தி செய்யும் அவ்வகையில்  அலையாக்கிகளை 

•      சினுசாய்டல் அலைகளையோ(sinusoidal )
•       நான் சினுசாய்டல்  அலைகளையோ(non sinusoidal) எனப் பிரிக்கலாம் 

ஒரு சினுசாய்டல்  அலையாகி, சைன் (sine) வடிவ அலைகளையும் நான்  சினுசாய்டல்  அலையாகி சதுர அலை ,முக்கோண அலை,பல்சுகள் ,ரம்பப்பல் அலை ,ஆகிய அலைகளையும் உண்டாகுகிறது . சதுர அலைகளையும் பல்சுகளையும் உண்டாகும் அலையாக்கியை மல்டிவைபரேட்டர் (multi vibrator )என்கிறோம் .

      சினுசாய்டல்   அவையாகிக்கிகள் ; இவை தேவையான அதிர்வெண் (frequency) கொண்ட சினுசாய்டல் அலைகளை உண்டாக்கும் .

ஒரு அலையாக்கியின்  முக்கிய அம்சங்கள் :

•           தொட்டிச் சுற்று  (tank circuit)
•     இண்டக்டன்சும் கேப்பாசிட்டன்ஸ்  தொட்டி சுற்றாக அமைகின்றது . இவைகளை  அலையாக்கின் அதிர்வெண்ணை நிர்ணயிக்கின்றன .
•           மின்னசத்தியை பெறும் முறை (source of energy ) 
• அலைகள் உண்டாக்கும்போது ஏற்படும் மின்சக்தி விரயத்தை ஈடுசெய்யும் ஒரு அமைப்பு .
•           மின்ட்னுட்டம்  (feed back )

அலையாக்கி செயல்படும்பொது  சுற் று   அமைப்பிலிருந்து மின்சக்தியை சரியான நேரத்தில் , சரியான ஃபேஸில் (phase) வழங்கும் நேர் பின்னோட்ட  அமைப்பு . 

சினுசாய்டல் அலைகிகளின் வகைகள் :

 சினுசாய்டல் இரண்டு வகையாக பிரிக்கலாம் 

•       தணியும் அலைகள் (damped oscillator)
•       தணியாத அலைகள் (undamped oscillator)

தணியும் அலைகள் (damped oscillator):

      அலைகளின் வீச்சு தொடர்ந்து தணிந்து கொண்டடோ , குறைந்து கொண்டடோ சென்றால் அது தணியும் அலைகள் என்ப்படும்.ஒவ்வொரு அலைகளின் போதும் ஓரளவு அற்றல் குறைந்து  கொண்டே செல்கிறது .இவ்வாறு குறையும் அல்லது இழக்கும் ஆற்றலை ஈடுசெய்யும் வழிமுறை இவ்வமைப்பில் இல்லை .ஆதலின்  உண்டாக்கப்பட்ட   அலைகளின் வீச்சு குறைந்து கொண்டடே செல்கிறது . ஆகையினால் அலைகளின் அதிர்வெண் அல்லது துடிப்பு மாறாமல் நிலையாக உள்ளது .

 தணியாத அலைகள் (undamped oscillator):

உண்டாக்கப்பட்ட அலைகளின் வீச்சு (amplitude ) மாறாமல்  ஒரேய அளவில் இருந்தால் அது தணியாத அலைகள் ஆகும் .

    இம்முறையிலும் ஆற்றல் இழப்பு உண்டாகிறது , ஆனால் அது செய்யப்படுகிறது .

 எலக்ட்ரானிக் உபகரணங்களில் பயன்படும் பல்வேறு வகை   அலையாக்கிகளில் இவ்வாறு தனியாத அலைகள் உண்டாகிப்படுகின்றன.

