ஓபேரேட்டிங் ஆம்பிலிபையர் (O- Pamp) எவ்வாறு வேலை செய்கிறது?

ஒரு செயல்பாதித்தல் விரிவாக்கி எவ்வாறு செயலியாகும்?

செயல்பாதித்தல் விரிவாக்கி (Op-Amp) என்பது சிக்கலான வடிவமைப்புகளில் சாதாரணமாக பயன்படுத்தப்படும் ஒரு உயர் இணைக்கப்பட்ட விளையாட்டு கூறு ஆகும். அதன் முக்கிய செயல்பாதித்தல் அதன் இரு உள்ளீட்டு துருவங்களுக்கு இடையிலான வோல்ட்டேஜ் வேறுபாட்டை விரிவாக்குவதாகும். இங்கே செயல்பாதித்தல் விரிவாக்கி எவ்வாறு செயலியாகும் என்பதையும் முக்கிய கருத்துகளையும் விளக்குகிறது:

1. அடிப்படை அமைப்பு

• செயல்பாதித்தல் விரிவாக்கியின் வழக்கமாக ஐந்து பின்னாட்கள் இருக்கும்:

• நேர்மறையான உள்ளீடு (V+): நேர்மறையான உள்ளீடு துருவம்.

• எதிர்மறையான உள்ளீடு (V−): எதிர்மறையான உள்ளீடு துருவம்.

• வெளியீடு (Vout): விரிவாக்கப்பட்ட வெளியீடு சிக்கல்.

• நேர்மறையான பெட்டல் (Vcc): நேர்மறையான மின்சார வோல்ட்டேஜ்.

• எதிர்மறையான பெட்டல் (Vee): எதிர்மறையான மின்சார வோல்ட்டேஜ்.

2. செயல்பாதித்தல் தத்துவம்

ஒரு தெரியாத செயல்பாதித்தல் விரிவாக்கியின் கருதுகோள்கள்

• முடிவிலியான விரிவாக்கம்: தெரியாத நிலையில், விரிவாக்கியின் விரிவாக்கம் A முடிவிலியாக இருக்கும்.

• முடிவிலியான உள்ளீட்டு எதிர்த்துப்போட்டம்: உள்ளீட்டு எதிர்த்துப்போட்டம் Rin முடிவிலியாக இருக்கும், இதனால் உள்ளீட்டு வேதியானது தோராயமாக பூஜ்ஜியமாக இருக்கும்.

• பூஜ்ஜியமான வெளியீட்டு எதிர்த்துப்போட்டம்: வெளியீட்டு எதிர்த்துப்போட்டம் Rout பூஜ்ஜியமாக இருக்கும், இதனால் வெளியீட்டு வேதியானது ஏதாவது அளவில் இருக்கலாம் ஆனால் வெளியீட்டு வோல்ட்டேஜ் பாதிக்கப்படாமல் இருக்கும்.

• முடிவிலியான அகலத்துரை: தெரியாத நிலையில், விரிவாக்கி எல்லா அதிர்வெண்களிலும் செயல்படும்.

உண்மையான செயல்பாதித்தல் விரிவாக்கியின் பண்புகள்

• முடிவுற்ற விரிவாக்கம்: உண்மையில், விரிவாக்கியின் விரிவாக்கம் A முடிவுற்றதாக இருக்கும், பொதுவாக இது 10^5 முதல் 10^6 வரை இருக்கும்.

• முடிவுற்ற உள்ளீட்டு எதிர்த்துப்போட்டம்: உண்மையில் உள்ளீட்டு எதிர்த்துப்போட்டம் முடிவிலியாக இல்லாமல் மிக உயர்ந்த அளவில் (மெகோஹோம் அளவில்) இருக்கும்.

• பூஜ்ஜியமற்ற வெளியீட்டு எதிர்த்துப்போட்டம்: உண்மையில் வெளியீட்டு எதிர்த்துப்போட்டம் பூஜ்ஜியமற்றதாக இருக்கும், ஆனால் மிக குறைந்த அளவில் இருக்கும்.

• முடிவுற்ற அகலத்துரை: உண்மையில் விரிவாக்கியின் அகலத்துரை முடிவுற்றதாக இருக்கும், பொதுவாக இது நூறுகள் கிலோஹெர்ட்ஸ் முதல் மெகாஹெர்ட்ஸ் வரை இருக்கும்.

