লিনিয়ার রেজিস্টরের ব্যাখ্যা: একটি শিক্ষানবিস নির্দেশিকা

সম্ভবত যখন আপনি প্রথম ইলেকট্রনিক্স শেখা শুরু করেছিলেন, তখন আপনিও ভেবেছিলেন: রেজিস্টার কী? সহজ ভাষায়, রেজিস্টার হল একটি ইলেকট্রনিক উপাদান যা একটি সার্কিটে কারেন্ট প্রবাহকে বাধাগ্রস্ত বা সীমাবদ্ধ করতে ব্যবহৃত হয়। রেজিস্টার সর্বত্র রয়েছে। তারা গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি, স্মার্টফোন, শিল্প যন্ত্রপাতি, স্বয়ংচালিত ইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং এমনকি চিকিৎসা সরঞ্জামেও এটি পাওয়া যেতে পারে। ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ, কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ বা সিগন্যাল কন্ডিশনিংয়ের মতো মৌলিক কাজের জন্য এগুলি মূল উপাদান। যতক্ষণ পর্যন্ত একটি ডিভাইসে এই ফাংশন থাকে, ততক্ষণ পর্যন্ত এটি বিদ্যমান থাকে।

অনেক ধরণের প্রতিরোধক রয়েছে এবং প্রতিটি ধরণের নিজস্ব নির্দিষ্ট প্রয়োগ রয়েছে। সার্কিট ডায়াগ্রামে, বিভিন্ন প্রতিরোধককে তাদের সংশ্লিষ্ট প্রতিরোধ প্রতীক দ্বারাও উপস্থাপন করা হয়। সাধারণত, প্রতিরোধকগুলিকে দুটি প্রধান বিভাগে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে: রৈখিক প্রতিরোধক এবং অরৈখিক প্রতিরোধক। নীচে, এই নিবন্ধটি রৈখিক প্রতিরোধকগুলির উপর আলোকপাত করবে, যার মধ্যে তাদের সংজ্ঞা, প্রধান বৈশিষ্ট্য, সাধারণ প্রকার এবং অরৈখিক প্রতিরোধকগুলির পার্থক্য অন্তর্ভুক্ত থাকবে। আসুন তাদের সম্পর্কে জেনে নেওয়া যাক।

একটি লিনিয়ার রেজিস্টর?

আগেই উল্লেখ করা হয়েছে, রৈখিক প্রতিরোধক দুটি প্রধান ধরণের প্রতিরোধকের মধ্যে একটি। একটি রৈখিক প্রতিরোধকের স্বাভাবিক অপারেটিং পরিসরের মধ্যে, কারেন্ট এবং ভোল্টেজ কঠোরভাবে ওহমের সূত্র V=I অনুসরণ করে।×R (যেখানে R একটি ধ্রুবক)। এটিকে "রৈখিক" রোধ বলা হয় কারণ ভোল্টেজ এবং কারেন্ট পরিবর্তনের সময় এর রোধ মান R স্থির থাকে। এর বৈশিষ্ট্যগত বক্ররেখা হল একটি সরল রেখা যা উৎপত্তিস্থলের মধ্য দিয়ে যায়, যার ঢাল 1/R, যেমনটি নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে।

ব্যবহারিক প্রয়োগে, "রৈখিক" নির্দেশ করে যে ডিভাইসের তাৎক্ষণিক (গতিশীল) প্রতিরোধ dV/dI প্রত্যাশিত অপারেটিং পরিসরের মধ্যে এর নামমাত্র প্রতিরোধের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

স্বজ্ঞাত সংখ্যাসূচক উদাহরণ (দুটি সাধারণ প্রতিরোধের মান):

রৈখিক প্রতিরোধকের বৈশিষ্ট্য

লিনিয়ার রেজিস্টরের অসাধারণ বৈশিষ্ট্যগুলি ইলেকট্রনিক সার্কিটে তাদের অত্যন্ত নির্ভরযোগ্য করে তোলে। নীচে বেশ কয়েকটি মূল বৈশিষ্ট্যের তালিকা দেওয়া হয়েছে যা প্রায়শই ডিজাইনে পরীক্ষা করা প্রয়োজন:

1. ওহম বৈশিষ্ট্য অনুসরণ করুন (রৈখিক Vi আচরণ)

অর্থ: ভোল্টেজ সরাসরি কারেন্টের সমানুপাতিক। বৈশিষ্ট্যগত বক্ররেখা একটি সরলরেখা।

প্রভাব: অনুমানযোগ্য ভোল্টেজ বিভাজন অনুপাত, পক্ষপাত নেটওয়ার্ক, অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার প্রতিক্রিয়া নকশা।