நேர்மறை பின்னுட்ட விரிவாக்கி அலையாக்கி (+ ve feed back amplifier oscillator ) :

  ஓர் டிரான்சிஸ்டர் விரிவாங்கியானது  நேர்மறை பின்னுட்டம் (+ ve feed back) பெற்றிருந்தால அது அலையாக்யாக செயல்படும் . அதாவது வெளிப்புற  சிக்னல் மின்னழுத்த உதவியின்றி தானாகவே அலைவுகளை எற்படுத்தும் . நேர்மறை ஃபீடுபேக்  உடைய ஓர் டிரான்சிஸ்டர் அலையாக்கியின் கட்டப்படத்தை காட்டுகிறது . நேர்மறை ஃபீடுபேக் என்பது ஃபீடு பேக் மின்னழுத்தத்தின் (vf) பிறையும் (phase) உள்ளீட்டு சிக்னல் மின்னழுத்தத்தின் பிறையும் ஒன்று போல் இருக்க வேண்டும் . இந்த கோட்பாட்டை மேலுள்ள சுற்னறாது பூர்த்தி செயிகிறது . முதல் 180 பிறைமாறற்த்தை (phase shift )  ஃபீடுபேக் சுற்றும் ,செயல்படுகிறது . இதன் விளைவாக சிக்னல்லானது 360 ம் பிறை மாற்றம் செய்யபடும் உள்ளீட்டு   தரப்படுகிறது .அதாவது ஃபீடுபேக்  மின்னழுத்மானது   உள்ளீட்டு  சிக்னலின் பிறையில் இருப்பதாக உள்ளது .ஒரு சுற்றானது வெளியீ ட்டில்  அலைவுகளை ஏற்படுத்தும் என்பதை நாம் அறிவோம் .ஆனால் ஓர் அலையாகி என்பது தாமாகவே (சிக்னல் மின்னழுத்தம் இல்லாமலே ) அலைவுகளை  எற்பத்தும் சுற்று என்பதாகும். 

ஒரு  டிரான்சிஸ்டர் அலையாகியின் தேவைகள் 

 அலையாக்யிகிச் சுற்று / தொட்டிச்  சுற்று

    அலைகளின் துடிப்பை/அத்ரிவெண்ணை (frequency) நிர்ணையிக்கும் . எல்சி கொண்ட பாக்கச் சுற்று

அசிடிவ்  உறுப்பான டிரான்சிஸ்டர்

  பேட்டரியிலிருந்து  டி சி மின்னழுத்த  டிரான்சிஸ்டர் அலையாக்கிக்கு  இணைக்கப்படுகிறது .தொட்டிச்  சுற்றில் உண்டாக்குபட்ட அலைவுகள் டிரான்சிஸ்டரினாலான  அம்பிளிபைர் சுற்றுக்கு உள்ளீட்டாகக் கொடுக்ப்படுகிறது . ஆனால் , அதன் பெருக்கும் பண்பால் , அதிக வீச்சையுடைய அலைகளைப் பெறுகிறோம் . இதன் வெளியீடு   தொட்டிச் சுற்றுக்கு இழப்பை ஈடுசெய்ய  கொடுக்ப்படுகிறது .

காபிச்சுருள் (coil)

  காபிச்சுருளின் Q என்பது கயிலின் தகுதி எண் என்றும் (figure merit ) அழைக்கப்படுகிறது . எது  கயிலின் இண்டக்ட்டிவ் ரீயக்டான்ஸ்க்கும் கயிலின் மின்தடைக்கும் உள்ள விகிதமாகும் .

