घटक मूल इकाइयाँ हैं जो सर्किट के कार्यों का निर्माण करती हैं। किसी भी इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में, उनकी भूमिका अत्यंत महत्वपूर्ण होती है। उदाहरण के लिए, एक साधारण एलईडी लाइट कंट्रोल सर्किट में भी, सर्किट में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटक यह निर्धारित करते हैं कि सिग्नल कैसे उत्पन्न, संचारित, संसाधित और विनियमित किए जाते हैं। आम तौर पर, इलेक्ट्रॉनिक cघटकों को उनकी आवश्यकता के आधार पर दो प्रमुख श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है an बाह्य ऊर्जा ड्राइव और क्या उनमें सिग्नल नियंत्रण क्षमताएं हैं: active cघटक और pसक्रिय cघटक - यह भी वह विषय है जिसके बारे में हम आज बात करने जा रहे हैं।
सक्रिय और निष्क्रिय घटकों के बीच अंतर को समझना न केवल इलेक्ट्रॉनिक्स के मूल सिद्धांतों को सीखने में पहला कदम है, बल्कि एक मूल ज्ञान भी है जिसे वास्तविक इंजीनियरिंग डिजाइन, डिबगिंग और समस्या निवारण में महारत हासिल करनी चाहिए। इसके बाद, यह लेख सक्रिय घटकों और निष्क्रिय घटकों के बारे में एक विस्तृत परिचय प्रदान करेगा, सिद्धांत, संरचना और कार्य में उनके मुख्य अंतरों का विश्लेषण करेगा, और विशिष्ट उदाहरणों के माध्यम से वास्तविक इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में उनकी भूमिकाओं और समन्वय विधियों में महारत हासिल करने में आपकी मदद करेगा।
सक्रिय घटक क्या हैं?
सक्रिय cघटक सर्किट में इलेक्ट्रॉनिक घटकों को संदर्भित करते हैं जिन्हें ठीक से काम करने के लिए बाहरी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। ये घटक सिग्नल को बढ़ा सकते हैं, धाराओं को बदल सकते हैं और कुछ मामलों में ऊर्जा भी उत्पन्न कर सकते हैं। निष्क्रिय घटकों की तुलना में, इलेक्ट्रॉनिक्स में सक्रिय घटक करंट के प्रवाह को नियंत्रित कर सकते हैं और जटिल सर्किट के डिजाइन में एक अपरिहार्य हिस्सा हैं।
इसकी मुख्य विशेषताएं:
आवश्यकता होती है eबाह्य ऊर्जा (आमतौर पर डीसी बिजली आपूर्ति)
Cविद्युत संकेतों को बढ़ाना या ऊर्जा उत्पन्न करना
क्षमता रखें सेवा मेरे नियंत्रण संकेत
सक्रिय घटक उदाहरण
1. ट्रांजिस्टर
ट्रांजिस्टर आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के मुख्य घटकों में से एक है। सामान्य प्रकारों में द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर (BJT) और फ़ील्ड-इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर (FET) शामिल हैं। यह एक तीन-टर्मिनल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है, जिसका व्यापक रूप से सिग्नल एम्पलीफिकेशन, स्विच कंट्रोल, ऑसिलेशन और मॉड्यूलेशन (ऑडियो एम्पलीफायर, लॉजिक सर्किट, पावर मैनेजमेंट मॉड्यूल) जैसे इलेक्ट्रॉनिक कार्यों में उपयोग किया जाता है। उनमें से, यह मुख्य रूप से करंट बढ़ाने और स्विच कंट्रोल की भूमिका निभाता है।
