ایک آپریشنل یمپلیفائر کیا ہے؟

ریڈیو الیکٹرانکس اور مائیکرو سرکیٹری میں، آپریشنل ایمپلیفائر (op-amp) بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ سگنل پروردن کے لیے اس میں بہترین تکنیکی خصوصیات (TX) ہیں۔ OS کے دائرہ کار کو سمجھنے کے لیے، آپ کو اس کے آپریشن کے اصول، کنکشن ڈایاگرام اور مین TX کو جاننے کی ضرورت ہے۔

ایک آپریشنل یمپلیفائر کیا ہے؟

OU - ایک مربوط سرکٹ (IC)، جس کا بنیادی مقصد براہ راست کرنٹ کی قدر کو بڑھانا ہے۔ اس کا صرف ایک آؤٹ پٹ ہے، جسے ڈیفرینشل کہتے ہیں۔ اس آؤٹ پٹ میں ہائی سگنل ایمپلیفائنگ فیکٹر (Ky) ہے۔ Op-amps بنیادی طور پر منفی تاثرات (NFB) کے ساتھ سرکٹس کی تعمیر میں استعمال ہوتے ہیں، جو کہ مین گین TX کے ساتھ، اصل سرکٹ کے Ku کا تعین کرتا ہے۔ Op-amps نہ صرف انفرادی ICs کی شکل میں استعمال ہوتے ہیں بلکہ پیچیدہ آلات کے مختلف بلاکس میں بھی استعمال ہوتے ہیں۔

op-amp میں 2 ان پٹ اور 1 آؤٹ پٹ ہے، اور پاور سورس (IP) کو جوڑنے کے لیے آؤٹ پٹ بھی ہیں۔ آپریشنل یمپلیفائر کے آپریشن کا اصول آسان ہے۔ ایک بنیاد کے طور پر 2 اصول لیے گئے ہیں۔قواعد OS میں ہونے والے IC آپریشن کے سادہ عمل کی وضاحت کرتے ہیں، اور یہ کہ IC کس طرح کام کرتا ہے یہاں تک کہ ڈمیوں کے لیے بھی واضح ہے۔ آؤٹ پٹ پر، وولٹیج کا فرق (U) 0 ہے، اور op-amp ان پٹ تقریباً کوئی کرنٹ (I) نہیں کھینچتے ہیں۔ ایک ان پٹ کو نان انورٹنگ (V+) کہا جاتا ہے اور دوسرے کو انورٹنگ (V-) کہا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، op-amp ان پٹس میں زیادہ مزاحمت (R) ہوتی ہے اور تقریباً کوئی I استعمال نہیں کرتے۔

چپ ان پٹس پر یو ویلیوز کا موازنہ کرتی ہے اور اسے پہلے سے بڑھاتے ہوئے سگنل آؤٹ پٹ کرتی ہے۔ Ku OU کی اعلی قدر ہے، جو 1000000 تک پہنچ جاتی ہے۔ اگر ان پٹ پر کم U لاگو کیا جاتا ہے، تو آؤٹ پٹ پر پاور سورس (Uip) کے U کے برابر قدر حاصل کرنا ممکن ہے۔ اگر ان پٹ V+ پر U V- سے زیادہ ہے، تو آؤٹ پٹ زیادہ سے زیادہ مثبت قدر ہوگی۔ الٹنے والے ان پٹ کے مثبت U کے ذریعے طاقت حاصل کرنے پر، آؤٹ پٹ میں زیادہ سے زیادہ منفی وولٹیج ہوگا۔

OS کے آپریشن کے لیے اہم ضرورت دو قطبی IP کا استعمال ہے۔ یونی پولر آئی پی استعمال کرنا ممکن ہے، لیکن اوپ-امپ کی صلاحیتیں بہت محدود ہیں۔ اگر آپ بیٹری استعمال کرتے ہیں اور اس کا پلس سائیڈ 0 لیتے ہیں، تو اقدار کی پیمائش کرتے وقت، آپ کو 1.5 V ملے گا۔ اگر آپ 2 بیٹریاں لیتے ہیں اور انہیں سیریز میں جوڑتے ہیں، تو U شامل ہو جائے گا، یعنی ڈیوائس 3 V دکھائے گی۔

اگر ہم بیٹری کے منفی ٹرمینل کو صفر کے طور پر لیتے ہیں، تو ڈیوائس 3 V دکھائے گی۔ دوسری صورت میں، اگر ہم مثبت ٹرمینل کو 0 کے طور پر لیتے ہیں، تو ہمیں -3 V ملتا ہے۔ جب دو بیٹریوں کے درمیان پوائنٹ کو صفر کے طور پر استعمال کرتے ہیں، تو ہم ایک قدیم دوئبرووی IP حاصل کریں۔ آپ op-amp کی صحت صرف اس وقت چیک کر سکتے ہیں جب آپ اسے سرکٹ سے جوڑتے ہیں۔

خاکہ پر اقسام اور علامات

برقی سرکٹری کی ترقی کے ساتھ، آپریشنل امپلیفائر کو مسلسل بہتر بنایا جا رہا ہے اور نئے ماڈل ظاہر ہوتے ہیں۔

درخواست کے لحاظ سے درجہ بندی:

1. صنعتی ایک سستا آپشن ہے۔
2. صحت سے متعلق (مطلوبہ پیمائش کا سامان)۔
3. الیکٹرومیٹرک (Iin کی چھوٹی قدر)۔
4. مائیکرو پاور (چھوٹی I پاور کی کھپت)۔
5. قابل پروگرام (کرنٹ I بیرونی استعمال کرتے ہوئے سیٹ کیے گئے ہیں)۔
6. طاقتور یا زیادہ کرنٹ (صارف کو I کی بڑی قدر دینا)۔
7. کم وولٹیج (U <3 V پر کام کریں)۔
8. ہائی وولٹیج (اعلی U اقدار کے لیے ڈیزائن کیا گیا)۔
9. تیز ردعمل (زیادہ سلیو ریٹ اور حاصل فریکوئنسی)۔
10. کم شور کی سطح کے ساتھ۔
11. آواز کی قسم (کم ہارمونکس)۔
12. دو قطبی اور یونی پولر قسم کی برقی سپلائی کے لیے۔
13. فرق (زیادہ شور پر کم U کی پیمائش کرنے کے قابل)۔ شنٹ میں استعمال ہوتا ہے۔
14. تیار شدہ قسم کے جھرنوں کو بڑھانا۔
15. خصوصی۔

ان پٹ سگنلز کے مطابق، op amps کو 2 اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے:

1. 2 داخلی راستوں کے ساتھ۔
2. 3 ان پٹ کے ساتھ۔ 3 ان پٹ فعالیت کو بڑھانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ایک اندرونی OOS ہے۔

آپریشنل ایمپلیفائر سرکٹ کافی پیچیدہ ہے، اور اسے تیار کرنا کوئی معنی نہیں رکھتا، اور ریڈیو شوقیہ کو صرف درست آپریشنل ایمپلیفائر سوئچنگ سرکٹ جاننے کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن اس کے لیے اس کے نتائج کی ڈی کوڈنگ کو سمجھنا چاہیے۔

آئی سی کے نتائج کے اہم عہدوں:

1. V+ ایک غیر الٹنے والا ان پٹ ہے۔
2. V- - الٹا ان پٹ۔
3. Vout - آؤٹ پٹ بمقابلہ + (Vdd, Vcc, Vcc +) - IP کا مثبت ٹرمینل۔
4. بمقابلہ- (Vss, Vee, Vcc-) - مائنس IP۔