  Q=X_L/R

ஒரு அலையக்கியாக  டிரான்சிஸ்டர் செயலாற்றுதல்

    தொட்டிச்  சுற்றிலிருந்து தணியாத அலைகளைப் பெற் இழந்த ஆற்றலை ஈடுசெய்ய போதுமான அளவு ஆற்றல் கொடுக்கப்பட வேண்டும் .  ஆற்றலை மாற்றித்தரும் சாதனம் ஒன்று  தேவை .இதற்கு ஏற்ற  ஒரு சாதனம் டிரான்சிஸ்டர் பெருக்கி ஆகும் .தன்னுடைய பெருக்கும் தன்மையால் ,டிரான்சிஸ்டர் ஒரு  சிறந்து சக்திமாற்றும் சாதனமாக அமைகிறது தொட்டிச் சுற்றிலிருள்ள  தணியும் அலைகள்  டிரான்சிஸ்டரின்  பேசில் செலுத்தப்படால் ,அது பெருகப்பட்டு காலெக்ட்ரில் வெளிப்படுகிறது . ஆதலின் பேஸ் சுற்றை விட கலெக்டர் சுற்றில் அதிக  ஆற்றல் கிடைக்கிறது .இந்த ஆற்றல் ஒரு  ஃபேஸில் பின்னூட்டம்  செய்ய்யப்பட்டால் ,தொட்டிச்  சுற்றில் எற்படும் இழப்புகள் ஈடு செய்யப்பட்டும தணியா அலைகள் உண்டாகும்

பின்னூட்டம் சுற்றுகள்

வெளியீடு  சுற்றிலுள்ள ஆற்றலின் ஒரு பகுதியைத் தொட்டிச் சுற்றுக்குச் சரியான ஃபேஸிலும் (phase ) கொடுத்து , இழப்பை ஈடுசெய்யும் தணியாத அலைகள்  உண்டாக்க உதவிசெய்கிறது . அதாவது  இந்த  சுற்று நேர் பின்னூட்டத்தை (positive feed back) வழங்கிறது.

டிரான்சிஸ்டர் அலைகிகளின் வகைகள்

1.  ஹார்ட்லி  அலையாகி (Hartely oscillator )
2.  கால்பிஸ்   அலையாகி(Colpitts oscillator )
3. பேஸ்  ஷிப்ட் அலையாகி(phase shift oscillator )
4. இயைவு செய்யப்பட்ட கலெக்டர் அலையாகி(tuned collector oscillator )
5. கிரிஸ்டல்  அலையாகி(crystal oscillator)

அலையாக்கிகள் பயன்படுமிடங்கள்(application of oscillator ):

            அலையாக்கிகள் எண்ணற்ற  இடங்குகலில் பயன்படுகிறது .குறைந்த அதிர்வெண் கொண்டு வோல்டேஜ் அதிக அதிர்வெண் கொண்ட வோல்டேஜ் ரெண்டும் நமக்கு தேவைபடுகிறது.

            வோல்டேஜ்  அம்பளிபயர்களின் செயல்பட்டை சோதிக்க (20 HZ ) முதல் (20 KHZ)அதிர்வெண் கொண்ட அலைகள் தேவைபடுகிறது. இத்தகைய வேளைக்கு பயன்படும் அலையகியின் பெயர் ஆடியோ சிக்னல் ஜென்ரேடர் (audio signal generator )ஆகும்.

எல்லா செய்தி தொடர்புச் சாதனங்களிலும் உயர் அதிர்வெண்அலைகளின் உற்பத்தி அவசியமாகிறது . ரேடியோ,ஒளிபரப்புகள் (transmitters ) மிக உயர அதிர்வெண் அலைகளை ஒளிபரப்புகின்றன ரேடியோ டிரான்ஸ்ச்மிட்டர்  சுமார் (500 KHZ ) முதல்  (30 MHZ) வரையிலான அலைகளையும் தொலைகாச்சி ரான்ஸ்ச்மிட்டர் (47 MHZ)  இருந்து  (230 MHZ) வரையிலான அலைகளை ஒளிபரப்புகின்றன . ரேடியோ தொலைகாச்சி எற்பிகளிலும்கூட உயர் அதிர்வெண் அலைகளை உண்டாகும் அலையகிகள் உள்ளன

சிக்னல் ஜென்ரேடர் என்ற எலெக்ட்ரானிக் சோதனைச் சாலைகளிலும் கல்வி நிர்வனங்குகளிலும் , அராய்ச்சி சாலைகளிலும் மிகுதியாக பயன்படுகிறது .