2. ধ্রুবক প্রতিরোধের মান

অর্থ: কাজের পরিসরের মধ্যে, রোধ ভোল্টেজ বা কারেন্টের উপর নির্ভর করে না।

প্রভাব: কাজের বিন্দু স্থিতিশীল এবং পরিমাপ পুনরাবৃত্তিযোগ্য।

3. প্রতিরোধের মান নির্ভুলতা (সহনশীলতা, ±0.1%, ±1%, ±৫%, ইত্যাদি)

অর্থ: নামমাত্র মান এবং প্রকৃত মানের মধ্যে অনুমোদিত বিচ্যুতি।

প্রভাব: ভোল্টেজ বিভাজন এবং পরিবর্ধক লাভের নির্ভুলতা। উচ্চ-নির্ভুলতা সার্কিটের জন্য, প্রতিরোধক ≤১% নির্বাচন করা হয়েছে। সাধারণ সার্কিটের জন্য, ৫% যথেষ্ট।

৪. তাপমাত্রা সহগ (টিসিআর, পিপিএম/°C)

অর্থ: তাপমাত্রার সাথে সাথে প্রতিরোধ ক্ষমতা যে মাত্রায় নেমে যায়। ধাতব ফিল্ম প্রতিরোধক সাধারণত ±50 পিপিএম/°সি, কার্বন ফিল্ম প্রতিরোধক ±২০০-৫০০ পিপিএম/°C, এবং ফয়েল প্রতিরোধকগুলি যত কম হতে পারে ±5 পিপিএম/°C.

সূত্র: ΔR=R₀×TCR×ΔT

প্রভাব: নির্ভুল সার্কিটের জন্য কম-তাপমাত্রার ড্রিফ্ট প্রতিরোধকের প্রয়োজন হয়।

৫. রেটেড পাওয়ার (ওয়াট, ওয়াট)

অর্থ: একটি রোধক ক্রমাগত সর্বোচ্চ শক্তি ব্যবহার করতে পারে।

চেক:  P=I²আর = ভি²/R

প্রভাব: অতিরিক্ত লোডের ফলে রেজিস্টার গরম হতে পারে এমনকি ক্ষতিগ্রস্তও হতে পারে। সাধারণত, দুইবারের মার্জিন নির্বাচন করা হয়।

6. রেটেড ভোল্টেজ

অর্থ: একটি রোধক সর্বোচ্চ অবিচ্ছিন্ন ভোল্টেজ সহ্য করতে পারে।

প্রভাব: উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বা উচ্চ-প্রতিরোধী অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, ভোল্টেজ রেটিং প্রায়শই পাওয়ার রেটিং এর চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ।

7. ভোল্টেজ সহগ

অর্থ: ভোল্টেজের সাথে রোধের পরিমাণ কতটা পরিবর্তিত হয়।

প্রভাব: উচ্চ-নির্ভুল ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিটগুলিতে অত্যন্ত কম ভিসিআর সহ ধাতব ফিল্ম/ফয়েল প্রতিরোধক নির্বাচন করতে হবে।

৮. ব্যর্থতার ধরণ এবং নির্ভরযোগ্যতা

অর্থ: অতিরিক্ত শক্তি, আর্দ্রতা, সালফেশন ইত্যাদির কারণে প্রতিরোধক ব্যর্থ হতে পারে।

প্রভাব: শিল্প পরিবেশে, সালফিডেশন প্রতিরোধী, ধাতব অক্সাইড ফিল্মযুক্ত বা ভালভাবে প্যাকেজ করা প্রতিরোধক নির্বাচন করা উচিত।

রৈখিক প্রতিরোধকের প্রকারভেদ

রৈখিক প্রতিরোধকগুলিকে মোটামুটি দুটি প্রধান বিভাগে ভাগ করা যেতে পারে: স্থির প্রতিরোধক এবং পরিবর্তনশীল প্রতিরোধক। উভয় ধরণের প্রতিরোধকই ওহমের সূত্র কঠোরভাবে অনুসরণ করে, অর্থাৎ, যেকোনো সেটিংয়ে তাদের প্রতিরোধের মান স্থির থাকে। একটি স্থির প্রতিরোধকের একটি স্থায়ী প্রতিরোধের মান থাকে। পরিবর্তনশীল প্রতিরোধকগুলি প্রতিরোধের মানকে ম্যানুয়ালি বা ইলেকট্রনিকভাবে সামঞ্জস্য করার অনুমতি দেয়। এখন, আসুন এই দুই ধরণের প্রতিরোধককে কী ভাগে ভাগ করা হয়েছে তা ঘনিষ্ঠভাবে দেখে নেওয়া যাক!

