7। गैर-प्रवर्धक एम्पलीफायर

गैर-प्रवर्धक एम्पलीफायर
एम्पलीफायर, परिचालन एम्पलीफायर नॉन-इनवर्टिंग

चित्र 29 - अकशेरुकी प्रवर्धक

चित्रा 29 (ए) दिखाता है गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर, और चित्रा 29 (बी) बराबर सर्किट को दर्शाता है।

इनपुट वोल्टेज के माध्यम से लागू किया जाता है R1 नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल में।

7.1 इनपुट और आउटपुट प्रतिरोध

RSI इनपुट प्रतिरोध इस एम्पलीफायर को इनपुट सर्किट के थेवेनिन समतुल्य का निर्धारण करके पाया जाता है। लोड प्रतिरोध सामान्य रूप से ऐसा है Rभार >> Ro। यदि यह सच नहीं होता, तो प्रभावी लाभ कम हो जाएगा और प्रभावी मूल्य होगा Ro के समानांतर संयोजन होगा Ro साथ में Rभार। हमें फिर से परिभाषित करते हैं और आर 'F = RF + Ro। हम उपेक्षा करेंगे R1, क्योंकि यह बहुत कम है Rin। अब कब से Rभार >> Ro, हम चित्रा 29 (ए) को चित्रा 30 (ए) के सरलीकृत रूप में कम कर सकते हैं।

परिचालन एम्पलीफायरों, सेशन- amp, व्यावहारिक सेशन- amp

चित्रा 30 - इनपुट प्रतिरोध के लिए कम सर्किट

हम अण्डाकार वक्र से घिरे सर्किट के थेवेनिन समकक्ष को देखते हैं, जिसके परिणामस्वरूप चित्रा 30 (बी) है। चित्रा 30 (c) में, 2 के दाईं ओर प्रतिरोधRcm द्वारा दिया गया है v/मैं'। इसका मूल्यांकन करने के लिए, हम प्राप्त करने के लिए एक लूप समीकरण लिखते हैं

(53)

इसलिए,

(54)

इनपुट प्रतिरोध 2 के साथ इस मात्रा का समानांतर संयोजन हैRcm.

(55)

याद करें कि , आर 'F = RF + Ro, तथा Rभार >> Ro। यदि हम केवल सबसे महत्वपूर्ण शब्द बनाए रखते हैं और ध्यान दें Rcm बड़ा है, समीकरण (55) कम कर देता है

(56)

जहां हम फिर से शून्य-आवृत्ति वोल्टेज लाभ का उपयोग करते हैं, Go.

समीकरण (56) का उपयोग 741 op-amp के इनपुट प्रतिरोध को खोजने के लिए किया जा सकता है। यदि हम तालिका 1 में दिए गए पैरामीटर मानों को प्रतिस्थापित करते हैं, तो समीकरण (56) बन जाता है

हम फिर से उन मान्यताओं का उपयोग करते हैं जो Rcm बड़ा है, वह है आर 'F » RF और आर 'A » RA। फिर 741 op-amp का आउटपुट प्रतिरोध द्वारा दिया गया है

(57)

उदाहरण

चित्रा 31 (ए) में दिखाए गए एकता-लाभ अनुयायी के लिए इनपुट प्रतिरोध की गणना करें।

एकता-लाभ के अनुयायी

चित्र 31 - एकता-लाभ अनुयायी

उपाय:  समतुल्य सर्किट चित्र 31 (b) में दिखाया गया है। चूंकि हम शून्य-आवृत्ति लाभ प्राप्त करते हैं, Go, और सामान्य-मोड प्रतिरोध, Rcm, उच्च हैं, हम शब्द की उपेक्षा कर सकते हैं  की तुलना में (1 +Go)Ri। समीकरण (57) का उपयोग नहीं किया जा सकता है RA = एक्सएनयूएमएक्स। इनपुट प्रतिरोध तब द्वारा दिया जाता है

यह आमतौर पर 400 MΩ या अधिक के बराबर होता है, इसलिए हम उपेक्षा कर सकते हैं R1 (यानी, सेट R1 = 0).

7.2 वोल्टेज लाभ

हम वोल्टेज लाभ का निर्धारण करना चाहते हैं, A+ चित्रा 32 (ए) के गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर के लिए।

गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर

चित्रा 32 - गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर

यह लाभ द्वारा परिभाषित किया गया है

(58)

समतुल्य सर्किट चित्र 32 (b) में दिखाया गया है। अगर हम मान लें RF>>Ro, Rभार>>Ro और, सर्किट चित्रा 32 (सी) में दिखाया गया है कि कम किया जा सकता है। यदि हम आगे परिभाषित करते हैं, तो चित्रा 32 (डी) परिणाम।

प्रभावी लाभ में कमी को रोकने के लिए ग्रहण की गई स्थिति वांछनीय है। थेवेनिन समकक्ष लेने का संचालन निर्भर वोल्टेज स्रोत और ड्राइविंग वोल्टेज स्रोत को चित्रा 32 (डी) में संशोधित करता है। ध्यान दें कि

(59)

आउटपुट वोल्टेज द्वारा दिया जाता है

(60)

हम पा सकते हैं i प्राप्त करने के लिए चित्रा 32 (d) के सर्किट में KVL लागू करके

(61)

(62)

जहां

और   जिसका अर्थ है  .

वर्तमान के लिए हल, i, हमने प्राप्त किया

(63)

वोल्टेज लाभ आउटपुट के अनुपात से इनपुट वोल्टेज को दिया जाता है।

(64)

इस परिणाम की जांच के रूप में, हम मॉडल को आदर्श ऑप-amp के लिए कम कर सकते हैं। हम शून्य-आवृत्ति लाभ का उपयोग करते हैं, Go, की जगह में G समीकरण (64) और निम्नलिखित समानताएं भी।

(65)

जब हम दें , समीकरण (64) बन जाता है

(66)

जो आदर्श मॉडल के लिए परिणाम से सहमत है।

उदाहरण

चित्रा 33 में दिखाए गए एकता-लाभ अनुयायी का लाभ प्राप्त करें।

एकता लाभ, व्यावहारिक ऑप-एम्प्स, परिचालन एम्पलीफायरों

चित्रा 33 - एकता लाभ अनुयायीउपाय:  इस सर्किट में, , आर 'A = 2Rcm, तथा RF << आर 'A। हम मानते हैं कि Go बड़ा है, , और हमने सेट किया R1 = RF। समीकरण (64) फिर कम हो जाता है

(67)

so vआउट = vin जैसा सोचा था।

 

7.3 मल्टीपल-इनपुट एम्पलीफायरों

हम कई वोल्टेज इनपुट के साथ गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर के मामले में पिछले परिणामों का विस्तार करते हैं। चित्रा 34 एक बहु-इनपुट गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर दिखाता है।

मल्टी-इनपुट नॉन-इनवर्टिंग एम्पलीफायर

चित्रा 34 - मल्टीपल-इनपुट नॉन-इनवर्टिंग एम्पलीफायर

अगर इनपुट्स v1, v2, v3, ..., vn इनपुट प्रतिरोधों के माध्यम से लागू होते हैं R1, R2, R3, ..., Rn, हम निम्नानुसार अध्याय "आदर्श परिचालन एम्पलीफायरों" में प्राप्त सामान्य परिणाम का एक विशेष मामला प्राप्त करते हैं:

(68)

हम चुनेंगे

(69)

पूर्वाग्रह संतुलन प्राप्त करने के लिए। आउटपुट प्रतिरोध समीकरण (52) से पाया जाता है।

एक विशिष्ट उदाहरण के रूप में, आइए चित्रा 35 के दो-इनपुट गर्मियों के आउटपुट वोल्टेज को निर्धारित करें।

(35)

आउटपुट वोल्टेज समीकरण (68) से पाया जाता है, इस प्रकार है:

(70)

हम चुनेंगे   पूर्वाग्रह संतुलन प्राप्त करने के लिए। अगर हम मान लें RF = R1 = R2 = RA, तब समीकरण (70) कम हो जाता है vआउट = v1 + v2, जो एक एकता-लाभ दो-इनपुट गर्मी है।