Common source
الیکٹرانکس میں، کامن سورس ایمپلیفائر تین بنیادی سنگل اسٹیج فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر (ایف ای ٹی) ایمپلیفائر ٹوپولوجیز میں سے ایک ہے، جو عام طور پر وولٹیج یا ٹرانس کنڈکٹنس ایمپلیفائر کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ یہ بتانے کا سب سے آسان طریقہ کہ آیا ایف ای ٹی کامن سورس، کامن ڈرین، یا کامن گیٹ ہے، یہ جانچنا ہے کہ سگنل کہاں داخل ہوتا ہے اور کہاں سے نکلتا ہے۔ بقیہ ٹرمینل وہ ہے جسے "کامن" کہا جاتا ہے۔ اس مثال میں، سگنل گیٹ میں داخل ہوتا ہے، اور ڈرین سے باہر نکلتا ہے۔ واحد ٹرمینل ماخذ باقی ہے۔ یہ ایک کامن سورس ایف ای ٹی سرکٹ ہے۔ ینالاگس بائی پولر جنکشن ٹرانجسٹر سرکٹ کو ٹرانس کنڈکٹنس ایمپلیفائر یا وولٹیج ایمپلیفائر کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔ (امپلیفائرز کی درجہ بندی دیکھیں)۔ ٹرانس کنڈکٹنس ایمپلیفائر کے طور پر، ان پٹ وولٹیج کو لوڈ میں جانے والے کرنٹ کو ماڈیول کرنے کے طور پر دیکھا جاتا ہے۔ وولٹیج ایمپلیفائر کے طور پر، ان پٹ وولٹیج ایف ای ٹی کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کو ماڈیول کرتا ہے، اوہم کے قانون کے مطابق آؤٹ پٹ مزاحمت میں وولٹیج کو تبدیل کرتا ہے۔ تاہم، ایف ای ٹی ڈیوائس کی آؤٹ پٹ مزاحمت عام طور پر معقول ٹرانس کنڈکٹنس ایمپلیفائر (مثالی طور پر لامحدود) کے لیے اتنی زیادہ نہیں ہوتی، اور نہ ہی مہذب وولٹیج ایمپلیفائر (مثالی طور پر صفر) کے لیے اتنی کم ہوتی ہے۔ جیسا کہ فارمولے میں نیچے دیکھا گیا ہے، وولٹیج کا فائدہ بوجھ کی مزاحمت پر منحصر ہے، لہذا اس کا اطلاق کم مزاحمت والے آلات، جیسے اسپیکر (8 اوھم کی مزاحمت رکھنے والے) کو چلانے کے لیے نہیں کیا جا سکتا۔ ایک اور بڑی خرابی یمپلیفائر کا محدود ہائی فریکوئنسی رسپانس ہے۔ لہذا، عملی طور پر آؤٹ پٹ کو زیادہ سازگار آؤٹ پٹ اور فریکوئنسی خصوصیات حاصل کرنے کے لیے اکثر یا تو وولٹیج فالوور (کامن ڈرین یا سی ڈی اسٹیج)، یا کرنٹ فالوور (کامن گیٹ یا سی جی اسٹیج) کے ذریعے منتقل کیا جاتا ہے۔ سی ایس-سی جی امتزاج کو کاسکوڈ ایمپلیفائر کہا جاتا ہے۔ خصوصیات کم تعدد پر اور ایک آسان ہائبرڈ-پی آئی ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے (جہاں چینل کی لمبائی کے ماڈیولیشن کی وجہ سے آؤٹ پٹ مزاحمت پر غور نہیں کیا جاتا ہے)، درج ذیل بند لوپ چھوٹے سگنل کی خصوصیات حاصل کی جا سکتی ہیں۔ ملر اثر کے نتیجے میں اعلی صلاحیت کی وجہ سے کامن سورس ایمپلیفائر کی بینڈوتھ بینڈوتھ کم ہوتی ہے۔ گیٹ ڈرین کیپسیٹنس کو مؤثر طریقے سے عنصر سے ضرب دی جاتی ہے، اس طرح کل ان پٹ کیپسیٹنس میں اضافہ ہوتا ہے اور مجموعی بینڈوتھ کو کم کرتا ہے۔ شکل 3 ایک فعال بوجھ کے ساتھ ایک MOSFET کامن سورس ایمپلیفائر دکھاتا ہے۔ شکل 4 متعلقہ چھوٹے سگنل سرکٹ کو ظاہر کرتا ہے جب آؤٹ پٹ نوڈ پر لوڈ ریزسٹر آر ایل شامل کیا جاتا ہے اور ان پٹ نوڈ پر اپلائیڈ وولٹیج وی اے اور سیریز ریزسٹنس آر اے کا تھیونین ڈرائیور شامل کیا جاتا ہے۔ اس سرکٹ میں بینڈوتھ کی حد گیٹ اور ڈرین کے درمیان پرجیوی ٹرانجسٹر کیپسیٹنس سی جی ڈی کے جوڑے اور ماخذ آر اے کی سیریز مزاحمت سے پیدا ہوتی ہے۔ (دیگر پرجیوی قابلیت موجود ہیں، لیکن انہیں یہاں نظر انداز کیا جاتا ہے کیونکہ ان کا بینڈوڈتھ پر صرف ثانوی اثر پڑتا ہے۔) ملر تھیوریم کا استعمال کرتے ہوئے، شکل 4 کے سرکٹ کو شکل 5 میں تبدیل کر دیا گیا ہے، جو سرکٹ کے ان پٹ سائیڈ پر ملر کیپسیٹنس سی ایم کو ظاہر کرتا ہے۔ سی ایم کے سائز کا فیصلہ ملر کیپسیٹنس کے ذریعے شکل 5 کے ان پٹ سرکٹ میں کرنٹ کو برابر کرکے کیا جاتا ہے، جیسے کہ آئی ایم، جو کہ:، شکل 4 میں کیپسیٹر سی جی ڈی کے ذریعہ ان پٹ سے کھینچے گئے کرنٹ کے برابر ہے، یعنی جے جی سی جی ڈی وی جی ڈی۔ یہ دونوں کرنٹ ایک جیسے ہیں، جس کی وجہ سے دونوں سرکٹس کا ان پٹ طرز عمل ایک جیسا ہے، بشرطیکہ ملر کیپیسیٹنس اس کے ذریعہ دیا جائے: عام طور پر گین وی ڈی/وی جی کا تعدد انحصار تعدد کے لیے غیر اہم ہوتا ہے یہاں تک کہ یمپلیفائر کی کونے کی تعدد سے کچھ اوپر بھی، جس کا مطلب ہے کہ کم تعدد ہائبرڈ-پی آئی ماڈل وی ڈی/وی جی کا تعین کرنے کے لیے درست ہے۔ یہ تشخیص ملر کا تخمینہ ہے اور تخمینہ فراہم کرتا ہے (صرف شکل 5 میں کیپسیٹینس کو صفر پر سیٹ کریں):، لہذا ملر کیپسیٹینس ہے۔ بڑے آر ایل کے لیے گین جی ایم (آر او۔ آر ایل) بڑا ہوتا ہے، اس لیے یہاں تک کہ ایک چھوٹا پرجیوی کیپسیٹنس سی جی ڈی بھی یمپلیفائر کے فریکوئنسی رسپانس میں بڑا اثر ڈال سکتا ہے، اور اس اثر کا مقابلہ کرنے کے لیے بہت سی سرکٹ چالوں کا استعمال کیا جاتا ہے۔ ایک چال یہ ہے کہ کاسکوڈ سرکٹ بنانے کے لیے ایک کامن گیٹ (موجودہ پیروکار) مرحلہ شامل کیا جائے۔ موجودہ پیروکار مرحلہ کامن سورس مرحلے پر ایک بوجھ پیش کرتا ہے جو بہت چھوٹا ہوتا ہے، یعنی موجودہ پیروکار کی ان پٹ مزاحمت (RL ≈ 1/gm ≈ Vov/(2ID) ؛ مشترکہ گیٹ دیکھیں)۔ چھوٹا آر ایل سی ایم کو کم کرتا ہے۔ کامن ایمیٹر ایمپلیفائر پر مضمون اس مسئلے کے دیگر حل پر تبادلہ خیال کرتا ہے۔ شکل 5 پر واپس آتے ہوئے، گیٹ وولٹیج کا تعلق وولٹیج ڈویژن کے ذریعے ان پٹ سگنل سے اس طرح ہے: بینڈوڈتھ (جسے 3 ڈی بی فریکوئنسی بھی کہا جاتا ہے) وہ فریکوئنسی ہے جہاں سگنل اپنی کم فریکوئنسی ویلیو کے 1/تک گر جاتا ہے۔ (ڈیسیبل میں، ڈی بی () = 3.1 ڈی بی)۔ 1/تک کمی اس وقت ہوتی ہے جب ωCMRA = 1، ω کی اس قدر پر ان پٹ سگنل بناتا ہے (اس قدر کو ω3dB کہتے ہیں) vG = VA/(1 + j)۔ (1 + j) = کی شدت۔ نتیجے کے طور پر، 3 ڈی بی تعدد f3 ڈی بی = ω3 ڈی بی/(2π) یہ ہے: اگر تجزیہ میں پرجیوی گیٹ ٹو سورس کیپسیٹینس سی جی ایس کو شامل کیا گیا ہے، تو یہ صرف سی ایم کے متوازی ہے۔ نوٹ کریں کہ اگر ماخذ مزاحمت آر اے چھوٹا ہے تو ایف 3 ڈی بی بڑا ہو جاتا ہے، لہذا کیپسیٹنس کی ملر امپلیفیکیشن کا چھوٹے آر اے کے لیے بینڈوتھ پر بہت کم اثر پڑتا ہے۔ یہ مشاہدہ بینڈوتھ کو بڑھانے کے لیے ایک اور سرکٹ چال کا مشورہ دیتا ہے: ڈرائیور اور کامن سورس مرحلے کے درمیان ایک کامن ڈرین (وولٹیج فالوور) مرحلہ شامل کریں تاکہ مشترکہ ڈرائیور اور وولٹیج فالوور کی تھیونین مزاحمت اصل ڈرائیور کے آر اے سے کم ہو۔ شکل 2 میں سرکٹ کے آؤٹ پٹ سائیڈ کا معائنہ فائدہ vD/vG کے تعدد انحصار کو تلاش کرنے کے قابل بناتا ہے، یہ چیک فراہم کرتا ہے کہ ملر کیپسیٹنس کی کم تعدد تشخیص f3 dB سے بھی بڑی تعدد کے لیے کافی ہے۔ (سرکٹ کے آؤٹ پٹ سائیڈ کو کس طرح سنبھالا جاتا ہے یہ دیکھنے کے لیے پول کی تقسیم پر مضمون دیکھیں۔) ملر ایفیکٹ پول اسپلٹنگ کامن گیٹ کامن ڈرین کامن بیس کامن ایمیٹر کامن کلیکٹر حوالہ جات بیرونی لنکس کامن سورس ایمپلیفائر اسٹیج سنگل اسٹیج ٹرانجسٹر ایمپلیفائرز بھی دیکھیں۔