યોગ્ય આરએફ એમ્પ્લીફાયર કેવી રીતે પસંદ કરવું?

યોગ્ય પસંદ કરતી વખતે આરએફ એમ્પ્લીફાયર ચોક્કસ એપ્લિકેશન માટે, લાભ, અવાજ, બેન્ડવિડ્થ અને કાર્યક્ષમતા જેવી લાક્ષણિકતાઓ ધ્યાનમાં લેવી જરૂરી છે.

આ લેખ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા RF એમ્પ્લીફાયર્સની સમીક્ષા કરશે અને સમજાવશે કે કેવી રીતે લાભ, અવાજ, બેન્ડવિડ્થ, કાર્યક્ષમતા અને વિવિધ કાર્યાત્મક સુવિધાઓ વિવિધ એપ્લિકેશનો માટે એમ્પ્લીફાયરની પસંદગીને પ્રભાવિત કરે છે.

RF એમ્પ્લીફાયર ઘણા પ્રકારો અને સ્વરૂપોમાં આવે છે, જે વિવિધ એપ્લિકેશન દૃશ્યોને પહોંચી વળવા માટે રચાયેલ છે. જો કે, ઉપલબ્ધ RF એમ્પ્લીફાયરની વિશાળ વિવિધતાને કારણે ચોક્કસ એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય RF એમ્પ્લીફાયર પસંદ કરવાનું સરળ નથી. જોકે ગેઇન એ લગભગ તમામ RF એમ્પ્લીફાયર્સની મુખ્ય લાક્ષણિકતા છે, પરંતુ યોગ્ય ઉપકરણ પસંદ કરતી વખતે ધ્યાનમાં લેવાનું તે એકમાત્ર પરિમાણ નથી અને તે ઘણીવાર સૌથી મહત્વપૂર્ણ નથી.

ગેઇન એમ્પ્લીફિકેશનની માત્રા દર્શાવે છે કે જે એમ્પ્લીફાયર સિગ્નલને પ્રદાન કરી શકે છે, જે આઉટપુટ પાવર અને ઇનપુટ પાવર (dB માં) ના ગુણોત્તર તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે. તે સામાન્ય રીતે એમ્પ્લીફાયરના રેખીય મોડ માટે નિર્દિષ્ટ કરવામાં આવે છે (જ્યાં આઉટપુટ પાવરમાં ફેરફારો ઇનપુટ પાવરમાં થતા ફેરફારોને રેખીય રીતે અનુરૂપ હોય છે) (આકૃતિ 1 જુઓ). જો RF એમ્પ્લીફાયરમાં ઇનપુટ સિગ્નલ પાવર લેવલ વધવાનું ચાલુ રહેશે, તો ઉપકરણ બિન-રેખીય મોડમાં પ્રવેશવાનું શરૂ કરશે, જે બનાવટી આવર્તન ઘટકો ઉત્પન્ન કરશે. આ હસ્તક્ષેપ ઘટકોમાં હાર્મોનિક્સ અને ઇન્ટરમોડ્યુલેશન ઉત્પાદનોનો સમાવેશ થાય છે (આકૃતિ 2 માં HD3, HD2, IMD3 અને IMD2 જુઓ), જે RF એમ્પ્લીફાયરના આઉટપુટ પર દેખાતા ઇન્ટરમોડ્યુલેશન ડિસ્ટોર્શન (IMD)નું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. નોંધપાત્ર વિકૃતિ રજૂ કર્યા વિના વિવિધ ઇનપુટ પાવર લેવલને હેન્ડલ કરવાની RF એમ્પ્લીફાયરની ક્ષમતા તેના રેખીયતા પ્રદર્શનને પ્રતિબિંબિત કરે છે, જે વિવિધ પરિમાણો દ્વારા વ્યક્ત કરી શકાય છે (જુઓ આકૃતિ 1), સહિત:

1. આઉટપુટ 1 dB કમ્પ્રેશન પોઈન્ટ (OP1dB), જે આઉટપુટ પાવરને વ્યાખ્યાયિત કરે છે જ્યારે સિસ્ટમ ગેઇન 1 dB દ્વારા ઘટાડવામાં આવે છે.

2. સંતૃપ્ત આઉટપુટ પાવર (PSAT), જે આઉટપુટ પાવર છે જ્યારે ઇનપુટ પાવરમાં ફેરફારો હવે આઉટપુટ પાવરને બદલતા નથી.

• સેકન્ડ-ઓર્ડર ઈન્ટરસેપ્ટ પોઈન્ટ (IP2) અને થર્ડ-ઓર્ડર ઈન્ટરસેપ્ટ પોઈન્ટ (IP3), જે ઇનપુટ (IIP2, IIP3) અને આઉટપુટ (OIP2, OIP3) સિગ્નલ પાવર લેવલના અનુમાનિત બિંદુઓ છે જ્યાં અનુરૂપ બનાવટી ઘટકો સમાન સ્તરે પહોંચશે. મૂળભૂત ઘટક.

જોકે ગેઇન RF એમ્પ્લીફાયરના મુખ્ય કાર્યનું વર્ણન કરે છે, રેખીયતા અને અન્ય લાક્ષણિકતાઓ RF એમ્પ્લીફાયરની પસંદગી નક્કી કરવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. વાસ્તવમાં, RF એમ્પ્લીફાયરનો પ્રકાર પસંદ કરવામાં હંમેશા વિવિધ ડિઝાઇન પરિમાણો વચ્ચે ટ્રેડ-ઓફનો સમાવેશ થાય છે. તમારા લક્ષ્ય ઉપયોગ કેસ માટે યોગ્ય પ્રકારનું RF એમ્પ્લીફાયર પસંદ કરવા માટે નીચે એક સંક્ષિપ્ત માર્ગદર્શિકા છે.

ઓછો અવાજ એમ્પ્લીફાયર (LNA)

એન્ટેના સાથે ઇન્ટરફેસ કરતી સિગ્નલ ચેઇનના આગળના છેડે નબળા સિગ્નલોને એમ્પ્લીફાય કરવા માટે રીસીવર એપ્લીકેશનમાં લો નોઈઝ એમ્પ્લીફાયર (LNAs) નો ઉપયોગ થાય છે. આ પ્રકારનું RF એમ્પ્લીફાયર આ કાર્ય કરતી વખતે ન્યૂનતમ અવાજ રજૂ કરવા માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવે છે. સિગ્નલ ચેઇનના પ્રારંભિક તબક્કામાં અવાજ ઓછો કરવો એ ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે આ તબક્કાઓ સમગ્ર સિસ્ટમના અવાજની આકૃતિ પર સૌથી વધુ અસર કરે છે.

લો ફેઝ નોઈઝ એમ્પ્લીફાયર

લો ફેઝ નોઈઝ એમ્પ્લીફાયર ન્યૂનતમ વધારાના તબક્કાના અવાજને રજૂ કરે છે, જે તેમને RF સિગ્નલ ચેઈન માટે આદર્શ બનાવે છે જેને ઉચ્ચ સિગ્નલ અખંડિતતાની જરૂર હોય છે. તબક્કો ઘોંઘાટ એ નજીકનો વાહક અવાજ છે જે જિટર તરીકે પ્રગટ થાય છે, જે સમયના ડોમેનમાં સિગ્નલના નાના તબક્કાના વધઘટ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. તેથી, લો ફેઝ નોઈઝ એમ્પ્લીફાયર હાઈ-સ્પીડ ઘડિયાળ અને LO નેટવર્ક્સમાં ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પીએલએલ ફ્રીક્વન્સી સિન્થેસાઈઝર સાથે ઉપયોગ માટે યોગ્ય છે.

પાવર એમ્પ્લીફાયર (પીએ)

પાવર એમ્પ્લીફાયર (PAs) પાવર હેન્ડલિંગ કામગીરી માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવે છે અને ટ્રાન્સમીટર સિસ્ટમ્સ જેવા ઉચ્ચ પાવર આઉટપુટની જરૂર હોય તેવી એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય છે. આ એમ્પ્લીફાયર્સમાં સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ OP1dB અથવા PSAT લાક્ષણિકતાઓ હોય છે અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરે છે, જે તેમને ઓછી ગરમીનું વિસર્જન જાળવી રાખવામાં સક્ષમ બનાવે છે.

ઉચ્ચ રેખીયતા એમ્પ્લીફાયર

ઉચ્ચ લીનિયરિટી એમ્પ્લીફાયરનો ઉપયોગ ખૂબ જ ઓછા બનાવટી સ્તરો સાથે ઇનપુટ પાવર સ્તરોની વિશાળ શ્રેણી પર ઉચ્ચ તૃતીય-ઓર્ડર ઇન્ટરસેપ્ટ પોઇન્ટ પ્રદાન કરવા માટે થાય છે. જટિલ મોડ્યુલેશન સિગ્નલોનો ઉપયોગ કરીને કોમ્યુનિકેશન એપ્લીકેશન માટે આ પ્રકારનું ઉપકરણ સામાન્ય રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે, જ્યાં આરએફ એમ્પ્લીફાયર એ નીચા બીટ એરર રેટને જાળવી રાખવા માટે ન્યૂનતમ સિગ્નલ વિકૃતિ સાથે ઉચ્ચ પીક-ટુ-એવરેજ રેશિયોને હેન્ડલ કરવું આવશ્યક છે.