தொழிற்சாலைகளிலும் மிக உயர் அதிர்வெண் அலையாக்கிகள் பலவித உபயோங்களை வெப்படுத்தப் பயன்படுகின்கின. 

நான் சினுசாய்டல் அலையாக்கி(non sinusoidal oscillator ) :

இதுவும் அலையாக்கிச் சுற்றேயாகும் . இவ்வகைச் சுற்றுகள் சினுசாய்டல்அலையில்லாத பிற அலைகளை உற்பத்தி செய்யும் மின்னனு சுற்றாகும் .இது டிஜிட்டல் சுற்றுகளுக்கு  அடிப்படையாக அமைந்துஉள்ளது .

மல்டிபரேட்டர் ஓர் ஸ்விட்சிங் சர்கியூட்டாகும். இது பாசிட்டிவ் பீட்பக்கை (feed back ) அடிப்படையாக கொண்ட இயங்கக் கூடியது . அடிப்படையாக இது இரு நிலைகளைக் கொண்ட ஓர் ஆம்ளிபயர் சுற்றாகும்.

இது இரு நிலை இயக்கங்களை மட்டுமே கொண்டுள்ளது . (1. ON 2.OFF) . அதவாது ஒரு டிரான்சிஸ்டரின் ஃபீடு பேக்கானது அடுத்த டிரான்சிஸ்டரை உச்ச கடத்தும் நிலைக்கும் (ON state ) கொண்டு சென்று , மாற்றோன்றை கட் – ஆப்  (OFF state) நிலைக்குத் தள்ளிவிடும்.

சுற்றின் அமைப்பில் படி ஓர் குறிப்பட நேரத்திற்குப் பிறகு இச்செயல்பாடானது தலைகீழாக நடைபெறும்.அதாவது ON நிலையிலுள்ள டிரான்சிஸ்டர் (OFF) நிலையிக்கும் ,OFF- நிலையிலுள்ள டிரான்சிஸ்டர் ON நிலைக்கு மாறும் . வெளியீட்டை வெளியீட்டை நோக்கினால் , சுற்றின் அமைப்பிற்கேற்றவாறு அந்த அலைவடிவம் செவ்வகமாகவோ, சதுரமாகவோ இருக்கும்

மூன்று வகைகளான பன்னதிர்வி (multi vibrator ) மின்சுற்றுகள் உள்ளன.

• ·        நிலையிலி (astable) , இந்த சுற்றில் நிலையான அமைப்பு  இல்லை , இதன் வெளியீடு ஒரு இந்நிலையிலிருந்து மாறொரு இந்நிலைக்கு மாற்றிக்கொன்டே  இருக்கும் எனவே இதற்கு உள்ளீடு தேவை இல்லை (கடிகார அ லை அல்லது வேறு நிலை அ லை )(clock pulse or others).
• ·        ஒருநிலையி (monostable), ஒரே ஒரு நிலையில் நிலைத்திருக்கும், மற்றொரு நிலைக்குத் தூண்டப்பட்டாலும் நிலைத்த நிலைக்கே குறிப்பிட்ட கால அளவிற்குப் பின் திரும்பும். இது காலப்பி அல்லது விசைத்துள்ளலகற்றி ஆகியவற்றில் பயனாகின்றன.
• ·        இருநிலையி (bistable), இவை எந்த இரண்டு நிலையிலும் நிலைத்திருக்கலாம். ஒன்றிலிருந்து மற்றொன்றிருக்கு தூண்டப்படலாம். இவை பதிவகங்கள் அல்லது எழுவிழுவிகளின் அடிப்படைக் கூற்றுகள்.[1] பரணிடப்பட்டது 2017-10-10 at the வந்தவழி இயந்திரம்