2. डायोड
डायोड केवल एनोड से कैथोड तक करंट प्रवाहित होने देता है और यह एक दो-टर्मिनल डिवाइस है जिसमें एकतरफा चालकता होती है। डायोड के कुछ विशेष प्रकार होते हैं, जैसे कि जेनर डायोड, जिनका उपयोग वोल्टेज स्थिरीकरण के लिए किया जा सकता है। एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) दृश्य प्रकाश उत्सर्जित कर सकता है। इसका उपयोग अक्सर सुधार, वोल्टेज सीमित करने और सिग्नल मॉड्यूलेशन के लिए किया जाता है।
3. आईसी (एकीकृत सर्किट)
एकीकृत सर्किट एक ऐसा उपकरण है जो एक छोटे अर्धचालक चिप पर कई सक्रिय और निष्क्रिय घटकों को जोड़ता है. मैंइसमें हजारों घटक जैसे ट्रांजिस्टर, डायोड, प्रतिरोधक और कैपेसिटर आदि रखे जा सकते हैं।Cको एनालॉग में वर्गीकृत किया जा सकता है ICएस और डिजिटल ICउनके कार्यों के आधार पर, जैसे कि ऑपरेशनल एम्पलीफायर, टाइमर, माइक्रोकंट्रोलर, आदि। यह मुख्य रूप से कंप्यूटर मदरबोर्ड, मोबाइल फोन, औद्योगिक स्वचालन प्रणालियों पर लागू होता है, और सिग्नल प्रोसेसिंग, लॉजिक कंट्रोल, स्टोरेज, संचार आदि के लिए उपयोग किया जाता है।.
4. वेक्यूम - ट्यूब
RSI vएक्यूम ट्यूब प्रारंभिक इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी का एक प्रतिनिधि है और सेमीकंडक्टर ट्रांजिस्टर की व्यापक लोकप्रियता से पहले इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। यह वैक्यूम वातावरण में इलेक्ट्रॉन प्रवाह के माध्यम से सिग्नल प्रवर्धन प्राप्त करता है। हालाँकि अब इसका उपयोग कम होता है, फिर भी इसे उच्च-निष्ठा ऑडियो उपकरण, प्रसारण उपकरणों और पेशेवर ऑडियो उपकरणों में देखा जा सकता है।
निष्क्रिय घटक क्या हैं?
निष्क्रिय घटक उन इलेक्ट्रॉनिक घटकों को संदर्भित करते हैं जो बाहरी बिजली आपूर्ति के बिना काम कर सकते हैं। सक्रिय घटकों के विपरीत, निष्क्रिय घटक संकेतों को बढ़ा, उत्पन्न या नियंत्रित नहीं कर सकते हैं। वे केवल ऊर्जा को संग्रहीत, सीमित या नष्ट कर सकते हैं। इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में, यह संकेतों को आकार देने, वोल्टेज और करंट नियंत्रण और फ़िल्टरिंग जैसी महत्वपूर्ण सहायक भूमिकाएँ निभाता है।
इसकी मुख्य विशेषताएं:
अकेले विद्युत प्रवाह को नियंत्रित नहीं किया जा सकता
आमतौर पर एक द्विदिश घटक
केवल ऊर्जा का भंडारण या उपभोग करता है
निष्क्रिय Components Eउदाहरण:
1. प्रतिरोधों
प्रतिरोधक एक टर्मिनल घटक है जो प्रतिरोधक सामग्री के माध्यम से करंट के प्रवाह को सीमित करता है। यह ओम के नियम (V = IR) के अनुसार संचालित होता है, अर्थात वोल्टेज करंट के समानुपाती होता है। प्रतिरोधक ऊर्जा को संग्रहीत नहीं करते हैं बल्कि गर्मी के रूप में विद्युत ऊर्जा को नष्ट करते हैं। इसमें सक्रिय घटकों की सुरक्षा के लिए करंट को सीमित करने, वोल्टेज विभाजन, सिग्नल क्षीणन और पूर्वाग्रह जैसे कार्य होते हैं. प्रतिरोधक रहे अक्सर मोबाइल फोन पावर मॉड्यूल, सेंसर बायस सर्किट, एलईडी करंट लिमिटिंग कंट्रोल आदि में उपयोग किया जाता है।