વેરિયેબલ ગેઇન એમ્પ્લીફાયર (VGA)

વેરિયેબલ ગેઇન એમ્પ્લીફાયર (VGAs) નો ઉપયોગ વિવિધ સિગ્નલ સ્તરોને સમાવવા માટે લવચીક ગેઇન એડજસ્ટમેન્ટની જરૂર હોય તેવી એપ્લિકેશન્સમાં થાય છે. VGA એડજસ્ટેબલ ગેઇન ઓફર કરીને આ કાર્યને હાંસલ કરે છે, જે ડિજિટલ રીતે નિયંત્રિત VGA નો ઉપયોગ કરીને અથવા સતત એનાલોગ-નિયંત્રિત VGA નો ઉપયોગ કરીને ડિજિટલ રીતે અલગ અલગ હોઈ શકે છે. આ એમ્પ્લીફાયરનો ઉપયોગ ઘણીવાર ઓટોમેટિક ગેઈન કંટ્રોલ (AGC) માં થાય છે અને તાપમાન અથવા અન્ય ઘટકોમાં લાક્ષણિક ફેરફારોને કારણે થતા ગેઈન ડ્રિફ્ટની ભરપાઈ કરવા માટે થાય છે.

બ્રોડબેન્ડ એમ્પ્લીફાયર

બ્રોડબેન્ડ એમ્પ્લીફાયર વિશાળ આવર્તન શ્રેણી (ઘણી વખત ઘણા ઓક્ટેવમાં ફેલાયેલા) પર મધ્યમ લાભ પ્રદાન કરી શકે છે, જે બહુવિધ બ્રોડબેન્ડ એપ્લિકેશનોને લાભ આપે છે. આ એમ્પ્લીફાયર ઉચ્ચ લાભ-બેન્ડવિડ્થ ઉત્પાદનો ઓફર કરે છે, ઘણીવાર કાર્યક્ષમતા અને અવાજની કામગીરીના ભોગે.

બ્લોક્સ મેળવો

અન્ય સામાન્ય-હેતુ RF એપ્લિકેશન્સ ગેઇન બ્લોક્સ પર પણ આધાર રાખે છે, જે RF એમ્પ્લીફાયર્સની વ્યાપક શ્રેણીનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જે વિવિધ ફ્રીક્વન્સીઝ, બેન્ડવિડ્થ, ગેઇન અને આઉટપુટ પાવર સ્તરોને આવરી શકે છે. આ એમ્પ્લીફાયર સામાન્ય રીતે ફ્લેટ ગેઇન રિસ્પોન્સ અને સારું વળતર નુકશાન પ્રદાન કરે છે. તેમની ડિઝાઇનમાં ઘણીવાર મેચિંગ અને બાયસ સર્કિટનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં સિગ્નલ ચેઇનમાં એકીકરણ કરવા, ઓપરેશનને સરળ બનાવવા માટે ન્યૂનતમ બાહ્ય ઘટકોની જરૂર પડે છે.

ઉપસંહાર

આ લેખ RF એમ્પ્લીફાયર અને તેમની એપ્લિકેશનના ઘણા ઉદાહરણો પૂરા પાડે છે. જો કે, આ ઉપકરણોના અસંખ્ય પ્રકારો અને તેઓ જે અસંખ્ય એપ્લિકેશનોને લક્ષ્ય બનાવે છે તે જોતાં, કેટલીક માહિતી અનિવાર્યપણે અવગણવામાં આવે છે. RF એમ્પ્લીફાયરને વિવિધ સંકલન સુવિધાઓ પ્રદાન કરવા, ચોક્કસ ઓપરેટિંગ મોડ્સને ટેકો આપવા અને સંચાર અને ઔદ્યોગિક સિસ્ટમોથી લઈને પરીક્ષણ અને માપન સાધનો અને એરોસ્પેસ સિસ્ટમ્સ - વિવિધ એપ્લિકેશનોની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા ઑપ્ટિમાઇઝ પ્રદર્શન પ્રાપ્ત કરવા માટે વિવિધ એસેમ્બલી અને પ્રક્રિયા તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને ડિઝાઇન કરી શકાય છે.