تقریبا کسی بھی op-amp میں 5 نتائج ہوتے ہیں۔ تاہم، کچھ اقسام میں V- کی کمی ہو سکتی ہے۔ ایسے ماڈل ہیں جن کے اضافی نتائج ہیں جو op-amp کی صلاحیتوں کو بڑھاتے ہیں۔

بجلی کی فراہمی کے نتائج کو نشان زد کرنے کی ضرورت نہیں ہے، کیونکہ۔ یہ آریھ کی پڑھنے کی اہلیت کو بڑھاتا ہے۔ آئی پی کے مثبت ٹرمینل یا قطب سے پاور آؤٹ پٹ سرکٹ کے اوپری حصے میں واقع ہے۔

اہم خصوصیات

Op-amps، دوسرے ریڈیو اجزاء کی طرح، TX ہے، جسے اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:

1. وسعت دینے والا۔
2. ان پٹ
3. ویک اینڈ۔
4. توانائی.
5. بہاؤ
6. تعدد
7. کارکردگی

فائدہ اوپی ایم کی اہم خصوصیت ہے۔ یہ ان پٹ کے آؤٹ پٹ سگنل کے تناسب کی طرف سے خصوصیات ہے. اسے طول و عرض، یا ٹرانسفر TX بھی کہا جاتا ہے، جو انحصار گراف کی شکل میں پیش کیا جاتا ہے۔ ان پٹ میں op-amp کے ان پٹ کے لیے تمام اقدار شامل ہیں: Rin، bias کرنٹ (Ism) اور شفٹ (Iin)، ڈرفٹ اور زیادہ سے زیادہ ان پٹ ڈفرنشل U (Udifmax)۔
آئی سی ایم کا استعمال ان پٹ پر اوپ-امپ کو چلانے کے لیے کیا جاتا ہے۔ اوپ-امپ کے ان پٹ مرحلے کے آپریشن کے لیے Iin کی ضرورت ہے۔ Iin شفٹ - op-amp کے 2 ان پٹ سیمی کنڈکٹرز کے لیے فرق Icm۔

سرکٹس کی تعمیر کے دوران، ریزسٹرس کو جوڑنے کے دوران ان I کو مدنظر رکھا جانا چاہیے۔ اگر Iin کو دھیان میں نہیں لیا جاتا ہے، تو یہ ایک تفریق U کی تخلیق کا باعث بن سکتا ہے، جو op-amp کے غلط آپریشن کا باعث بنے گا۔
Udifmax - U، جو op-amp کے ان پٹ کے درمیان کھلایا جاتا ہے۔ اس کی قدر تفریق جھرن کے سیمی کنڈکٹرز کو پہنچنے والے نقصان کے اخراج کی خصوصیت رکھتی ہے۔

op-amp کے ان پٹ کے درمیان قابل اعتماد تحفظ کے لیے، 2 diodes اور ایک zener diode متوازی مخالف میں جڑے ہوئے ہیں۔ تفریق ان پٹ R کو دو ان پٹ کے درمیان R کی خصوصیت دی جاتی ہے، اور کامن موڈ ان پٹ R op amp کے 2 ان پٹ کے درمیان قدر ہے جو کہ مشترکہ اور گراؤنڈ (گراؤنڈ) ہیں۔ op amp کے آؤٹ پٹ پیرامیٹرز میں آؤٹ پٹ R (Rout)، زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ U، اور I شامل ہیں۔ بہتر فائدہ کی خصوصیات کے لیے روٹ پیرامیٹر قدر میں چھوٹا ہونا چاہیے۔

ایک چھوٹا سا روٹ حاصل کرنے کے لیے، آپ کو ایک ایمیٹر فالوور استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔ کلکٹر I کے ساتھ Iout تبدیل کیا جاتا ہے۔انرجی TX کا اندازہ OS کی زیادہ سے زیادہ طاقت سے لگایا جاتا ہے۔ op-amp کے غلط آپریشن کی وجہ ڈیفرینشل ایمپلیفائر مرحلے کے سیمی کنڈکٹرز کے TX کا پھیلنا ہے، جو درجہ حرارت کے اشارے (درجہ حرارت بڑھے) پر منحصر ہے۔ op-amp کے فریکوئنسی پیرامیٹرز اہم ہیں۔ وہ ہارمونک اور امپلس سگنلز (رفتار) کی افزائش میں حصہ ڈالتے ہیں۔

