ओपरेशन एम्प्लिफायर (O- Pamp) कसरी काम गर्छ?
ऑपरेशनल एम्प्लिफायर कैसे काम करता है?
ऑपरेशनल एम्प्लिफायर (ओप-एम्प) एक उच्च रूप से एकीकृत इलेक्ट्रोनिक घटक है जो संकेत के विस्तार, फिल्टरिंग, इंटीग्रेशन, डिफरेंशिएशन और कई अन्य अनुप्रयोगों के लिए सर्किट में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसका प्राथमिक कार्य अपने दो इनपुट टर्मिनलों के बीच वोल्टेज के अंतर को विस्तारित करना है। यहाँ ऑपरेशनल एम्प्लिफायर के कामकाज और महत्वपूर्ण अवधारणाओं की व्याख्या है:
1. मूल संरचना
एक ऑपरेशनल एम्प्लिफायर आमतौर पर पांच पिनों का होता है:
नॉन-इनवर्टिंग इनपुट (V+): धनात्मक इनपुट टर्मिनल।
इनवर्टिंग इनपुट (V−): ऋणात्मक इनपुट टर्मिनल।
आउटपुट (Vout ): विस्तारित आउटपुट सिग्नल।
धनात्मक पावर सप्लाई (Vcc ): धनात्मक पावर सप्लाई वोल्टेज।
ऋणात्मक पावर सप्लाई (Vee ): ऋणात्मक पावर सप्लाई वोल्टेज।
2. कार्यप्रिंसिपल
आदर्श ऑपरेशनल एम्प्लिफायर के लिए धारणाएँ
अनंत गेन: आदर्श रूप से, ओप-एम्प का गेन A अनंत होता है।
अनंत इनपुट इम्पीडेंस: इनपुट इम्पीडेंस Rin अनंत होता है, जिसका अर्थ है कि इनपुट धारा लगभग शून्य होती है।
शून्य आउटपुट इम्पीडेंस: आउटपुट इम्पीडेंस Rout शून्य होता है, जिसका अर्थ है कि आउटपुट धारा अनियंत्रित रूप से बड़ी हो सकती है बिना आउटपुट वोल्टेज पर किसी प्रभाव के।
अनंत बैंडविड्थ: आदर्श रूप से, ओप-एम्प सभी आवृत्तियों पर किसी भी सीमा के बिना काम कर सकता है।
वास्तविक ऑपरेशनल एम्प्लिफायर की विशेषताएँ
परिमित गेन: व्यावहारिक रूप से, ओप-एम्प का गेन A परिमित होता है, आमतौर पर दस की पांचवीं शक्ति से दस की छठी शक्ति तक की सीमा में।
परिमित इनपुट इम्पीडेंस: वास्तविक इनपुट इम्पीडेंस अनंत नहीं होता लेकिन बहुत ऊँचा (मेगोहम स्तर) होता है।
शून्य नहीं आउटपुट इम्पीडेंस: वास्तविक आउटपुट इम्पीडेंस शून्य नहीं होता लेकिन बहुत कम होता है।
परिमित बैंडविड्थ: ओप-एम्प का वास्तविक बैंडविड्थ सीमित होता है, आमतौर पर सैकड़ों किलोहर्ट्ज से मेगाहर्ट्ज तक की सीमा में।
3. मूल संचालन मोड
ओपन-लूप कॉन्फिगरेशन
ओपन-लूप गेन: ओपन-लूप कॉन्फिगरेशन में, ओप-एम्प का गेन A डिफरेंशियल इनपुट वोल्टेज को सीधे विस्तारित करता है।
संतृप्ति: उच्च गेन A के कारण, भले ही छोटा इनपुट वोल्टेज अंतर आउटपुट वोल्टेज को पावर सप्लाई वोल्टेज (i.e., Vcc या Vee ) की सीमाओं तक पहुंचा सकता है।
क्लोज-लूप कॉन्फिगरेशन
नकारात्मक प्रतिक्रिया: नकारात्मक प्रतिक्रिया के परिचालन से, ओप-एम्प का गेन नियंत्रित किया जा सकता है ताकि यह एक उचित सीमा में काम कर सके।
नकारात्मक प्रतिक्रिया सर्किट: सामान्य नकारात्मक प्रतिक्रिया सर्किट में इनवर्टिंग एम्प्लिफायर, नॉन-इनवर्टिंग एम्प्लिफायर और डिफरेंशियल एम्प्लिफायर शामिल होते हैं।
वर्चुअल शॉर्ट और वर्चुअल ओपन: नकारात्मक प्रतिक्रिया सर्किट में, ओप-एम्प के दो इनपुट टर्मिनलों पर वोल्टेज लगभग बराबर होता है (वर्चुअल शॉर्ट), और इनपुट धारा लगभग शून्य होती है (वर्चुअल ओपन)।
4. सामान्य अनुप्रयोग सर्किट
इनवर्टिंग एम्प्लिफायर
सर्किट संरचना: इनपुट सिग्नल एक रिसिस्टर R1 के माध्यम से इनवर्टिंग इनपुट V − पर दिया जाता है, और एक प्रतिक्रिया रिसिस्टर Rf आउटपुट Vout को इनवर्टिंग इनपुट V- से जोड़ता है।
नॉन-इनवर्टिंग एम्प्लिफायर
सर्किट संरचना: इनपुट सिग्नल एक रिसिस्टर R1 के माध्यम से नॉन-इनवर्टिंग इनपुट V + पर दिया जाता है, और एक प्रतिक्रिया रिसिस्टर Rf आउटपुट Vout को इनवर्टिंग इनपुट V− से जोड़ता है।
डिफरेंशियल एम्प्लिफायर
सर्किट संरचना: दो इनपुट सिग्नल नॉन-इनवर्टिंग इनपुट V+ और इनवर्टिंग इनपुट V− पर दिए जाते हैं, और एक प्रतिक्रिया रिसिस्टर Rf आउटपुट V out को इनवर्टिंग इनपुट V − से जोड़ता है।
5. सारांश
एक ऑपरेशनल एम्प्लिफायर अपने दो इनपुट टर्मिनलों के बीच वोल्टेज के अंतर को विस्तारित करके काम करता है, जिसका मुख्य कार्य उच्च गेन और नकारात्मक प्रतिक्रिया मेकेनिज्म पर निर्भर करता है। विभिन्न सर्किट कॉन्फिगरेशनों का उपयोग करके, ओप-एम्प विस्तार, फिल्टरिंग, इंटीग्रेशन और डिफरेंशिएशन जैसे विभिन्न कार्यों को कर सकते हैं। ओप-एम्प के कार्यप्रिंसिपल और सामान्य अनुप्रयोग सर्किट को समझना विभिन्न इलेक्ट्रोनिक सिस्टमों के डिजाइन और ट्रबलशूटिंग के लिए आवश्यक है।
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