ऑपरेशनल एम्पलीफायर म्हणजे काय?

रेडिओ इलेक्ट्रॉनिक्स आणि मायक्रोक्रिक्युट्रीमध्ये, ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर (ऑप-एम्प) मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. यात सिग्नल प्रवर्धनासाठी उत्कृष्ट तांत्रिक वैशिष्ट्ये (TX) आहेत. OS ची व्याप्ती समजून घेण्यासाठी, तुम्हाला त्याचे ऑपरेशनचे तत्त्व, कनेक्शन आकृती आणि मुख्य TX माहित असणे आवश्यक आहे.

ऑपरेशनल एम्पलीफायर म्हणजे काय

OU - एक एकीकृत सर्किट (IC), ज्याचा मुख्य उद्देश थेट प्रवाहाचे मूल्य वाढवणे आहे. त्यात फक्त एक आउटपुट आहे, ज्याला डिफरेंशियल म्हणतात. या आउटपुटमध्ये उच्च सिग्नल प्रवर्धक घटक (Ky) आहे. Op-amps मुख्यत्वे नकारात्मक फीडबॅक (NFB) सह सर्किट्सच्या बांधकामात वापरले जातात, जे मुख्य लाभ TX सह, मूळ सर्किटचे Ku निर्धारित करते. Op-amps केवळ वैयक्तिक IC च्या स्वरूपातच नव्हे तर जटिल उपकरणांच्या विविध ब्लॉक्समध्ये देखील वापरले जातात.

op-amp मध्ये 2 इनपुट आणि 1 आउटपुट आहे आणि पॉवर सोर्स (IP) कनेक्ट करण्यासाठी आउटपुट देखील आहेत. ऑपरेशनल एम्पलीफायरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत सोपे आहे. आधार म्हणून 2 नियम घेतले आहेत.नियम OS मध्ये होणार्‍या IC ऑपरेशनच्या सोप्या प्रक्रियेचे वर्णन करतात आणि IC कसे कार्य करते हे डमींना देखील स्पष्ट आहे. आउटपुटवर, व्होल्टेज फरक (U) 0 आहे आणि op-amp इनपुट जवळजवळ कोणतेही वर्तमान (I) काढत नाही. एका इनपुटला नॉन-इनव्हर्टिंग (V+) आणि दुसऱ्याला इनव्हर्टिंग (V-) म्हणतात. याव्यतिरिक्त, op-amp इनपुटमध्ये उच्च प्रतिकार (R) असतो आणि जवळजवळ कोणतेही I वापरत नाही.

चिप इनपुटवरील U मूल्यांची तुलना करते आणि सिग्नल आउटपुट करते, ते पूर्व-विवर्धित करते. Ku OU चे उच्च मूल्य आहे, ते 1000000 पर्यंत पोहोचते. इनपुटवर कमी U लागू केल्यास, आउटपुटवर उर्जा स्त्रोत (Uip) च्या U समान मूल्य प्राप्त करणे शक्य आहे. इनपुट V+ वर U हे V- पेक्षा मोठे असल्यास, आउटपुट कमाल धनात्मक मूल्य असेल. इनव्हर्टिंग इनपुटच्या सकारात्मक U द्वारे समर्थित असताना, आउटपुटमध्ये जास्तीत जास्त नकारात्मक व्होल्टेज असेल.

ओएसच्या ऑपरेशनसाठी मुख्य आवश्यकता म्हणजे द्विध्रुवीय आयपीचा वापर. युनिपोलर आयपी वापरणे शक्य आहे, परंतु op-amp ची क्षमता अत्यंत मर्यादित आहे. जर तुम्ही बॅटरी वापरत असाल आणि तिची प्लस बाजू 0 म्हणून घेतली, तर मूल्ये मोजताना, तुम्हाला 1.5 V मिळेल. जर तुम्ही 2 बॅटरी घेतल्या आणि त्या मालिकेत जोडल्या, तर U जोडला जाईल, म्हणजे. डिव्हाइस 3 V दर्शवेल.

जर आपण बॅटरीचे ऋण टर्मिनल शून्य म्हणून घेतले, तर डिव्हाइस 3 V दर्शवेल. अन्यथा, जर आपण सकारात्मक टर्मिनल 0 म्हणून घेतले तर आपल्याला -3 V मिळेल. दोन बॅटरींमधील बिंदू शून्य म्हणून वापरताना, आपण एक आदिम द्विध्रुवीय IP मिळवा. जेव्हा तुम्ही सर्किटशी कनेक्ट करता तेव्हाच तुम्ही op-amp चे आरोग्य तपासू शकता.

आकृतीवरील प्रकार आणि चिन्हे

इलेक्ट्रिकल सर्किटरीच्या विकासासह, ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्स सतत सुधारित केले जात आहेत आणि नवीन मॉडेल दिसतात.

