ভার্চুয়াল গ্রাউন্ড

ইলেকট্রন বিজ্ঞানএ, ভার্চুয়াল গ্রাউন্ড অথবা কৃত্রিম ভূসংযোগ হচ্ছে বর্তনীর এমন কোনো নোড, যাকে সরাসরি রেফারেন্স বিভবে যুক্ত না করেই একটি স্থির রেফারেন্স বিভবে রাখা হয়। কিছু ক্ষেত্রে রেফারেন্স বিভবকে ভূপৃষ্ঠের সাথে একই ধরা হয়, এবং সেক্ষেত্রে ওই নোডকে বলা হয় "গ্রাউন্ড"/"আর্থ"।

কৃত্রিম ভূসংযোগ ধারণা ব্যবহার করে অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারের বর্তনী বিশ্লেষণ সহজেই করা যায়। এছাড়াও এমন বেশ কিছু ব্যবহারিক বর্তনীকে বিশ্লেষণ করা যায়, যেগুলো প্রথাগত নিয়মে করা দুঃসাধ্য হত।

বর্তনী তত্ত্বে নোডএর যেকোনো কারেন্ট বা ভোল্টেজ মান থাকে, কিন্তু কৃত্রিম ভূসংযোগের বাস্তবিক প্রয়োগক্ষেত্রে কারেন্ট সামলানোর ক্ষমতা সীমিত মাত্রায় রাখা হয়, এবং একটি অশূন্য ইম্পিড্যান্স যুক্ত রাখা হয় যার বাস্তব ক্ষেত্রে বিভিন্ন পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া থাকে।

গঠন

দুটি রোধের মাধ্যমে একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার ব্যবহার করে কৃত্রিম ভূসংযোগ নোড তৈরি করা যায়। যদি দুটি বিভব উৎস দুইটি রোধের মাধ্যমে শ্রেণিতে সংযুক্ত থাকে, তবে দেখানো যায় যে তাদের মধ্যবিন্দু একটি কৃত্রিম ভূসংযোগ হবে যদি

${\frac {V_{\text{out}}}{V_{\text{in}}}}=-{\frac {R_{\text{f}}}{R_{\text{in}}}}$

অপ-এম্প ইনভার্টিং এমপ্লিফায়ার

সক্রিয় ভার্চুয়াল গ্রাউন্ড বর্তনীকে অনেক সময় রেইল স্প্লিটার বলা হয়ে থাকে। এরূপ বর্তনীতে একটি অপ-এম্প অথবা অন্য কোনো বর্তনী উপাদান ব্যবহার করা হয় যার গেইন রয়েছে। যেহেতু অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারের অনেক বেশি ওপেন লুপ গেইন থাকে, ফিডব্যাক নেটওয়ার্ক প্রয়োগ করলে এর ইনপুটদ্বয়ের মধ্যে বিভব পার্থক্য শূন্যের কাছাকাছি হয়। এর মানে, (ফিডব্যাক নেটওয়ার্কের মাধ্যমে) আউটপুটে যথেষ্ট পরিমাণ ইনভার্টিং ইনপুট পাওয়া যায়, যার ফলে ইনপুটদ্বয়ের মধ্যে বিভব পার্থক্য মাইক্রোভোল্টে নেমে আসে। আরো ভালোভাবে বললে, এমপ্লিফায়ারের আউটপুট ভোল্টেজের মান প্রায় $-{\frac {R_{f}}{R_{in}}}V_{in}$ এর সমান হয়। কাজেই যতক্ষণ এমপ্লিফায়ারটি এর লিনিয়ার রিজিওনে অপারেট করছে (আউটপুট সম্পৃক্ত নয়, অপএম্পের সীমানার মধ্যে কম্পাঙ্ক থাকবে), ইনভার্টিং ইনপুট টার্মিনালের ভোল্টেজ প্রকৃত ভূসংযোগের সাপেক্ষে ধ্রুবক থাকে, এবং আউটপুটের সাথে সংযুক্ত লোডের উপর নির্ভর করেনা। এই বৈশিষ্ট্যের মাধ্যমে "কৃত্রিম ভূসংযোগ"কে চিহ্নিত করা যায়।

প্রয়োগ

বিভব একটি পার্থক্যসূচক পরিমাণ, যা দুটি বিন্দুর মাঝে নির্ণীত হয়। শুধুমাত্র একটি বিন্দুর বিভব মাপার জন্যে দ্বিতীয় বিন্দুকে একটি রেফারেন্স বিন্দুর গ্রাউন্ড সাথে যুক্ত রাখতে হয়। সাধারণত পাওয়ার সাপ্লাই টার্মিনাল স্থির গ্রাউন্ড হিসাবে ব্যবহৃত হয়। আর যৌগিক পাওয়ার সোর্সের অভ্যন্তরীণ বিন্দুগুলো ব্যবহার করতে পারলে তাদেরকেও প্রকৃত গ্রাউন্ড ধরা হয়। যদি কোনো ব্যবহারযোগ্য সোর্স অভ্যন্তরীণ বিন্দু না থাকে। তবে বাহ্যিক বর্তনী বিন্দুতে সোর্স টার্মিনালের সাপেক্ষে স্থির বিভব রেখেও বানানো কৃত্রিম ভূসংযোগ হিসাবে ব্যবহার করা যায়। এমন কোনো বিন্দুর অবশ্যই স্থির বিভব মান থাকতে হবে, যা লোড যুক্ত করলেও পরিবর্তিত হয়না।

আরও দেখুন

• Voltage-to-current converter and Current-to-voltage converter show some typical virtual ground applications
• Miller theorem applications

বহিঃসংযোগ

• Create a Virtual Ground with the LT1118-2.5 Sink/Source Voltage Regulator
• Rail Splitter, from Abraham Lincoln to Virtual Ground Application note on creating an artificial virtual ground as a reference voltage.
• Creating a Virtual Power Supply Ground
• Inverting configuration ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ১০ আগস্ট ২০০৭ তারিখে shows the application of the virtual ground concept in an inverting amplifier
• Virtual ground for an inductor of high potential.