ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫయర్లు (Op-Amps) ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు మైక్రో సర్క్యూట్రీలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఇది సిగ్నల్‌లను విస్తరించడానికి అద్భుతమైన సాంకేతిక లక్షణాలను (TC) కలిగి ఉంది. op-amps యొక్క ఉపయోగాలను అర్థం చేసుకోవడానికి, మీరు దాని ఆపరేటింగ్ సూత్రం, వైరింగ్ రేఖాచిత్రం మరియు ప్రాథమిక TCలను తెలుసుకోవాలి.
కంటెంట్‌లు
కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ అంటే ఏమిటి
op-amp అనేది ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ (IC) దీని ముఖ్య ఉద్దేశ్యం dc విలువలను విస్తరించడం. ఇది ఒక అవుట్‌పుట్‌ను మాత్రమే కలిగి ఉంది, దీనిని అవకలన అవుట్పుట్ అంటారు. ఈ అవుట్‌పుట్‌లో అధిక సిగ్నల్ యాంప్లిఫికేషన్ ఫ్యాక్టర్ (CU) ఉంది. Op-Amps ప్రధానంగా ప్రతికూల ఫీడ్‌బ్యాక్ (ఫీడ్‌బ్యాక్)తో సర్క్యూట్ల నిర్మాణంలో ఉపయోగించబడతాయి, ఇది ప్రధాన లాభం TC వద్ద అసలు సర్క్యూట్ యొక్క Qని నిర్ణయిస్తుంది. DTలు ప్రత్యేక ICలుగా మాత్రమే కాకుండా, సంక్లిష్ట పరికరాల యొక్క వివిధ బ్లాక్‌లలో కూడా ఉపయోగించబడతాయి.
Op-Ampsలో 2 ఇన్‌పుట్‌లు మరియు 1 అవుట్పుట్ ఉన్నాయి మరియు పవర్ సప్లై (PSU)ని కనెక్ట్ చేయడానికి అవుట్‌పుట్‌లు కూడా ఉన్నాయి. కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం సులభం. ప్రాతిపదికగా తీసుకోబడిన 2 నియమాలు ఉన్నాయి. నియమాలు IP యొక్క ఆపరేషన్ యొక్క సాధారణ ప్రక్రియలను వివరిస్తాయి, ఇవి op-ampలో జరుగుతాయి మరియు IC ఎలా పనిచేస్తుందో డమ్మీలకు కూడా స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. అవుట్పుట్ వద్ద వోల్టేజ్ వ్యత్యాసం (U) 0 మరియు op-amp యొక్క ఇన్‌పుట్‌లు దాదాపుగా కరెంట్ (I) తీసుకోవు. ఒక ఇన్‌పుట్‌ను నాన్-ఇన్వర్టింగ్ (V+) అని మరియు మరొకటి ఇన్వర్టింగ్ (V-) అని పిలుస్తారు.అదనంగా, DUT ఇన్‌పుట్‌లు అధిక ప్రతిఘటన (R)ని కలిగి ఉంటాయి మరియు దాదాపు Iని వినియోగించవు.
చిప్ ఇన్‌పుట్‌ల U విలువలను పోలుస్తుంది మరియు సిగ్నల్‌ను ప్రీఅంప్లిఫై చేయడం ద్వారా అవుట్పుట్ చేస్తుంది. DUT 1000000 వరకు అధిక విలువను కలిగి ఉంది. తక్కువ ఇన్పుట్ U సంభవించినట్లయితే, అవుట్పుట్ వద్ద విద్యుత్ సరఫరా U (Uip)కి సమానమైన విలువను పొందడం సాధ్యమవుతుంది. V+ ఇన్పుట్ వద్ద U V- కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, అవుట్పుట్ గరిష్ట సానుకూల విలువను కలిగి ఉంటుంది. ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్ యొక్క ధనాత్మక U శక్తివంతమైతే, అవుట్పుట్ గరిష్ట ప్రతికూల వోల్టేజ్ విలువను కలిగి ఉంటుంది.
op-amp యొక్క ఆపరేషన్ కోసం ప్రాథమిక అవసరం ద్వి-ధ్రువ విద్యుత్ సరఫరాను ఉపయోగించడం. యూనిపోలార్ విద్యుత్ సరఫరాను ఉపయోగించడం సాధ్యమవుతుంది, అయితే ఈ సందర్భంలో DT యొక్క సంభావ్యత తీవ్రంగా పరిమితం చేయబడింది. మీరు బ్యాటరీని ఉపయోగించినట్లయితే మరియు బ్యాటరీ యొక్క సానుకూల వైపు 0గా తీసుకుంటే, విలువలను కొలిచేటప్పుడు మీరు 1.5 V పొందుతారు. మీరు 2 బ్యాటరీలను తీసుకొని వాటిని సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేస్తే, అప్పుడు U యొక్క అదనంగా జరుగుతుంది, అనగా పరికరం 3 Vని చూపుతుంది.
మీరు బ్యాటరీ యొక్క మైనస్ టెర్మినల్‌ని సున్నాగా తీసుకుంటే, పరికరం 3 Vని చూపుతుంది. మరొక సందర్భంలో, మీరు ప్లస్ లీడ్‌ను 0గా తీసుకుంటే, అది -3 Vని చూపుతుంది. మీరు రెండు బ్యాటరీల మధ్య పాయింట్‌ని ఇలా ఉపయోగిస్తే ఒక సున్నాకి మీరు ఆదిమ బైపోలార్ విద్యుత్ సరఫరాను పొందుతారు. మీరు దానిని సర్క్యూట్‌కు కనెక్ట్ చేసినప్పుడు మాత్రమే op amp సరిగ్గా పని చేస్తుందో లేదో తనిఖీ చేయవచ్చు.
సర్క్యూట్లో రకాలు మరియు గుర్తులు
ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్రీ అభివృద్ధితో, కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్లు నిరంతరం మెరుగుపరచబడుతున్నాయి మరియు కొత్త నమూనాలు కనిపిస్తాయి.
అప్లికేషన్ ప్రాంతం ద్వారా వర్గీకరణ:
- పారిశ్రామిక - తక్కువ ధర ఎంపిక.
- ప్రిసింక్రోనస్ (ఖచ్చితమైన కొలిచే పరికరాలు).
- ఎలక్ట్రోమెట్రిక్ (తక్కువ Iin).
- మైక్రో పవర్డ్ (తక్కువ I శక్తి వినియోగం).
- ప్రోగ్రామబుల్ (ప్రవాహాలు I బాహ్యంతో సెట్ చేయబడ్డాయి).
- పవర్‌ఫుల్ లేదా హై-కరెంట్ (వినియోగదారుకి ఎక్కువ I అవుట్‌పుట్‌లు).
- తక్కువ-వోల్టేజ్ (U<3 V వద్ద పని చేస్తుంది).
- అధిక వోల్టేజ్ (అధిక U విలువల కోసం రూపొందించబడింది).
- వేగవంతమైన నటన (అధిక స్లో రేట్ మరియు యాంప్లిఫికేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ).
- తక్కువ శబ్దం రకం.
- ధ్వని రకం (తక్కువ హార్మోనిక్ వక్రీకరణ).
- బైపోలార్ మరియు యూనిపోలార్ రకం విద్యుత్ సరఫరా కోసం.
- అవకలన (అధిక శబ్దంతో తక్కువ Uని కొలవగలదు). షంట్లలో ఉపయోగిస్తారు.
- ఆఫ్-ది-షెల్ఫ్ యాంప్లిఫైయర్ దశలు.
- ప్రత్యేకత.
ఇన్పుట్ సిగ్నల్స్ ప్రకారం Op-Amps 2 రకాలుగా విభజించబడ్డాయి:
- 2 ఇన్‌పుట్‌లతో.
- 3 ఇన్‌పుట్‌లతో. 3వ ఇన్పుట్ కార్యాచరణను విస్తరించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది అంతర్గత అభిప్రాయాన్ని కలిగి ఉంది.
కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క సర్క్యూట్ తగినంత క్లిష్టంగా ఉంటుంది మరియు దానిని తయారు చేయడం అర్ధవంతం కాదు మరియు రేడియో ఔత్సాహిక కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క సరైన సర్క్యూట్‌ను మాత్రమే తెలుసుకోవాలి, కానీ దీని కోసం మీరు దాని అవుట్‌పుట్‌ల అర్థాన్ని విడదీయడాన్ని అర్థం చేసుకోవాలి.
IC పిన్స్ యొక్క ప్రధాన హోదాలు:
- V+ - నాన్-ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్.
- V- - ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్.
- Vout - output.Vs+ (Vdd, Vcc, Vcc+) - విద్యుత్ సరఫరా యొక్క సానుకూల టెర్మినల్.
- Vs- (Vss, Vee, Vcc-) అనేది విద్యుత్ సరఫరా యొక్క మైనస్ టెర్మినల్.