2. Capacitors
संधारित्र एक ऐसा घटक है जो अपनी दो चालक प्लेटों के बीच विद्युत आवेश को संग्रहीत कर सकता है, जो बीच में एक इन्सुलेटिंग सामग्री (डाइइलेक्ट्रिक) द्वारा अलग की जाती हैं। संधारित्रों में अस्थायी ऊर्जा भंडारण और प्रत्यक्ष धारा को अवरुद्ध करने की विशेषताएँ होती हैं जबकि प्रत्यावर्ती धारा को गुजरने देती हैं। उदाहरण के लिए, सीबिजली आपूर्ति में कैपेसिटर शोर को फ़िल्टर कर सकते हैं या आउटपुट वोल्टेज को सुचारू कर सकते हैं। इसे अलग भी किया जा सकता है: एसी सिग्नल संचारित करते समय डीसी भाग को अलग करें। इसके अलावा, कैपेसिटर ऊर्जा को भी स्टोर कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, फ्लैश लैंप सर्किट में, वे थोड़े समय के लिए तात्कालिक बिजली प्रदान कर सकते हैं। और यह है इसका प्रयोग प्रायः डीसी-डीसी कन्वर्टर्स में भी किया जाता है।
3. Inductors
एक प्रेरक एक घटक है जो चुंबकीय ऊर्जा के रूप में विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करता है और एक कुंडली के साथ लपेटा जाता है। जब बिजली चालू होती है, तो कुंडली के अंदर एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है, और जब बिजली काट दी जाती है, तो चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा जारी करता है। प्रेरक धारा में परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करते हैं और तेजी से बदलती धाराओं को बाधित कर सकते हैं। प्रेरकों को अक्सर LC फ़िल्टर बनाने के लिए कैपेसिटर के साथ जोड़ा जाता है सेवा मेरे उच्च आवृत्ति शोर को फ़िल्टर करें। या इसे स्विचिंग पावर सप्लाई में ऊर्जा रूपांतरण और संचरण के लिए एक मुख्य घटक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है; या इसका उपयोग पावर इनपुट छोर पर विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) को फ़िल्टर करने के लिए किया जा सकता है।
सक्रिय और निष्क्रिय घटकों के बीच अंतर
सक्रिय घटक और निष्क्रिय घटक, ये दो प्रकार के घटक इलेक्ट्रॉनिक्स में पूरी तरह से अलग-अलग भूमिका निभाते हैं। आगे, हम मुख्य रूप से निम्नलिखित पाँच पहलुओं से सक्रिय और निष्क्रिय घटकों के बीच अंतर का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण करेंगे: बिजली की आवश्यकता, सिग्नल प्रवर्धन, दिशात्मकता, ऊर्जा की खपत और भंडारण, और जटिलता और कार्य, साथ ही, उदाहरणों को मिलाकर उन्हें स्पष्ट करेंगे।
बिजली की आवश्यकता
सक्रिय घटकों और निष्क्रिय घटकों के बीच मुख्य अंतर यह है कि क्या वे अपने कार्यों को करने के लिए किसी बाहरी विद्युत आपूर्ति पर निर्भर होते हैं।
