ویژگی های آپاره

درست‌کننده عملیاتی یا درست‌کننده عملیاتی که معمولاً به آن اشاره می‌شود، دستگاه‌های خطی هستند که می‌توانند تقویت DC ایده‌آل را فراهم کنند. این دستگاه‌ها اساساً دستگاه‌های تقویت ولتاژ هستند که با اجزای پسخور خارجی مانند مقاومت‌ها یا خازنه‌ها استفاده می‌شوند. یک درست‌کننده عملیاتی یک دستگاه سه‌ترمینالی است، با یک ترمینال به نام ورودی معکوس، دیگری ورودی غیرمعکوس و آخری خروجی. زیرا یک نمودار از یک درست‌کننده عملیاتی معمولی:

همانطور که از نمودار مشاهده می‌کنید، درست‌کننده عملیاتی سه ترمینال برای ورودی و خروجی و دو ترمینال برای تغذیه دارد.
قبل از اینکه عملکرد یک درست‌کننده عملیاتی را بفهمیم، باید درباره ویژگی‌های درست‌کننده عملیاتی آن بیاموزیم. ما آن‌ها را یک به یک در اینجا توضیح می‌دهیم:

تقویت ولتاژ حلقه باز (A)

تقویت ولتاژ حلقه باز بدون هیچ پسخور برای یک درست‌کننده عملیاتی ایده‌آل بی‌نهایت است. اما مقادیر معمول تقویت ولتاژ حلقه باز برای یک درست‌کننده عملیاتی واقعی از ۲۰,۰۰۰ تا ۲۰۰,۰۰۰ متغیر است. فرض کنید ولتاژ ورودی Vin باشد. فرض کنید A تقویت ولتاژ حلقه باز باشد. در این صورت ولتاژ خروجی Vout = AVin. مقدار معمولاً در محدوده ذکر شده قرار دارد اما برای یک درست‌کننده عملیاتی ایده‌آل، آن بی‌نهایت است.

ممان انسداد ورودی (Zin)

ممان انسداد ورودی به عنوان نسبت ولتاژ ورودی به جریان ورودی تعریف می‌شود. ممان انسداد ورودی یک درست‌کننده عملیاتی ایده‌آل بی‌نهایت است. یعنی هیچ جریانی در مدار ورودی جریان نمی‌یابد. با این حال، یک درست‌کننده عملیاتی ایده‌آل جریانی از مرتبه چند پیکوامپر تا چند میلی‌آمپر در مدار ورودی دارد.

ممان انسداد خروجی (Zout)

ممان انسداد خروجی به عنوان نسبت ولتاژ خروجی به جریان ورودی تعریف می‌شود. ممان انسداد خروجی یک درست‌کننده عملیاتی ایده‌آل صفر است، اما درست‌کننده‌های عملیاتی واقعی درست‌کننده عملیاتی ممان انسداد خروجی ۱۰-۲۰ کیلو‌اوم دارند. یک درست‌کننده عملیاتی ایده‌آل مانند یک منبع ولتاژ کامل عمل می‌کند که جریان را بدون هیچ ضرر داخلی ارائه می‌دهد. مقاومت داخلی مقاومت ولتاژ موجود برای بار را کاهش می‌دهد.

باند عرض (BW)

یک درست‌کننده عملیاتی ایده‌آل باند عرض بی‌نهایت دارد که می‌تواند هر سیگنالی از DC تا بالاترین فرکانس‌های AC را بدون هیچ ضرری تقویت کند. بنابراین، یک درست‌کننده عملیاتی ایده‌آل دارای پاسخ فرکانسی بی‌نهایت است. در درست‌کننده‌های عملیاتی واقعی، باند عرض معمولاً محدود است. محدودیت به محصول باند عرض (GB) بستگی دارد. GB به عنوان فرکانسی تعریف می‌شود که در آن تقویت‌کننده به یک واحد می‌رسد.

ولتاژ اختلاف (Vio)

ولتاژ اختلاف یک درست‌کننده عملیاتی ایده‌آل صفر است، که به این معناست که ولتاژ خروجی صفر خواهد بود اگر تفاوت بین ترمینال معکوس و غیرمعکوس صفر باشد. اگر هر دو ترمینال زمین شوند، ولتاژ خروجی صفر خواهد بود. اما درست‌کننده‌های عملیاتی واقعی درست‌کننده عملیاتی ولتاژ اختلاف دارند.

نسبت رد سیگنال حالت مشترک (CMRR)

حالت مشترک به وضعیتی اشاره دارد که همان ولتاژ ولتاژ به هر دو ترمینال معکوس و غیرمعکوس درست‌کننده عملیاتی اعمال می‌شود. رد سیگنال حالت مشترک به توانایی درست‌کننده عملیاتی در رد سیگنال حالت مشترک اشاره دارد. حالا ما در موقعیتی هستیم که می‌توانیم مفهوم نسبت رد سیگنال حالت مشترک را بفهمیم.
نسبت رد سیگنال حالت مشترک به اندازه‌گیری توانایی درست‌کننده عملیاتی در رد سیگنال حالت مشترک اشاره دارد. ریاضیاً به صورت زیر تعریف می‌شود:

که در آن، AD تقویت دیفرانسیل درست‌کننده عملیاتی است، ∞ برای یک درست‌کننده عملیاتی ایده‌آل.
ACM به تقویت حالت مشترک درست‌کننده عملیاتی اشاره دارد.
نسبت رد سیگنال حالت مشترک یک درست‌کننده عملیاتی ایده‌آل ∞ است. این به این معناست که قادر است تمام سیگنال‌های حالت مشترک را رد کند. همچنین از فرمول می‌توانیم ببینیم که AD برای یک درست‌کننده عملیاتی ایده‌آل بی‌نهایت و ACM صفر است. بنابراین نسبت رد سیگنال حالت مشترک یک درست‌کننده عملیاتی ایده‌آل بی‌نهایت است. بنابراین آن هر سیگنالی را که مشترک است رد خواهد کرد.
با این حال، درست‌کننده‌های عملیاتی واقعی CMRR محدود دارند و نمی‌توانند تمام سیگنال‌های حالت مشترک را رد کنند.

بیانیه: احترام به اصل، مقالات خوبی که شایسته به اشتراک گذاشتن هستند، اگر تخلف حق تکثیر وجود دارد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.