آپریشنل امپلی فائر یا آپ امپ جیسے ان کو عام طور پر کہا جاتا ہے، وہ لکیری دستیاب ہیں جو مثالی DC تقویت کو فراہم کرسکتے ہیں۔ وہ بنیادی طور پر وولٹیج تقویت کرنے والے دستیاب ہیں جن کا استعمال بیرونی فیڈبیک کمپوننٹس کے ساتھ کیا جاتا ہے جیسے ریزسٹرز یا کیپیسٹرز۔ ایک آپ امپ تین ٹرمینل والا دستیاب ہوتا ہے، جس میں ایک ٹرمینل انورٹنگ ان پٹ کہلاتا ہے، دوسرا نان انورٹنگ ان پٹ اور آخری آؤٹ پٹ ہوتا ہے۔ نیچے ایک معمولی آپ امپ کا خاکہ دیا گیا ہے:
خاکہ سے ظاہر ہوتا ہے کہ آپ امپ کے پاس تین ٹرمینل آئن پٹ اور آؤٹ پٹ کے لیے ہوتے ہیں اور ٹرمینل ڈی سپلائی کے لیے ہوتے ہیں۔
آپ امپ کے عمل کو سمجھنے سے پہلے ہمیں آپ امپ کے خصوصیات کے بارے میں سیکھنا چاہئے۔ ہم یہاں ان کو ایک سے ایک کرتے ہوئے سمجھائیں گے:
کسی بھی فیڈبیک کے بغیر آپ امپ کے لیے آپن لوپ ولٹیج گین بے حد ہوتا ہے۔ لیکن اصل میں آپ امپ کے لیے آپن لوپ ولٹیج گین کی معمولی قدریں 20,000 سے 2, 00,000 تک ہوتی ہیں۔ آپ کو ان پٹ ولٹیج Vin کو درج کریں۔ A کو آپن لوپ ولٹیج گین کہا جائے۔ پھر آؤٹ پٹ ولٹیج Vout = AVin ہوتا ہے۔ a کی قدر عام طور پر اوپر دی گئی حد میں ہوتی ہے لیکن مثالی آپ امپ کے لیے یہ بے حد ہوتا ہے۔
ان پٹ امپیڈنس کو ان پٹ ولٹیج کے ذریعے ان پٹ کرنٹ کی تعریف کی جاتی ہے۔ مثالی آپ امپ کا ان پٹ امپیڈنس بے حد ہوتا ہے۔ یعنی ان پٹ سرکٹ میں کوئی کرنٹ نہیں بہ رہا ہے۔ لیکن اصل میں آپ امپ کے ان پٹ سرکٹ میں کچھ پکو-ایمپس سے کچھ ملی-ایمپس تک کرنٹ بہ رہا ہوتا ہے۔
آؤٹ پٹ امپیڈنس کو آؤٹ پٹ ولٹیج کے تناسب کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے۔ مثالی آپ امپ کا آؤٹ پٹ امپیڈنس صفر ہوتا ہے، لیکن اصل میں آپ امپ کا آؤٹ پٹ امپیڈنس 10-20 kΩ ہوتا ہے۔ مثالی آپ امپ کا کارنامہ کرنٹ کو بے حد کی شکل میں فراہم کرتا ہے۔ داخلی ریزسٹنس آؤٹ پٹ ولٹیج کو کم کرتا ہے۔
مثالی آپ امپ کا بینڈ وڈت بے حد ہوتا ہے یعنی یہ کسی بھی سگنل کو DC سے سب سے زیادہ AC فریکوئنسیوں تک کسی بھی نقصان کے بغیر تقویت کر سکتا ہے۔ لہذا، مثالی آپ امپ کو بے حد فریکوئنسی ریسپانس کہا جاتا ہے۔ اصل میں آپ امپ کا بینڈ وڈت عام طور پر محدود ہوتا ہے۔ محدودیت گین بینڈ وڈت (GB) پروڈکٹ پر منحصر ہوتی ہے۔ GB کو ایمپلیفائر گین کی واحد فریکوئنسی کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے۔
مثالی آپ امپ کا آفسیٹ ولٹیج صفر ہوتا ہے، یعنی اگر انورٹنگ اور نان انورٹنگ ٹرمینل کے درمیان فرق صفر ہو تو آؤٹ پٹ ولٹیج صفر ہوگا۔ اگر دونوں ٹرمینل کو گراؤنڈ کیا جائے تو آؤٹ پٹ ولٹیج صفر ہوگا۔ لیکن اصل میں آپ امپ کا آفسیٹ ولٹیج ہوتا ہے۔
کامن مود کو ایک موقع کے طور پر کہا جاتا ہے جب ایک ہی ولٹیج کو آپ امپ کے انورٹنگ اور نان انورٹنگ ٹرمینل دونوں پر لاگو کیا جاتا ہے۔ کامن مود ریجنکشن کو آپ امپ کی کامن مود سگنل کو رد کرنے کی صلاحیت کے طور پر کہا جاتا ہے۔ اب ہم کامن مود ریجنکشن ریشیو کے مفہوم کو سمجھنے کے قابل ہیں۔
کامن مود ریجنکشن ریشیو کو آپ امپ کی کامن مود سگنل کو رد کرنے کی صلاحیت کا پیمانہ کہا جاتا ہے۔ ریاضیاتی طور پر یہ ایک طرح سے تعریف کیا جاتا ہے
جہاں، AD آپ امپ کا ڈیفرنشل گین ہوتا ہے، مثالی آپ امپ کے لیے ∞ ہوتا ہے۔
ACM کو آپ-ایمپ کا کامن مود گین کہا جاتا ہے۔
مثالی آپ امپ کا CMRR بے حد ہوتا ہے۔ یعنی یہ تمام کامن مود سگنل کو رد کر سکتا ہے۔ فارمولے سے ہم دیکھ سکتے ہیں کہ AD مثالی آپ امپ کے لیے بے حد ہوتا ہے اور ACM صفر ہوتا ہے۔ لہذا مثالی آپ-ایمپ کا CMRR بے حد ہوتا ہے۔ لہذا یہ دونوں کو مشترکہ کرنے والے کسی بھی سگنل کو رد کرے گا۔
لیکن اصل میں آپ امپ کا محدود CMRR ہوتا ہے، اور یہ تمام کامن مود سگنل کو رد نہیں کرتا۔
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.