सक्रिय cघटकों को ठीक से काम करने के लिए बिजली की आपूर्ति से जुड़ा होना चाहिए। वे न केवल सर्किट में संकेतों का जवाब दे सकते हैं, बल्कि करंट के प्रवाह की दिशा को भी नियंत्रित कर सकते हैं, सिग्नल की ताकत को बढ़ा सकते हैं, और यहां तक कि "चालू" और "बंद" के नियंत्रण कार्यों को भी प्राप्त कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, ट्रांजिस्टर (सबसे आम सक्रिय घटकों में से एक)। जब आप ट्रांजिस्टर के आधार पर एक छोटा वोल्टेज (पूर्वाग्रह) लागू करते हैं, तो यह पानी के वाल्व की तरह खुल जाएगा, जिससे कलेक्टर से एमिटर तक प्रवाहित होने वाली धारा बढ़ जाएगी। लेकिन इस नियंत्रण वोल्टेज के बिना, ट्रांजिस्टर काम नहीं कर सकता।
इसके विपरीत, pसक्रिय cघटक बिना किसी बाहरी बिजली आपूर्ति के अपना काम पूरा कर सकते हैं। निष्क्रिय घटक ऊर्जा उत्पन्न या बढ़ाते नहीं हैं; इसके बजाय, वे सर्किट में पहले से मौजूद ऊर्जा का लाभ उठाकर काम करते हैं। उदाहरण के लिए, एक प्रतिरोधक सक्रिय रूप से करंट को नियंत्रित नहीं करता है, लेकिन इसका परिमाण पानी के प्रवाह की गति निर्धारित करता है। जब तक सर्किट में वोल्टेज और करंट है, तब तक प्रतिरोध स्वाभाविक रूप से ओम के नियम (V=IR) के अनुसार करंट के परिमाण को सीमित कर देगा।
सक्रिय घटक और निष्क्रिय घटक, एक सक्रिय रूप से नियंत्रण करता है और दूसरा निष्क्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है, बाहरी शक्ति स्रोतों पर उनकी निर्भरता में अंतर इलेक्ट्रॉनिक्स में सक्रिय और निष्क्रिय घटकों के बीच मौलिक अंतर का निर्माण करता है।
सिग्नल प्रवर्धन
इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में, किसी घटक में संकेतों को बढ़ाने की क्षमता है या नहीं, यह पहचानने का सबसे समझने योग्य और सहज तरीका है कि वह सक्रिय घटक है या निष्क्रिय घटक।
सक्रिय घटकों को "सक्रिय" कहा जाने का कारण यह है कि उनमें power gऐन, यानी वे एक कमजोर इनपुट सिग्नल को एक मजबूत आउटपुट सिग्नल में बदल सकते हैं। यह कई इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायरों, नियंत्रण प्रणालियों और संचार उपकरणों का मूल है। उदाहरण के लिए, BJT (ट्रांजिस्टर)। जब हम बेस पर बहुत कम करंट लगाते हैं, तो यह कलेक्टर से एमिटर तक एक बड़े करंट के प्रवाह को नियंत्रित कर सकता है। यह इस विशेषता के कारण है कि BJT को एक सक्रिय घटक के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
हालाँकि, निष्क्रिय घटक इस प्रवर्धन कार्य को प्राप्त नहीं कर सकते हैं। वे केवल सिग्नल को निष्क्रिय रूप से समायोजित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कैपेसिटर। ऑडियो सर्किट में, यह कम-आवृत्ति शोर को फ़िल्टर कर सकता है और उच्च-आवृत्ति संकेतों को आसानी से गुजरने की अनुमति देता है। हालाँकि, यह सिग्नल को कमज़ोर से मज़बूत में नहीं बदल सकता है और इसमें पावर गेन नहीं होता है।
दिशात्मकता
धारा की प्रवाह दिशा प्रतिबंधित है या नहीं, यह भी सक्रिय और निष्क्रिय घटकों के बीच अंतर करने के लिए एक महत्वपूर्ण आयाम है।