अर्जानुसार वर्गीकरण:

1. औद्योगिक हा स्वस्त पर्याय आहे.
2. अचूकता (अचूक मोजमाप उपकरणे).
3. इलेक्ट्रोमेट्रिक (Iin चे लहान मूल्य).
4. मायक्रो पॉवर (लहान I पॉवरचा वापर).
5. प्रोग्राम करण्यायोग्य (प्रवाह I बाह्य वापरून सेट केले जातात).
6. शक्तिशाली किंवा उच्च-वर्तमान (ग्राहकांना I चे मोठे मूल्य देणे).
7. लो-व्होल्टेज (U<3 V वर चालते).
8. उच्च व्होल्टेज (उच्च U मूल्यांसाठी डिझाइन केलेले).
9. जलद प्रतिसाद (उच्च स्ल्यू रेट आणि वाढण्याची वारंवारता).
10. कमी आवाज पातळीसह.
11. सोनिक प्रकार (लो हार्मोनिक्स).
12. द्विध्रुवीय आणि एकध्रुवीय प्रकारच्या विद्युत पुरवठ्यासाठी.
13. फरक (उच्च आवाजात कमी U मोजण्यास सक्षम). shunts मध्ये वापरले.
14. तयार प्रकारचे कॅस्केड वाढवणे.
15. विशेषीकृत.

इनपुट सिग्नलनुसार, op amps 2 प्रकारांमध्ये विभागले गेले आहेत:

1. 2 प्रवेशद्वारांसह.
2. 3 इनपुटसह. कार्यक्षमता विस्तृत करण्यासाठी 3 इनपुट वापरले जाते. अंतर्गत OOS आहे.

ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर सर्किट खूप क्लिष्ट आहे, आणि ते तयार करण्यात काहीच अर्थ नाही आणि रेडिओ हौशीला फक्त योग्य ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर स्विचिंग सर्किट माहित असणे आवश्यक आहे, परंतु यासाठी एखाद्याने त्याच्या निष्कर्षांचे डीकोडिंग समजून घेतले पाहिजे.

आयसीच्या निष्कर्षांचे मुख्य पदनाम:

1. V+ एक नॉन-इनव्हर्टिंग इनपुट आहे.
2. V- - इनव्हर्टिंग इनपुट.
3. Vout - आउटपुट. वि + (Vdd, Vcc, Vcc +) - IP चे सकारात्मक टर्मिनल.
4. वि- (Vss, Vee, Vcc-) - वजा IP.

जवळजवळ कोणत्याही op-amp मध्ये 5 निष्कर्ष आहेत. तथापि, काही जातींमध्ये V- ची कमतरता असू शकते. असे मॉडेल आहेत ज्यात अतिरिक्त निष्कर्ष आहेत जे op-amp ची क्षमता विस्तृत करतात.

वीज पुरवठ्यासाठी निष्कर्ष चिन्हांकित करणे आवश्यक नाही, कारण. यामुळे आकृतीची वाचनीयता वाढते. आयपीच्या पॉझिटिव्ह टर्मिनल किंवा पोलमधून पॉवर आउटपुट सर्किटच्या शीर्षस्थानी स्थित आहे.

मुख्य वैशिष्ट्ये

Op-amps, इतर रेडिओ घटकांप्रमाणे, TX असतात, जे प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकतात:

1. प्रवर्धक.
2. इनपुट.
3. शनिवार व रविवार.
4. ऊर्जा.
5. वाहून नेणे.
6. वारंवारता.
7. कामगिरी

लाभ हे op amp चे मुख्य वैशिष्ट्य आहे. हे इनपुटच्या आउटपुट सिग्नलच्या गुणोत्तराने दर्शविले जाते. याला अॅम्प्लिट्यूड किंवा ट्रान्सफर टीएक्स असेही म्हणतात, जे अवलंबित्व आलेखांच्या स्वरूपात सादर केले जाते. इनपुटमध्ये op-amp च्या इनपुटसाठी सर्व मूल्ये समाविष्ट आहेत: Rin, बायस करंट्स (Ism) आणि शिफ्ट (Iin), ड्रिफ्ट आणि कमाल इनपुट भिन्नता U (Udifmax).
आयसीएमचा वापर इनपुटवर ऑप-एम्प ऑपरेट करण्यासाठी केला जातो. op-amp च्या इनपुट स्टेजच्या ऑपरेशनसाठी Iin आवश्यक आहे. Iin शिफ्ट - op-amp च्या 2 इनपुट सेमीकंडक्टरसाठी फरक Icm.

सर्किट्सच्या बांधकामादरम्यान, प्रतिरोधकांना जोडताना हे I विचारात घेतले पाहिजे. जर Iin विचारात घेतले नाही, तर यामुळे विभेदक U तयार होऊ शकतो, ज्यामुळे op-amp चे चुकीचे ऑपरेशन होईल.
Udifmax - U, जे op-amp च्या इनपुट दरम्यान दिले जाते. त्याचे मूल्य विभेदक कॅस्केडच्या अर्धसंवाहकांना होणारे नुकसान वगळण्याचे वैशिष्ट्य दर्शवते.

ऑप-एम्पच्या इनपुटमधील विश्वसनीय संरक्षणासाठी, 2 डायोड आणि एक झेनर डायोड अँटी-पॅरललमध्ये जोडलेले आहेत. विभेदक इनपुट R हे दोन इनपुटमधील R द्वारे वैशिष्ट्यीकृत केले जाते आणि सामान्य मोड इनपुट R हे op amp च्या 2 इनपुट आणि ग्राउंड (ग्राउंड) मधील मूल्य आहे. op amp च्या आउटपुट पॅरामीटर्समध्ये आउटपुट R (Rout), कमाल आउटपुट U, आणि I यांचा समावेश होतो. चांगल्या लाभ वैशिष्ट्यांसाठी राउट पॅरामीटर मूल्याने लहान असावे.

एक लहान राउट साध्य करण्यासाठी, तुम्हाला एमिटर फॉलोअर वापरण्याची आवश्यकता आहे. कलेक्टर I सह आयआउट बदलले आहे.एनर्जी टीएक्सचा अंदाज ओएस वापरत असलेल्या कमाल पॉवरद्वारे केला जातो. ऑप-एम्पच्या चुकीच्या ऑपरेशनचे कारण म्हणजे डिफरेंशियल एम्पलीफायर स्टेजच्या सेमीकंडक्टरच्या टीएक्सचा प्रसार, जो तापमान निर्देशकांवर (तापमान वाहून नेणे) अवलंबून असतो. op-amp चे वारंवारता पॅरामीटर्स मुख्य आहेत. ते हार्मोनिक आणि आवेग सिग्नल (वेग) च्या प्रवर्धनामध्ये योगदान देतात.

सामान्य आणि विशेष स्वरूपाच्या IC op-amp मध्ये, उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नलची निर्मिती रोखण्यासाठी कॅपेसिटर समाविष्ट केला जातो. कमी मूल्य असलेल्या फ्रिक्वेन्सीवर, सर्किट्समध्ये फीडबॅक (OS) शिवाय मोठा K गुणांक असतो. ओएस नॉन-इनव्हर्टिंग कनेक्शन वापरते. याव्यतिरिक्त, काही प्रकरणांमध्ये, उदाहरणार्थ, इनव्हर्टिंग एम्पलीफायरच्या निर्मितीमध्ये, ओएस वापरला जात नाही. याव्यतिरिक्त, op-amp मध्ये डायनॅमिक वैशिष्ट्ये आहेत:

1. Slew दर Uout (SN Uout).
2. सेटलिंग टाइम Uout (जंप U वर op-amp प्रतिसाद).

जिथे लागू

ऑप-एम्प सर्किट्सचे 2 प्रकार आहेत, जे ते कनेक्ट करण्याच्या पद्धतीमध्ये भिन्न आहेत. OU ची मुख्य कमतरता कु ची विसंगती आहे, जी ऑपरेशनच्या मोडवर अवलंबून असते. ऍप्लिकेशनचे मुख्य क्षेत्र अॅम्प्लीफायर्स आहेत: इनव्हर्टिंग (आययू) आणि नॉन-इनव्हर्टिंग (एनआयओ). एनआरयू सर्किटमध्ये, कु बाय यू रेझिस्टरद्वारे सेट केले जाते (सिग्नल इनपुटवर लागू करणे आवश्यक आहे). OU मध्ये अनुक्रमिक प्रकारचा OOS असतो. हे कनेक्शन प्रतिरोधकांपैकी एकावर केले जाते. हे फक्त V- वर दिले जाते.

DUT मध्ये, सिग्नल फेज शिफ्ट केले जातात. आउटपुट नकारात्मक व्होल्टेजचे चिन्ह बदलण्यासाठी, U वर समांतर अभिप्राय आवश्यक आहे. इनपुट, जे नॉन-इनव्हर्टिंग आहे, ते ग्राउंड केलेले असणे आवश्यक आहे. इनपुट सिग्नल इनव्हर्टिंग इनपुटला रेझिस्टरद्वारे दिले जाते.नॉन-इनव्हर्टिंग इनपुट जमिनीवर गेल्यास, op amp च्या इनपुटमधील U फरक 0 आहे.

तुम्ही OS वापरणारी उपकरणे निवडू शकता:

1. प्रीअम्प्लिफायर्स.
2. ऑडिओ आणि व्हिडिओ वारंवारता सिग्नलचे अॅम्प्लीफायर.
3. यू तुलना करणारे.
4. डिफॅम्प्लिफायर्स.
5. भेद करणारे.
6. इंटिग्रेटर्स.
7. फिल्टर घटक.
8. रेक्टिफायर्स (आउटपुट पॅरामीटर्सची वाढलेली अचूकता).
9. स्टॅबिलायझर्स U आणि I.
10. कॅल्क्युलेटर अॅनालॉग प्रकार.
11. एडीसी (एनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टर).
12. DAC (डिजिटल-टू-एनालॉग कन्व्हर्टर).
13. विविध सिग्नल व्युत्पन्न करण्यासाठी उपकरणे.
14. संगणक तंत्रज्ञान.

ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्स आणि त्यांचा अनुप्रयोग विविध उपकरणांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरला जातो.

तत्सम लेख: