रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स और माइक्रोक्रिकिट्री में, परिचालन एम्पलीफायर (op-amp) का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसमें सिग्नल प्रवर्धन के लिए उत्कृष्ट तकनीकी विशेषताएं (TX) हैं। ओएस के दायरे को समझने के लिए, आपको इसके संचालन के सिद्धांत, कनेक्शन आरेख और मुख्य TX को जानना होगा।
एक परिचालन एम्पलीफायर क्या है
OU - एक एकीकृत सर्किट (IC), जिसका मुख्य उद्देश्य प्रत्यक्ष धारा के मूल्य को बढ़ाना है। इसका केवल एक ही आउटपुट होता है, जिसे डिफरेंशियल कहा जाता है। इस आउटपुट में एक उच्च सिग्नल एम्पलीफाइंग फैक्टर (Ky) है। Op-amps का उपयोग मुख्य रूप से नकारात्मक प्रतिक्रिया (NFB) वाले सर्किट के निर्माण में किया जाता है, जो कि मुख्य लाभ TX के साथ, मूल सर्किट के Ku को निर्धारित करता है। Op-amps का उपयोग न केवल व्यक्तिगत IC के रूप में, बल्कि जटिल उपकरणों के विभिन्न ब्लॉकों में भी किया जाता है।
op-amp में 2 इनपुट और 1 आउटपुट होता है, और इसमें पावर स्रोत (IP) को जोड़ने के लिए आउटपुट भी होते हैं। एक परिचालन एम्पलीफायर के संचालन का सिद्धांत सरल है। आधार के रूप में 2 नियम लिए गए हैं।नियम ओएस में होने वाली आईसी ऑपरेशन की सरल प्रक्रियाओं का वर्णन करते हैं, और आईसी कैसे काम करता है यह डमी के लिए भी स्पष्ट है। आउटपुट पर, वोल्टेज अंतर (U) 0 है, और op-amp इनपुट लगभग कोई करंट (I) नहीं खींचता है। एक इनपुट को नॉन-इनवर्टिंग (V+) और दूसरे को इनवर्टिंग (V-) कहा जाता है। इसके अलावा, op-amp इनपुट में उच्च प्रतिरोध (R) होता है और लगभग I की खपत नहीं होती है।
चिप इनपुट पर यू मानों की तुलना करता है और एक सिग्नल को आउटपुट करता है, इसे पूर्व-प्रवर्धित करता है। केयू ओयू का उच्च मूल्य है, 1000000 तक पहुंच गया है। यदि इनपुट पर कम यू लागू किया जाता है, तो आउटपुट पर बिजली स्रोत (यूआईपी) के यू के बराबर मूल्य प्राप्त करना संभव है। यदि इनपुट V+ पर U, V- से अधिक है, तो आउटपुट अधिकतम धनात्मक मान होगा। जब इनवर्टिंग इनपुट के सकारात्मक यू द्वारा संचालित किया जाता है, तो आउटपुट में अधिकतम नकारात्मक वोल्टेज होगा।
ओएस के संचालन के लिए मुख्य आवश्यकता द्विध्रुवी आईपी का उपयोग है। एकध्रुवीय आईपी का उपयोग करना संभव है, लेकिन op-amp की क्षमताएं गंभीर रूप से सीमित हैं। यदि आप एक बैटरी का उपयोग करते हैं और उसका प्लस साइड 0 के रूप में लेते हैं, तो मानों को मापने पर आपको 1.5 V मिलता है। यदि आप 2 बैटरी लेते हैं और उन्हें श्रृंखला में जोड़ते हैं, तो U जोड़ा जाएगा, अर्थात। डिवाइस 3 वी दिखाएगा।
यदि हम बैटरी के ऋणात्मक टर्मिनल को शून्य मान लें, तो डिवाइस 3 V दिखाएगा। अन्यथा, यदि हम धनात्मक टर्मिनल को 0 मान लें, तो हमें -3 V प्राप्त होता है। दोनों बैटरियों के बीच के बिंदु को शून्य के रूप में उपयोग करने पर, हम एक आदिम द्विध्रुवी आईपी प्राप्त करें। आप op-amp के स्वास्थ्य की जांच तभी कर सकते हैं जब आप इसे सर्किट से जोड़ते हैं।
आरेख पर प्रकार और प्रतीक
विद्युत सर्किटरी के विकास के साथ, परिचालन एम्पलीफायरों में लगातार सुधार किया जा रहा है और नए मॉडल दिखाई देते हैं।
आवेदन द्वारा वर्गीकरण:
- औद्योगिक एक सस्ता विकल्प है।
- प्रेसिजन (सटीक माप उपकरण)।
- इलेक्ट्रोमेट्रिक (Iin का छोटा मान)।
- माइक्रोपावर (छोटी I शक्ति की खपत)।
- प्रोग्राम करने योग्य (धाराएं I बाहरी का उपयोग करके सेट की जाती हैं)।
- शक्तिशाली या उच्च धारा (उपभोक्ता को I का बड़ा मान देना)।
- लो-वोल्टेज (यू<3 वी पर संचालित)।
- उच्च वोल्टेज (उच्च यू मूल्यों के लिए डिज़ाइन किया गया)।
- तेजी से प्रतिक्रिया (उच्च स्लीव दर और लाभ आवृत्ति)।
- कम शोर स्तर के साथ।
- ध्वनि प्रकार (कम हार्मोनिक्स)।
- द्विध्रुवी और एकध्रुवीय प्रकार की विद्युत आपूर्ति के लिए।
- अंतर (उच्च शोर पर कम यू को मापने में सक्षम)। शंट में प्रयोग किया जाता है।
- तैयार प्रकार के प्रवर्धित कैस्केड।
- विशिष्ट।
इनपुट संकेतों के अनुसार, op amps को 2 प्रकारों में विभाजित किया जाता है:
- 2 प्रवेश द्वार के साथ।
- 3 इनपुट के साथ। कार्यक्षमता का विस्तार करने के लिए 3 इनपुट का उपयोग किया जाता है। एक आंतरिक OOS है।
परिचालन एम्पलीफायर सर्किट काफी जटिल है, और इसका निर्माण करने का कोई मतलब नहीं है, और रेडियो शौकिया को केवल सही परिचालन एम्पलीफायर स्विचिंग सर्किट जानने की जरूरत है, लेकिन इसके लिए किसी को इसके निष्कर्षों के डिकोडिंग को समझना चाहिए।
आईसी के निष्कर्षों के मुख्य पदनाम:
- V+ एक नॉन-इनवर्टिंग इनपुट है।
- वी- - इनवर्टिंग इनपुट।
- वाउट - आउटपुट। बनाम + (वीडीडी, वीसीसी, वीसीसी +) - आईपी का सकारात्मक टर्मिनल।
- Vs- (Vss, Vee, Vcc-) - माइनस IP।
लगभग किसी भी ऑप-एम्प में 5 निष्कर्ष होते हैं। हालाँकि, कुछ किस्मों में V- की कमी हो सकती है। ऐसे मॉडल हैं जिनमें अतिरिक्त निष्कर्ष हैं जो op-amp की क्षमताओं का विस्तार करते हैं।
बिजली आपूर्ति के लिए निष्कर्षों को चिह्नित करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि। यह आरेख की पठनीयता को बढ़ाता है। आईपी के सकारात्मक टर्मिनल या पोल से बिजली उत्पादन सर्किट के शीर्ष पर स्थित है।
मुख्य विशेषताएं
अन्य रेडियो घटकों की तरह Op-amps में TX होता है, जिसे प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:
- प्रवर्धक।
- इनपुट।
- सप्ताहांत।
- ऊर्जा।
- बहाव।
- आवृत्ति।
- प्रदर्शन।
लाभ सेशन amp की मुख्य विशेषता है। यह इनपुट के आउटपुट सिग्नल के अनुपात की विशेषता है। इसे आयाम या स्थानांतरण TX भी कहा जाता है, जिसे निर्भरता ग्राफ के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। इनपुट में op-amp के इनपुट के लिए सभी मान शामिल हैं: रिन, पूर्वाग्रह धाराएं (ISM) और शिफ्ट (Iin), बहाव और अधिकतम इनपुट अंतर U (Udifmax)।
इनपुट पर op-amp को संचालित करने के लिए Icm का उपयोग किया जाता है। op-amp के इनपुट चरण के संचालन के लिए Iin की आवश्यकता होती है। Iin शिफ्ट - op-amp के 2 इनपुट अर्धचालकों के लिए अंतर Icm।
सर्किट के निर्माण के दौरान, प्रतिरोधों को जोड़ते समय मुझे इन पर ध्यान देना चाहिए। यदि Iin को ध्यान में नहीं रखा जाता है, तो इससे अंतर U का निर्माण हो सकता है, जिससे op-amp का गलत संचालन होगा।
Udifmax - U, जिसे op-amp के इनपुट के बीच फीड किया जाता है। इसका मूल्य अंतर कैस्केड के अर्धचालकों को नुकसान के बहिष्कार की विशेषता है।
op-amp के इनपुट के बीच विश्वसनीय सुरक्षा के लिए, 2 डायोड और एक जेनर डायोड एंटी-पैरेलल में जुड़े हुए हैं। अंतर इनपुट आर दो इनपुट के बीच आर द्वारा विशेषता है, और सामान्य मोड इनपुट आर संयुक्त और ग्राउंड (ग्राउंड) सेशन amp के 2 इनपुट के बीच का मान है। op amp के आउटपुट मापदंडों में आउटपुट R (रूट), अधिकतम आउटपुट U और I शामिल हैं। बेहतर लाभ विशेषताओं के लिए रूट पैरामीटर मान में छोटा होना चाहिए।
एक छोटे से मार्ग को प्राप्त करने के लिए, आपको एक एमिटर अनुयायी का उपयोग करने की आवश्यकता है। Iout को कलेक्टर I के साथ बदल दिया जाता है।ऊर्जा TX का अनुमान OS द्वारा खपत की जाने वाली अधिकतम शक्ति से लगाया जाता है। op-amp के गलत संचालन का कारण अंतर एम्पलीफायर चरण के अर्धचालकों के TX का प्रसार है, जो तापमान संकेतक (तापमान बहाव) पर निर्भर करता है। ऑप-एम्प के फ़्रीक्वेंसी पैरामीटर मुख्य हैं। वे हार्मोनिक और आवेग संकेतों (गति) के प्रवर्धन में योगदान करते हैं।
एक सामान्य और विशेष रूप के आईसी ऑप-एम्प में, उच्च आवृत्ति संकेतों की पीढ़ी को रोकने के लिए एक संधारित्र शामिल किया गया है। कम मान वाली आवृत्तियों पर, सर्किट में फीडबैक (OS) के बिना एक बड़ा K गुणांक होता है। ओएस एक गैर-इनवर्टिंग कनेक्शन का उपयोग करता है। इसके अलावा, कुछ मामलों में, उदाहरण के लिए, एक इनवर्टिंग एम्पलीफायर के निर्माण में, ओएस का उपयोग नहीं किया जाता है। इसके अलावा, op-amp में गतिशील विशेषताएं हैं:
- स्लीव रेट यूआउट (एसएन यूआउट)।
- सेटलिंग टाइम यूआउट (जंप यू पर ऑप-एम्प रिस्पांस)।
जहां लागू
2 प्रकार के op-amp सर्किट होते हैं, जो उनके कनेक्ट होने के तरीके में भिन्न होते हैं। OU का मुख्य दोष कू की असंगति है, जो संचालन के तरीके पर निर्भर करता है। आवेदन के मुख्य क्षेत्र एम्पलीफायर हैं: इनवर्टिंग (आईयू) और गैर-इनवर्टिंग (एनआईओ)। NRU सर्किट में, Ku by U को प्रतिरोधों द्वारा सेट किया जाता है (सिग्नल को इनपुट पर लागू किया जाना चाहिए)। OU में एक अनुक्रमिक प्रकार का OOS होता है। यह कनेक्शन प्रतिरोधों में से एक पर बनाया गया है। यह केवल V- पर परोसा जाता है।
DUT में, सिग्नल फेज शिफ्ट किए जाते हैं। आउटपुट नकारात्मक वोल्टेज के संकेत को बदलने के लिए, यू पर समानांतर प्रतिक्रिया की आवश्यकता है। इनपुट, जो गैर-इनवर्टिंग है, को ग्राउंड किया जाना चाहिए। इनपुट सिग्नल को इनवर्टिंग इनपुट के लिए एक रेसिस्टर के माध्यम से फीड किया जाता है।यदि नॉन-इनवर्टिंग इनपुट जमीन पर चला जाता है, तो op amp के इनपुट के बीच का अंतर U 0 होता है।
आप ओएस का उपयोग करने वाले उपकरणों का चयन कर सकते हैं:
- प्रीम्प्लीफायर्स।
- ऑडियो और वीडियो आवृत्ति संकेतों के एम्पलीफायर।
- यू तुलनित्र।
- डिफैम्प्लीफायर्स।
- विभेदक।
- इंटीग्रेटर्स।
- फिल्टर तत्व।
- रेक्टिफायर्स (आउटपुट मापदंडों की सटीकता में वृद्धि)।
- स्टेबलाइजर्स यू और आई।
- कैलकुलेटर एनालॉग प्रकार।
- एडीसी (एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स)।
- डीएसी (डिजिटल-से-एनालॉग कन्वर्टर्स)।
- विभिन्न संकेतों को उत्पन्न करने के लिए उपकरण।
- कंप्यूटर तकनीक।
प्रचालनात्मक एम्पलीफायरों और उनके अनुप्रयोगों का व्यापक रूप से विभिन्न उपकरणों में उपयोग किया जाता है।
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