PULSES, WAVES, SIGNALS AND NOISE

ඉලෙක්ට්‍රොනික්වල ඔබ්බට හැදෑරීමට මූලික පුනරීක්ෂණ ගැන අවබෝදයක් තිබීම එතාම වැදගත් වනවා. එසේනම් මූලික පුනරීක්ෂණවල  එක් පැතිකඩක් වන ඉලෙක්ට්‍රෝන වල හැසිරීම හා පාලනය ගැන කතා කරමු.

ඉලෙක්ට්‍රොනික් කියන්නෙ ඉලෙක්ට්‍රෝන වල හැසිරීම හා ඒවයේ බලපෑම්  ගැන ඉගෙන ගැනීමයි. ඉලෙක්ට්‍රෝන වල හැසිරීම ගැන කතා කිරීමේදී අපගේ මතකයට නැගෙන්නේ ධාරාව හා විභවයයි.

ධාරාව හා විභව ආකාර දෙකකි එනම් සරල  ධාරා(DC) හා ප්‍රත්‍යාවර්ත(AC) ධාරායි.

සරල ධාරාව (Direct currents)

සරල ධාරා කියද්දිම ඔබට තේරෙනවා ඇති  මෙය  සරලබව, උවු මෙම සරල ධාරා සැම විටම වගේ තමාගේ ඉලෙක්ට්‍රෝන චලනයන් සිදු කරන්නේ එක් පසකට පමනයි .ඒ හෙයින් මෙයට මේ නම ලැබෙන්නත් ඇති.ඉලෙක්ට්‍රොනික් ශ්‍රේස්ත්‍රයේ වැඩි වශයෙන් යොදාගනු ලබන්නේ මෙම ධාරාවයි. 

වියලි හෝ තෙත් කෝෂ මගින් සරලධාරාවක් ලබාගත හැකි අතර ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාවකින් මෙය ලබා ගන්නේනම් ඒ සදාහා වෙනම පරිපථයක් යොදාගත යුතු වේ.

ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාව (Alternating Current)

ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාව සැමවිටම එක් සොරෑපයක නොපවතී. රිත්මයක්ට හෝ අවිදිමත්ව ධාරාව ගලා යයි. මෙහි ඉලෙක්ට්‍රෝන චලනය දෙපසටම සිදුවන අතර මෙම චලනය විදිමත් හෝ අවිදිමත් ලෙස දෙපසට චලනය වේ.

මෙමගින් නිපදවෙන බොහෝමයක්  තරංග කාලානුරූපීව යම් ඒකාකාර හැඩයක් ගනී. මෙම රෑපයෙන්ද දැක්වෙන්නේ එවැනි තරංගයකි.(wave) මෙම තංගය සයින් තරංග (sine wave) ලෙස හදුන්වයි.


අප සයින් තරංගය පිලිබඳ ටිකක්  වැඩිදුරට කතා කරමු.

            f  තරංග සංඛ්‍යාතයයි (frequency)
                             
                               

නැතහොත් තප්පරයකදී සිදුවනු ලබන සම්පූරණ චක්‍රවල ස්ංඛ්‍යාවයි. මෙයට උදාහරණයක් නම් අපගේ නිවසට පැමිනෙන විදුලි ධාරව යි. මෙම ධාරාවේද  තප්පරයකට තරංග අයාම 50 ත් 60 අතර ප්‍රමානයක් ඇත.ඒ නිසා තමයි විදුලි මනුවෙ 50Hz - 60Hz කියල ගහල තියෙන්නෙ.

සයින් තරංගය පහත සමීකරණ මගින් නිරෑපණය කල හැක.

                   

 තරංග සඳහා පරමිතික (wave form parameters)

• peak value (Amplitude)                                                                                                sine wave එකක්උපරිම ධන හෝ ඝaණ අගයක් වේ.sine wave එකට මෙමෙ අගය මහුන් 2ක අතර දුරෙන්(peak to peak value) හරි අඩකි.

• root - Mean - square (rms) වර්ග මධ්‍යන්‍යය මුල අගය                                                      ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාවක හෝ විභව අගයක නිරන්තරයෙන්ම් වෙනස් වන නිසා මෙම rms අගය භාවිතා කරනු ලබයි.

• Average Value(මධ්‍යකඅගය) 

                                                   V.avg  =  Vrm,s/1.1

  සංඥා (signal)

සංඥාවක් කියන්නෙ තරංගයක් කාල පරාසයක් තුලදී  තොරතුරක් බවට පරිවර්තනය වීමයි. තරංග කලාපයක් නිපදවන ක්‍රියාවලියට කියන්නෙ මුර්ජනය(modulation) කියලයි. සංඥාවකට හැකියාවක් තියෙනවා AC ,DC හෝ  AC වලට පුලුවන් DC Level එකක් මතයාමට. සංඥා නිපදවන සරල පරිපථයක් ගැන බලමු.

මෙම සරල පරිපථය ගොඩක් ප්‍රයෝජනවත් මොකද කියනවනම් මෙයට හැකියාව තියනවා ස්විචය තද කිරීම මහින්  සැලසුම්සහගත ලෙස තොරතුරක් බල්බයේ දැල්වීම මගින් නිරෑපනය කරන්න.

ඔයාල මේ ඉහල රෑපසටහන මගින් දැක්කෙ සංඛ්‍යාන්ක (digital) ක්‍රමයට ඒ කියන්නෙ DC යොදාගෙන නිපදවන සංඥාවක්, දැන් අප පහල රෑපය මගින් ප්‍රතිසම (analog) තරංගයක් නිපදවන ආකාරය බලමු.

මෙම ඇටවුම කා අතරත් ජනප්‍රිය එකක් මෙහි අප ලබාදෙන කම්පන ශබ්ද තරංග ටින් එක මගින් වර්ධනය කර නූල මගින් කම්පනය ගලා යයි. මේ විදිහට තමා ප්‍රතිසම සංඥාවක්ද ගාලාගෙන යන්නෙ මෙය එයට කදිම උදාහරනයක්. 

ඉලෙක්ට්‍රොනික ශේෂ්ත්‍රයේ  සංඥා හොවමාරැව මේසේ සිදුවන අතර මේ පිලිබද තවදුරටත් ඉදිරි ලිපිමගින් කතාකරන්න බලාපොරොත්තු වනවා. ඒත් මෙම සංඥා(signal) ගැන කතාකරත්දි අමතක මරන්න බැරි කිහිපයක් තියනව එසේනම් අප ඒ පිළිබඳව ද අවබෝදයක් ලබාගමු.

  pulses 

pulses වලට ගැලපෙන සිංහල තේරැමක් නැති තරම් ය.කොහොම නමුත් ගැස්මක් කියලනම් කියන්න පුලුවන්. ඇත්තටම pulses එකක් කියන්නෙ ධාරව ගලා යාමේදී ධාරාවේ කාලයත් සමඟ සිදු වෙන්නාවු අඩු වැඩි වීම්‍ යි.  හොද pulses එකක් තියන ලක්ෂණයක් නම් ෂනික නැගීමක් හා බැසීමක් වගේම නියම හැඩයක් තිබීමය.මොකද කියනවා නම් මේ පල්ස් අපට තප්පරයකදී මිලියන සංකයාවක් නිපදවා ගතයුතු නිසායි. බෝහෝ හියින් pulses පිළිබඳව කතාකර්න්නේ සංඛ්‍යංක තාක්ෂණය (digital technology)ගැන කතා කරතිදීයි.

wave 

wave එකක්ක් කියන්නෙ කාලානුරූපීව ධාරාව හා විභවය ඉහල පහල යාමයි. wave  එකක ධ්‍රවනි ගුනයක් අඩංගුව ඇති අතර wave ධන(+) හා ඝaණ(-) ආකාර දෙකෙන්ම පිහිටයි එවැනි ප්‍රචලිත wave  කිහිපයක් පහත ලබාදී ඇත.

Noise

සෑම ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගයක්ම වගේ කුඩාහෝ ධාරාවක් නිපදවනවා.මේ වගේ අනවශ්‍ය ලෙස නිපදවනු ලබන ධාරාව Noise කියල හදුන්වනු ලබනවා.Noise එකක්ට පුලුවන් ඉලෙක්ට්‍රෝන ධාරා නිපදවන්න මෙලෙස ඉලෙක්ට්‍රෝන ධාරා නිපදවීමට විද්යුත්චුම්බක තරංග ,අකුණු ,මෝටර්රථ ශබ්ද , මෝටර් , බලශක්ති ප්‍රවාහක වැනි දේවල් වලට හැකි වී තිබෙනවා. Noise එකක් සැම විටම ඒකාකාර බවින් මිදී කලබල කාරී ලෙස ගමන් කරනවා. ඒනිසා මෙය අපට හදුනා ගැනීමටද පහසු වෙනවා. අපි බලමු මේ Noise කොහොමද ඇති වෙන්නෙ නැතිවෙන්නෙ කියල 

                                     ............................ස්තූතියි................................