सक्रिय घटकों में अक्सर एकदिशीय धारा चालन की विशेषता होती है. टीअर्थात्, वे धारा को केवल निर्दिष्ट दिशा में ही प्रवाहित होने देते हैं। उनके प्रदर्शन और व्यवहार काफी हद तक वोल्टेज की ध्रुवता से प्रभावित होते हैं। उदाहरण के लिए, डायोड। यह सबसे विशिष्ट एकदिशीय प्रवाहकीय उपकरण है, जो धारा को केवल एनोड से कैथोड तक प्रवाहित होने देता है। यही कारण है कि इसका व्यापक रूप से रेक्टिफायर सर्किट में उपयोग किया जाता है।
इसके विपरीत, अधिकांश निष्क्रिय घटक द्विदिशात्मक होते हैं। यानी, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि धारा किस दिशा में बहती है, वे उनकी आवश्यक कार्यशील स्थिति को प्रभावित नहीं करेगा। उदाहरण के लिए, एक प्रतिरोधक धारा प्रवाह की दिशा के प्रति पूरी तरह से उदासीन है। चाहे आप इसे रिवर्स में कनेक्ट करें, इसका करंट-लिमिटिंग प्रभाव पूरी तरह से अप्रभावित रहता है।
ऊर्जा खपत और भंडारण
सक्रिय घटक सक्रिय रूप से विद्युत ऊर्जा का उपभोग करेंगे और ऊर्जा के इस हिस्से का उपयोग प्रवर्धन, स्विचिंग और मॉड्यूलेशन जैसे कार्यात्मक संचालन करने के लिए करेंगे। वे न केवल ऊर्जा का उपभोग करते हैं, बल्कि ऊर्जा को पुनर्गठित और नियंत्रित भी कर सकते हैं। संचालन के दौरान, ट्रांजिस्टर लगातार बिजली की आपूर्ति से ऊर्जा खींचते हैं, इनपुट सिग्नल को बढ़ाते हैं और फिर उसे आउटपुट करते हैं।
दूसरी ओर, निष्क्रिय घटक सक्रिय रूप से विद्युत ऊर्जा का उपभोग नहीं करते हैं, बल्कि सर्किट के वोल्टेज या करंट पर निर्भर होकर संचालन का जवाब देते हैं। कुछ अस्थायी रूप से ऊर्जा भी संग्रहीत कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कैपेसिटर विद्युत क्षेत्र में विद्युत ऊर्जा संग्रहीत करते हैं और अक्सर सुचारू वोल्टेज उतार-चढ़ाव के लिए उपयोग किए जाते हैं। प्रेरक चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा संग्रहित करता है और बिजली बंद होने के बाद भी कुछ समय के लिए बिजली उपलब्ध करा सकता है।
जटिलता और कार्य
के अनुसार cजटिलता और कार्य करते हैंइलेक्ट्रॉनिक्स में सक्रिय घटकों और निष्क्रिय घटकों के बीच अंतर भी बहुत स्पष्ट है।
सक्रिय घटकों की संरचना आमतौर पर अधिक जटिल होती है। वे कई अर्धचालक संरचनाओं से बने होते हैं और उनमें सूचना को संसाधित करने, तार्किक निर्णय लेने और यहां तक कि एल्गोरिदमिक कार्य करने की क्षमता होती है। ऑपरेशनल एम्पलीफायर (ऑप-एम्प), जो अंदर दर्जनों या सैकड़ों ट्रांजिस्टर से बना होता है, न केवल संकेतों को बढ़ा सकता है बल्कि जोड़, घटाव, एकीकरण और विभेदन जैसे एनालॉग गणना कार्य भी कर सकता है।
जबकि पीसहायक घटक केवल इनकी संरचना सरल होती है और इनमें कोई तार्किक निर्णय या नियंत्रण क्षमता नहीं होती। ये मुख्य रूप से करंट सीमित करने, फ़िल्टर करने, ऊर्जा भंडारण या रिलीज़ जैसे बुनियादी कार्य करते हैं।
एक तुलना तालिका
|
Feature
|
सक्रिय अवयव
|
निष्क्रिय अवयव
|
|
बाहरी शक्ति की आवश्यकता है
|
हाँ
|
नहीं
|
|
सिग्नल को बढ़ा सकते हैं
|
हाँ
|
नहीं
|
|
ऊर्जा भंडारण
|
नहीं
|
हाँ (संधारित्र, प्रेरक)
|
|
चालन दिशात्मकता
|
दिशाहीन
|
द्विदिश
|
|
सामान्य उदाहरण
|
ट्रांजिस्टर, डायोड, आईसी
|
प्रतिरोधक, संधारित्र, प्रेरक
|
|
प्राथमिक कार्यों
|
सिग्नल प्रवर्धन, नियंत्रण
|
ऊर्जा भंडारण, फ़िल्टरिंग, प्रतिबाधा मिलान, आदि।
|
निष्कर्ष
संक्षेप में, सक्रिय और निष्क्रिय घटकों के बीच अंतर मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं में परिलक्षित होता है (मैं सारांश और सामान्यीकरण के लिए तालिकाओं का उपयोग करूंगा):
|
पहलू
|
सक्रिय अवयव
|
निष्क्रिय अवयव
|
|
बिजली की आवश्यकता
|
कार्य करने के लिए बाहरी शक्ति स्रोत की आवश्यकता होती है।
|
बाहरी विद्युत आपूर्ति के बिना कार्य करें, सर्किट में पहले से मौजूद ऊर्जा पर निर्भर रहें।
|
|
सिग्नल प्रवर्धन
|
संकेतों को बढ़ाने में सक्षम; शक्ति लाभ होता है।
|
संकेतों को प्रवर्धित नहीं कर सकते; केवल उन्हें क्षीण या फ़िल्टर कर सकते हैं।
|
|
दिशात्मकता
|
एकदिशीय; व्यवहार वोल्टेज ध्रुवता से प्रभावित होता है।
|
आमतौर पर द्विदिशात्मक; कार्य धारा प्रवाह की परवाह किए बिना समान रहता है।
|
|
ऊर्जा खपत और भंडारण
|
प्रवर्धन, स्विचिंग या मॉड्यूलेशन के लिए विद्युत ऊर्जा का उपभोग करें; ऊर्जा को पुनर्गठित करें।
|
सक्रिय रूप से ऊर्जा का उपभोग न करें; कुछ लोग अस्थायी रूप से ऊर्जा का भंडारण कर सकते हैं।
|
|
जटिलता और कार्य
|
संरचनात्मक रूप से जटिल; नियंत्रण, तर्क और संकेत प्रसंस्करण का कार्य करना।
|
संरचनात्मक रूप से सरल; धारा को सीमित करने या फ़िल्टर करने जैसे बुनियादी कार्य निष्पादित करना।
|
इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन में सक्रिय और निष्क्रिय घटक क्या हैं, साथ ही उनके कार्य और समन्वय विधियाँ क्या हैं, यह समझना इलेक्ट्रॉनिक तकनीक सीखने का आधार है। चाहे आप शुरुआती हों या विकास इंजीनियर, इन बुनियादी अवधारणाओं में महारत हासिल करने से आपको स्थिर और विश्वसनीय इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम को अधिक कुशलता से डिज़ाइन करने में मदद मिलेगी।
पीसीबेसिक के बारे में
आपकी परियोजनाओं में समय ही पैसा है – और पीसीबेसिक इसे प्राप्त करता है. PCबुनियादी एक पीसीबी असेंबली कंपनी जो हर बार तेज़, दोषरहित परिणाम देता है। हमारा व्यापक पीसीबी असेंबली सेवाएं हर कदम पर विशेषज्ञ इंजीनियरिंग सहायता शामिल करें, जिससे हर बोर्ड में उच्च गुणवत्ता सुनिश्चित हो। एक अग्रणी के रूप में पीसीबी असेंबली निर्माता, हम एक वन-स्टॉप समाधान प्रदान करते हैं जो आपकी आपूर्ति श्रृंखला को सुव्यवस्थित करता है। हमारे उन्नत समाधान के साथ भागीदार बनें पीसीबी प्रोटोटाइप कारखाना त्वरित बदलाव और बेहतर परिणामों के लिए जिस पर आप भरोसा कर सकते हैं।
