निम्नलिखित लेख में हम उनके विशिष्ट घटक मूल्यों को हल करने के लिए मुख्य ऑप amp मापदंडों और समीकरणों के साथ संबंधित ऑप amp बुनियादी अनुप्रयोग सर्किट पर चर्चा करते हैं।
Op-amps (ऑपरेशनल एम्पलीफायर्स) एक विशेष प्रकार का इंटीग्रेटेड सर्किट होता है जिसमें एक फीडबैक द्वारा समायोजित समग्र प्रतिक्रिया विशेषताओं के साथ एक सीधे-युग्मित, उच्च-लाभ वाला एम्पलीफायर शामिल होता है।
op-amp का नाम इस तथ्य से पड़ा है कि यह गणितीय गणनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला को निष्पादित कर सकता है। इसकी प्रतिक्रिया के कारण, एक op-amp को एक रैखिक एकीकृत सर्किट के रूप में भी जाना जाता है और यह कई एनालॉग सिस्टम का मुख्य घटक है।
एक सेशन amp में असाधारण रूप से उच्च लाभ (संभवतः अनंत के करीब) होता है, जिसे फीडबैक के माध्यम से समायोजित किया जा सकता है। फीडबैक नेटवर्क में कैपेसिटर या इंडक्टर्स को जोड़ने से लाभ हो सकता है जो आवृत्ति के साथ बदलता है, एकीकृत सर्किट की समग्र परिचालन स्थिति को प्रभावित करता है।
जैसा कि ऊपर की आकृति में दिखाया गया है, मौलिक ऑप amp एक तीन टर्मिनल डिवाइस है जिसमें दो इनपुट और एक आउटपुट होता है। इनपुट टर्मिनलों को 'इनवर्टिंग' या 'नॉन-इनवर्टिंग' के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
ऑप एम्प पैरामीटर्स
जब समान इनपुट वोल्टेज के साथ आपूर्ति की जाती है, तो आदर्श परिचालन एम्पलीफायर, या 'ऑप amp' का आउटपुट शून्य या '0 वोल्ट' होता है।
VIN 1 = VIN 2 देता है VOUT = 0
व्यावहारिक op-amps में अपूर्ण रूप से संतुलित इनपुट होता है, जिससे इनपुट टर्मिनलों के माध्यम से असमान पूर्वाग्रह धाराएं प्रवाहित होती हैं। op amp आउटपुट को संतुलित करने के लिए, दो इनपुट टर्मिनलों के बीच एक इनपुट ऑफ़सेट वोल्टेज प्रदान किया जाना चाहिए।
1) इनपुट बायस करंट
जब आउटपुट संतुलित हो, या जब V बाहर = 0, इनपुट बायस करंट (I .) बी ) दो इनपुट कनेक्शनों में प्रवेश करने वाली कुल व्यक्तिगत धाराओं के आधे के बराबर है। यह अक्सर बहुत छोटी संख्या होती है; उदाहरण के लिए, मैं बी = 100 एनए एक सामान्य मूल्य है।
2) इनपुट ऑफसेट करंट
इनपुट टर्मिनलों तक पहुँचने वाले प्रत्येक व्यक्तिगत करंट के बीच के अंतर को इनपुट ऑफ़सेट करंट (I .) के रूप में जाना जाता है यह ) फिर, यह अक्सर बेहद कम मूल्य का होता है; उदाहरण के लिए, एक सामान्य मान I . है यह = 10 एनए।
3) इनपुट ऑफ़सेट वोल्टेज
सेशन amp को संतुलित रखने के लिए, एक इनपुट ऑफ़सेट वोल्टेज V यह इनपुट टर्मिनल पर लागू करने की आवश्यकता है। आमतौर पर V . का मान यह है = 1 एमवी।
I . के मान यह और वी यह दोनों तापमान के साथ भिन्न हो सकते हैं, और इस भिन्नता को I . कहा जाता है यह बहाव और V यह बहाव, क्रमशः।
4)बिजली आपूर्ति अस्वीकृति अनुपात (PSRR)
बिजली आपूर्ति वोल्टेज में संबंधित परिवर्तन के लिए इनपुट ऑफसेट वोल्टेज में परिवर्तन के अनुपात को बिजली आपूर्ति अस्वीकृति अनुपात, या पीएसआरआर के रूप में जाना जाता है। यह अक्सर 10 से 20 uV/V की सीमा में होता है।
op-amps के लिए अतिरिक्त पैरामीटर जिनका उल्लेख किया जा सकता है वे हैं:
5) ओपन-लूप गेन/क्लोज्ड लूप गेन
ओपन-लूप गेन फीडबैक सर्किट के बिना ऑप-एम्प के लाभ को संदर्भित करता है, जबकि क्लोज्ड-लूप गेन फीडबैक सर्किट के साथ ऑप-एम्प के लाभ को संदर्भित करता है। इसे आम तौर पर A . के रूप में दर्शाया जाता है डी .
