1। आदर्श अप-एप्सहरू
CURRENT - १. आदर्श op-amps
अघिल्लो - आदर्श परिचालनत्मक एम्पलीफायर परिचय परिचय
आदर्श अप-एप्सहरू
यस सेक्सनले प्रयोग गर्दछ प्रणाली आदर्श परिचालन एम्पलीफायरहरूको आधारभूत उपस्थित गर्न दृष्टिकोण। जस्तै, हामी इनपुट र आउटपुट टर्मिनलहरूको साथ एक ब्लकको रूपमा ओसी-एपीलाई विचार गर्दछौं। हामी अहिले op-amp भित्र व्यक्तिगत इलेक्ट्रोनिक उपकरणसँग सम्बन्धित छैनौं।
एक op-amp एक एम्पलीफायर हो जुन प्रायः सकारात्मक र नकारात्मक आपूर्ति भोल्युम दुवै द्वारा संचालित गरिन्छ। यसले माथिको तल र तल दुवैलाई सम्भवतः तल फर्काउन आउटपुट भोल्टेजलाई अनुमति दिन्छ। ओप-एम्पी धेरै रैखिक इलेक्ट्रोनिक सिस्टममा विस्तृत अनुप्रयोग फेला पार्छ।
नाम परिचालन एम्पलीफायर op-amp सर्किट को मूल उपयोग मध्ये एक बाट प्राप्त गरिएको छ; गणित प्रदर्शन गर्न सञ्चालन एनालग कम्प्युटरमा। यस अध्यायमा यो परम्परागत आवेदन पछि छलफल गरिन्छ। प्रारम्भिक सेन्पा-एप्सले एकल इनभिंग इनपुट प्रयोग गर्यो। इनपुटमा एक सकारात्मक भोल्टेज परिवर्तन आउटपुटमा नकारात्मक परिवर्तनको कारण थियो।
यसैले, अप-एएमपीको अपरेशन बुझ्न, यो आवश्यक छ कि नियन्त्रित (आश्रित) स्रोतहरु को अवधारणा संग पहिले परिचित हुनुपर्दछ किनभने तिनीहरू ओप्-एम्प मोडेलको आधार बनाउँदछ।
1.1 निर्भर स्रोतहरू
निर्भर (वा नियन्त्रित) स्रोतहरूले वोल्टेज वा हालको उत्पादन गर्छ जसको मूल्य सर्कलमा वाल्टेज द्वारा निर्धारित वा वर्तमान स्थानमा अवस्थित रहेको छ। यसको विपरीत, निष्क्रिय यन्त्रहरूले भोल्टेज वा वर्तमान उत्पादन गर्दछ जसको मूल्य सर्कलमा एक भोल्टेज वा भोल्टेज द्वारा हालको अवस्थित द्वारा निर्धारण गरिन्छ। दुवै स्वतंत्र र निर्भर भोल्टेज र वर्तमान स्रोत सक्रिय तत्वहरू छन्। त्यो हो, तिनीहरू केहि बाह्य यन्त्रमा शक्ति प्रदान गर्न सक्षम छन्। निष्क्रिय तत्वहरू शक्ति उत्पन्न गर्न सक्षम छैनन्, यद्यपि उनीहरूले पछिल्लो पटक डिलिवरीका लागि ऊर्जा भण्डारण गर्न सक्छन्, जस्तै कि क्याप्सेरेटर र आचालकहरू छन्।
तलका चित्रले प्रायः एक सर्कल विश्लेषणमा प्रयोग हुने एम्पलीफाइडिङ उपकरणको समतुल्य सर्किट कन्फिगरेसनलाई चित्रण गर्दछ। दायाँ
अवरोध लोड हो। हामी यो प्रणालीको भोल्टेज र वर्तमान लाभ पाउनेछौं। भोल्टेज लाभ, Av इनपुट भोल्टेज इनपुट भोल्टेज को अनुपात को रूप मा परिभाषित गरिएको छ। त्यसै गरी, वर्तमान लाभ, एआई वर्तमान इनपुट को लागि वर्तमान उत्पादन को अनुपात हो।
चित्रा 1- ठोस-राज्य एम्पलीफाइड उपकरणको समान समिट
हालको इनपुट हो:
दोस्रो अवरोधमा हाल, i1, ओमको कानूनबाट सिधा फेला पर्दछ:
(2)
आउटपुट भोल्टेजद्वारा निम्नद्वारा दिइएको छ:
(3)
समीकरण (3) मा, ‖ प्रतिरोधकहरूको समानान्तर संयोजन दर्साउँछ। आउटपुट वर्तमान सीधा ओमको कानूनबाट फेला पार्न सकिन्छ।
(4)
भोल्टेज र वर्तमान लाभहरू अनुपातहरू बनाएर भेटिए:
(5)
(6)
1.2 परिचालन एम्पलीफायर समतुल्य सर्किट
चित्रा 2- परिचालन एम्पलीफायर र समकक्ष सर्किट
F2 कन्फिगर गर्नुहोस् (a) परिचालन एम्पलीफायरका लागी प्रतीक प्रस्तुत गर्दछ, र चित्रा 2 (बी) यसको बराबर सर्किट देखाउँछ। इनपुट टर्मिनलहरू हुन् v+ र v-. आउटपुट टर्मिनल हो vबाहिर। पावर आपूर्ति जडानहरू मा छन् +V, -V र जमीन टर्मिनलहरू। पावर आपूर्ति जडान प्राय: प्रायः हुन्छन् योजनाबद्ध चित्रबाट हटाइयो। आउटपुट भोल्टेजको मूल्य घटेको छ +V र -V किनकि यो सर्किटमा सबैभन्दा सकारात्मक र नकारात्मक वोल्टेजहरू छन्।
यस मोडेल मा एक निर्भर भोल्टेज स्रोत हो जसको भोल्टेज को इनपुट को बीच इनपुट भोल्टेज अंतर मा निर्भर गर्दछ v+ र v-। दुई इनपुट टर्मिनलहरू को रूपमा चिनिन्छन् गैर-उल्टाउने र उल्टो क्रमशः इनपुट। आदर्श रूप मा, एम्पलीफायर को उत्पादन दुई इनपुट भोल्टहरु को magnitudes मा निर्भर गर्दैन, तर केवल उनको बीच अंतर मा। हामी परिभाषित गर्छौं अंतर इनपुट भोल्टेज, vd, फरक को रूप मा,
(7)
आउटपुट भोल्टेज अंतर इनपुट भोल्टेज को आनुपातिक हो, र हामी खुला-पाश लाभ, जी को रूप मा अनुपात को नाम निर्दिष्ट गर्दछ, यसैले, आउटपुट भोल्टेज
(8)
उदाहरणका रूपमा, एउटा इनपुट 
(E सामान्यतया एक सानो आयाम हुन्छ) टर्मिनल ग्राउन्ड इनभाइजिंग नभएको गैर-उल्ती इनपुटमा, उत्पादन गर्दछ 
आउटपुटमा। जब उही स्रोत सिग्नल इन-इनभाइङ् टर्मिनल ग्राउन्डको साथ इनभिंग इनपुटमा लागू हुन्छ, आउटपुट हो 
.
Op-amp को इनपुट प्रतिबाधा चित्रा 2 (बी) मा प्रतिरोधको रुपमा देखाइएको छ।
आउटपुट प्रतिबाधा एक प्रतिरोध, रो को रूप मा आंकडा मा प्रतिनिधित्व गर्दछ।
एक आदर्श परिचालन एम्पलीफायर निम्नानुसार विशेषता हो:
यो प्राय: सामान्य अनुमानित हो कि वास्तविक ओप्-एप्सको प्यारामिटरहरू। वास्तविक एप-एप्सहरूको सामान्य प्यारामिटरहरू निम्न हुन्:
आदर्श अप-एपीएस प्रयोग गरेर अनुमानित वास्तविक अप-एप्समा सर्किट विश्लेषणको लागि एक मूल्यवान सरलीकरण हो।
आउनुहोस् हामी अनन्त हुनुको खुल्ला-पाश लाभको निहितार्थ पत्ता लगाउने। यदि हामी समीकरण (8) को दोहोरो गर्छौं 
निम्नानुसार:
(9)
र गरौं G अनन्त दृष्टिकोणमा, हामी त्यो देख्छौं
(10)
समीकरण (10) नतिजा गरेर परिणाम आउटपुट भोल्टेज अनंत हुन सक्दैन। आउटपुट भोल्टेज को मूल्य सकारात्मक र नकारात्मक पावर आपूर्ति मूल्यहरु द्वारा घिमिरे छ। समीकरण (10) ले संकेत गर्दछ कि दुई टर्मिनलहरूमा भोल्टहरू समान छन्:
(11)
यसैले, समीकरण (11) को समानताले हामीलाई आगत टर्मिनलहरूको बीच भर्चुअल शर्ट सर्किट बताउँछ।
आदर्श अप-एएमपीको इनपुट प्रतिरोधले अनन्त छ, किनकि प्रत्येक इनपुटमा, टर्मिनल र टर्मिनल नन-इनभाइन्डिंग उल्टाउने, शून्य हो।
जब वास्तविक अप-एप्स एक रैखिक प्रवर्धन मोडमा प्रयोग गरिन्छ, लाभ धेरै ठूलो छ, र समीकरण (11) राम्रो अनुमानित छ। यद्यपि, वास्तविक अप-एप्सहरूको लागि धेरै अनुप्रयोगहरू उपकरणलाई nonlinear मोडमा प्रयोग गर्दछ। समीकरणको एक्सटेन्सन (11) यी सर्किटहरूका लागि मान्य छैन।
यद्यपि व्यावहारिक से-एप्सहरूमा उच्च भोल्टेज लाभ हुन्छ, यो लाभ आवृत्तिको साथ भिन्न हुन्छ। यस कारणको लागि, एक ओएन-एपी सामान्यतया चित्रा 2 (ए) मा देखाइएको ढाँचामा प्रयोग गरिएको छैन। यो कन्फिगुरेसन खुल्ला पाशको रूपमा चिनिन्छ किनभने उत्पादनबाट इनपुटमा कुनै प्रतिक्रिया छैन। हामीले पछि हेर्छौं, जब खुल्ला-लूप कन्फिगरेसन तुलनात्मक अनुप्रयोगहरूको लागि उपयोगी छ, रैखिक अनुप्रयोगहरूको लागि थप सामान्य कन्फिगरेसन प्रतिक्रियासँग बन्द-लूप सर्किट हो।
बाह्य तत्त्वहरू इनपुटमा आउटपुट संकेतको एक भाग "प्रतिक्रिया" गर्न प्रयोग गरिन्छ। यदि प्रतिक्रिया तत्वहरू आउटपुट र इन्भर्टि input इनपुटको बीचमा राखिएको छ भने, बन्द लूप लाभ कम भएको छ किनभने आउटपुटको एक अंश इनपुटबाट घटाउँछ। हामी पछि हेर्ने छौं कि प्रतिक्रियाले समग्र लाभलाई मात्र कम गर्दैन, तर यसले G को मानमा कम संवेदनशील पनि बनाउँदछ। प्रतिक्रियाको साथ, बन्द लूप लाभ प्रतिक्रिया सर्किट तत्वहरूमा अधिक निर्भर गर्दछ, र आधारभूत op- मा कम। एम्पोल्ट भोल्टेज लाभ, जी। वास्तवमा, बन्द-लूप लाभ जी-को मूल्यबाट स्वतन्त्र हुन्छ-यो बाह्य सर्किट तत्त्वहरूको मानमा मात्र निर्भर गर्दछ।
चित्रा (3) एकल चरण नकारात्मक प्रतिक्रिया सेन्-एएम सर्किटलाई चित्रण गर्दछ।
त्यसो भए उनीहरुसँग भेटघाट हुन सकेनन्
यसकारण, हामी यस सर्किटलाई अर्को खण्डमा विश्लेषण गर्नेछौं। अहिलेको लागि, ध्यान दिनुहोस् कि एक मात्र अवरोध, RF, आउटपुट भोल्टेज जडान गर्न प्रयोग गरिन्छ, vबाहिर इन्भर्टिङ इनपुट गर्न, v-.
अर्को अवरोध, Ra इन्भर्टिङ इनपुटबाट जोडिएको छ, v-, इनपुट भोल्टेज मा, va। तेस्रो अवरोध, R गैर इनभाइजिंग इनपुट र जमीन बीच राखिएको छ।
Op-amps को उपयोग गरेर सर्किट, प्रतिरोधक र कैपेसिटर को संक्षेप, घटते, एकीकरण, अलग, फिल्टरिंग, तुलना गर्न र एम्पलीफाटिंग को रूप मा धेरै उपयोगी कार्यहरु को लागी विन्यास गर्न सकिन्छ।
1.3 विश्लेषण विधि
हामी दुई महत्वपूर्ण आदर्श एप-एम्प गुणहरू प्रयोग गरेर सर्किटहरूको विश्लेषण गर्छौं:
- बीचको भोल्टेज v+ र v- शून्य हो, वा v+ = v-.
- हाल दुवैमा v+ र v- टर्मिनल शून्य छ।
यी सरल अवलोकनहरूले कुनै पनि आदर्श ओप्-एएम सर्किटको विश्लेषण गर्ने प्रक्रियालाई निम्न रूपमा निम्न बनाउँछ:
- गैर-इनवर्ण टर्मिनलमा Kirchhoff वर्तमान विधि नोड समीकरण लेख्नुहोस्, v+.
- उल्टो टर्मिनलमा Kirchhoff वर्तमान विधि नोड समीकरण लेख्नुहोस्, v-.
- सेट v+ = v- र इच्छित बन्द-पाश लाभको लागि समाधान गर्नुहोस्।
किर्चहोफको कानून लागू गर्दा, याद गर्नुहोस् कि दुबैमा हालको v+ र v- टर्मिनल शून्य छ।