மின்னழுத்த இரட்டிப்பி

மின்னழுத்த இரட்டிப்பி (voltage doubler) என்பது உள்ளீட்டு மின்னழுத்தில் இருந்து கொண்மிகளை மின்னேற்றம் செய்து இந்த மின்னூட்டத்தை உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் போல, கருத்தியலான நிலையில், இருமடங்காக மாற்றி வெளியீட்டில் தரவல்ல மின்னனியல் சுற்றமைப்பு ஆகும்.

இவ்வகைச் சுற்றமைப்புகளின் எளிய வடிவம் மின்னழுத்தச் சீராக்கியாகும். இது மாறுமின்னோட்ட்த்தை உள்ளீடாக ஏற்று, வெளியீட்டில் இருமடங்கு மின்னழுத்தத்தைத் தருகிறது. இதில் மின்னழுத்த மாற்றும் உறுப்புகளாக இருமுனையங்கள் பயன்படுகின்றன. இவை மாற்றநிலைக்குச் செல்வதை உள்ளீட்டு மாறு மின்னழுத்தமே நிறைவேற்றுகிறது. ஆனால், நேமி-நேமி மின்னழுத்த இரட்டிப்பிகள் இவ்வகையில் நிலைமாற்றம் அடைய முடியாது. இதற்கு நிலைமாற்றத்தைக் கட்டுபடுத்த ஒரு நிலமாற்றும் சுற்றமைப்பு தேவைப்படுகிறது. இவை நேரடியாக கட்டுபடுத்தும் உறுப்பாக திரிதடையம் போன்றவற்றை அடிக்கடி பயன்படுத்துகின்றன.

மின்னழுத்த இரட்டிப்பிகளாக பலவகை மின்னழுத்தப் பெருக்கும் சுற்றமைப்புகள் பயன்படுகின்றன. பல, ஆனால் அனைத்தும் அல்ல, மின்னழுத்த இரட்டிப்பிப் சுற்றமைப்புகள் உயர்நிலை மின்னழுத்தப் பெருக்கிகளின் ஒற்றைக் கட்டமாகக் கருதலாம். இத்தகைய முற்றொருமித்த கட்டங்களைப் பயன்படுத்தி, பேரளவு மின்னழுத்தப் பெருக்கத்தைப் பெறலாம்.

மின்னழுத்தம் இரட்டிக்கும் சீராக்கிகள்

வில்லார்டு சுற்றமைப்பு

படம் 1. வில்லார்டு சுற்றமைப்பு

வில்லார்டு சுற்றமைப்பு (Villard circuit) பவுல் உல்ரிச் வில்லார்டு என்பவரால் உருவாக்கப்பட்டது,^{[p 1]} இதில் இருமுனையமும் கொண்மியும் அமைந்துள்ளன. இதன் பய்ன் எளிமை தான். ஆனால், இதன் வெளியீட்டில் சிற்றலைப் பான்மை உள்ளது. சாரநிலையில், இந்தச் சுற்றமைப்பு இருமுனையப் பிடிப்புவகைச் சுற்றமைப்பே ஆகும். கொண்மி எதிர் அரைவட்டிப்புகளில் உச்ச மாமி மின்னழுத்தத்துக்கு(V_pk) மின்னூட்டப்படுகிறது . வெளியீட்டில் கொண்மியின் நேமி மதிப்புடன் உள்ளீட்டு மாமி அலை வடிவமும் படிந்து கிடைக்கும். இதன் விளைவு அலையின் நேமி மதிப்பை மாற்றுவதாகும். மாமி அலைவடிவத்தின் எதிர் உச்ச மதிப்புகள்0 V (உண்மையில் −V_F, இருமுனையத்தின் சிறிய முன்னோக்கிய எதிர்மின்னழுத்தம்) இருமுனையத்தால் வரம்புபடுத்தப்படுகின்றன. எனவே வெளியீட்டு அலைவடிவ நேர் உச்ச மதிப்பு 2V_pk ஆகிறது. உச்சத்திடை மதிப்பு 2V_pk ஆக பெருகுகிறது இதைச் சீராக்க, மேலும் நுட்பமான முறைகளில் திறம்பட இச்சுற்றமைப்பு இசைப்பிக்கப்படுகிறது.^[1]