6) कॉमन-मोड रिजेक्शन रेश्यो (CMRR)
यह सामान्य-मोड सिग्नल के अंतर सिग्नल का अनुपात है और एक अंतर एम्पलीफायर के प्रदर्शन के माप के रूप में कार्य करता है। इस अनुपात को व्यक्त करने के लिए हम डेसीबल (dB) का प्रयोग करते हैं।
7) स्लीव रेट
स्लीव रेट वह दर है जिस पर एक एम्पलीफायर का आउटपुट वोल्टेज बड़ी सिग्नल स्थितियों के तहत बदलता है। इसे इकाई V/us का उपयोग करके दर्शाया जाता है।
ऑप एम्प बेसिक एप्लीकेशन सर्किट
निम्नलिखित पैराग्राफ में हम कई दिलचस्प ऑप amp बेसिक सर्किट के बारे में जानेंगे। प्रत्येक मूल डिजाइन को उनके घटक मूल्यों और विशेषताओं को हल करने के लिए सूत्रों के साथ समझाया गया है।
एम्पलीफायर या बफर
एक इनवर्टिंग एम्पलीफायर, या एक इन्वर्टर के लिए सर्किट, ऊपर चित्र 1 में देखा जा सकता है। सर्किट का लाभ द्वारा दिया जाता है:
बंद = - R2/R1
ध्यान दें कि लाभ नकारात्मक है, यह दर्शाता है कि सर्किट एक चरण-इनवर्टिंग वोल्टेज अनुयायी के रूप में कार्य करता है, यदि दो प्रतिरोध बराबर हैं (यानी, आर 1 = आर 2)। आउटपुट विपरीत ध्रुवीयता के साथ इनपुट के समान होगा।
वास्तव में, प्रतिरोधों को एकता लाभ के लिए हटाया जा सकता है और सीधे जम्पर तारों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, जैसा कि नीचे चित्र 2 में दिखाया गया है।
यह इसलिए संभव है क्योंकि इस परिपथ में R1 = R2 = 0 है। आमतौर पर, R3 को इनवर्टिंग वोल्टेज फॉलोअर सर्किट से हटा दिया जाता है।
यदि R1 R2 से कम है, तो op amp आउटपुट इनपुट सिग्नल को बढ़ा देगा। उदाहरण के लिए, यदि R1 2.2 K है और R1 22 K है, तो लाभ को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:
बंद = - 22,000/2,200 = -10
नकारात्मक प्रतीक चरण उलटा दर्शाता है। इनपुट और आउटपुट ध्रुवताएं उलट जाती हैं।
R1 को R2 से बड़ा बनाकर, वही सर्किट इनपुट सिग्नल को क्षीण (की ताकत कम) भी कर सकता है। उदाहरण के लिए, यदि R1 120 K है और R2 47 K है, तो सर्किट लाभ मोटे तौर पर होगा:
बंद = 47,000/120,000 = - 0.4
फिर से, आउटपुट की ध्रुवीयता इनपुट के विपरीत है। हालांकि R3 का मान विशेष रूप से महत्वपूर्ण नहीं है, यह R1 और R2 के समानांतर संयोजन के बराबर होना चाहिए। जो है:
R3 = (R1 x R2)/(R1 + R2)
इसे प्रदर्शित करने के लिए, हमारे पिछले उदाहरण पर विचार करें, जहां R1 = 2.2 K और R2 = 22 K. इस स्थिति में R3 का मान लगभग होना चाहिए:
R3 = (2200 x 22000)/(2200 + 22000) = 48,400,000/24,200 = 2000
हम R3 के लिए निकटतम मानक प्रतिरोध मान चुन सकते हैं क्योंकि सटीक मान आवश्यक नहीं है। इस मामले में 1.8 K या 2.2 K रोकनेवाला का उपयोग किया जा सकता है।
अंजीर में सर्किट द्वारा बनाया गया चरण उलटा। 2 कई स्थितियों में स्वीकार्य नहीं हो सकता है। op-amp को एक गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर (या एक साधारण बफर की तरह) के रूप में उपयोग करने के लिए, इसे नीचे चित्र 3 में दिखाए अनुसार कनेक्ट करें।
इस सर्किट में लाभ इस प्रकार व्यक्त किया गया है:
बंद = 1 + R2/R1
आउटपुट और इनपुट में समान ध्रुवता होती है और वे चरण में होते हैं।
ध्यान रखें कि लाभ हमेशा कम से कम 1 (एकता) होना चाहिए। गैर-इनवर्टिंग सर्किट का उपयोग करके संकेतों को कम करना (कम करना) संभव नहीं है।
यदि R2 का मान R1 से काफी अधिक है, तो सर्किट का लाभ तुलनात्मक रूप से अधिक मजबूत होगा। उदाहरण के लिए, यदि R1 = 10 K और R2 = 47 K, तो op amp का लाभ नीचे दिया गया होगा:
बंद = 1 + 470,000/10,000 = 1 + 47 = 48
हालाँकि, यदि R1 R2 से काफी बड़ा है, तो लाभ केवल एकता से कुछ अधिक ही होगा। उदाहरण के लिए, यदि R1 = 100 K और R2 = 22 K, तो लाभ होगा:
बंद = 1 + 22,000/100,000 = 1 + 0.22 = 1.22
यदि दो प्रतिरोध समान हैं (R1 = R2), तो लाभ हमेशा 2 होगा। अपने आप को यह समझाने के लिए, कुछ परिदृश्यों में लाभ समीकरण का प्रयास करें।
एक विशिष्ट स्थिति तब होती है जब दोनों प्रतिरोधों को 0 पर सेट किया जाता है। दूसरे शब्दों में, जैसा कि नीचे चित्र 4 में देखा गया है, प्रतिरोधों के स्थान पर सीधे कनेक्शन का उपयोग किया जाता है।
इस मामले में लाभ बिल्कुल एक है। यह लाभ सूत्र के अनुरूप है:
बंद = 1 + R2/R1 = 1 + 0/0 = 1
इनपुट और आउटपुट समान हैं। इस गैर-इनवर्टिंग वोल्टेज अनुयायी सर्किट के लिए अनुप्रयोगों में प्रतिबाधा मिलान, अलगाव और बफर शामिल हैं।
योजक (सारांश एम्पलीफायर)
एक सेशन amp का उपयोग करके कई इनपुट वोल्टेज जोड़े जा सकते हैं। जैसा कि नीचे चित्र 5 में दिखाया गया है, इनपुट सिग्नल V1, V2,… Vn को op amp पर प्रतिरोधों R1, R2,… Rn के माध्यम से लागू किया जाता है।
इन संकेतों को तब आउटपुट सिग्नल का उत्पादन करने के लिए जोड़ा जाता है, जो इनपुट सिग्नल के योग के बराबर होता है। योजक के रूप में op-amp के वास्तविक प्रदर्शन की गणना करने के लिए निम्न सूत्र का उपयोग किया जा सकता है:
VOUT = - Ro ((V1/R1) + (V2/R2)... + (Vn/Rn))
नकारात्मक प्रतीक देखें। इसका मतलब है कि आउटपुट उल्टा हो गया है (ध्रुवता उलट गई है)। दूसरे शब्दों में, यह सर्किट एक इनवर्टिंग योजक है।
सर्किट को ऑप-एम्प के इनवर्टिंग और नॉन-इनवर्टिंग इनपुट में कनेक्शन स्विच करके एक गैर-इनवर्टिंग योजक के रूप में कार्य करने के लिए बदला जा सकता है, जैसा कि नीचे चित्र 6 में दिखाया गया है।
आउटपुट समीकरण को यह मानकर सरल बनाया जा सकता है कि सभी इनपुट रेसिस्टर्स के मान समान हैं।
वाउट = - आरओ ((वी1 + वी2... + वीएन)/आर)
डिफरेंशियल एम्पलीफायर
अंजीर। 7 ऊपर एक अंतर एम्पलीफायर के मूल सर्किट को दर्शाता है। घटक मान इस प्रकार सेट किए गए हैं कि R1 = R2 और R3 = R4। इसलिए, सर्किट के प्रदर्शन की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:
वाउट = वीआईएन 2 - वीआईएन 1
केवल जब तक op amp स्वीकार कर सकता है कि इनपुट 1 और 2 में अलग-अलग प्रतिबाधाएं हैं (इनपुट 1 में R1 का प्रतिबाधा है और इनपुट 2 में R1 प्लस R3 का प्रतिबाधा है)।
योजक/घटक
ऊपर दिया गया चित्र 8 एक op amp योजक/घटक सर्किट के लिए विन्यास को दर्शाता है। उस स्थिति में जब R1 और R2 के मान समान हों और R3 और R4 भी समान मानों पर सेट हों, तब:
VOUT = (V3 + V4) - (V1 - V2)
दूसरे शब्दों में, Vout = V3 + V4 V3 और V4 इनपुट का कुल योग है जबकि यह V1 और V2 इनपुट का घटाव है। op amp की विशेषताओं से मेल खाने के लिए R1, R2, R3 और R4 के मानों का चयन किया जाता है। R5, R3 और R4 के बराबर होना चाहिए, और R6, R1 और R2 के बराबर होना चाहिए।
गुणक
ऊपर चित्र 9 में देखे गए परिपथ के साथ सरल गुणन संक्रियाएँ की जा सकती हैं। ध्यान रखें कि यह चित्र 1 जैसा ही सर्किट है। एक सुसंगत लाभ (और बाद में R2 / R1 के अनुपात में इनपुट वोल्टेज का गुणन) और सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए, R1 और R2 के लिए निर्धारित मानों के साथ सटीक प्रतिरोधक। इस्तेमाल किया जाना चाहिए। विशेष रूप से, आउटपुट चरण इस सर्किट द्वारा उलटा होता है। आउटपुट पर वोल्टेज के बराबर होगा:
वाउट = - (विन x ऑफ)
जहां एवी लाभ है, जैसा कि आर 1 और आर 2 द्वारा निर्धारित किया गया है। VOUT और VIN क्रमशः आउटपुट और इनपुट वोल्टेज हैं।
जैसा कि ऊपर चित्र 10 में देखा गया है, यदि R2 एक चर प्रतिरोध (पोटेंशियोमीटर) है, तो गुणन स्थिरांक को बदला जा सकता है। नियंत्रण शाफ्ट के चारों ओर आप विभिन्न सामान्य लाभों के लिए अंक के साथ एक अंशांकन डायल माउंट कर सकते हैं। कैलिब्रेटेड रीडिंग का उपयोग करके गुणा स्थिरांक को सीधे इस डायल से पढ़ा जा सकता है।
करनेवाला
एक op-amp, बहुत कम से कम, सैद्धांतिक रूप से एक इंटीग्रेटर के रूप में कार्य करेगा जब इनवर्टिंग इनपुट को कैपेसिटर के माध्यम से आउटपुट के साथ जोड़ा जाता है।
जैसा कि ऊपर चित्र 11 में दर्शाया गया है, डीसी स्थिरता बनाए रखने के लिए इस संधारित्र में एक समानांतर रोकनेवाला जुड़ा होना चाहिए। यह सर्किट इनपुट सिग्नल को एकीकृत करने के लिए निम्नलिखित संबंध लागू करता है:
R2 के मान को op amp मापदंडों से मेल खाने के लिए चुना जाना चाहिए, जैसे कि:
VOUT = R2/R1 x VIN
दूसरों से अलग
विभेदक op amp सर्किट में इनपुट लाइन में एक कैपेसिटर शामिल होता है जो इनवर्टिंग इनपुट से जुड़ता है और एक रेसिस्टर जो इस इनपुट को आउटपुट से जोड़ता है। हालाँकि, इस सर्किट की स्पष्ट सीमाएँ हैं, इसलिए एक बेहतर सेटअप रोकनेवाला और संधारित्र को समानांतर करने के लिए होगा जैसा कि ऊपर चित्र 12 में दिखाया गया है।
निम्नलिखित समीकरण यह निर्धारित करता है कि यह सर्किट कितना अच्छा प्रदर्शन करता है:
VOUT = - (R2 x C1) dVIN/dt
लॉग एम्पलीफायर
मौलिक सर्किट (ऊपर चित्र 13) इनपुट लॉग के आनुपातिक आउटपुट उत्पन्न करने के लिए एक एनपीएन ट्रांजिस्टर और एक ऑप-एम्प को नियोजित करता है:
वाउट = (- के लॉग 10 ) एफआरआई/शुक्रवार हे
'उलटा' सर्किट, एक मौलिक एंटी-लॉग एम्पलीफायर के रूप में काम कर रहा है, जिसे निचले आरेख में दर्शाया गया है। आमतौर पर, संधारित्र कम मूल्य का होता है (जैसे, 20 pF)।
ऑडियो एएमपी
एक op amp, अनिवार्य रूप से एक dc एम्पलीफायर है, लेकिन इसे ac अनुप्रयोगों के लिए भी लागू किया जा सकता है। एक सीधा ऑडियो एम्पलीफायर ऊपर चित्र 14 में दिखाया गया है।
ऑडियो मिक्सर
इस सर्किट में ऑडियो एम्पलीफायर का एक संशोधन दिखाया गया है (चित्र 15 ऊपर)। आप देख सकते हैं कि यह कैसे चित्र 5 में योजक सर्किट जैसा दिखता है। विभिन्न इनपुट सिग्नल मिश्रित या विलय होते हैं। प्रत्येक इनपुट सिग्नल का इनपुट पोटेंशियोमीटर स्तर समायोजन की अनुमति देता है। आउटपुट में विभिन्न इनपुट संकेतों के सापेक्ष अनुपात को इस प्रकार उपयोगकर्ता द्वारा समायोजित किया जा सकता है।
सिग्नल स्प्लिटर
ऊपर चित्र 16 में देखा गया सिग्नल स्प्लिटर सर्किट मिक्सर के ठीक विपरीत है। एक एकल आउटपुट सिग्नल को कई समान आउटपुट में विभाजित किया जाता है जो विभिन्न इनपुट को फीड करते हैं। इस सर्किट का उपयोग करके कई सिग्नल लाइनों को एक दूसरे से अलग किया जाता है। आवश्यक स्तर को समायोजित करने के लिए, प्रत्येक आउटपुट लाइन में एक अलग पोटेंशियोमीटर शामिल होता है।
वर्तमान कनवर्टर के लिए वोल्टेज
ऊपर चित्र 17 में प्रस्तुत सर्किट लोड प्रतिबाधा R2 और R1 को समान वर्तमान प्रवाह का अनुभव करने का कारण बनेगा।
इस करंट का मान इनपुट सिग्नल वोल्टेज के समानुपाती और लोड से स्वतंत्र होगा।
हालांकि, नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल द्वारा प्रदान किए गए उच्च इनपुट प्रतिरोध के कारण, करंट अपेक्षाकृत कम मूल्य का होगा। इस करंट का मान VIN/R1 के सीधे समानुपाती होता है।
वोल्टेज कनवर्टर करने के लिए वर्तमान
यदि आउटपुट वोल्टेज IIN x R2 के बराबर है और डिज़ाइन (ऊपर चित्र 18) का उपयोग किया जाता है, तो इनपुट सिग्नल करंट फीडबैक रेसिस्टर R2 के माध्यम से सीधे प्रवाहित हो सकता है।
इसे दूसरे तरीके से रखने के लिए, इनपुट करंट को आनुपातिक आउटपुट वोल्टेज में बदल दिया जाता है।
इनवर्टिंग इनपुट पर बनाया गया बायस सर्किट करंट फ्लो पर एक निचली सीमा निर्धारित करता है, जो किसी भी करंट को R2 से गुजरने से रोकता है। 'शोर' को खत्म करने के लिए, इस सर्किट में एक संधारित्र जोड़ा जा सकता है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।
वर्तमान स्रोत
ऊपर दिया गया चित्र 19 दिखाता है कि एक सेशन amp को वर्तमान स्रोत की तरह कैसे उपयोग किया जा सकता है। निम्नलिखित समीकरणों का उपयोग करके प्रतिरोधक मानों की गणना की जा सकती है:
आर1 = आर2
R3 = R4 + R5
आउटपुट करंट का मूल्यांकन निम्न सूत्र का उपयोग करके किया जा सकता है:
Iout = (R3 x VIN) / (R1 x R5)
मल्टीवीब्रेटर
आप एक सेशन amp को मल्टीवीब्रेटर के रूप में उपयोग करने के लिए अनुकूलित कर सकते हैं। अंजीर। 20 ऊपर दो मौलिक सर्किट प्रदर्शित करता है। ऊपर बाईं ओर डिज़ाइन एक फ्री रनिंग (अस्थिर) मल्टीवीब्रेटर है, जिसकी आवृत्ति किसके द्वारा नियंत्रित होती है:
एक मोनोस्टेबल मल्टीवीब्रेटर सर्किट जिसे स्क्वायर वेव पल्स इनपुट द्वारा सक्रिय किया जा सकता है, निचले दाएं आरेख में देखा जा सकता है। प्रदान किए गए घटक मान CA741 सेशन amp के लिए हैं।
स्क्वायर वेव जेनरेटर
चित्र 21 ऊपर एक ऑप amp के आसपास केंद्रित एक कार्यात्मक वर्ग तरंग जनरेटर सर्किट को दर्शाता है। यह स्क्वायर वेव जनरेटर सर्किट संभवतः सबसे सीधा हो सकता है। op amp के अलावा केवल तीन बाहरी प्रतिरोधों और एक संधारित्र की आवश्यकता होती है।
सर्किट के समय स्थिर (आउटपुट आवृत्ति) को निर्धारित करने वाले दो मुख्य तत्व प्रतिरोधी आर 1 और कैपेसिटर सी 1 हैं। हालाँकि R2 और R3-आधारित सकारात्मक प्रतिक्रिया कनेक्शन का आउटपुट आवृत्ति पर भी प्रभाव पड़ता है। हालांकि समीकरण अक्सर कुछ जटिल होते हैं, उन्हें विशेष R3/R2 अनुपातों के लिए सरल बनाया जा सकता है। उदाहरण के लिए:
यदि R3/R2 1.0 तो F ≈ 0.5/(R1/C1)
या,
यदि R3/R2 10 तो F ≈ 5/(R1/C1)
सबसे व्यावहारिक तरीका इन मानक अनुपातों में से एक को नियोजित करना और आवश्यक आवृत्ति प्राप्त करने के लिए R1 और C1 के मानों को बदलना है। R2 और R3 के लिए, पारंपरिक मूल्यों को नियोजित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, R3/R2 अनुपात 10 होगा यदि R2 = 10K और R3 = 100K, इस प्रकार:
एफ = 5/(आर1/सी1)
ज्यादातर मामलों में, हम पहले से ही आवश्यक आवृत्ति के बारे में जानते होंगे, और हमें केवल उपयुक्त घटक मान चुनने की आवश्यकता होगी। सबसे आसान तरीका यह है कि पहले एक C1 मान चुनें जो उचित लगे, और फिर R1 को खोजने के लिए समीकरण को पुनर्व्यवस्थित करें:
R1 = 5/(F x C1)
आइए हम जिस 1200 हर्ट्ज़ फ़्रीक्वेंसी की तलाश कर रहे हैं, उसका एक विशिष्ट उदाहरण देखें। यदि C1 0.22uF संधारित्र से जुड़ा है, तो R1 का मान निम्न सूत्र में दर्शाए अनुसार होना चाहिए:
R1 = 5/(1200 x 0.00000022) = 5/0.000264 = 18.940
अधिकांश अनुप्रयोगों में एक विशिष्ट 18K रोकनेवाला नियोजित किया जा सकता है। इस सर्किट की उपयोगिता और अनुकूलन क्षमता को बढ़ाने के लिए R1 के साथ श्रृंखला में एक पोटेंशियोमीटर जोड़ा जा सकता है, जैसा कि नीचे चित्र 22 में दिखाया गया है। यह आउटपुट आवृत्ति को मैन्युअल रूप से समायोजित करना संभव बनाता है।
इस सर्किट के लिए, समान गणनाओं का उपयोग किया जाता है, हालांकि R1 का मान निश्चित प्रतिरोधक R1a के श्रृंखला संयोजन और पोटेंशियोमीटर R1b के समायोजित मान से मेल खाने के लिए बदल दिया जाता है:
R1 = R1a + R1b
यह सुनिश्चित करने के लिए निश्चित रोकनेवाला डाला जाता है कि R1 का मान कभी शून्य न हो। आउटपुट आवृत्तियों की सीमा R1a के निश्चित मान और R1b के उच्चतम प्रतिरोध द्वारा निर्धारित की जाती है।
चर पल्स चौड़ाई जनरेटर
एक वर्ग तरंग पूरी तरह से सममित है। स्क्वायर वेव सिग्नल के कर्तव्य चक्र को उच्च स्तरीय समय और कुल चक्र समय के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। वर्गाकार तरंगों में परिभाषा के अनुसार 1:2 कर्तव्य चक्र होता है।
केवल दो और घटकों के साथ, पिछले खंड के वर्ग तरंग जनरेटर को एक आयत तरंग जनरेटर में बदला जा सकता है। चित्र 23 ऊपर अद्यतन सर्किट को दर्शाता है।
डायोड D1 ऋणात्मक आधे चक्रों पर R4 के माध्यम से धारा के मार्ग को प्रतिबंधित करता है। R1 और C1 निम्नलिखित समीकरण में व्यक्त समय को स्थिर बनाते हैं:
T1 = 5/(2C1 x R1)
हालांकि, सकारात्मक अर्ध-चक्रों पर, डायोड को संचालित करने की अनुमति दी जाती है, और C1 के साथ R1 और R4 का समानांतर संयोजन समय स्थिरांक को परिभाषित करता है, जैसा कि निम्नलिखित गणना में दिखाया गया है:
T2 = 5/(2C1 ((R1 R4)/(R1 + R4)))
कुल चक्र की लंबाई दो अर्ध-चक्र समय स्थिरांक का कुल योग है:
टीटी = टी1 + टी2
आउटपुट आवृत्ति पूरे चक्र के कुल समय स्थिरांक का व्युत्क्रम है:
एफ = 1/टीटी
यहां कर्तव्य चक्र 1:2 के बराबर नहीं होगा क्योंकि चक्र के उच्च और निम्न स्तर के वर्गों के लिए स्थिर समय अलग-अलग होगा। परिणामस्वरूप असममित तरंगें उत्पन्न होंगी। R1 या R4 को एडजस्टेबल बनाना संभव है, या यहां तक कि दोनों को भी, लेकिन ध्यान रखें कि ऐसा करने से आउटपुट फ़्रीक्वेंसी और ड्यूटी साइकल दोनों बदल जाएंगे।
साइन वेव थरथरानवाला
साइन वेव, जो नीचे चित्र 24 में दिखाया गया है, सभी ac संकेतों में सबसे बुनियादी है।
इस अत्यंत शुद्ध संकेत में बिल्कुल कोई हार्मोनिक सामग्री नहीं है। साइन वेव में केवल एक मौलिक आवृत्ति होती है। दरअसल, पूरी तरह से शुद्ध, विरूपण मुक्त साइन वेव बनाना काफी मुश्किल है। शुक्र है, एक ऑप-एम्प के चारों ओर निर्मित एक थरथरानवाला सर्किट का उपयोग करके, हम एक इष्टतम तरंग के बहुत करीब पहुंच सकते हैं।
अंजीर। 25 ऊपर एक पारंपरिक साइन वेव ऑसिलेटर सर्किट को दर्शाता है जिसमें एक ऑप-एम्प शामिल होता है। बैंड-रिजेक्ट (या नॉच) फिल्टर के रूप में कार्यरत एक ट्विन-टी सर्किट फीडबैक नेटवर्क के रूप में कार्य करता है। संधारित्र C1 और प्रतिरोधक R1 और R2 एक T बनाते हैं। C2, C3, R3 और R4 दूसरे T को बनाते हैं। योजनाबद्ध ने इसे उलट दिया है। इस सर्किट के ठीक से काम करने के लिए घटक मूल्यों में निम्नलिखित संबंध होने चाहिए:
निम्न सूत्र आउटपुट आवृत्ति निर्धारित करता है:
एफ = 1/(6.28 x R1 x C2)
R4 के मान को बदलकर, ट्विन-टी फीडबैक नेटवर्क ट्यूनिंग को कुछ हद तक ट्वीक किया जा सकता है। आमतौर पर, यह एक छोटा ट्रिमर पोटेंशियोमीटर हो सकता है। पोटेंशियोमीटर को अपने उच्चतम प्रतिरोध पर सेट किया जाता है और फिर धीरे-धीरे कम किया जाता है जब तक कि सर्किट केवल दोलन के कगार पर न हो जाए। यदि प्रतिरोध को बहुत कम समायोजित किया जाता है तो आउटपुट साइन वेव दूषित हो सकती है।
श्मिट ट्रिगर
तकनीकी रूप से बोलते हुए, एक श्मिट ट्रिगर को पुनर्योजी तुलनित्र के रूप में संदर्भित किया जा सकता है। इसका प्राथमिक कार्य एक इनपुट वोल्टेज को बदलना है जो एक विशेष इनपुट वोल्टेज पर धीरे-धीरे आउटपुट सिग्नल में बदल रहा है।
इसे दूसरे तरीके से रखने के लिए, इसमें हिस्टैरिसीस नामक 'बैकलैश' गुण होता है जो वोल्टेज 'ट्रिगर' की तरह कार्य करता है। op amp Schmitt ट्रिगर ऑपरेशन के लिए बुनियादी बिल्डिंग ब्लॉक बन जाता है (ऊपर चित्र 26 देखें)। निम्नलिखित कारक ट्रिगरिंग या ट्रिप वोल्टेज निर्धारित करते हैं:
में यात्रा = (वी बाहर x R1) / (-R1 + R2)
इस प्रकार के सर्किट में, हिस्टैरिसीस ट्रिप वोल्टेज से दोगुना होता है।
नीचे चित्र 27 में, एक और श्मिट ट्रिगर सर्किट दर्शाया गया है। इस सर्किट में, आउटपुट को 'ट्रिगर' कहा जाता है जब डीसी इनपुट आपूर्ति वोल्टेज का लगभग पांचवां हिस्सा हिट करता है।
आपूर्ति वोल्टेज 6 और 15 वोल्ट के बीच कहीं भी हो सकता है, इसलिए चुने गए आपूर्ति वोल्टेज के आधार पर, ट्रिगर को 1.2 से 3 वोल्ट पर संचालित करने के लिए सेट किया जा सकता है। यदि आवश्यक हो, तो R4 के मान को संशोधित करके वास्तविक ट्रिगरिंग बिंदु को भी बदला जा सकता है।
ट्रिगर होते ही आउटपुट सप्लाई वोल्टेज के समान होगा। यदि आउटपुट एक गरमागरम बल्ब या एलईडी (एक श्रृंखला गिट्टी रोकनेवाला के माध्यम से) से जुड़ा हुआ है, तो इनपुट वोल्टेज ट्रिगरिंग मान को हिट करने के बाद दीपक (या एलईडी) रोशनी करेगा, यह दर्शाता है कि इनपुट पर यह सटीक वोल्टेज स्तर हासिल किया गया है।
ऊपर लपेटकर
तो ये कुछ ऑप amp बेसिक सर्किट थे जिनके मापदंडों की व्याख्या की गई थी। आशा है कि आप op amp से संबंधित सभी विशेषताओं और सूत्रों को समझ गए होंगे।
यदि आपके पास कोई अन्य बुनियादी ऑप amp सर्किट डिज़ाइन है जिसे आपको लगता है कि उपरोक्त लेख में शामिल करने की आवश्यकता है, तो कृपया नीचे अपनी टिप्पणियों के माध्यम से उनका उल्लेख करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें।
