ওপারেশনাল আম্পলিফায়ার (O- Pamp) কিভাবে কাজ করে?
অপারেশনাল আম্পলিফায়ার কিভাবে কাজ করে?
একটি অপারেশনাল আম্পলিফায়ার (ওপ-আম্প) হল একটি উচ্চভাবে সংযুক্ত ইলেকট্রনিক উপাদান, যা সিগনাল আম্পলিফিকেশন, ফিল্টারিং, ইন্টিগ্রেশন, ডিফারেন্টিয়েশন এবং অন্যান্য বিভিন্ন প্রয়োগে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর মূল কাজ হল তার দুইটি ইনপুট টার্মিনালের মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্য আম্পলিফাই করা। নিচে অপারেশনাল আম্পলিফায়ারের কাজ এবং গুরুত্বপূর্ণ ধারণাগুলির ব্যাখ্যা দেওয়া হল:
1. মৌলিক গঠন
একটি অপারেশনাল আম্পলিফায়ার সাধারণত পাঁচটি পিন দিয়ে গঠিত হয়:
নন-ইনভার্টিং ইনপুট (V+): ইতিবাচক ইনপুট টার্মিনাল।
ইনভার্টিং ইনপুট (V−): নেতিবাচক ইনপুট টার্মিনাল।
আউটপুট (Vout): আম্পলিফাইড আউটপুট সিগনাল।
ইতিবাচক পাওয়ার সাপ্লাই (Vcc): ইতিবাচক পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ।
নেতিবাচক পাওয়ার সাপ্লাই (Vee): নেতিবাচক পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ।
2. কাজের নীতি
আদর্শ অপারেশনাল আম্পলিফায়ারের ধারণা
অসীম গেইন: আদর্শভাবে, ওপ-আম্পের গেইন A অসীম।
অসীম ইনপুট ইমপিডেন্স: ইনপুট ইমপিডেন্স Rin অসীম, যার অর্থ ইনপুট কারেন্ট প্রায় শূন্য।
শূন্য আউটপুট ইমপিডেন্স: আউটপুট ইমপিডেন্স Rout শূন্য, যার অর্থ আউটপুট কারেন্ট যেকোনো বড় হলেও আউটপুট ভোল্টেজ প্রভাবিত হয় না।
অসীম ব্যান্ডউইথ: আদর্শভাবে, ওপ-আম্প সমস্ত ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করতে পারে কোনো সীমাবদ্ধতা ছাড়া।
াস্তব অপারেশনাল আম্পলিফায়ারের বৈশিষ্ট্য
সসীম গেইন: প্রায়শই, ওপ-আম্পের গেইন A সসীম, সাধারণত দশের পাঁচ শক্তি থেকে দশের ছয় শক্তির মধ্যে থাকে।
সসীম ইনপুট ইমপিডেন্স: বাস্তব ইনপুট ইমপিডেন্স অসীম নয়, কিন্তু খুব বেশি (মেগা ওহম স্তরে)।
শূন্য নয় আউটপুট ইমপিডেন্স: বাস্তব আউটপুট ইমপিডেন্স শূন্য নয়, কিন্তু খুব কম।
সসীম ব্যান্ডউইথ: ওপ-আম্পের বাস্তব ব্যান্ডউইথ সীমিত, সাধারণত শত কিলোহার্টজ থেকে মেগাহার্টজের মধ্যে থাকে।
3. মৌলিক কাজের মোড
অপেন-লুপ কনফিগারেশন
অপেন-লুপ গেইন: অপেন-লুপ কনফিগারেশনে, ওপ-আম্পের গেইন A সরাসরি ডিফারেনশিয়াল ইনপুট ভোল্টেজ আম্পলিফাই করে।
স্যাচুরেশন: উচ্চ গেইন A-এর কারণে, এমনকি ছোট ইনপুট ভোল্টেজ পার্থক্যও আউটপুট ভোল্টেজকে পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজের (অর্থাৎ Vcc বা Vee) সীমায় পৌঁছে দিতে পারে।
ক্লোজ-লুপ কনফিগারেশন
নেগেটিভ ফিডব্যাক: নেগেটিভ ফিডব্যাক প্রবর্তন করে, ওপ-আম্পের গেইন একটি যুক্তিসঙ্গত পরিসরে নিয়ন্ত্রণ করা যায়।
নেগেটিভ ফিডব্যাক সার্কিট: সাধারণ নেগেটিভ ফিডব্যাক সার্কিট হল ইনভার্টিং আম্পলিফায়ার, নন-ইনভার্টিং আম্পলিফায়ার এবং ডিফারেনশিয়াল আম্পলিফায়ার।
ভার্চুয়াল শর্ট এবং ভার্চুয়াল ওপেন: নেগেটিভ ফিডব্যাক সার্কিটে, ওপ-আম্পের দুইটি ইনপুট টার্মিনালের ভোল্টেজ প্রায় সমান (ভার্চুয়াল শর্ট), এবং ইনপুট কারেন্ট প্রায় শূন্য (ভার্চুয়াল ওপেন)।
4. সাধারণ প্রয়োগ সার্কিট
ইনভার্টিং আম্পলিফায়ার
সার্কিট গঠন: ইনপুট সিগনাল একটি রেজিস্টর R1 দিয়ে ইনভার্টিং ইনপুট V − -এ প্রবেশ করে, এবং একটি ফিডব্যাক রেজিস্টর Rf আউটপুট Vout কে ইনভার্টিং ইনপুট V- এর সাথে সংযুক্ত করে।
নন-ইনভার্টিং আম্পলিফায়ার
সার্কিট গঠন: ইনপুট সিগনাল একটি রেজিস্টর R1 দিয়ে নন-ইনভার্টিং ইনপুট V + -এ প্রবেশ করে, এবং একটি ফিডব্যাক রেজিস্টর Rf আউটপুট Vout কে ইনভার্টিং ইনপুট V− -এর সাথে সংযুক্ত করে।
ডিফারেনশিয়াল আম্পলিফায়ার
সার্কিট গঠন: দুইটি ইনপুট সিগনাল নন-ইনভার্টিং ইনপুট V+ এবং ইনভার্টিং ইনপুট V− -এ প্রয়োগ করা হয়, এবং একটি ফিডব্যাক রেজিস্টর Rf আউটপুট V out কে ইনভার্টিং ইনপুট V− -এর সাথে সংযুক্ত করে।
5. সারাংশ
একটি অপারেশনাল আম্পলিফায়ার তার দুইটি ইনপুট টার্মিনালের মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্য আম্পলিফাই করে কাজ করে, যার মূল কাজ উচ্চ গেইন এবং নেগেটিভ ফিডব্যাক মেকানিজমের উপর নির্ভর করে। বিভিন্ন সার্কিট কনফিগারেশন ব্যবহার করে, ওপ-আম্প আম্পলিফিকেশন, ফিল্টারিং, ইন্টিগ্রেশন, এবং ডিফারেন্টিয়েশন প্রভৃতি বিভিন্ন কাজ করতে পারে। ওপ-আম্পের কাজের নীতি এবং সাধারণ প্রয়োগ সার্কিট বুঝা বিভিন্ন ইলেকট্রনিক সিস্টেম ডিজাইন এবং ট্রাবলশুটিংয়ের জন্য অপরিহার্য।