వాస్తవంగా ఏదైనా ఓపస్‌లో 5 పిన్‌లు ఉంటాయి. అయితే, కొన్ని రకాలు V-ని కలిగి ఉండకపోవచ్చు. Op-Amp యొక్క సామర్థ్యాలను విస్తరించే అదనపు అవుట్‌పుట్‌లను కలిగి ఉన్న నమూనాలు ఉన్నాయి.
పవర్ లీడ్స్ లేబుల్ చేయవలసిన అవసరం లేదు, ఎందుకంటే ఇది సర్క్యూట్ యొక్క రీడబిలిటీని పెంచుతుంది. విద్యుత్ సరఫరా యొక్క పాజిటివ్ టెర్మినల్ లేదా పోల్ నుండి వచ్చే పవర్ లీడ్ సర్క్యూట్ పైభాగంలో ఉంచబడుతుంది.
ప్రధాన లక్షణాలు
DUTలు, ఇతర రేడియో భాగాల వలె, TCలను కలిగి ఉంటాయి, వీటిని రకాలుగా విభజించవచ్చు:
- విస్తరించడం.
- ఇన్పుట్.
- అవుట్పుట్.
- శక్తి.
- డ్రిఫ్ట్.
- తరచుదనం.
- వేగం ప్రతిస్పందన.
లాభం Op-Amp యొక్క ప్రధాన లక్షణం. ఇది ఇన్పుట్ సిగ్నల్‌కు అవుట్పుట్ సిగ్నల్ నిష్పత్తి ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. దీనిని వ్యాప్తి లేదా బదిలీ ТХ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది ఆధారపడే ప్లాట్ల రూపంలో సూచించబడుతుంది. ఇన్పుట్ పరిమాణాలు DT ఇన్పుట్ కోసం అన్ని పరిమాణాలను కలిగి ఉంటాయి: రిన్, ఆఫ్‌సెట్ కరెంట్‌లు (Icm) మరియు ఆఫ్‌సెట్ కరెంట్‌లు (Iin), డ్రిఫ్ట్ మరియు గరిష్ట ఇన్పుట్ డిఫరెన్షియల్ U (Udifmax).
Icm అనేది ఇన్‌పుట్‌ల వద్ద op-amps యొక్క ఆపరేషన్ కోసం.op-amp యొక్క ఇన్పుట్ దశ యొక్క ఆపరేషన్ కోసం Iinx అవసరం. Ivh shift అనేది Op-Amp యొక్క 2 ఇన్పుట్ సెమీకండక్టర్లకు Icm యొక్క వ్యత్యాసం.
సర్క్యూట్ల నిర్మాణ సమయంలో మీరు రెసిస్టర్‌లను కనెక్ట్ చేసేటప్పుడు ఈ I'లను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. Iinx పరిగణనలోకి తీసుకోకపోతే, అది ఒక అవకలన Uని సృష్టించగలదు, ఇది op-amp యొక్క తప్పు ఆపరేషన్‌కు దారి తీస్తుంది.
Udifmax అనేది op-amp యొక్క ఇన్‌పుట్‌ల మధ్య సరఫరా చేయబడిన U. దాని విలువ అవకలన దశ యొక్క సెమీకండక్టర్లకు నష్టం యొక్క మినహాయింపును వర్ణిస్తుంది.
విశ్వసనీయ రక్షణ కోసం, 2 డయోడ్లు మరియు ఒక స్టెబిలైజర్ DT యొక్క ఇన్‌పుట్‌ల మధ్య ప్రతి-సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. అవకలన ఇన్పుట్ R రెండు ఇన్‌పుట్‌ల మధ్య R ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది మరియు సాధారణ-మోడ్ ఇన్పుట్ R అనేది DT యొక్క 2 ఇన్‌పుట్‌లు మరియు గ్రౌండ్‌ల మధ్య ఉన్న విలువ. DUTల అవుట్పుట్ పారామితులు అవుట్పుట్ R (రూట్), గరిష్ట అవుట్పుట్ U మరియు I. ఉత్తమ లాభ లక్షణాలను సాధించడానికి R అవుట్ పరామితి విలువలో చిన్నదిగా ఉండాలి.
చిన్న R-విలువను సాధించడానికి ఉద్గారిణి రిపీటర్ తప్పనిసరిగా ఉపయోగించాలి. I అవుట్ కలెక్టర్ Iతో మార్చబడింది. Op-Amp ద్వారా వినియోగించబడే గరిష్ట శక్తి ద్వారా పవర్ TCలు మూల్యాంకనం చేయబడతాయి. Op-Amp యొక్క తప్పు ఆపరేషన్ కారణం అవకలన యాంప్లిఫైయర్ దశ యొక్క సెమీకండక్టర్స్ యొక్క TC యొక్క వికీర్ణం, ఇది ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది (ఉష్ణోగ్రత డ్రిఫ్ట్). Op-Amp యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పారామితులు ప్రాథమికమైనవి. అవి హార్మోనిక్ మరియు పల్సెడ్ సిగ్నల్స్ (స్పీడ్ రెస్పాన్స్) యొక్క విస్తరణకు దోహదం చేస్తాయి.
ఒక కెపాసిటర్ సాధారణ మరియు ప్రత్యేక రకం op-amp ICలలో చేర్చబడింది, ఇది అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్స్ ఉత్పత్తిని నిరోధిస్తుంది. తక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద సర్క్యూట్‌లు ఫీడ్‌బ్యాక్ (OS) లేకుండా పెద్ద K-కారకాన్ని కలిగి ఉంటాయి. OC విషయంలో నాన్-ఇన్వర్టింగ్ స్విచింగ్ ఉపయోగించబడుతుంది. అలాగే కొన్ని సందర్భాల్లో, ఉదాహరణకు ఇన్వర్టింగ్ యాంప్లిఫైయర్‌ను తయారు చేసేటప్పుడు, OC ఉపయోగించబడదు. అదనంగా, op-amps డైనమిక్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి:
- Uv పెరుగుదల రేటు (SN Uv).
- Uv సెట్టింగ్ సమయం (U స్పైక్ అయినప్పుడు op-amp యొక్క ప్రతిస్పందన).
ఎక్కడ ఉపయోగించాలి
Op-Amp సర్క్యూట్లో రెండు రకాలు ఉన్నాయి, అవి కనెక్ట్ చేయబడిన విధానంలో విభిన్నంగా ఉంటాయి. Op-Amps యొక్క ప్రధాన ప్రతికూలత Q యొక్క వైవిధ్యం, ఇది ఆపరేషన్ మోడ్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రధాన అప్లికేషన్లు యాంప్లిఫయర్లు: ఇన్వర్టింగ్ (IU) మరియు నాన్-ఇన్వర్టింగ్ (NIU). LUT సర్క్యూట్లో, Q ఆన్ U రెసిస్టర్‌లతో సెట్ చేయబడింది (సిగ్నల్ తప్పనిసరిగా ఇన్‌పుట్‌కు అందించబడాలి). Op-Amp సిరీస్-రకం అభిప్రాయాన్ని కలిగి ఉంది. ఈ కనెక్షన్ రెసిస్టర్‌లలో ఒకదానికి చేయబడింది. ఇది V-కి మాత్రమే అందించబడుతుంది.
DUTలో సిగ్నల్స్‌లో దశ మార్పు ఉంది. ప్రతికూల అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క చిహ్నాన్ని మార్చడానికి U యొక్క సమాంతర ఆపరేషన్ అవసరం. ఇన్వర్టింగ్ కాని ఇన్పుట్ అయిన ఇన్పుట్ తప్పనిసరిగా గ్రౌన్దేడ్ చేయబడాలి. ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ఇన్వర్టింగ్ ఇన్‌పుట్‌కు రెసిస్టర్ ద్వారా అందించబడుతుంది. నాన్-ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్ గ్రౌండ్‌కి వెళితే, Op-Amp ఇన్‌పుట్‌ల మధ్య U వ్యత్యాసం 0.
మేము DUTలను ఉపయోగించే పరికరాల మధ్య తేడాను గుర్తించగలము:
- ప్రీయాంప్లిఫయర్లు.
- ఆడియో మరియు వీడియో ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్స్ యొక్క యాంప్లిఫైయర్లు.
- యు పోలికలు.
- డిఫ్యూజర్లు.
- భేదకాలు.
- ఇంటిగ్రేటర్లు.
- ఫిల్టర్ ఎలిమెంట్స్.
- రెక్టిఫైయర్‌లు (అధిక ఖచ్చితత్వ అవుట్పుట్ పారామితులు).
- U మరియు I స్టెబిలైజర్లు.
- అనలాగ్ కాలిక్యులేటర్లు.
- ADC (అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్లు).
- DAC (డిజిటల్ నుండి అనలాగ్ కన్వర్టర్లు).
- వివిధ సంకేతాలను రూపొందించడానికి పరికరాలు.
- కంప్యూటర్ హార్డ్‌వేర్.
ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫయర్లు మరియు వాటి అప్లికేషన్లు వివిధ పరికరాలలో విస్తృతంగా మారాయి.
సంబంధిత కథనాలు:
