تقریباً تمام الیکٹرانک مصنوعات کو آپریشنل ایمپلیفائر، آپریشنل ایمپلیفائر (جسے آپریشنل ایمپلیفائر کہا جاتا ہے) استعمال کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اس کا پورا انگریزی نام Operation Amplifier ہے، جس کا مخفف OPAM ہے، جو کہ DC کپلنگ، ڈیفرینشل موڈ ان پٹ اور عام طور پر سنگل کے ساتھ ہائی گین وولٹیج ایمپلیفائر ہے۔ - ختم شدہ آؤٹ پٹ۔ آج، ہم آپ کو آپریشن کے بارے میں کچھ بنیادی معلومات دیں گے۔

اینالاگ الیکٹرانک ٹیکنالوجی کی تمام کتابوں اور کورسز کو دیکھتے ہوئے، آپریشنل ایمپلیفائر سرکٹ کو متعارف کراتے وقت، یہ سرکٹ کو پہلے بیان کرنے سے زیادہ کچھ نہیں ہے۔ مثال کے طور پر، یہ ایک نان انورٹنگ ایمپلیفائر ہے، پھر اس کے آؤٹ پٹ اور ان پٹ کے درمیان تعلق کا تخمینہ لگاتا ہے، اور پھر Vo=(1+Rf)Vi حاصل کرتا ہے، جو کہ ایک الٹا ایمپلیفائر ہے، اور پھر VO = 0-RF*VI حاصل کرتا ہے۔ آخر میں، طالب علموں کو اکثر یہ تاثر ملتا ہے کہ فارمولہ یاد رکھنا کافی ہے! اگر ہم سرکٹ کو تھوڑا سا بدل دیں تو وہ شمال کا راستہ نہیں پائیں گے! میں نے کالج کی ڈگری یا اس سے اوپر کے الیکٹرانکس میجر کے لیے کم از کم 100 امیدواروں کا انٹرویو کیا ہے۔ نتیجے کے طور پر، میں اپنے ذریعہ دیے گئے آپریشنل ایمپلیفائر سرکٹ کا مکمل تجزیہ کر سکتا ہوں۔ 10 سے زیادہ امیدوار نہیں ہیں! یہ قابل فہم ہے کہ دیگر میجرز نے گریجویشن کیا ہے۔

       آج، میں آپ کو دو ناقابل تسخیر چالیں سکھاؤں گا۔ یہ دونوں چالیں آپریشنل ایمپلیفائر سرکٹس کے تمام تدریسی مواد میں واضح طور پر لکھی گئی ہیں، یعنی "ورچوئل شارٹ" اور "ورچوئل بریک"۔ تاہم، اگر آپ انہیں شاندار طریقے سے استعمال کرنا چاہتے ہیں، تو آپ کے پاس گہری بنیاد ہونی چاہیے۔

جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے، ایک آپریشنل ایمپلیفائر کا نان انورٹنگ ٹرمینل گراؤنڈ = 0V ہے، اور الٹنے والا ٹرمینل اور نان انورٹنگ ٹرمینل چھوٹا ہے، اس لیے یہ بھی 0V ہے۔ inverting ان پٹ ٹرمینل کی ان پٹ مزاحمت بہت زیادہ ہے، اور تقریبا کوئی موجودہ انجکشن یا اخراج نہیں ہے. پھر R1 اور R2 سیریز کنکشن کے مساوی ہیں، اور سیریز کے سرکٹ میں ہر جزو کے ذریعے بہنے والا کرنٹ ایک جیسا ہے، یعنی R1 اور R2 سے بہنے والا کرنٹ ایک جیسا ہے۔ موجودہ i1 جو R1 = (VI-V-)/R1 سے بہہ رہا ہے ... A موجودہ I2 جو R2 = (V-VOUT)/R2 سے گزر رہا ہے ... BV-= V+= 0 ... Ci1 = I2 .. . یہ افسانوی ریورس یمپلیفائر کا ان پٹ آؤٹ پٹ رشتہ ہے۔

شکل 2 میں، Vi اور V- خیالی مختصر ہیں، لہذا Vi = V- a خیالی ہے۔ ریورس ان پٹ ٹرمینل پر کوئی موجودہ ان پٹ اور آؤٹ پٹ نہیں ہے، اور R1 اور R2 کے ذریعے کرنٹ برابر ہے۔ اس کرنٹ کو I ہونے دیں، جو اوہم کے قانون سے حاصل ہوتا ہے: I = Vout/(R1+R2) b ViR2 پر وولٹیج کی تقسیم کے برابر، یعنی Vi = I*R2 ……c Vout=Vi*(R1+R2)/R2 abc فارمولے سے حاصل کیا جاتا ہے۔ یہ افسانوی نان انورٹنگ ایمپلیفائر کا فارمولا ہے۔

شکل 3 میں، یہ خیالی مختصر سے جانا جاتا ہے: V- = V+ = 0 ……a خیالی وقفے اور کرچوف کے قانون سے جانا جاتا ہے، اور R2 اور R1 کے ذریعے کرنٹ کا مجموعہ R3 کے ذریعے کرنٹ کے برابر ہے، لہذا (V1– V-)/R1+(V2–V-)/R2 = (V–VOUT)/R3 …… B کو فارمولہ A میں بدل دیا جاتا ہے، اور فارمولا B بن جاتا ہے۔

براہ کرم شکل 4 کو دیکھیں۔ ورچوئل بریک کی وجہ سے، آپریشنل ایمپلیفائر کے غیر الٹنے والے ٹرمینل سے کوئی کرنٹ نہیں گزرتا، اس لیے R1 اور R2 سے بہنے والے کرنٹ برابر ہیں، اور اسی طرح R4 اور R3 سے بہنے والے کرنٹ برابر ہیں۔ لہذا، (v1–v+)/R1 = (v+-v2)/R2 … A (vout–v-)/R3 = v-/R4 … B کو خیالی مختصر سے جانا جاتا ہے: v+= v-… C اگر R1= R2 اور R3=R4، پھر V+= (v1

تصویر 5 سے پتہ چلتا ہے کہ R1 کے ذریعے کرنٹ R2 کے ذریعے کرنٹ کے برابر ہے، اور اسی طرح، R4 کے ذریعے کرنٹ R3 کے ذریعے کرنٹ کے برابر ہے، لہذا وہاں (V2–V+)/R1 = V+/R2 … A (V1) ہیں۔ –V-)/R4 = (V-VOUT)/R3 … B اگر R1=R2، تو V+= V2/2۔ پھر v-= (vout+v1)/2 ... d خیالی مختصر v+= v-... e تو Vout=V2-V1 سے جانا جاتا ہے۔ یہ افسانوی گھٹا دینے والا ہے۔

شکل 6 میں دکھائے گئے سرکٹ میں، ریورس ان پٹ ٹرمینل پر وولٹیج اسی سمت والے ٹرمینل کے برابر ہے، اور R1 کے ذریعے کرنٹ C1 کے ذریعے اس کے برابر ہے۔ کرنٹ I بذریعہ R1 = v1/R1 اور موجودہ I بذریعہ C1 = c * duc/dt =-c * dvout/dt، لہذا Vout=(-1/(R1*C1))∫V1dt کا آؤٹ پٹ وولٹیج ہے وقت کے ساتھ ان پٹ وولٹیج کے انضمام کے متناسب یہ افسانوی انٹیگریشن سرکٹ ہے۔ اگر V1 ایک مستقل وولٹیج U ہے، تو اوپر والا فارمولا Vout = -U*t/(R1*C1) t میں تبدیل ہو جاتا ہے، اور Vout کا آؤٹ پٹ وولٹیج 0 سے منفی پاور سپلائی وولٹیج کی سیدھی لائن ہے۔

شکل 7 میں، کپیسیٹر C1 اور ریزسٹر R2 کے ذریعے کرنٹ برابر ہے، اور اسی ٹرمینل پر وولٹیج اور آپریشنل ایمپلیفائر کے ریورس ٹرمینل برابر ہیں۔ پھر: Vout = -i * R2 = -(R2*C1)dV1/dt یہ ایک تفریق سرکٹ ہے۔ اگر V1 ایک DC وولٹیج ہے جو اچانک شامل کیا جاتا ہے، آؤٹ پٹ Vout ایک پلس کے مساوی ہے جس کی سمت V1 کے مخالف ہے۔

شکل 8 میں، Vx = V1 ……a Vy = V2 ……b خیالی غلطی سے جانا جاتا ہے۔ اگر آپریشنل ایمپلیفائر کے ان پٹ سے کوئی کرنٹ نہیں گزرتا ہے، تو R1، R2 اور R3 کو سیریز کنکشن کے طور پر شمار کیا جا سکتا ہے، اور ہر ریزسٹر کے ذریعے کرنٹ ایک جیسا ہے۔ موجودہ I = (VX-VY)/R2 ... C ہے: VO1-VO2 = I * (R1+R2+R3) = (VX-VY) (R1+R2+R3)/R2 ... D ہے خیالی غلطی سے جانا جاتا ہے، اور R6 سے بہنے والا کرنٹ R7 سے بہنے والے کرنٹ کے برابر ہے۔ اگر R6=R7، VW = پھر vout–vu = vu–vo1، تو vu = (vout+vo1)/2 … f کو خیالی مختصر سے جانا جاتا ہے، Vu = Vw ……g ہے vout = VO2–vo1 of efg … h ہے vout = (Vy -Vx ) (R1+R2+R3)/R2 کا dh مندرجہ بالا فارمولے میں (R1+) یہ سرکٹ افسانوی تفریق یمپلیفائر سرکٹ ہے۔

ایک سرکٹ کا تجزیہ کریں جس سے ہر کوئی زیادہ بے نقاب ہوتا ہے۔ بہت سے کنٹرولرز مختلف ٹیسٹنگ آلات سے 0~20mA یا 4~20mA کرنٹ قبول کرتے ہیں۔ سرکٹ اس کرنٹ کو وولٹیج میں تبدیل کرتا ہے اور پھر اسے ڈیجیٹل سگنل میں تبدیل کرنے کے لیے ADC کو بھیجتا ہے۔ شکل 9 اس طرح کا ایک عام سرکٹ ہے۔ جیسا کہ شکل 4 میں دکھایا گیا ہے ~ 20mA کرنٹ نمونے لینے والے 100Ω ریزسٹر R1 کے ذریعے بہتا ہے، اور R0.4 پر 2~1V کا وولٹیج کا فرق پیدا ہوگا۔ اس قیاس سے معلوم ہوتا ہے کہ اگر آپریشنل ایمپلیفائر کے ان پٹ سے کوئی کرنٹ نہیں گزرتا ہے، تو R3 اور R5 سے بہنے والے کرنٹ برابر ہیں، اور R2 اور R4 سے بہنے والے کرنٹ برابر ہیں۔ لہذا: (V2-VY)/R3 = VY/R5 … A (V1-VX)/R2 = (VX-VOUT)/R4 … B: Vx = Vy ……c کرنٹ 0 سے 20 mA تک مختلف ہوتا ہے، پھر v1 = v2+(0.4 ~ 2) ... d سی ڈی فارمولے کو B فارمولہ (v2+(0.4 ~ 2)-vy)/R2 = (vy-vout)/R4 ... e اگر R3=R2 میں بدل کر حاصل کیا جاتا ہے۔ اور R4=R5، پھر Vout =-(0.4 ~ 2) EA کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ فارمولہ f Vout = -(0.88~4.4)V، یعنی 4~20mA کرنٹ کو -0.88 ~ -4.4V وولٹیج میں تبدیل کیا جاتا ہے، جسے پروسیسنگ کے لیے ADC کو بھیجا جا سکتا ہے۔

کرنٹ کو وولٹیج میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، اور وولٹیج کو کرنٹ میں بھی تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ شکل 10 ایک ایسا سرکٹ ہے۔ اعداد و شمار میں منفی تاثرات کو براہ راست ریزسٹر کے ذریعے فیڈ بیک نہیں کیا جاتا ہے، لیکن ٹرانجسٹر Q1 کا ایمیٹر جنکشن سیریز میں منسلک ہوتا ہے۔ مت سمجھو کہ یہ ایک موازنہ ہے۔ جب تک یہ ایک یمپلیفائر سرکٹ ہے، ورچوئل شارٹ اور ورچوئل بریک کا قانون اب بھی قائم ہے!

اس قیاس سے معلوم ہوتا ہے کہ آپریشنل ایمپلیفائر کے ان پٹ سے کوئی کرنٹ نہیں گزرتا ہے۔،

پھر (VI–v1)/R2 = (v1–v4)/R6 … a
اسی طرح (v3–v2)/r5 = v2/R4 … b
مجازی مختصر کے ذریعے v1 = v2 ... c جاننا۔
اگر R2=R6 اور R4=R5، V3-V4=Vi بذریعہ abc فارمولہ

مندرجہ بالا فارمولہ ظاہر کرتا ہے کہ اگر R7 میں وولٹیج ان پٹ وولٹیج Vi کے برابر ہے، موجودہ I بذریعہ R7 = VI/R7، اور اگر لوڈ Rl << 100 kω، RL اور R7 کے ذریعے کرنٹ بنیادی طور پر ایک جیسا ہے۔

دستبرداری: یہ مضمون "Gu Taiwei" سے دوبارہ تیار کیا گیا ہے۔ یہ مضمون صرف مصنف کے ذاتی خیالات کی نمائندگی کرتا ہے، اور Sacco Wei اور صنعت کے خیالات کی نمائندگی نہیں کرتا ہے۔ یہ صرف دوبارہ پرنٹ کرنے اور اشتراک کرنے کے لیے ہے تاکہ املاک دانش کے حقوق کے تحفظ کی حمایت کی جا سکے۔ دوبارہ پرنٹ کرتے وقت براہ کرم اصل ماخذ اور مصنف کی نشاندہی کریں۔ اگر کوئی خلاف ورزی ہو تو اسے حذف کرنے کے لیے ہم سے رابطہ کریں۔

کمپنی کا ٹیلی فون: +86-0755-83044319
فیکس/فیکس:+86-0755-83975897
ای میل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 منیجر لی
QQ: 332496225 منیجر Qiu
پتہ: کمرہ 809، بلاک سی، ژانتاو ٹیکنالوجی بلڈنگ، نمبر 1079 منزی ایونیو، لونگہوا نیو ڈسٹرکٹ، شینزین