ایک عام اور خصوصی شکل کے IC op-amp میں، ایک capacitor کو شامل کیا جاتا ہے تاکہ ہائی فریکوئنسی سگنلز کی تخلیق کو روکا جا سکے۔ کم قیمت والی تعدد پر، سرکٹس میں فیڈ بیک (OS) کے بغیر ایک بڑا K عدد ہوتا ہے۔ OS ایک غیر الٹا کنکشن استعمال کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، بعض صورتوں میں، مثال کے طور پر، ایک inverting یمپلیفائر کی تیاری میں، OS استعمال نہیں کیا جاتا ہے. اس کے علاوہ، op-amp میں متحرک خصوصیات ہیں:

1. سلیو ریٹ Uout (SN Uout)۔
2. سیٹلنگ ٹائم Uout (op-amp کا جواب جمپ U پر)۔

جہاں قابل اطلاق ہو۔

op-amp سرکٹس کی 2 قسمیں ہیں، جو ان کے منسلک ہونے کے طریقے سے مختلف ہیں۔ OU کی بنیادی خرابی Ku کی عدم مطابقت ہے، جو آپریشن کے موڈ پر منحصر ہے۔ ایپلی کیشن کے اہم شعبے ایمپلیفائر ہیں: انورٹنگ (IU) اور نان انورٹنگ (NIO)۔ NRU سرکٹ میں، Ku by U کو ریزسٹرس کے ذریعے سیٹ کیا جاتا ہے (سگنل ان پٹ پر لاگو ہونا چاہیے)۔ OU میں ترتیب وار قسم کا OOS ہوتا ہے۔ یہ کنکشن مزاحموں میں سے ایک پر بنایا گیا ہے۔ یہ صرف V- پر پیش کیا جاتا ہے۔

DUT میں، سگنلز فیز شفٹ ہوتے ہیں۔ آؤٹ پٹ منفی وولٹیج کے نشان کو تبدیل کرنے کے لیے، U پر ایک متوازی تاثرات درکار ہیں۔ ان پٹ، جو کہ غیر الٹنے والا ہے، کو گراؤنڈ کیا جانا چاہیے۔ ان پٹ سگنل کو ریزسٹر کے ذریعے الٹنے والے ان پٹ کو کھلایا جاتا ہے۔اگر غیر الٹنے والا ان پٹ زمین پر چلا جاتا ہے، تو op amp کے ان پٹ کے درمیان U کا فرق 0 ہے۔

آپ OS استعمال کرنے والے آلات کو منتخب کر سکتے ہیں:

1. پریمپلیفائرز۔
2. آڈیو اور ویڈیو فریکوئنسی سگنلز کے امپلیفائر۔
3. یو موازنہ کرنے والے۔
4. ڈف ایمپلیفائرز۔
5. تفریق کرنے والے۔
6. انٹیگریٹرز
7. فلٹر عناصر.
8. ریکٹیفائر (آؤٹ پٹ پیرامیٹرز کی درستگی میں اضافہ)۔
9. سٹیبلائزرز U اور I
10. کیلکولیٹر اینالاگ قسم۔
11. ADC (اینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹرز)۔
12. ڈی اے سی (ڈیجیٹل سے اینالاگ کنورٹرز)۔
13. مختلف سگنل پیدا کرنے کے لیے آلات۔
14. کمپیوٹر ٹیکنالوجی.

آپریشنل امپلیفائر اور ان کا اطلاق مختلف آلات میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

ملتے جلتے مضامین: