آمپلیفایر اپارات: د ریاضیاتو انتګرال وکړلو لپاره د سرچینو جوړښت
د اپ-امپ انټګریټر څه دی؟
د اپ-امپ انټګریټر یو کرکټ دی چې د اپاراتیونل امپلیفایر (اپ-امپ) او د کندنې کیپاسیټر له وړاندې کارولو لپاره کاروي. انټګریشن د منحنۍ یا فنکشن تر مود په وخت کې د سطح یابولو عمل دی. د اپ-امپ انټګریټر یو خروجی ولټیج جوړوي چې د ورودي ولټیجنې ناکاره انټګرال پروپورشنال دی، یعنی خروجی ولټیج د ورودي ولټیجنې مدت او شدت سره بدلېږي.
د اپ-امپ انټګریټر د مختلفې کارونو لپاره کارول شي، مثلاً آنالوګ-دیجیټل کانورټرز (ADCs)، آنالوګ کمپیوټرز او ویو شیپینګ کرکټونه. مثال د لپاره، د اپ-امپ انټګریټر یو سکوئر ویو ورودي ته یو تریانګولر ویو خروجی تبدیل کوي، یا د سینوسویدال ویو ورودي ته یو کوسینوس ویو خروجی تبدیل کوي.
د اپ-امپ انټګریټر کارول څه دی؟
د اپ-امپ انټګریټر د نورتوبولو امپلیفایر کنفیګوریشن ته په اساس ډول دی، چې د فیدبک رزیستانس د کندنې کیپاسیټر سره بدلېږي. د کندنې کیپاسیټر د فریکوانس ته وابسته عنصر دی چې د ریاکټنس (Xc) دی چې په فریکوانس (f) د ورودي سیګنال تر مود د ورته پروپورشنال دی. د کندنې کیپاسیټر د ریاکټنس داسې دی:
که C د کندنې کیپاسیټر کیپاسیټنس دی.
د اپ-امپ انټګریټر د سکیماتیک دیګرام په پای کې دی:
د ورودي ولټیج (Vin) په دیوالۍ کې د اپ-امپ د انورسو انټرپوټ ترمینل ته د رزیستانس (Rin) تر مود کارول کیږي. د نورو انټرپوټ ترمینل د زېرې ته لنډ کیږي، د انورسو انټرپوټ ترمینل ته هم د ورټوئل زېرې جوړوي. د خروجی ولټیج (Vout) په دیوالۍ کې د اپ-امپ د خروجی ترمینل ته لنډ کیږي، چې د فیدبک لوپ کې د کندنې کیپاسیټر © ته لنډ کیږي.
د اپ-امپ انټګریټر کارول په کې د کیرچوف د کرنټ قانون (KCL) په کې د نود ۱، چې Rin، C او د انورسو انټرپوټ ترمینل د جونکشن دی، کارول کیږي. ځکه د اپ-امپ ترمینلونو ته د کرنټ نه کارول کیږي، مونږ داسې لنډ کولی شوی:
ساده کول او د نومبې بدلولو سره، مونږ داسې لنډ کولی شوی:
دا معادله د خروجی ولټیج د ورودي ولټیج ناکاره مشتق پروپورشنال دی. د خروجی ولټیج د وخت په توګه داسې لنډ کولو لپاره، مونږ د معادله دوه طرفې داسې لنډ کولی شوی:
که V0 د t = 0 په وخت کې د اولیه خروجی ولټیج دی.
دا معادله د خروجی ولټیج د ورودي ولټیج ناکاره انټګرال پلوس یو ثابت پروپورشنال دی. د ثابت V0 د کندنې کیپاسیټر د اولیه حالت په پام کې نیول کې دی او په کمک یو آفسټ ولټیج سورس یا د پوټینټیمیټر د کندنې کیپاسیټر سره سری کې تنظیم کیږي.
د اپ-امپ انټګریټر څه خصوصیتونه او محدودیتونه دي؟
د ایدیال اپ-امپ انټګریټر د بیاګټ او بینډ ویډتوب نامحدود دی، یعنی یوازې هر چا ورودي سیګنال او هر چا فریکوانس او شدت سره د انټګریشن په کې غیر محدود دی. که دا د حقیقت لخوا، دا کارونه د اپ-امپ انټګریټر د کارونو او د دقیقیت لپاره محدودیتونه دي، مثلاً:
د اپ-امپ خصوصیتونه: د اپ-امپ خپل د بیاګټ، بینډ ویډتوب، ورودي ایمپیډنس، خروجی ایمپیډنس، آفسټ ولټیج، بیس کرنټ، نویز، وغیره. دا پارامیټرون د خروجی ولټیج ته تاثیر ورکوي او د ایدیال پرتیا په وړاندې خطاونه او انحرافونه ورکوي.
د کندنې کیپاسیټر لیکیج: د فیدبک لوپ کې د کندنې کیپاسیټر کې یو ډیری لیکیج رزیستانس ښیي چې داسې یو کوچني کرنټ ته اجازه ورکوي ترسره کړي، داسې داسې د کندنې کیپاسیټر په وخت کې دیشارژ کوي. دا د انټګریشن اثر لږ کوي او د خروجی ولټیج په وخت کې یو دریفت ورکوي.
د ورودي بیس کرنټ: د اپ-امپ یو ورودي بیس کرنټ دی چې د ترمینلونو ته داخل کیږي یا په وړاندې کیږي، د دې نوع او ډیزاین په پام کې نیول کې. دا کرنټ د Rin په پام کې د ولټیج دراپ جوړوي او د اپ-امپ ته د ورودي ولټیج تاثیر ورکوي. دا هم د خروجی ولټیج ته خطا ورکوي.
فریکوانس پاسخ: د اپ-امپ انټګریټر د فریکوانس پاسخ د کندنې کیپاسیټر د ریاکټنس په پام کې نیول کې دی، چې د فریکوانس سره تغییرات لري. د فریکوانس په افزایش کې، Xc کمېږي، د کندنې کیپاسیټر ته د
