ऑप एम्प के विशेषताएं

ऑपरेशनल एम्प्लिफायर या ऑप एम्प्स जैसे उन्हें आमतौर पर कहा जाता है, वे ऐसी रैखिक डिवाइसें होती हैं जो आदर्श डीसी एम्प्लिफिकेशन दे सकती हैं। ये मूल रूप से वोल्टेज एम्प्लिफायिंग डिवाइसें हैं जो बाहरी पीडबैक कंपोनेंट्स जैसे रेझिस्टर्स या कैपेसिटर्स के साथ उपयोग की जाती हैं। एक ऑप एम्प तीन टर्मिनल वाली डिवाइस है, जिसमें एक टर्मिनल को इनवर्टिंग इनपुट, दूसरा नॉन-इनवर्टिंग इनपुट और अंतिम वाला आउटपुट कहा जाता है। नीचे एक टाइपिकल ऑप एम्प का डायग्राम दिया गया है:

डायग्राम से देखा जा सकता है, ऑप एम्प में इनपुट और आउटपुट के लिए तीन टर्मिनल और विद्युत स्वीकारण के लिए दो होते हैं।
एक ऑप एम्प के संचालन को समझने से पहले, हमें ऑप एम्प के ऑप एम्प विशेषताओं के बारे में जानना चाहिए। हम यहाँ उन्हें एक-एक करके समझाएंगे:

ओपन लूप वोल्टेज गेन (A)

किसी भी पीडबैक के बिना एक आदर्श ऑप एम्प का ओपन लूप वोल्टेज गेन अनंत होता है। लेकिन वास्तविक ऑप एम्प के लिए ओपन लूप वोल्टेज गेन का टाइपिकल मान 20,000 से 2,00,000 तक होता है। मान लीजिए इनपुट वोल्टेज Vin है। मान लीजिए A ओपन लूप वोल्टेज गेन है। तो आउटपुट वोल्टेज Vout = AVin होगा। वास्तविक ऑप एम्प के लिए A का मान ऊपर दिए गए रेंज में होता है, लेकिन एक आदर्श ऑप एम्प के लिए यह अनंत होता है।

इनपुट इम्पीडेंस (Zin)

इनपुट इम्पीडेंस को इनपुट वोल्टेज और इनपुट करंट के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। एक आदर्श ऑप एम्प का इनपुट इम्पीडेंस अनंत होता है। इसका अर्थ है कि इनपुट सर्किट में कोई करंट बह नहीं रहा है। हालांकि, एक वास्तविक ऑप एम्प में इनपुट सर्किट में कुछ पिको-एम्प से लेकर कुछ मिली-एम्प तक का करंट बहता है।

आउटपुट इम्पीडेंस (Zout)

आउटपुट इम्पीडेंस को आउटपुट वोल्टेज और इनपुट करंट के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। एक आदर्श ऑप एम्प का आउटपुट इम्पीडेंस शून्य होता है, हालांकि, वास्तविक ऑप एम्प का आउटपुट इम्पीडेंस 10-20 kΩ होता है। एक आदर्श ऑप एम्प एक पूर्ण वोल्टेज सोर्स की तरह व्यवहार करता है जो करंट देता है बिना किसी आंतरिक नुकसान के। आंतरिक रिजिस्टेंस लोड को उपलब्ध वोल्टेज को कम करता है।

बैंडविड्थ (BW)

एक आदर्श ऑप एम्प का अनंत बैंडविड्थ होता है, जिसका अर्थ है कि यह DC से लेकर सबसे ऊँची AC फ्रीक्वेंसी तक किसी भी सिग्नल को किसी भी नुकसान के बिना एम्प्लिफाय कर सकता है। इसलिए, एक आदर्श ऑप एम्प को अनंत फ्रीक्वेंसी प्रतिक्रिया वाला कहा जाता है। वास्तविक ऑप एम्प में, बैंडविड्थ सामान्य रूप से सीमित होता है। सीमा गेन बैंडविड्थ (GB) उत्पाद पर निर्भर करती है। GB को एम्प्लिफायर गेन यूनिटी होने वाली फ्रीक्वेंसी के रूप में परिभाषित किया जाता है।

ऑफसेट वोल्टेज (Vio)

एक आदर्श ऑप एम्प का ऑफसेट वोल्टेज शून्य होता है, जिसका अर्थ है कि यदि इनवर्टिंग और नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल के बीच का अंतर शून्य हो, तो आउटपुट वोल्टेज भी शून्य होगा। यदि दोनों टर्मिनल ग्राउंड किए जाएं, तो आउटपुट वोल्टेज शून्य होगा। लेकिन वास्तविक ऑप एम्प का ऑफसेट वोल्टेज होता है।

कॉमन मोड रिजेक्शन रेशियो (CMRR)

कॉमन मोड उस स्थिति को संदर्भित करता है जब एक ही वोल्टेज इनवर्टिंग और नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल दोनों पर लगाया जाता है। कॉमन मोड रिजेक्शन ऑप एम्प की क्षमता को संदर्भित करता है जो कॉमन मोड सिग्नल को अस्वीकार करता है। अब हम कॉमन मोड रिजेक्शन रेशियो शब्द को समझने के लिए तैयार हैं।
कॉमन मोड रिजेक्शन रेशियो ऑप एम्प की क्षमता का माप है जो कॉमन मोड सिग्नल को अस्वीकार करता है। गणितीय रूप से इसे इस प्रकार परिभाषित किया जाता है:

जहाँ, AD ऑप एम्प का डिफरेंशियल गेन है, एक आदर्श ऑप एम्प के लिए यह अनंत होता है।
ACM ऑप-एम्प का कॉमन मोड गेन को संदर्भित करता है।
एक आदर्श ऑप एम्प का CMRR अनंत होता है। इसका अर्थ है कि यह सभी कॉमन मोड सिग्नलों को अस्वीकार कर सकता है। इसके अलावा, सूत्र से हम देख सकते हैं कि एक आदर्श ऑप एम्प के लिए AD अनंत है और ACM शून्य है। इसलिए एक आदर्श ऑप-एम्प