साधारण ओप-एपी-टिना र TINACloud संसाधन

साधारण ओप-एपी

अधिक परिचालन एम्पलीफायरहरू चित्र 8 मा देखिएका ब्लक चित्रका अनुसार अनुसार डिजाइन र निर्माण गरिएको छ।

चित्रा 8 - ओप्-एएमको सामान्य कन्फिगुरेसन

अंतर एम्पलीफायर र भोल्टेज लाभ चरण मात्र चरणहरू हुन् जुन भोल्टेज लाभ प्रदान गर्दछ। अंतर एम्पलीफायरले पनि CMRR प्रदान गर्दछ जुन op-amp मा धेरै महत्त्वपूर्ण छ। अंतर एम्पलीफायर को आउटपुट अक्सर एक emitter अनुयायी को एक ठूलो emitter रस्जिस्टर संग जुडे हो जसलाई अंतर एम्पलीफायर को उच्च प्रतिबाधा भार प्रदान गर्न को लागि उच्च लाभ प्राप्त हुन्छ। याद गर्नुहोस् कि उच्च लाभ प्राप्त आम-एनिटर एम्पलीफायर मध्यम लाभ सीई एम्पलीफायर भन्दा धेरै कम इनपुट प्रतिबाधाबाट ग्रस्त हुन्छ। यो तब उच्च लाभ प्रदान गर्न उच्च लाभ सीई एम्पलीफायर को उपयोग को अनुमति दि्छ। रैखिक अप्ट-एप्सहरू सीधा युग्मित छन् ac पाउनु। यो आईसी चिपमा राखिने एकदम ठूलो हो कि युग्मन संधारित्रको आवश्यकतालाई पनि मेटाउँछ। स्तरान्तरणहरू आवश्यक छ कि निर्गत सिग्नल कुनै पनि छैन dc अफसेट सर्च नक्कल द्वारा Op-amps धेरै सही तरीकाले मोडल गर्न सकिन्छ। हामी यसलाई TINACloud अनलाइन सर्किट सिमुलेशन प्रयोग गरेर प्रदर्शन गर्नेछौं।

3.1 प्याकेजिङ

ओप-एम्प सर्किटहरू डिब्बे, दोहोरो-इन-प्याकेज प्याकेजहरू (DIP), र फ्ल्याट प्याक सहित मानक IC प्याकेजहरूमा प्याकेज गरिएका छन्। यी प्याकेजहरूमा प्रत्येक कम्तीमा आठ पिन वा जडान छ। तिनीहरू दृश्यात्मक 9, 10, र 11 मा निर्दिष्ट छन्।

चित्रा 9 - प्याकेजको लागि ओप-एम्प जडान (शीर्ष दृश्य)

चित्र १० - Op-amp कनेक्शन १ 10-पिन DIP (शीर्ष दृश्य)

चित्रा 11 - 10 पिन फ्लैट प्याकका लागि ओप-एम्प जडान (शीर्ष दृश्य)

सर्किटको निर्माण गर्दा, विभिन्न सीमानाहरूलाई सही रूपमा पहिचान गर्न महत्त्वपूर्ण छ (तिनीहरू सामान्यतया गणना गरिएका छैनन्)। तथ्याङ्क पिन 1 को स्थान को वर्णन गर्दछ। मा प्याकेज गर्न सक्नुहुन्छ चितवन 9 को, पिन 1 ट्याबको बाँयामा पहिलो पिनको रुपमा चिनिन्छ, र पिनहरू सङ्कलनशील घडीको रूपमा माथिबाट हेर्दै गणना गरिन्छ। मा दोहोरो-इन-लाइन प्याकेज चित्रा 10 को, प्याकेजको माथि पिन 1 पत्ता लगाउन इन्डेन्टेशन छ, र पिनहरू बायाँ र माथि दाँयामा गन्ती गरिएको छ। ध्यान दिनुहोस् कि एक भन्दा बढी एप-एम्प (सामान्यतया 2 वा 4) एक DIP मा प्याकेज गरिएको छ।

मा फ्लैट प्याक चित्रा 11 को पिन 1 को डट द्वारा पहिचान गरिएको छ र पिन डीआईपी को रूप मा गिना जाता छ।

3.2 पावर आवश्यकताहरु

धेरै op-amps को एक नकारात्मक र एक सकारात्मक भोल्टेज स्रोत चाहिन्छ। सामान्य भोल्टेज स्रोतहरू ± 5 V बाट ± 25 V सम्म दायरा। 12 ले सामान्य पावर आपूर्ति जडानहरू ओप्-एएममा देखाउँछ।

अधिकतम आउटपुट भोल्टेज स्विङ सीमित छ dc भोल्टेज op-amp मा आपूर्ति गरियो। केहि अपरेशनल एम्पलीफायरहरू एकल भोल्टेज स्रोतबाट अपरेट गर्न सकिन्छ। निर्माताका विनिर्देशहरूले अपर्याम्पमा केवल एक बिजुली आपूर्तिको प्रयोग गर्ने अवस्थामा अपरेशनको सीमा परिभाषित गर्दछ।

चितवन 12 - पावर आपूर्ति जडान

3.3 The 741 Op-amp

ΜA741 ओप्-एपी चित्रा 13 को बराबर सर्किटमा चित्रण गरिएको छ। यो धेरै आईसी निर्माताहरु द्वारा 1966 पछि उत्पादन गरिएको छ, र यद्यपि यसको परिचय पछि धेरै प्रगति भएको छ, 741 अझै पनि व्यापक रूपमा प्रयोग भएको छ।

परिचालन एम्पलीफायरहरू, ठेक्का सेन्टर-एप्स

चित्रा 13 - 741 ओप्-एपी

741 op-amp छ आन्तरिक मुआवजा जसले आरसी नेटवर्कलाई बुझाउँछ जसले उच्च-फ्रिक्वेन्सी आयाम प्रतिक्रियालाई घटाउँछ। किनभने एम्पलीफायरको उच्च लाभ (10 को क्रममा⁴ 10 गर्न⁵ कम आवृत्तियों मा) र किनकी ट्रांजिस्टर मा परजीवी capacitances को अनुमति दि्छ परजीवी प्रतिक्रिया, ओसी-एएम अस्थिर र थरथरान हुनेछ यदि यो आन्तरिक क्षतिपूर्तिको लागि थिएन। दुई cascaded अंतर एम्पलीफायरहरु लाई एक पूरक समेट्री पावर एम्पलीफायर को अर्को भोल्टेज एम्पलीफायर को माध्यम ले ड्राइव गर्दछ।

741 ओप्-एपीले तीन चरणहरू समावेश गर्दछ: एक इनपुट अंतर एम्पलीफायर, एक मध्यवर्ती एकल-समाप्त उच्च लाभ एम्पलीफायर, र आउटपुट बफरिंग एम्पलीफायर। अन्य सर्किटिंग आफ्नो संचालन को लागि महत्वपूर्ण एक स्तर को छत को बदलन को लागि छ dc सिग्नलको स्तर संकेत गर्दछ कि आउटपुट सकारात्मक र नकारात्मक दुवै, स्विजरल्यान्ड्स को विभिन्न एम्पलीफायरहरु लाई संदर्भ धाराहरु प्रदान गर्न को लागी स्विच गर्न सक्छ, र सर्किट जो आउटपुट मा लघु सर्किट देखि ओप्-एपी को रक्षा गर्दछ। 741 आन्तरिक रूपमा अन-चिप संधारित्र-रिजस्टर नेटवर्क मार्फत क्षतिपूर्ति गरिएको छ।

Op-amp प्रवर्द्धनका थप चरणहरू थप गरेर सुधारिएको छ, इनपुट सर्किटहरू अलग गर्न, र आउटपुट प्रतिबाधा घटाउन आउटपुटमा थप इमरियर अनुयायीहरू थप्दै। अन्य सुधारको परिणाममा सीएमआरआर वृद्धि भयो, उच्च इनपुट प्रतिबाधा, व्यापक आवृत्ति प्रतिक्रिया, उत्पादन प्रतिबाधा र वृद्धि भएको शक्ति घट्यो।

बायस सर्किट

चित्रा 741 को 13 op-amp मा धेरै निरन्तर स्रोतहरू हेर्न सकिन्छ। ट्रांजिस्टरहरू Q₈ र Q₉ का लागि हालको स्रोत हो I_EE को अंतर एम्पलीफायर को द्वारा बनाईएको छ Q₁, Q₂, Q₃, र Q₄। ट्रांजिस्टरहरू Q₅, Q₆, र Q₇, को लागि प्रतिस्थापन सक्रिय सक्रिय हो R_C अंतर एम्पलीफायर को प्रतिरोधक। ट्रांजिस्टरहरू Q₁₀, Q₁₁, र Q₁₂ भिन्न एम्पलीफायर वर्तमान स्रोतहरूको लागि पूर्वाग्रह नेटवर्क बनाउनुहोस्। ट्रान्जिस्टरहरू Q₁₀ र Q₁₁ हालको आईनाको रूपमा अभिनय अन्य ट्रांजिस्टरहरूको साथ यस पूर्वाग्रह नेटवर्कको लागि Widlar हालको स्रोत बनाउनुहोस्।

छोटो सर्किट संरक्षण

741 सर्किटमा धेरै ट्रांजिस्टरहरू छन् जुन सामान्य रूपमा काटिएका हुन्छन् र केवल घटनामा मात्र सञ्चालन गर्दछ जुन उत्पादनमा ठूलो अवस्थित छ। आउटपुट ट्रास्टिस्टर्सहरूमा पूर्वाग्रह यो वर्तमान स्वीकार्य स्तरमा घटाउनको लागि परिवर्तन गरिएको छ। चित्रा 13 को सर्किटमा, यो छोटो सर्किट सुरक्षा नेटवर्क ट्रांजिस्टर क₁₅ र Q₂₂ र अवरोध R_11।

इनपुट चरण

741 op-amp को इनपुट चरण को वोल्टेज लाभ, स्तर परिवर्तन, र एक एकल समाप्त अंतर एम्पलीफायर आउटपुट प्रदान गर्न आवश्यक छ। सर्किट्रीको जटिलताले ठूलो अफसेट भोल्टेज त्रुटिको कारण दिन्छ। यसको विपरीत, मानक रिजस्टर-लोड अंतर एम्पलीफायर कम अफसेट भोल्टेज त्रुटिको कारण हो। यद्यपि, मानक एम्पलीफायरले सीमित लाभ पाउदछ जुन यसको मतलब हो कि थप चरणहरू आवश्यक प्रवर्धन प्राप्त गर्न आवश्यक छ। रिजस्टर-भरी भिन्न अंतर एम्पलीफायरहरू ओप्स-एप्समा प्रयोग गरिन्छ जुन 741 भन्दा कम भोल्टेज बहाव छ।

इनपुट चरणमा प्रयोग गरिएका BJTs ठूला पूर्वाधार धाराहरू चाहिन्छ, अफसेट अफसेट समस्याहरू प्रस्तुत गर्न आवश्यक छ। अफसेट हालको त्रुटिलाई कम गर्न, अन्य op-amp प्रकारहरू इनपुट चरणमा MOSFET प्रयोग गर्दछ।

741 को आगत चरण एक अंतर एम्पलीफायर हो जुन एक सक्रिय ट्रांजिस्टर द्वारा निर्मित भार संग Q₅, Q₆, र Q₇ र प्रतिरोधकहरू R₁, R₂, र R₃। यो सर्किटले उच्च प्रतिरोध भार प्रदान गर्दछ र सिग्नलबाट अंतरबाट एकल-अन्त्यमा लाभको कुनै गिरावट वा सामान्य-मोड अस्वीकृति अनुपातको साथ रूपान्तरण गर्दछ। एकल-समाप्त आउटपुट कलेक्टरबाट लिइयो Q₆। आगत चरण स्तरीय शाइटर पार्श्व समावेश गर्दछ pnp ट्रांजिस्टर, Q₃ र Q₄, जुन एक साधारण आधार कन्फिगरेसनमा जोडिएको छ।

पार्श्व ट्रांजिस्टरहरूको प्रयोग, Q₃ र Q₄, थप फाईदामा परिणाम। तिनीहरू इनपुट ट्रांजिस्टरहरूको रक्षा गर्न मद्दत गर्दछ, Q₁ र Q₂, emitter-base junction breakdown को विरुद्ध। एको इमिटर-बेस जंक्शन npn ट्रांजिस्टरले ब्रेक हुनेछ जब रिवर्स पूर्वाग्रहहरु को बारे मा 7 V. द्विपक्षीय ट्रांजिस्टर ब्रेकडाउन देखि उत्पन्न हुन्छ तब सम्म उत्पन्न नहीं हुन्छन् जब सम्म उल्टा पूर्वाग्रहहरु 50 V को बारे मा अधिक हुन्छ जब सम्म ट्रांजिस्टरहरु संग श्रृंखला मा छ Q₁ र Q₂, आगत सर्किटको ब्रेकडाउन वोल्टेज बढ्यो।

मध्यवर्ती अवस्था

प्रायः अप-एप्समा मध्यवर्ती चरण धेरै एम्पलीफायरहरू मार्फत उच्च फाइदा प्रदान गर्दछ। 741 मा, पहिलो चरणको एकल-समाप्त आउटपुटको आधारमा जोडिएको छ Q₁₆ जुन एमिटर अनुयायी विन्यासमा छ। यसले इनपुट चरणमा उच्च इनपुट प्रतिबन्ध प्रदान गर्दछ जुन लोड हुँदैछ। मध्यवर्ती चरण मा ट्रांजिस्टर पनि हुन्छ Q₁₆ र Q₁₇, र प्रतिरोधक R₈ र R₉। मध्यवर्ती चरणको उत्पादन कलेक्टरबाट लिइएको छ Q₁₇, र प्रदान गरियो Q₁₄ एक चरण विभाजन मार्फत। 741 मा संधारित्र आवृत्ति क्षतिपूर्तिको लागि प्रयोग गरिएको छ जुन यो पाठको पछिल्ला अध्यायहरूमा छलफल गरिएको छ।

निर्गत चरण

एक अप-amp को आउटपुट चरण एक कम आउटपुट प्रतिबाधा को उच्च वर्तमान लाभ प्रदान गर्न आवश्यक छ। अधिकतर ऑप्स-एम्प्सले हालको लाभको त्याग नगरी दक्षता बढाउन पूरक सममिति आउटपुट चरण प्रयोग गर्दछ। पूरक सममितिको लागि अधिकतम प्राप्ति दक्षता, वर्ग बी एम्पलीफायर% 78% छ। एकल समाप्त आउटपुट एम्पलीफायरको अधिकतम क्षमता २ efficiency% मात्र छ। केही अप-एम्प्सले आफ्नो आउटपुट क्षमता वृद्धि गर्न डार्लिंगटन जोडी पूरक सममिति प्रयोग गर्दछ। 25 741१ मा पूरक सममिति आउटपुट चरण समावेश गर्दछ Q₁₄ र Q₂₀.

सानो प्रतिरोधक, R₆ र R₇, आउटपुटमा हाल सीमित। Darlington जोडी, Q₁₈ र Q₁₉, डायोड-क्षतिपूर्ति पूरक समेट्य आउटपुट चरणमा डायोडको स्थानमा प्रयोग गरिएको छ जुन अध्याय 8 मा वर्णन गरिएको छ। डार्लिङटन जोडा व्यवस्था दो ट्रांजिस्टरको डायोडको रूपमा जोडिएको छ किनकी यसलाई सानो क्षेत्रमा बनाइन्छ। पूरक सममित्री सर्किटमा पूर्वाधार को अवरोध को लागि उपस्थित वर्तमान स्रोत ट्रांजिस्टर को एक भाग ले महसूस गरेको छ Q₁₃। ट्रांजिस्टरहरू Q₂₂, Q₂₃, र Q₂₄ स्तर स्फाईटर व्यवस्थाको भाग हो जुन यसले इन्टर वोल्टेज शून्य अक्ष वरिपरि केन्द्रित गर्दछ।

CURRENT - The. विशिष्ट अप amp

PREVIOUS- 2। स्तर पारी

NEXT- 4। निर्माता विनिर्देशहरू