স্থির রৈখিক প্রতিরোধক

পরিবর্তনশীল রৈখিক প্রতিরোধক

রৈখিক এবং অরৈখিক প্রতিরোধকের মধ্যে তুলনা

পূর্বে, আমরা রৈখিক প্রতিরোধ সম্পর্কে প্রাসঙ্গিক বিষয়বস্তুর একটি বিস্তারিত ভূমিকা প্রদান করেছি। সহজ ভাষায়, রৈখিক প্রতিরোধকগুলি ওহমের সূত্র অনুসরণ করে, যা বলে যে ভোল্টেজ সরাসরি কারেন্টের সমানুপাতিক। পরবর্তীতে, আমরা অরৈখিক প্রতিরোধক এবং রৈখিক প্রতিরোধকের মধ্যে পার্থক্য ব্যাখ্যা করব।

প্রথমত, নন-লিনিয়ার রেজিস্টর কী? রৈখিক প্রতিরোধকের বিপরীতে, অরৈখিক প্রতিরোধকগুলি ওহমের সূত্র কঠোরভাবে অনুসরণ করে না। তাদের প্রতিরোধের মান ভোল্টেজ, কারেন্ট বা তাপমাত্রা এবং আলোর মতো পরিবেশগত অবস্থার উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। তাদের VI বক্ররেখা একটি সরলরেখা নয়, যেমনটি নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে:

সাধারণ অরৈখিক প্রতিরোধকের মধ্যে রয়েছে থার্মিস্টর, ফটোরেজিস্টর (LDR), ভ্যারিস্টর, ডায়োড ইত্যাদি। এই উপাদানগুলির কাজ কেবল কারেন্ট সীমাবদ্ধ করা নয়; তারা নির্দিষ্ট গতিশীল প্রতিক্রিয়াও প্রদান করে।

সংক্ষেপে, রৈখিক এবং অরৈখিক প্রতিরোধকের মধ্যে পার্থক্য নিম্নলিখিত দিকগুলিতে প্রতিফলিত হতে পারে:

1. চরিত্রগত বক্ররেখা

রৈখিক প্রতিরোধক: ভোল্টেজ এবং কারেন্টের মধ্যে একটি রৈখিক সম্পর্ক রয়েছে এবং VI বক্ররেখা একটি সরলরেখা।

অরৈখিক প্রতিরোধক: ভোল্টেজ এবং কারেন্টের মধ্যে সম্পর্ক অরৈখিক, এবং VI বক্ররেখা একটি বক্ররেখা বা একটি টুকরো-ভিত্তিক সরলরেখা।

2. প্রতিরোধের মান স্থিতিশীলতা

রৈখিক প্রতিরোধক: প্রতিরোধের মান স্থির থাকে এবং বাহ্যিক অবস্থার সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয় না।

অরৈখিক প্রতিরোধক: ভোল্টেজ, কারেন্ট বা পরিবেশের উপর নির্ভর করে প্রতিরোধের মান পরিবর্তিত হয়।

3. অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতি

রৈখিক প্রতিরোধক: স্থিতিশীল প্রতিরোধের মান প্রয়োজন এমন সার্কিটগুলিতে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত, যেমন কারেন্ট সীমাবদ্ধতা, ভোল্টেজ বিতরণ এবং সংকেত নিয়ন্ত্রণ।

অরৈখিক প্রতিরোধক: সাধারণত ওভারভোল্টেজ সুরক্ষা, তাপমাত্রা সনাক্তকরণ এবং আলো সংবেদনের মতো পরিস্থিতিতে ব্যবহৃত হয়।

৪. প্রতিরোধক প্রতীক

সার্কিট ডায়াগ্রামে উভয়কেই রোধ প্রতীক দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়, তবে ডায়োড এবং থার্মিস্টরের মতো অরৈখিক উপাদানগুলিতে সাধারণত তাদের আলাদা করার জন্য বিশেষ প্রতীক থাকে।

ব্যবহারিক প্রয়োগে বিভিন্ন ধরণের প্রতিরোধক নির্বাচন করার সময়, সার্কিটের প্রয়োজনীয় প্রতিরোধক ফাংশনের উপর ভিত্তি করে আমাদের কোন প্রতিরোধক ব্যবহার করতে হবে তা নির্ধারণ করতে হবে। যদি স্থিতিশীল এবং অনুমানযোগ্য কর্মক্ষমতা প্রয়োজন হয়, তাহলে একটি রৈখিক প্রতিরোধক নির্বাচন করা উচিত। তাপমাত্রা, আলো এবং ভোল্টেজের পরিবর্তনের সাথে সাড়া দেওয়ার জন্য প্রয়োজন হলে একটি অরৈখিক প্রতিরোধক ব্যবহার করা উচিত। তাহলে, এখানে একটি সারসংক্ষেপ তুলনা সারণী দেওয়া হল।

রৈখিক প্রতিরোধকের প্রয়োগ

ইলেকট্রনিক ডিজাইনের সবচেয়ে মৌলিক প্যাসিভ উপাদান হিসেবে, রৈখিক প্রতিরোধকের প্রয়োগ অবশ্যই খুবই বিস্তৃত। নীচে, আমরা কিছু সাধারণ প্রয়োগের উদাহরণ তালিকাভুক্ত করছি:

1. একটি সার্কিটে ভোল্টেজ বিভাজন

একটি রৈখিক রোধের সবচেয়ে সাধারণ কাজ হল ভোল্টেজ বিভাজন। কেন লিনিয়ার রোধ ব্যবহার করবেন? যেহেতু এর রোধের মান স্থির থাকে, তাই আউটপুট অনুপাত অনুমান করা যায়। এক জোড়া বা রৈখিক রোধের একটি গ্রুপকে সিরিজে সংযুক্ত করে, ইনপুট ভোল্টেজকে ছোট এবং আরও নিয়ন্ত্রণযোগ্য ভোল্টেজে ভাগ করা যেতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, অ্যানালগ সার্কিটে, লিনিয়ার রেজিস্টর ডিভাইডারগুলি প্রায়শই সেন্সর সিগন্যাল কমাতে এবং তারপর এটি ADC (অ্যানালগ-টু-ডিজিটাল কনভার্টার) তে পাঠাতে ব্যবহৃত হয়।

2. LED অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বর্তমান সীমাবদ্ধতা

LED চালানোর সময়, অতিরিক্ত কারেন্ট সহজেই ডায়োডের ক্ষতি করতে পারে। এই ক্ষেত্রে, সিরিজে সংযুক্ত একটি রৈখিক রোধ কারেন্ট লিমিটার হিসেবে কাজ করতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, LED ইন্ডিকেটর লাইট সার্কিট সর্বদা একটি রৈখিক রোধের সাথে সিরিজে সংযুক্ত থাকে। নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে,

3. বিদ্যুৎ সরবরাহে লোড ব্যালেন্সিং

পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিটে, একাধিক শাখার মধ্যে লোড ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য প্রায়শই রৈখিক প্রতিরোধক ব্যবহার করা হয়।

4. একটি অ্যামপ্লিফায়ারে সিগন্যাল কন্ডিশনিং

অডিও এবং যোগাযোগ ব্যবস্থায়, সিগন্যাল গঠনে রৈখিক প্রতিরোধক গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

উপসংহার

রেজিস্টর হলো ইলেকট্রনিক্সের ভিত্তি। তারা সহজ মনে হচ্ছে, কিন্তু সার্কিট ডায়াগ্রামের রোধ প্রতীক থেকে শুরু করে একটি রৈখিক রোধ এবং একটি অরৈখিক রোধের মধ্যে প্রকৃত পছন্দ পর্যন্ত প্রতিটি নকশা সিদ্ধান্ত সার্কিটে, সবই গুরুত্বপূর্ণ।

স্থিতিশীল এবং অভিযোজিত সিস্টেম ডিজাইন করার জন্য বিভিন্ন ধরণের প্রতিরোধককে স্পষ্টভাবে বোঝা আমাদের জন্য উপকারী। সংক্ষেপে, রৈখিক বা অরৈখিক, প্রতিরোধকের প্রয়োগ আয়ত্ত করা হল নির্ভরযোগ্য এবং দক্ষ ইলেকট্রনিক পণ্য তৈরির মূল চাবিকাঠি।

PCBasic সম্পর্কে

আপনার প্রকল্পগুলিতে সময়ই অর্থ - এবং PCBasic এটা পায় PCমৌলিক ইহা একটি পিসিবি অ্যাসেম্বলি কোম্পানি যা প্রতিবার দ্রুত, ত্রুটিহীন ফলাফল প্রদান করে। আমাদের বিস্তৃত পিসিবি সমাবেশ পরিষেবা প্রতিটি ধাপে বিশেষজ্ঞ প্রকৌশল সহায়তা অন্তর্ভুক্ত করুন, প্রতিটি বোর্ডে সর্বোচ্চ মানের নিশ্চিত করুন। একটি নেতৃস্থানীয় হিসাবে PCB সমাবেশ প্রস্তুতকারক, আমরা একটি ওয়ান-স্টপ সমাধান প্রদান করি যা আপনার সরবরাহ শৃঙ্খলকে সুগম করে। আমাদের উন্নত সংস্থার সাথে অংশীদার হন পিসিবি প্রোটোটাইপ কারখানা দ্রুত পরিবর্তন এবং উচ্চতর ফলাফলের জন্য যা আপনি বিশ্বাস করতে পারেন।