डिफरेंशियल एम्पलीफायर सर्किट और इक्वेशन क्या है

इस प्रकार अब तक हमें एम्पलीफायर से जुड़ने के लिए केवल एक ही ऑप-एम्प i / ps का उपयोग किया गया है। ऑप-एम्पी के दो इनपुट को इनवर्टिंग या नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल के रूप में नामित किया गया है। इन टर्मिनलों का उपयोग एक i / p को बढ़ाने के लिए किया जाता है, जिसका विरोध जमीन से जुड़ा हुआ इनपुट होता है। हालाँकि, हम एक ही समय में प्रत्येक इनपुट के संकेतों को एक दूसरे से जोड़ने में सक्षम हैं, जो कि op-amp सर्किट का एक और सामान्य रूप है, जिसे एक अंतर एम्पलीफायर कहा जाता है। यह मूल रूप से एक ऑपरेशनल एम्पलीफायर के बिल्डिंग ब्लॉक के रूप में उपयोग किया जाता है जिसे कहा जाता है परिचालन प्रवर्धक (ऑप-एम्प) । विभेदक एम्पलीफायर का मुख्य कार्य है, यह दो i / p वोल्टेज के बीच परिवर्तनों को बढ़ाता है। लेकिन, किसी भी वोल्टेज को दो i / ps से सामान्य रूप से जीतता है। यह लेख अपनी गणितीय अभिव्यक्तियों के साथ अंतर एम्पलीफायर का अवलोकन देता है।

विभेदक प्रवर्धक

डिफरेंशियल एम्पलीफायर क्या है

सभी परिचालन एम्पलीफायरों (op-amps) उनके इनपुट कॉन्फ़िगरेशन के कारण अंतर एम्पलीफायरों हैं। जब पहला वोल्टेज सिग्नल इनपुट टर्मिनल से जुड़ा होता है और दूसरा वोल्टेज सिग्नल विपरीत इनपुट टर्मिनल से जुड़ा होता है तो परिणामी आउटपुट वोल्टेज V1 और V2 के दो इनपुट वोल्टेज सिग्नल के बीच के अंतर के समानुपाती होता है। आउटपुट वोल्टेज को प्रत्येक i / p इंटर्न को 0v ग्राउंड के उपयोग से जोड़कर हल किया जा सकता है सुपर स्थिति प्रमेय ।

Op-Amp एक डिफरेंशियल एम्पलीफायर के रूप में

Op-amp एक विभेदक एम्पलीफायर है जिसमें उच्च i / p प्रतिबाधा, उच्च विभेदक-मोड लाभ और निम्न o / p प्रतिबाधा है। जब इस सर्किट पर नकारात्मक प्रतिक्रिया लागू होती है, तो अपेक्षित और स्थिर लाभ का निर्माण किया जा सकता है। आमतौर पर, कुछ प्रकार के अंतर एम्पलीफायर में विभिन्न सरल अंतर एम्पलीफायर शामिल होते हैं। उदाहरण के लिए, एक पूरी तरह से अंतर एम्पलीफायर, इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायरों और एक अलगाव एम्पलीफायर अक्सर विभिन्न परिचालन एम्पलीफायरों के लिए बनाए जाते हैं।

Op-Amp एक डिफरेंशियल एम्पलीफायर के रूप में

• विभेदक एम्पलीफायर का उपयोग ऑप-एम्प का उपयोग करके श्रृंखला नकारात्मक प्रतिक्रिया सर्किट के रूप में किया जाता है
• आमतौर पर, अंतर एम्पलीफायर का उपयोग वॉल्यूम और स्वचालित लाभ नियंत्रण सर्किट के रूप में किया जाता है
• विभेदक एम्पलीफायरों में से कुछ का उपयोग AM ( आयाम अधिमिश्रण ) का है।

आंतरिक रूप से, यहां कई इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस अंतर का उपयोग करते हैं एम्पलीफायरों । आदर्श अंतर एम्पलीफायर ओ / पी द्वारा दिया जाता है

वाउट = विज्ञापन (वाइन + वाइन-)

उपरोक्त समीकरण में, A अंतर लाभ है और विन + और विन- i / p वोल्टेज हैं। व्यवहार में, आदानों के लिए लाभ नहीं के बराबर है। उदाहरण के लिए, यदि दो i / p वोल्टेज समान हैं, तो ओ / पी शून्य नहीं होगा, अंतर एम्पलीफायर के लिए एक अधिक सटीक अभिव्यक्ति में एक दूसरा शब्द शामिल है।

उपरोक्त समीकरण में 'एसी' अंतर एम्पलीफायर का सामान्य मोड लाभ है। जब इन एम्पलीफायरों का उपयोग अक्सर पूर्वाग्रह वोल्टेज या शोर को शून्य करने के लिए किया जाता है जो कि i / ps। दोनों पर दिखाई देते हैं, तो कम आम मोड लाभ आमतौर पर वांछित होता है।

CMRR आम मोड रिजेक्शन अनुपात के अलावा कुछ भी नहीं है, MMR की परिभाषा है, यह अनुपात b / n डिफरेंशियल मोड गेन है और एक कॉमन मोड गेन है, एम्पलीफायर की क्षमता को उन वोल्ट्स को बिल्कुल रद्द करने की क्षमता को निर्दिष्ट करता है जो दोनों / ps के लिए सामान्य हैं। । CMMR के रूप में परिभाषित किया गया है

एक आदर्श अंतर एम्पलीफायर में, Ac शून्य है और (CMRR) अनंत है।

विभेदक प्रवर्धक अंतरण कार्य गणना

अंतर एम्पलीफायर के टी / एफ को अंतर एम्पलीफायर भी कहा जाता है, और अंतर एम्पलीफायर समीकरण का हस्तांतरण फ़ंक्शन नीचे दिखाया गया है

Vout = v1.R2 / R1 + R2 (1 + R4 / R3) -V2.R4 / R3

उपरोक्त सूत्र केवल एक निष्क्रिय परिचालन एम्पलीफायर के लिए संबंधित है जिसका एक बड़ा लाभ है (अनंत माना जाता है) और i / p ऑफसेट छोटा है (शून्य के रूप में माना जाता है)। उदाहरण के लिए, निम्नलिखित सर्किट में i / p वोल्टेज का स्तर कुछ वोल्ट के आसपास होता है और op-amp की इनपुट ऑफसेट मिलिवोल्ट होती है, तब हम i / p ऑफसेट की उपेक्षा करके इसे शून्य मान सकते हैं।

आइडल ऑपरेशनल एम्पलीफायर

विभेदक एम्पलीफायर का स्थानांतरण फ़ंक्शन सुपरपोज़िशन प्रमेय से लिया गया है, जो बताता है कि, एक रैखिक सर्किट में सभी स्रोतों का प्रभाव व्यक्तिगत रूप से लिए गए प्रत्येक स्रोत के प्रभावों का बीजगणितीय योग है। उपरोक्त सर्किट में, जब हम V1 और शॉर्ट सर्किट को निकालते हैं, तो ओ / पी वोल्टेज की गणना की जाएगी। उसी तरह से V2 निकालें। अंतर एम्पलीफायर का ओ / पी वोल्टेज दोनों ओ / पी वोल्टेज का योग है।

V1 और R1 के बिना Op-Amp

नीचे सर्किट में आर 1 और वी 1 को हटा दें। क्योंकि पहले सर्किट में इसके माध्यम से करंट का प्रवाह होता था। तो, रोकनेवाला R1 जमीन। जब हम सर्किट का निरीक्षण करते हैं, तो यह एक इन्वर्टर बन जाता है। यह सर्किट noninverting i / p टर्मिनल रेसिस्टर्स R1 और R2 के माध्यम से ग्राउंड टर्मिनल से जुड़ा हुआ है। फिर वाउट है
Vout2 = -V2। (R4 / R3)
अब आर 3 को ग्राउंड करें और नीचे सर्किट में दिखाए गए V2 को हटा दें।

नॉन इन्वर्टिंग एम्पलीफायर

यह सर्किट एक नॉन इनवर्टिंग एम्पलीफायर है, और एक आदर्श ऑप-एम्प के लिए, वाउट वी का एक फ़ंक्शन है, जो कि ऑप-एम्प के नॉन इनवर्टिंग टर्मिनल पर जमीन से जुड़ा वोल्टेज है
Vout1 = वी। (1 + आर 4 / आर 3)
R1, R2 रेसिस्टर्स V1 के लिए एक एटीन्यूएटर है, इसलिए V को निम्नलिखित समीकरण के रूप में निर्धारित किया जा सकता है।
V = V1.R2 / R1 + R2

Vout के समीकरण में समीकरण V को प्रतिस्थापित करके, फिर यह बन जाता है
Vout1 = V1.R2 / R1 + R2। (1 + R4 / R3)

अब हमारे पास Vout1 और Vout2 हैं, सुपरपोज़िशन प्रमेय के अनुसार Vout1 और Vout2 का योग है

उपरोक्त समीकरण अंतर एम्पलीफायर के हस्तांतरण समारोह आईडी।

व्हीटस्टोन ब्रिज का उपयोग करते हुए विभेदक प्रवर्धक

विशिष्ट विभेदक एम्पलीफायर सर्किट अब 'तुलना' एक i / p वोल्टेज द्वारा दूसरे में अंतर वोल्टेज तुलनित्र बन जाता है। उदाहरण के लिए, एक इनपुट प्रतिरोधक पुल n / w के एक पैर पर स्थापित एक निश्चित वोल्टेज संदर्भ से जुड़ा होता है और दूसरा इनपुट या तो ' लाइट डिपेंडेंट रिसिस्टर 'या' थर्मिस्टर '। एम्पलीफायर सर्किट का उपयोग निम्न या उच्च तापमान स्तर या प्रकाश का पता लगाने के लिए किया जाता है क्योंकि ओ / पी वोल्टेज प्रतिरोधक पुल के सक्रिय पैर में परिवर्तन का एक रैखिक कार्य बन जाता है।

व्हीटस्टोन ब्रिज डिफरेंशियल एम्पलीफायर

इस प्रकार, यह सब के बारे में है अंतर एम्पलीफायर सर्किट आरेख और इसके समीकरण। हमें उम्मीद है कि आपको अंतर फ़ंक्शन के हस्तांतरण फ़ंक्शन की गणना करने की बेहतर समझ मिली है। इसके अलावा, अंतर एम्पलीफायर के अनुप्रयोगों के बारे में कोई संदेह नहीं है और इलेक्ट्रॉनिक्स प्रोजेक्ट । कृपया नीचे टिप्पणी अनुभाग में अपनी टिप्पणी दें। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है, मुख्य अंतर क्या है b / n अंतर मोड और सामान्य मोड इनपुट सिग्नल।