રેડિયો ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને માઇક્રોસિરક્યુટ્રીમાં, ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર (ઓપ-એમ્પ) વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તે સિગ્નલ એમ્પ્લીફિકેશન માટે ઉત્તમ તકનીકી લાક્ષણિકતાઓ (TX) ધરાવે છે. OS ના અવકાશને સમજવા માટે, તમારે તેના ઓપરેશનના સિદ્ધાંત, કનેક્શન ડાયાગ્રામ અને મુખ્ય TX જાણવાની જરૂર છે.
સામગ્રી
ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર શું છે
OU - એક સંકલિત સર્કિટ (IC), જેનો મુખ્ય હેતુ સીધા પ્રવાહના મૂલ્યને વિસ્તૃત કરવાનો છે. તેની પાસે માત્ર એક જ આઉટપુટ છે, જેને ડિફરન્શિયલ કહેવામાં આવે છે. આ આઉટપુટમાં ઉચ્ચ સિગ્નલ એમ્પ્લીફાઈંગ ફેક્ટર (Ky) છે. ઓપ-એમ્પ્સ મુખ્યત્વે નકારાત્મક પ્રતિસાદ (NFB) સાથે સર્કિટના નિર્માણમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, જે મુખ્ય લાભ TX સાથે, મૂળ સર્કિટનું Ku નક્કી કરે છે. ઓપ-એમ્પ્સનો ઉપયોગ ફક્ત વ્યક્તિગત IC ના સ્વરૂપમાં જ નહીં, પણ જટિલ ઉપકરણોના વિવિધ બ્લોક્સમાં પણ થાય છે.
op-amp માં 2 ઇનપુટ અને 1 આઉટપુટ છે, અને પાવર સ્ત્રોત (IP) ને કનેક્ટ કરવા માટે આઉટપુટ પણ છે. ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયરની કામગીરીનો સિદ્ધાંત સરળ છે. એક આધાર તરીકે 2 નિયમો લેવામાં આવ્યા છે.નિયમો OS માં થતી IC ઓપરેશનની સરળ પ્રક્રિયાઓનું વર્ણન કરે છે અને IC કેવી રીતે કામ કરે છે તે ડમીને પણ સ્પષ્ટ છે. આઉટપુટ પર, વોલ્ટેજ તફાવત (U) 0 છે, અને op-amp ઇનપુટ્સ લગભગ કોઈ વર્તમાન (I) દોરે છે. એક ઇનપુટને નોન-ઇનવર્ટિંગ (V+) અને બીજા ઇનવર્ટિંગ (V-) કહેવાય છે. વધુમાં, ઓપ-એમ્પ ઇનપુટ્સમાં ઉચ્ચ પ્રતિકાર (R) હોય છે અને લગભગ કોઈ Iનો વપરાશ થતો નથી.
ચિપ ઇનપુટ્સ પર U મૂલ્યોની તુલના કરે છે અને સિગ્નલને આઉટપુટ કરે છે, તેને પ્રી-એમ્પ્લીફાય કરે છે. Ku OU નું ઊંચું મૂલ્ય છે, જે 1000000 સુધી પહોંચે છે. જો ઇનપુટ પર નીચા U લાગુ કરવામાં આવે છે, તો આઉટપુટ પર પાવર સ્ત્રોત (Uip) ના U સમાન મૂલ્ય પ્રાપ્ત કરવાનું શક્ય છે. જો ઇનપુટ V+ પર U એ V- કરતાં વધારે હોય, તો આઉટપુટ મહત્તમ હકારાત્મક મૂલ્ય હશે. જ્યારે ઇનવર્ટિંગ ઇનપુટના હકારાત્મક U દ્વારા સંચાલિત થાય છે, ત્યારે આઉટપુટમાં મહત્તમ નકારાત્મક વોલ્ટેજ હશે.
OS ના સંચાલન માટેની મુખ્ય આવશ્યકતા એ બાયપોલર IP નો ઉપયોગ છે. યુનિપોલર આઇપીનો ઉપયોગ કરવો શક્ય છે, પરંતુ ઓપ-એમ્પની ક્ષમતાઓ ગંભીર રીતે મર્યાદિત છે. જો તમે બેટરીનો ઉપયોગ કરો છો અને તેની વત્તા બાજુ 0 તરીકે લો છો, તો મૂલ્યો માપતી વખતે, તમને 1.5 V મળે છે. જો તમે 2 બેટરી લો અને તેને શ્રેણીમાં જોડો, તો U ઉમેરવામાં આવશે, એટલે કે. ઉપકરણ 3 V બતાવશે.
જો આપણે બેટરીના નકારાત્મક ટર્મિનલને શૂન્ય તરીકે લઈએ, તો ઉપકરણ 3 V બતાવશે. અન્યથા, જો આપણે હકારાત્મક ટર્મિનલને 0 તરીકે લઈએ, તો આપણને -3 V મળે છે. જ્યારે બે બેટરી વચ્ચેના બિંદુનો ઉપયોગ શૂન્ય તરીકે કરીએ, ત્યારે આપણે આદિમ બાયપોલર IP મેળવો. જ્યારે તમે તેને સર્કિટ સાથે કનેક્ટ કરો ત્યારે જ તમે ઓપ-એમ્પનું સ્વાસ્થ્ય ચકાસી શકો છો.
ડાયાગ્રામ પરના પ્રકારો અને પ્રતીકો
વિદ્યુત સર્કિટરીના વિકાસ સાથે, ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સમાં સતત સુધારો કરવામાં આવી રહ્યો છે અને નવા મોડલ્સ દેખાય છે.
એપ્લિકેશન દ્વારા વર્ગીકરણ:
- ઔદ્યોગિક એ સસ્તો વિકલ્પ છે.
- ચોકસાઇ (ચોક્કસ માપન સાધન).
- ઇલેક્ટ્રોમેટ્રિક (Iin નું નાનું મૂલ્ય).
- માઇક્રોપાવર (નાના I પાવરનો વપરાશ).
- પ્રોગ્રામેબલ (પ્રવાહ I બાહ્યનો ઉપયોગ કરીને સેટ કરવામાં આવે છે).
- શક્તિશાળી અથવા ઉચ્ચ વર્તમાન (ગ્રાહકને I નું મોટું મૂલ્ય આપવું).
- લો-વોલ્ટેજ (U<3 V પર કામ કરે છે).
- ઉચ્ચ વોલ્ટેજ (ઉચ્ચ U મૂલ્યો માટે રચાયેલ).
- ઝડપી પ્રતિભાવ (ઉચ્ચ સ્લ્યુ રેટ અને ગેઇન ફ્રીક્વન્સી).
- નીચા અવાજ સ્તર સાથે.
- સોનિક પ્રકાર (લો હાર્મોનિક્સ).
- બાયપોલર અને યુનિપોલર પ્રકારના વિદ્યુત પુરવઠા માટે.
- તફાવત (ઉચ્ચ અવાજ પર નીચા U માપવા માટે સક્ષમ). શંટમાં વપરાય છે.
- ફિનિશ્ડ પ્રકારના એમ્પ્લીફાઇંગ કાસ્કેડ્સ.
- વિશિષ્ટ.
ઇનપુટ સિગ્નલો અનુસાર, ઓપ એમ્પ્સને 2 પ્રકારોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે:
- 2 પ્રવેશદ્વારો સાથે.
- 3 ઇનપુટ્સ સાથે. કાર્યક્ષમતાને વિસ્તૃત કરવા માટે 3 ઇનપુટનો ઉપયોગ થાય છે. આંતરિક OOS ધરાવે છે.
ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર સર્કિટ એકદમ જટિલ છે, અને તેનું ઉત્પાદન કરવામાં કોઈ અર્થ નથી, અને રેડિયો કલાપ્રેમીને માત્ર યોગ્ય ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર સ્વિચિંગ સર્કિટ જાણવાની જરૂર છે, પરંતુ આ માટે તેના નિષ્કર્ષના ડીકોડિંગને સમજવું જોઈએ.
IC ના તારણોના મુખ્ય હોદ્દો:
- V+ એ બિન-ઇનવર્ટિંગ ઇનપુટ છે.
- વી- - ઇનવર્ટિંગ ઇનપુટ.
- Vout - આઉટપુટ. Vs + (Vdd, Vcc, Vcc +) - IP નું હકારાત્મક ટર્મિનલ.
- વિ- (Vss, Vee, Vcc-) - ઓછા IP.
લગભગ કોઈપણ ઓપ-એમ્પમાં 5 તારણો છે. જો કે, કેટલીક જાતોમાં V- નો અભાવ હોઈ શકે છે. એવા મોડેલ્સ છે કે જેમાં વધારાના તારણો છે જે ઓપ-એમ્પની ક્ષમતાઓને વિસ્તૃત કરે છે.
પાવર સપ્લાય માટે તારણો ચિહ્નિત કરવાની જરૂર નથી, કારણ કે. આ ડાયાગ્રામની વાંચનક્ષમતા વધારે છે. આઇપીના હકારાત્મક ટર્મિનલ અથવા ધ્રુવમાંથી પાવર આઉટપુટ સર્કિટની ટોચ પર સ્થિત છે.
મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ
ઓપ-એમ્પ્સ, અન્ય રેડિયો ઘટકોની જેમ, TX ધરાવે છે, જેને પ્રકારોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:
- એમ્પ્લીફાઈંગ.
- ઇનપુટ.
- સપ્તાહાંત.
- ઉર્જા.
- ડ્રિફ્ટ.
- આવર્તન.
- કામગીરી
ગેઇન એ ઓપ એમ્પની મુખ્ય લાક્ષણિકતા છે. તે ઇનપુટના આઉટપુટ સિગ્નલના ગુણોત્તર દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. તેને કંપનવિસ્તાર અથવા ટ્રાન્સફર TX પણ કહેવામાં આવે છે, જે નિર્ભરતા ગ્રાફના સ્વરૂપમાં રજૂ થાય છે. ઇનપુટમાં ઓપ-એમ્પના ઇનપુટ માટેના તમામ મૂલ્યોનો સમાવેશ થાય છે: Rin, બાયસ કરંટ (ISm) અને શિફ્ટ (Iin), ડ્રિફ્ટ અને મહત્તમ ઇનપુટ વિભેદક U (Udifmax).
Icm નો ઉપયોગ ઇનપુટ્સ પર ઓપ-એમ્પ ચલાવવા માટે થાય છે. ઓપ-એમ્પના ઇનપુટ સ્ટેજની કામગીરી માટે Iin જરૂરી છે. Iin શિફ્ટ - op-amp ના 2 ઇનપુટ સેમિકન્ડક્ટર્સ માટે તફાવત Icm.
સર્કિટના નિર્માણ દરમિયાન, રેઝિસ્ટરને કનેક્ટ કરતી વખતે આ I ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે. જો Iin ને ધ્યાનમાં લેવામાં ન આવે, તો આ એક વિભેદક Uની રચના તરફ દોરી શકે છે, જે op-amp ના ખોટા ઓપરેશન તરફ દોરી જશે.
Udifmax - U, જે op-amp ના ઇનપુટ્સ વચ્ચે ખવડાવવામાં આવે છે. તેનું મૂલ્ય વિભેદક કાસ્કેડના સેમિકન્ડક્ટર્સને નુકસાનના બાકાતને દર્શાવે છે.
ઓપ-એમ્પના ઇનપુટ્સ વચ્ચે વિશ્વસનીય સુરક્ષા માટે, 2 ડાયોડ અને ઝેનર ડાયોડ વિરોધી સમાંતરમાં જોડાયેલા છે. વિભેદક ઇનપુટ R એ બે ઇનપુટ્સ વચ્ચેના R દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, અને સામાન્ય મોડ ઇનપુટ R એ op amp ના 2 ઇનપુટ્સ જે સંયુક્ત છે અને ગ્રાઉન્ડ (ગ્રાઉન્ડ) વચ્ચેનું મૂલ્ય છે. op amp ના આઉટપુટ પેરામીટર્સમાં આઉટપુટ R (Rout), મહત્તમ આઉટપુટ U, અને I નો સમાવેશ થાય છે. સારી ગેઇન લાક્ષણિકતાઓ માટે રૂટ પેરામીટર મૂલ્યમાં નાનું હોવું જોઈએ.
નાનો રાઉટ હાંસલ કરવા માટે, તમારે એમિટર ફોલોઅરનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે. કલેક્ટર I સાથે Iout બદલવામાં આવે છે.એનર્જી TX નો અંદાજ OS દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી મહત્તમ શક્તિ દ્વારા કરવામાં આવે છે. ઓપ-એમ્પની ખોટી કામગીરીનું કારણ વિભેદક એમ્પ્લીફાયર સ્ટેજના સેમિકન્ડક્ટર્સના TX નો ફેલાવો છે, જે તાપમાન સૂચકાંકો (તાપમાન ડ્રિફ્ટ) પર આધારિત છે. ઓપ-એમ્પના આવર્તન પરિમાણો મુખ્ય છે. તેઓ હાર્મોનિક અને આવેગ સંકેતો (સ્પીડ) ના એમ્પ્લીફિકેશનમાં ફાળો આપે છે.
સામાન્ય અને વિશેષ સ્વરૂપના IC ઓપ-એમ્પમાં, ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલોના નિર્માણને રોકવા માટે કેપેસિટરનો સમાવેશ થાય છે. નીચા મૂલ્ય સાથે ફ્રીક્વન્સીઝ પર, સર્કિટ્સમાં પ્રતિસાદ (OS) વિના મોટો K ગુણાંક હોય છે. OS નોન-ઇનવર્ટિંગ કનેક્શનનો ઉપયોગ કરે છે. આ ઉપરાંત, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ઉદાહરણ તરીકે, ઇન્વર્ટિંગ એમ્પ્લીફાયરના ઉત્પાદનમાં, OS નો ઉપયોગ થતો નથી. વધુમાં, ઓપ-એમ્પમાં ગતિશીલ લાક્ષણિકતાઓ છે:
- સ્લીવ રેટ Uout (SN Uout).
- સેટલિંગ ટાઇમ Uout (જમ્પ U પર op-amp પ્રતિભાવ).
જ્યાં લાગુ
ત્યાં 2 પ્રકારના ઓપ-એમ્પ સર્કિટ છે, જે તેઓ કેવી રીતે જોડાયેલા છે તે રીતે અલગ પડે છે. OU ની મુખ્ય ખામી એ Ku ની અસંગતતા છે, જે ઓપરેશનના મોડ પર આધારિત છે. એપ્લિકેશનના મુખ્ય ક્ષેત્રો એમ્પ્લીફાયર છે: ઇનવર્ટિંગ (IU) અને નોન-ઇનવર્ટિંગ (NIO). NRU સર્કિટમાં, કુ બાય U રેઝિસ્ટર દ્વારા સેટ કરવામાં આવે છે (ઇનપુટ પર સિગ્નલ લાગુ કરવું આવશ્યક છે). OU માં ક્રમિક પ્રકારનું OOS હોય છે. આ જોડાણ એક રેઝિસ્ટર પર બનાવવામાં આવે છે. તે ફક્ત V- પર જ પીરસવામાં આવે છે.
DUT માં, સિગ્નલો તબક્કામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. આઉટપુટ નેગેટિવ વોલ્ટેજની નિશાની બદલવા માટે, U પર સમાંતર પ્રતિસાદની જરૂર છે. ઇનપુટ, જે બિન-ઇનવર્ટિંગ છે, તે ગ્રાઉન્ડેડ હોવું આવશ્યક છે. ઇનવર્ટિંગ ઇનપુટને રેઝિસ્ટર દ્વારા ઇનપુટ સિગ્નલ આપવામાં આવે છે.જો નોન-ઇન્વર્ટિંગ ઇનપુટ જમીન પર જાય છે, તો op amp ના ઇનપુટ વચ્ચે U નો તફાવત 0 છે.
તમે OS નો ઉપયોગ કરતા ઉપકરણો પસંદ કરી શકો છો:
- પ્રીમ્પલિફાયર.
- ઑડિઓ અને વિડિયો ફ્રીક્વન્સી સિગ્નલોના એમ્પ્લીફાયર.
- યુ તુલનાકારો.
- ડિફેમ્પ્લીફાયર્સ.
- વિભેદકો.
- ઇન્ટિગ્રેટર્સ.
- ફિલ્ટર તત્વો.
- રેક્ટિફાયર (આઉટપુટ પરિમાણોની વધેલી ચોકસાઈ).
- સ્ટેબિલાઇઝર્સ યુ અને આઇ.
- કેલ્ક્યુલેટર એનાલોગ પ્રકાર.
- ADC (એનાલોગ-ટુ-ડિજિટલ કન્વર્ટર).
- DAC (ડિજિટલ-ટુ-એનાલોગ કન્વર્ટર).
- વિવિધ સંકેતો પેદા કરવા માટેના ઉપકરણો.
- કમ્પ્યુટર ટેકનોલોજી.
ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર અને તેમની એપ્લિકેશનનો ઉપયોગ વિવિધ સાધનોમાં વ્યાપકપણે થાય છે.
સમાન લેખો:
