amplifier או מוגבר תפעול

מַשׁגִיח אוֹ מְפַרְחֵשׂ (op amp) הוא מַשׁגִיח נִשְׁתָנוּת בְּמַשְׂוֶה נִשְׁתָנוּת גָבוֹהַּ מְאֹד.

מַשׁגִיח הוא עִקרִית מַשׁגִיח בִּמְשׁלָב שֶׁבּוֹ מִשׁלְבִים אֲנָשִים מַשׁגִיחִים בְּדֶרֶךְ מְעֻכֶּכֶת. הַמַשׁבָּץ פּנִימִי מַשׁלֵם טְרָנְזִיסְטוֹרִים, FETs וּמִקְשִׁים. כָּל זֶה נוֹטֵל מְקוֹם קָטָן מְאֹד.
לָכֵן, הוּא מְחֻפָּף בְּמַחְפָּף קָטָן וּמַצִיג בְּצֶלַע מעגל משולב (IC). הַמִּילָה Op Amp מְשׁמָעֶת מַשׁגִיח שֶׁיָכוֹל לְהִתְכַּוֵּן לְהַעֲבִיר תַּעֲשִׂיוֹת כְּמוֹ מַשׁגִיח, חִסָּרוֹן, הַפְרָדָה, חִיבּוּר, אִינְטֶגְרָל וְכוּ'. דוגמה היא ה-IC 741 הַמַּשְׁכִּיל מְאֹד.

הַסִּימָן וּמַרְאֵיהוּ בְּצֶלַע ה-IC מוצגים למטה. הסמל נראה כמו ראש החץ שמסמן שהאות זורמת מהיציאה לתוך.

מַשׁגִיח וּמַפְרִיכִין בְּמַשׁגִיח

לְמַשׁגִיח יש שני מַפְרִיכִין וְתוֹךְ אחד. לְמַשׁגִיח יש גם שני מַפְרִיכִין של מַשְׂוֶה כְּמוֹ שֶׁנִרְאֶה לְמַעְלָה. שני מַפְרִיכִין יוצרים מַפְרִיכִין דִיפֶרֶנְצִיאָלִי. נִקְרָא לְמַפְרִיכִין, שֶׁמְסֻמָּן בְּאוֹת מִנְהָל (-) כְּמוֹ הַמַפְרִיכִין הַמַפְרִיכִין וְלַמַפְרִיכִין שֶׁמְסֻמָּן בְּאוֹת מוֹסִיף (+) כְּמוֹ הַמַפְרִיכִין הַלּא מַפְרִיכִין של ה-מַשׁגִיח. אִם נִתֵּן אות בְּמַפְרִיכִין הַמַפְרִיכִין (-), אזי האות המוגברת שתתקבל יהיה בהפרש של 180o מִנְסִיבַת האות הנכנסת. אִם נִתֵּן אות בְּמַפְרִיכִין הַלּא מַפְרִיכִין (+), אזי האות המוגברת שתתקבל תהיה במישרין, כלומר לא יהיה לה הפרש מִנְסִיבַת האות הנכנסת.

מַשְׂוֶה לְמַשׁגִיח

כפי שנראה בסמל המעגל למעלה יש לו שני מַפְרִיכִין של מַשְׂוֶה +VCC ו–VCC. לעובדת המַשׁגִיח דרוש מַשְׂוֶה DC דו-פולרי. במַשְׂוֶה הדו-פולרי, אנו מחברים את +VCC למַשְׂוֶה DC חיובי ואת –VCC למַשְׂוֶה DC שלילי. עם זאת,有几个部分没有翻译完成，让我继续翻译剩余的部分：

מַשְׂוֶה לְמַשׁגִיח

כפי שנראה בסמל המעגל למעלה יש לו שני מַפְרִיכִין של מַשְׂוֶה +VCC ו–VCC. לעובדת המַשׁגִיח דרוש מַשְׂוֶה DC דו-פולרי. במַשְׂוֶה הדו-פולרי, אנו מחברים את +VCC למַשְׂוֶה DC חיובי ואת –VCC למַשְׂוֶה DC שלילי. עם זאת, ישנם מספר מַשׁגִיחִים שיכולים לפעול על מַשְׂוֶה פולרי בודד. שימו לב שאין מַפְרִיכִין קרקע בְּמַשׁגִיחִים ולכן צריך לקבוע את הקרקע באופן חיצוני.

עִנִין הַמַשׁגִיח

הִתְכַּוּנֵּת בְּלֹא סִבּוּב של מַשׁגִיח

כפי שאמרנו לעיל, למַשׁגִיח יש מַפְרִיכִין דִיפֶרֶנְצִיאָלִי וְתוֹךְ בְּלֹא סִבּוּב. אם נִתֵּן שתי אותות, אחת בְּמַפְרִיכִין הַמַפְרִיכִין ואחת בְּמַפְרִיכִין הַלּא מַפְרִיכִין, מַשׁגִיח אִידֵאלִי יַפְרִיחַ את ההפרש בין שתי האותות הנכנסות. אנחנו קוראים לזה ההפרש בין שתי האותות הנכנסות כמַפְרִיכִין דִיפֶרֶנְצִיאָלִי. המשוואה שלהלן מציגה את התוצאה של המַשׁגִיח.כאשר, VOUT הוא מַשְׂוֶה בְּמַפְרִיכִין הַיּוֹצֵא של המַשׁגִיח. AOL הוא הגain הפתוח עבור המַשׁגִיח הנתון והוא קבוע (באופן אידיאלי). עבור ה-IC 741 AOL הוא 2 x 105.
V1 הוא מַשְׂוֶה בְּמַפְרִיכִין הַלּא מַפְרִיכִין.
V2 הוא מַשְׂוֶה בְּמַפְרִיכִין הַמַפְרִיכִין.
(V1 – V2) הוא מַפְרִיכִין דִיפֶרֶנְצִיאָלִי.
ממשוואת זו ברור שהתוצאה תהיה שונה מאפס רק אם ומַפְרִיכִין הדִיפֶרֶנְצִיאָלִי אינו אפס (V1 ו-V2 אינם שווים), ויהיה אפס אם V1 ו-V2 שווים. שימו לב שזה מצב אידיאלי, בפועל יש אי-הפרעות קטנות במַשׁגִיח. הגain הפתוח של מַשׁגִיח גבוה מאוד. לכן, מַשׁגִיח פתוח מגביר אות דִיפֶרֶנְצִיאָלִי קטן לערך גדול מאוד.
כמו כן, זה נכון שאם נתן אות דִיפֶרֶנְצִיאָלִי קטן, המַשׁגִיח מגביר אותו לערך משמעותי, אבל הערך המשמעותי הזה ביציאה לא יכול לעבור מעל מַשְׂוֶה המַשׁגִיח. לכן זה אינו מבטל את חוק שימור האנרגיה.

תשלום טיפ