இந்தச் சுற்றமைப்பு இருமுனையங்களை எதிரெதிராக இணைத்து, நுண்ணலை அடுப்பில் உயர் எதிர் மின்னழுத்தம் தரப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கிரீனாக்கர் சுற்றமைப்பு

படம் 2. கிரீனாக்கர் சுற்றமைப்பு

கிரீனாக்கர் (Greinacher) மின்னழுத்த இரட்டிப்பி வில்லார்டு சுற்றமைப்பை விட குறைந்த செலவில் சில கூடுதல் உறுப்புகளை இணைத்து மேம்படுத்தப்பட்ட சுற்றமைப்பு ஆகும். இதில் சிற்றலைகள் மிகவும் குறைக்கப்படுகிறது. குறிப்பாக, திறந்தசுற்று நிலையில் சிற்றலைகள் சுழியாகின்றன. மின்னோட்டப் பான்மை சுமையின் தடை மதிப்பையும் பயன்படுத்தும் கொண்மிகளையும் பொறுத்தமைகிறது. இந்தச் சுற்றமைப்பு, பின்தொடரும் வில்லார்டு மின்கலக் கட்டத்துடன் இணைந்தே செயல்படுகிறது. பின்தொடரும் வில்லார்டு மின்கலக் கட்டம் அடிப்படையில் ஒரு உச்சங்காணியாகும். உச்சங்காணி மின்கலம் அனைத்து சிற்றலைகளையும் வடிகட்டி விடுகிறது. மேலும், வெளியீட்டு மின்னழுத்த உச்ச மதிப்பைக் குறையாமல் பார்த்துக் கொள்கிறது. இது பொதுவாக அரையலைச் சீராக்க மின்னழுத்த இரட்டிப்பி எனப் பரவலாக வழங்கப்படுகிறது.^[2]

படம் 3. மின்னழுத்த நான்மடங்காக்கி – எதிர் முனைமைகளில் இணைத்த இரு கிரீனாக்கர் சுற்றமைப்புகள்

இது 1913 உருவாக்கி, 1914 இல் கிரீனாக்கரால் வெளியிடப்பட்டது.^{[p 2]})இது இவர் புதிதாக புனைந்த மின்னணுமானிக்கு 200–300 V மின்னழுத்தம் தரத் தேவையானது. சூரிச்சின் மின்னழுத்தம் 110 V மாமி வழங்கள் போதாமையால் தான் இந்தச் சுற்ரமைப்பு கிரீனாக்கரால் உருவாக்கப்பட்டது.^[3] He later extended this idea into a cascade of multipliers in 1920.^{[p 3]}^[4]<ref group=p>1919 இல், இந்த மின்னழுத்த இரட்டிப்பியை கிரீனாக்கர் வெளியிட்ட ஓராண்டுக்குப் பின்னர், செருமனியை சேர்ந்த மோரிசு சுசெங்கல் ஒரு பலகட்ட மின்னழுத்தப் பெருக்கியை வெளியிட்டார்.

Schenkel, Moritz (July 10, 1919), "Eine neue Schaltung für die Erzeugung hoher Gleichspannungen" [A new circuit for the creation of high d.c. voltages], Elektrotechnische Zeitschrift (in German), 40 (28): 333–344{{citation}}: CS1 maint: unrecognized language (link)

மின்சமனிச் சுற்றமைப்பு

படம் 4. சமனிவகைத் தெலான் மின்னழுத்த இரட்டிப்பி

நிலைமாற்றும் கொண்மிவகைச் சுற்றமைப்புகள்

பட்ஃபம் 5. நிலைமாற்றக் கொண்மிவகை மின்னழுத்த இரட்டிப்பி, இதில் மின்னூட்டக் கொண்மிகளை இணைநிலையில் இருந்து தொடர்நிலைக்கு மாற்றி இரட்டிப்பாக்கம் பெறப்படுகிறது

படம் 6. மின்னூட்டம் ஏற்றும் மின்னழுத்த இரட்டிப்பி விளக்கப்படம்

டிக்சன் மின்னூட்டம் ஏற்றி

படம் 7. டிக்சன் மின்னூட்ட ஏற்றியால் மின்னழுத்த இரட்டிப்பி

படம் 8. இருமுனைய MOSFETகள் அமைந்த டிக்சன் மின்னழுத்த இரட்டிப்பி

குறுக்குப் பிணிப்பு நிலைமாற்றக் கொண்மிகள்

படம் 9. குறுக்குப் பிணிப்பு நிலைமாற்றக் கொண்மி மின்னழுத்த இரட்டிப்பி

மேற்கோள்கள்

↑ Kind & Feser 2001, ப. 28
↑
- Earl Gates (2011). Introduction to Electronics. Cengage Learning. pp. 283–284. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 1-111-12853-7.
- James F. Cox (2002). Fundamentals of Linear Electronics: Integrated and Discrete. Cengage Learning. pp. 42–43. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-7668-3018-7.
- Robert Diffenderfer (2005). Electronic Devices: Systems and Applications. Cengage Learning. p. 135. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 1-4018-3514-7.
↑ Mehra, p. 284
↑ Kind & Feser 2001, ப. 29

நூல்தொகை

Ahmed, Syed Imran Pipelined ADC Design and Enhancement Techniques, Springer, 2010 பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 90-481-8651-X.
Bassett, R. J.; Taylor, P. D. (2003), "17. Power Semiconductor Devices", Electrical Engineer's Reference Book, Newnes, pp. 17/1–17/37, பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-7506-4637-3
Campardo, Giovanni; Micheloni, Rino; Novosel, David VLSI-design of Non-volatile Memories, Springer, 2005 பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 3-540-20198-X.
Kind, Dieter; Feser, Kurt (2001), translator Y. Narayana Rao (ed.), High-voltage Test Techniques, Newnes, பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-7506-5183-0 {{citation}}: |editor= has generic name (help)
Kories, Ralf; Schmidt-Walter, Heinz Taschenbuch der Elektrotechnik: Grundlagen und Elektronik, Deutsch Harri GmbH, 2004 பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 3-8171-1734-5.
Liou, Juin J.; Ortiz-Conde, Adelmo; García-Sánchez, F. Analysis and Design of MOSFETs, Springer, 1998 பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-412-14601-0.
Liu, Mingliang (2006), Demystifying Switched Capacitor Circuits, Newnes, பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-7506-7907-7
McComb, Gordon Gordon McComb's gadgeteer's goldmine!, McGraw-Hill Professional, 1990 பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-8306-3360-X.
Mehra, J; Rechenberg, H The Historical Development of Quantum Theory, Springer, 2001 பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-387-95179-2.
Millman, Jacob; Halkias, Christos C. Integrated Electronics, McGraw-Hill Kogakusha, 1972 பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-07-042315-6.
Peluso, Vincenzo; Steyaert, Michiel; Sansen, Willy M. C. Design of Low-voltage Low-power CMOS Delta-Sigma A/D Converters, Springer, 1999 பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-7923-8417-2.
Ryder, J. D. (1970), Electronic Fundamentals & Applications, Pitman Publishing, பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-273-31491-2
Wharton, W.; Howorth, D. Principles of Television Reception, Pitman Publishing, 1971 பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-273-36103-1.
Yuan, Fei CMOS Circuits for Passive Wireless Microsystems, Springer, 2010 பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 1-4419-7679-5.
Zumbahlen, Hank Linear Circuit Design Handbook, Newnes, 2008 பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-7506-8703-7.

முதன்மை வாயில்கள்

↑ Villard, P. (1901), "Transformateur à haut voltage. A survolteur cathodique" [High-voltage transformer. Cathodic voltage booster], Journal de Physique Théorique et Appliquée, 4th series (in French), 10: 28–32, எண்ணிம ஆவணச் சுட்டி:10.1051/jphystap:019010010002801{{citation}}: CS1 maint: unrecognized language (link). Villard's voltage booster appears in Fig. 1 on p. 31.
↑ Greinacher, H. (1914), "Das Ionometer und seine Verwendung zur Messung von Radium- und Röntgenstrahlen" [The ionometer and its application to the measurement of radium- and Röntgen rays], Physikalische Zeitschrift (in German), 15: 410–415{{citation}}: CS1 maint: unrecognized language (link). Greinacher's voltage doubler appears in Fig. 4 on p. 412. He used chemical (electrolytic) rectifiers, which are denoted "Z" (Zellen, cells).
↑ Greinacher, H. (1921), "Über eine Methode, Wechselstrom mittels elektrischer Ventile und Kondensatoren in hochgespannten Gleichstrom umzuwandeln" [On a method to transform a.c. current via electrical diodes and capacitors into high-voltage d.c. current], Zeitschrift für Physik (in German), 4 (2): 195–205, எண்ணிம ஆவணச் சுட்டி:10.1007/bf01328615{{citation}}: CS1 maint: unrecognized language (link)

[2] Kind & Feser 2001, ப. 28

[textbooks-3] 
Earl Gates (2011). Introduction to Electronics. Cengage Learning. pp. 283–284. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 1-111-12853-7.

James F. Cox (2002). Fundamentals of Linear Electronics: Integrated and Discrete. Cengage Learning. pp. 42–43. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-7668-3018-7.

Robert Diffenderfer (2005). Electronic Devices: Systems and Applications. Cengage Learning. p. 135. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 1-4018-3514-7.

[3] Earl Gates (2011). Introduction to Electronics. Cengage Learning. pp. 283–284. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 1-111-12853-7.

[4] James F. Cox (2002). Fundamentals of Linear Electronics: Integrated and Discrete. Cengage Learning. pp. 42–43. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-7668-3018-7.

[5] Robert Diffenderfer (2005). Electronic Devices: Systems and Applications. Cengage Learning. p. 135. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 1-4018-3514-7.

[5] Mehra, p. 284

[7] Kind & Feser 2001, ப. 29

[1] Villard, P. (1901), "Transformateur à haut voltage. A survolteur cathodique" [High-voltage transformer. Cathodic voltage booster], Journal de Physique Théorique et Appliquée, 4th series (in French), 10: 28–32, எண்ணிம ஆவணச் சுட்டி:10.1051/jphystap:019010010002801{{citation}}: CS1 maint: unrecognized language (link). Villard's voltage booster appears in Fig. 1 on p. 31.

[4] Greinacher, H. (1914), "Das Ionometer und seine Verwendung zur Messung von Radium- und Röntgenstrahlen" [The ionometer and its application to the measurement of radium- and Röntgen rays], Physikalische Zeitschrift (in German), 15: 410–415{{citation}}: CS1 maint: unrecognized language (link). Greinacher's voltage doubler appears in Fig. 4 on p. 412. He used chemical (electrolytic) rectifiers, which are denoted "Z" (Zellen, cells).

[6] Greinacher, H. (1921), "Über eine Methode, Wechselstrom mittels elektrischer Ventile und Kondensatoren in hochgespannten Gleichstrom umzuwandeln" [On a method to transform a.c. current via electrical diodes and capacitors into high-voltage d.c. current], Zeitschrift für Physik (in German), 4 (2): 195–205, எண்ணிம ஆவணச் சுட்டி:10.1007/bf01328615{{citation}}: CS1 maint: unrecognized language (link)

[p 1]

[1]

[2]

[p 2]

[3]

[p 3]

[4]