آمپر مخ کاروونکي خصوصيات

آمپلیفایر عملیاتی یا آمپلیفایر که معمولاً به آن اشاره می‌شود، دستگاه‌های خطی هستند که می‌توانند تقویت DC ایده‌آل را ارائه دهند. اینها در اصل دستگاه‌های تقویت ولتاژ هستند که با اجزای بازخورد خارجی مانند مقاومت‌ها یا کندانسورها استفاده می‌شوند. یک آمپلیفایر عملیاتی دستگاه سه‌طرفه است، با یک طرف به نام ورودی معکوس، دیگری ورودی غیرمعکوس و آخری خروجی است. زیرا یک نمودار از آمپلیفایر عملیاتی معمولی:

همانطور که از نمودار مشاهده می‌کنید، آمپلیفایر عملیاتی سه طرفه برای ورودی و خروجی و دو طرفه برای تغذیه دارد.
قبل از فهم عملکرد یک آمپلیفایر عملیاتی، باید درباره ویژگی‌های آمپلیفایر عملیاتی یاد بگیریم. ما آنها را یک به یک توضیح می‌دهیم:

بازده ولتاژ حلقه باز (A)

بازده ولتاژ حلقه باز بدون هیچ بازخورد برای یک آمپلیفایر عملیاتی ایده‌آل بی‌نهایت است. اما مقادیر معمولی بازده ولتاژ حلقه باز برای یک آمپلیفایر عملیاتی واقعی از ۲۰,۰۰۰ تا ۲۰۰,۰۰۰ متغیر است. فرض کنید ولتاژ ورودی Vin باشد. فرض کنید A بازده ولتاژ حلقه باز باشد. سپس ولتاژ خروجی Vout = AVin است. مقدار a معمولاً در محدوده مشخص شده است اما برای یک آمپلیفایر عملیاتی ایده‌آل، آن بی‌نهایت است.

ایمپدانس ورودی (Zin)

ایمپدانس ورودی به عنوان نسبت ولتاژ ورودی به جریان ورودی تعریف می‌شود. ایمپدانس ورودی یک آمپلیفایر عملیاتی ایده‌آل بی‌نهایت است. یعنی هیچ جریانی در مدار ورودی وجود ندارد. با این حال، یک آمپلیفایر عملیاتی ایده‌آل جریانی در مدار ورودی با مقدار چند پیکوامپر تا چند میلی‌آمپر دارد.

ایمپدانس خروجی (Zout)

ایمپدانس خروجی به عنوان نسبت ولتاژ خروجی به جریان ورودی تعریف می‌شود. ایمپدانس خروجی یک آمپلیفایر عملیاتی ایده‌آل صفر است، اما آمپلیفایرهای عملیاتی واقعی ایمپدانس خروجی ۱۰-۲۰ کیلو‌اهم دارند. یک آمپلیفایر عملیاتی ایده‌آل مانند یک منبع ولتاژ کامل عمل می‌کند که جریان را بدون هیچ زیان داخلی تحویل می‌دهد. مقاومت‌های داخلی ولتاژ موجود برای بار را کاهش می‌دهند.

باند عرض (BW)

یک آمپلیفایر عملیاتی ایده‌آل باند عرض بی‌نهایت دارد که می‌تواند هر سیگنال از DC تا بالاترین فرکانس‌های AC را بدون هیچ زیانی تقویت کند. بنابراین، یک آمپلیفایر عملیاتی ایده‌آل دارای پاسخ فرکانسی بی‌نهایت است. در آمپلیفایرهای عملیاتی واقعی، باند عرض معمولاً محدود است. محدودیت بستگی به محصول باند عرض (GB) دارد. GB به عنوان فرکانسی تعریف می‌شود که در آن بازده آمپلیفایر یک می‌شود.

ولتاژ اختلاف (Vio)

ولتاژ اختلاف یک آمپلیفایر عملیاتی ایده‌آل صفر است، که به این معناست که ولتاژ خروجی صفر خواهد بود اگر تفاوت بین طرف ورودی معکوس و غیرمعکوس صفر باشد. اگر هر دو طرف به زمین متصل شوند، ولتاژ خروجی صفر خواهد بود. اما آمپلیفایرهای عملیاتی واقعی ولتاژ اختلاف دارند.

نسبت رد حالت مشترک (CMRR)

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

که در آن AD بازده دیفرانسیل آمپلیفایر عملیاتی است، ∞ برای یک آمپلیفایر عملیاتی ایده‌آل.
ACM به بازده حالت مشترک آمپلیفایر عملیاتی اشاره دارد.
نسبت رد حالت مشترک یک آمپلیفایر عملیاتی ایده‌آل ∞ است. یعنی قادر است تمام سیگنال‌های حالت مشترک را رد کند. همچنین از فرمول می‌توانیم ببینیم که AD برای یک آمپلیفایر عملیاتی ایده‌آل بی‌نهایت و ACM صفر است. بنابراین نسبت رد حالت مشترک یک آمپلیفایر عملیاتی ایده‌آل بی‌نهایت است. بنابراین هر سیگنالی که مشترک باشد را رد می‌کند.
با این حال، آمپلیفایرهای عملیاتی واقعی نسبت رد حالت مشترک محدود دارند و نمی‌توانند تمام سیگنال‌های حالت مشترک را رد کنند.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.