3. அடிப்படை செயல்பாதித்தல் மாதிரிகள்

திறந்த வட்டம் அமைப்பு

திறந்த வட்டம் விரிவாக்கம்: திறந்த வட்டம் அமைப்பில், விரிவாக்கியின் விரிவாக்கம் A நேரடியாக வேறுபாடு உள்ளீடு வோல்ட்டேஜை விரிவாக்கும்

சேர்ந்த வட்டம் அமைப்பு

எதிர்மறையான திரும்ப விளைவு: எதிர்மறையான திரும்ப விளைவை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம், விரிவாக்கியின் விரிவாக்கம் ஒரு நியாயமான அளவில் செயல்படும்.

எதிர்மறையான திரும்ப விளைவு வட்டம்: பொதுவான எதிர்மறையான திரும்ப விளைவு வட்டங்கள் எதிர்மறையான விரிவாக்கிகள், நேர்மறையான விரிவாக்கிகள், மற்றும் வேறுபாடு விரிவாக்கிகள் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியதாகும்.

மாய குறுக்கு மற்றும் மாய திறந்தது: எதிர்மறையான திரும்ப விளைவு வட்டங்களில், விரிவாக்கியின் இரு உள்ளீட்டு துருவங்களில் வோல்ட்டேஜ்கள் தோராயமாக சமமாக இருக்கும் (மாய குறுக்கு), மற்றும் உள்ளீட்டு வேதி தோராயமாக பூஜ்ஜியமாக இருக்கும் (மாய திறந்தது).

4. பொதுவான பயன்பாட்டு வட்டங்கள்

எதிர்மறையான விரிவாக்கி

வட்டம் அமைப்பு: உள்ளீடு சிக்கல் ஒரு விரிவாக்கி R1 வழியாக எதிர்மறையான உள்ளீடு V − க்கு இணைக்கப்படுகிறது, மற்றும் திரும்ப விளைவு விரிவாக்கி Rf வெளியீடு Vout ஐ எதிர்மறையான உள்ளீடு V- க்கு இணைக்கிறது.

நேர்மறையான விரிவாக்கி

வட்டம் அமைப்பு: உள்ளீடு சிக்கல் ஒரு விரிவாக்கி R1 வழியாக நேர்மறையான உள்ளீடு V + க்கு இணைக்கப்படுகிறது, மற்றும் திரும்ப விளைவு விரிவாக்கி Rf வெளியீடு Vout ஐ எதிர்மறையான உள்ளீடு V− க்கு இணைக்கிறது.

வேறுபாடு விரிவாக்கி

வட்டம் அமைப்பு: இரு உள்ளீடு சிக்கல்கள் நேர்மறையான உள்ளீடு V+ மற்றும் எதிர்மறையான உள்ளீடு V− க்கு இணைக்கப்படுகின்றன, மற்றும் திரும்ப விளைவு விரிவாக்கி Rf வெளியீடு V out ஐ எதிர்மறையான உள்ளீடு V − க்கு இணைக்கிறது.

5. குறிப்பு

செயல்பாதித்தல் விரிவாக்கி அதன் இரு உள்ளீட்டு துருவங்களுக்கு இடையிலான வோல்ட்டேஜ் வேறுபாட்டை விரிவாக்குவதன் மூலம் செயலியாகும், இதன் முக்கிய செயல்பாதித்தல் உயர் விரிவாக்கம் மற்றும் எதிர்மறையான திரும்ப விளைவு தொழில்களில் அடிப்படையாக இருக்கும். வெவ்வேறு வட்டம் அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், விரிவாக்கிகள் விரிவாக்கம், தூய்மை செயல்பாதித்தல், தொகுத்தல், வேறுபாடு மற்றும் வேறு செயல்களை செயல்படுத்த முடியும். விரிவாக்கிகளின் செயல்பாதித்தல் தத்துவங்கள் மற்றும் பொதுவான பயன்பாட்டு வட்டங்களை அறிந்து கொள்வது வெவ்வேறு மின் அமைப்புகளை வடிவமைத்தலும் தவறுகளை தீர்த்தலும் முக்கியமாகும்.