Amperînê Heqendare: Tewra Yekê Yekanî yên Matematîkî Hilbijêre
چی دەبێت پێ بڵێت یەکەمەری ئۆپ-ئامپ؟
یەکەمەری ئۆپ-ئامپ چارەگەیەکە کە لە ڕێگەی ئۆپەراتۆری ئامپ (ئۆپ-ئامپ) و کەپاسیتر بەکاردێت بۆ ئەنجامدانی چوارەوەی ئاکادیمییەکانی تەواوکاری. تەواوکاری پرۆسەی یەکەمکردنی هەوڵی ناو زەردەخێر یان فانکشنێک لە سەر کاتە. یەکەمەری ئۆپ-ئامپ دەدرێژێتەوە خەریدایەکی وۆڵتاژ کە پڕۆپۆرشنالە بە تەواوکاری سالبەکەی خەریدایەکی وۆڵتاژی داخراو، مەنایە کە خەریدایەکی وۆڵتاژ دەگۆڕێت بەپێی کات و ئامبرەی خەریدایەکی وۆڵتاژی داخراو.
یەکەمەری ئۆپ-ئامپ بەکاردێت بۆ زۆربەی چوارەوەیەکان، وەکوو کۆنڤێرتەرەکانی ئەنالۆگ-بۆ دیجیتال (ADCs)، کۆمپیوتەرە ئەنالۆگەکان، و چارەگەکانی شێوەی کەمپێک. بۆ نموونە، یەکەمەری ئۆپ-ئامپ دەتوانێت کەمپێکی دەماری بەکاردێت بۆ دروستکردنی کەمپێکی تریەنجولەر بەرهەم، یان کەمپێکی سینوسی بەکاردێت بۆ دروستکردنی کەمپێکی کۆساین بەرهەم.
چۆن یەکەمەری ئۆپ-ئامپ دەکات؟
یەکەمەری ئۆپ-ئامپ پێشەنی چارەگەی ئامپلیفایەری وەرزانەوە دەبێت، کە لێرەدا رەزیستۆری فیدبەک رەزیستۆر بە کەپاسیتر دەگۆڕێت. کەپاسیتر یەکەمەرێکی پەیوەندیدار بە فریکەنسە و کەرەپەکەی (Xc) کە بەپێی فریکەنسە (f)ی خەریدایەکی داخراو دەگۆڕێت. کەرەپەکەی کەپاسیتر بەم شێوە دەدۆزرێت:
کەوە C یەکەمەری کەپاسیتر.
سەرچاوەی سەختی یەکەمەری ئۆپ-ئامپ وەکوو دەبێت:
خەریدایەکی وۆڵتاژ (Vin) بە ڕێگەی یەکەمەری رەزیستۆر (Rin) بەرەو داخراوی وەرزانەوەی ئۆپ-ئامپ دەهێشت. داخراوی نەوەرزانەوە بە گرۆندەی هێڵ دەبەستێت، کە داخراوی وەرزانەوەیش دەبێتە گرۆندەی هێڵ. خەریدایەکی وۆڵتاژ (Vout) لە داخراوی ئۆپ-ئامپ دەگرێت، کە بە ڕێگەی کەپاسیتر (C) لە لووپی فیدبەکدا دەبێت.
پێکهاتەی کارکردنی یەکەمەری ئۆپ-ئامپ بەکاردێت بە بەکاردەهێنانی قانونی کیرکهۆفی کارەنت (KCL) لە نود 1، کە چەماوەی Rin، C، و داخراوی وەرزانەوە. لەبەر ئەوەی کارەنتێک لە داخراوەکانی ئۆپ-ئامپ نەداوێت، میتۆتە:
بە ڕێگەی هەڵبەستن و ڕێککردن، دەبێت:
ئەم هەندێکە نیشان میدات کە خەریدایەکی وۆڵتاژ پڕۆپۆرشنالە بە تەواوکاری سالبەکەی خەریدایەکی وۆڵتاژی داخراو. بۆ دۆزینەوەی خەریدایەکی وۆڵتاژ بە پێی کات، پێویستە ھەر دوو لای ھەمان هەندێکە بەکاردێت:
کەوە V0 خەریدایەکی سەرەتایییە لە t = 0.
ئەم هەندێکە نیشان میدات کە خەریدایەکی وۆڵتاژ پڕۆپۆرشنالە بە تەواوکاری سالبەکەی خەریدایەکی وۆڵتاژی داخراو پلا کۆستانتێک. کۆستانتی V0 بە پێی شەرتە سەرەتایییەکەی کەپاسیتر دەگۆڕێت و دەتوانێت بە بەکاردەهێنانی سەرچاوەی وۆڵتاژی ئۆفست یان پۆتانسیۆمێتر لە سەرەوەی کەپاسیتر بگۆڕێت.
چەند خصیصە و ھەندێکی یەکەمەری ئۆپ-ئامپ دەبێت؟
یەکەمەری ئۆپ-ئامپی ئایدیال بە گەین و بەندووری بێکۆتایی ھەیە، مانایە کە دەتوانێت ھەر خەریدایەکی داخراو بە ھەر فریکەنس و ئامبرە بەکاردێت بەبێ هێڵکردن یان کەمکردنی. بەڵام، لە ڕاستیدا، ھەیە چەند ڤەرگرێک کە کارکردن و ڕێکبوونی یەکەمەری ئۆپ-ئامپ لەسەر دەگوزەنن، وەکوو:
خصیصەکانی ئۆپ-ئامپ: ئۆپ-ئامپ گەین، بەندووری، ڕەزیستانسی داخراو، ڕەزیستانسی دابەز، وۆڵتاژی ئۆفست، بایەسی کارەنت، نیزیک، وەکوو ڤەرگرەکانی ھەیە. ئەم پارامێترەکان دەگۆڕێت خەریدایەکی وۆڵتاژ و ئەنجامەکە چەند ڕێکەکەی کە ڕێکەکەی ھەڵبەسەری چارەگەی ئۆپ-ئامپ.
کەپاسیتر لەکەوە: کەپاسیتر لە لووپی فیدبەکدا ھەیە کەرەپێکی چەندێکی لەکەوە ھەیە کە کارەنتێکی کەم دەگۆڕێت بەڕێگەی ئەوە، کە دەگۆڕێت بەرەو لەکەوە. ئەمە تەواوکاری کەمکرێت و چەند ڕێکەکەی ھەڵبەسەری خەریدایەکی وۆڵتاژ دابەز.
بایەسی کارەنتی داخراو: ئۆپ-ئامپ ھەیە کە بایەسی کارەنتی داخراو ھەیە کە بەڕێگەی ئەوە دەگۆڕێت بەرەو سەرەوە یان لەبەرەوەی داخراوەکان، بەپێی جۆرەکەی و پلانەکەی. ئەم کارەنتە کەرەپێکی ھەیە کە لەسەر Rin و چەند ڕێکەکەی ھەڵبەسەری خەریدایەکی وۆڵتاژی داخراو.
پاسخەکەی فریکەنس: پاسخەکەی فریکەنسی یەکەمەری ئۆپ-ئامپ بەپێی کەرەپی کەپاسیتر دەگۆڕێت، کە بەپێی فریکەنس دەگۆڕێت. کاتێک فریکەنس بەرز بێت، Xc کەم بێت، کە کەپاسیتر دەبێتەوە گەیەنەکەیەکی لەکەوە. کاتێک فریکەنس کەم بێت، Xc زیاد بێت، کە کەپاسیتر دەبێتەوە گەیەنەکەیەکی دەربەز. بۆیە، پاسخەکەی فر
