Op Amp হল একটি উচ্চ-লাভকারী ইলেকট্রনিক উপাদান যা প্রধানত ভোল্টেজ সংকেত প্রসারিত করতে ব্যবহৃত হয়। এটি একটি ডিফারেনশিয়াল অ্যামপ্লিফায়ার এবং আউটপুট দুটি ইনপুটের মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্যের উপর নির্ভর করে (ধনাত্মক+এবং ঋণাত্মক −)। অপারেশনাল পরিবর্ধক উচ্চ লাভের বৈশিষ্ট্য আছে. আদর্শ পরিস্থিতিতে, ওপেন-লুপ লাভ খুব বেশি (তাত্ত্বিকভাবে অসীমের কাছাকাছি)। যখন ইনপুট প্রতিবন্ধকতা বেশি হয়, তখন এটি প্রায় ইনপুট কারেন্ট শোষণ করে এবং ফ্রন্ট-এন্ড সার্কিটের সাথে হস্তক্ষেপ এড়ায়। যখন আউটপুট প্রতিবন্ধকতা কম হয়, এটি সরাসরি পোস্ট-স্টেজ সার্কিট চালাতে পারে এবং এটি ডাবল ইনপুট এবং একক আউটপুট বাস্তবায়ন করতে পারে। আউটপুট = লাভ × (ইতিবাচক ইনপুট - নেতিবাচক ইনপুট)।
সাধারণ অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ার অ্যাপ্লিকেশন এবং প্রকার
কর্মক্ষম পরিবর্ধকগুলির সাধারণ প্রয়োগগুলির মধ্যে রয়েছে ভোল্টেজ পরিবর্ধক, ফিল্টার (লো-পাস, উচ্চ-পাস, ব্যান্ডপাস), সংকেত তুলনাকারী (তুলনাকারীদের সাথে সম্পর্কিত), ইন্টিগ্রেটর এবং ডিফারেনশিয়াল, বাফার (ভোল্টেজ অনুসরণকারী), অ্যানালগ গণনা (সংযোজন, বিয়োগ, একীকরণ ইত্যাদি)। সাধারণ সার্কিটগুলির মধ্যে রয়েছে বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল পরিবর্ধক, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল প্রান্তে সংযুক্ত ইনপুট সহ এবং বিপরীত পরিবর্ধন ফাংশন এবং ইন-ফেজ পরিবর্ধক, ধনাত্মক প্রান্তে ইনপুট সংযুক্ত এবং একই পর্যায়ে আউটপুট এবং ইনপুট। ভোল্টেজ ফলোয়ার সার্কিটে, ধনাত্মক ফেজ ইনপুট = আউটপুট, ভোল্টেজ পরিবর্ধন ছাড়াই প্রতিবন্ধক রূপান্তর প্রদান করে।
ইন-ফেজ অ্যামপ্লিফায়ার সার্কিটগুলির উদাহরণ
ইন-ফেজ অ্যামপ্লিফায়ার সার্কিটগুলির উদাহরণ
উপরের চিত্রে ইন-ফেজ এমপ্লিফায়ার সার্কিটটিকে একটি উদাহরণ হিসাবে নেওয়া হয়েছে। ক্লোজড-লুপ লাভ ফিডব্যাক রেজিস্ট্যান্স Rf এবং ভোল্টেজ ডিভাইডার Rg দ্বারা নির্ধারিত হয়। ইন-ফেজ এমপ্লিফায়ারের ইনপুট সংকেত এবং আউটপুট সংকেত একই পর্যায়ে রয়েছে।
ইনভার্টেড এমপ্লিফায়ার সার্কিটের উদাহরণ
ইনভার্টেড এমপ্লিফায়ার সার্কিটের উদাহরণ
উদাহরণ হিসাবে উপরের চিত্রে বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল পরিবর্ধক সার্কিট নিন। এই পরিবর্ধক সার্কিট একটি আদর্শ পরিবর্ধক ব্যবহার করে অনুমান করে, ক্লোজড-লুপ লাভ ফিডব্যাক রেজিস্ট্যান্স Rf এবং ইনপুট রেজিস্ট্যান্স Rin দ্বারা নির্ধারিত হয়। ইনপুট সংকেত এবং বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল পরিবর্ধক আউটপুট সংকেতের মধ্যে ফেজ পার্থক্য 180 ডিগ্রী।
অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারের সাথে সামঞ্জস্যযোগ্য রৈখিক নিয়ন্ত্রিত পাওয়ার সাপ্লাইয়ের নকশা
সামঞ্জস্যযোগ্য রৈখিক নিয়ন্ত্রিত বিদ্যুৎ সরবরাহের উদ্দেশ্য একটি স্থিতিশীল এবং সামঞ্জস্যযোগ্য আউটপুট ভোল্টেজ প্রদান করা এবং ইনপুট ভোল্টেজ বা লোড পরিবর্তন হলেও আউটপুট স্থিতিশীল থাকে। সামঞ্জস্যযোগ্য রৈখিক নিয়ন্ত্রিত পাওয়ার সাপ্লাইয়ের মৌলিক কাঠামোর মধ্যে রয়েছে একটি রেফারেন্স ভোল্টেজ উত্স (যেমন TL431, জেনার ডায়োড বা যথার্থ রেফারেন্স আইসি), একটি ত্রুটি পরিবর্ধক (অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার), একটি নিয়ন্ত্রক উপাদান (সাধারণত পাওয়ার BJT বা MOSFET), একটি ফিডব্যাক রোধ রোধকারী নেটওয়ার্ক (সাধারণত পাওয়ার বিজেটি বা এমওএসএফইটি)।
একটি সামঞ্জস্যযোগ্য লিনিয়ার নিয়ন্ত্রিত পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিটের উদাহরণ
একটি সামঞ্জস্যযোগ্য লিনিয়ার নিয়ন্ত্রিত পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিটের উদাহরণ
উপরের চিত্রে সামঞ্জস্যযোগ্য লিনিয়ার পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিটটিকে উদাহরণ হিসাবে নিলে, এই সার্কিটের মূলটি LM358, রেগুলেটর ডায়োড, ট্রায়োড এবং নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া সার্কিট, R9 এবং D9 একটি ভোল্টেজ স্থিতিশীল সার্কিট গঠন করে। D9 এর ব্রেকডাউন ভোল্টেজ হল 2.5V। অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারের উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতার কারণে, এটিকে বেশি কারেন্ট প্রদানের জন্য একটি ভোল্টেজ স্ট্যাবিলাইজিং ডায়োডের প্রয়োজন হয় না। এই সময়ে, অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারের IN1+ হল 2.5V। অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার, ট্রায়োড, R12 এবং RP3 একটি নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া লুপ গঠন করে। গণনা করা ভোল্টেজ পরিসীমা 2.5V এবং 15V এর মধ্যে হওয়া উচিত। যেহেতু অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারের প্রকৃত পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ ± 12V, এটি ডেটা টেবিল থেকে জানা যায় যে পাওয়ার রেলের সাপেক্ষে অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারের আউটপুট সুইং 1.35V থেকে 1.61V। D882 এর সর্বোচ্চ Vce ভোল্টেজ হল 0.5V। Vout-এর গণনাকৃত সর্বাধিক আউটপুট পরিসীমা 9.89V এবং 10.15V এর মধ্যে হওয়া উচিত। অতএব, প্রকৃত আউটপুট ভোল্টেজ পরিসীমা 2.5 V এবং 10.15 V এর মধ্যে হওয়া উচিত।
সামঞ্জস্যযোগ্য রৈখিক নিয়ন্ত্রিত পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিট ডিজাইন করার সময় রেফারেন্স ভোল্টেজের স্থায়িত্বের দিকে মনোযোগ দেওয়া উচিত। নিম্ন তাপমাত্রা প্রবাহ এবং উচ্চ স্থিতিশীলতার রেফারেন্স উত্স (যেমন TL431 বা LM4040) ব্যবহার করা হবে। অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের ধরন নির্বাচন করার সময়, আউটপুট ভোল্টেজ পরিসীমা কম অফসেট ভোল্টেজ এবং কম ড্রিফট বৈশিষ্ট্য সহ আউটপুট প্রান্ত (রেল-টু-রেল) জুড়ে থাকবে। পাওয়ার উপাদানের ধরন নির্বাচন করার সময়, সঠিক BJT বা MOSFET এর তাপ অপচয় এবং নিরাপদ কাজের পরিসীমা নিশ্চিত করতে আউটপুট কারেন্ট অনুযায়ী নির্বাচন করা হবে। তাপ সুরক্ষা এবং স্থিতিশীলতার দিকেও মনোযোগ দেওয়া উচিত। উচ্চ প্রবাহের জন্য, তাপ সিঙ্ক ব্যবহার করা হবে, এবং দোলন এড়াতে RC ক্ষতিপূরণ বিবেচনা করা হবে। ফিডব্যাক প্রতিবন্ধকতা নির্ধারণের জন্য, স্থিতিশীলতা এবং অ্যান্টি-নোইজ ক্ষমতা উন্নত করতে খুব বেশি R1 এবং R2 প্রতিরোধের মান (কয়েক k Ω এর পরিসরের মধ্যে সুপারিশ করা হয়) এড়ানো উচিত। এবং ইনপুট ভোল্টেজ সর্বোচ্চ আউটপুট ভোল্টেজ+ভিসিই (স্যাচুরেটেড ভোল্টেজ ড্রপ) বা ভিডিএস (এমওএসএফইটি) এর চেয়ে বেশি হওয়া প্রয়োজন, ওভারকারেন্ট সুরক্ষা ফাংশন উপলব্ধি করার জন্য বর্তমান স্যাম্পলিং রেজিস্ট্যান্স এবং সেকেন্ডারি তুলনাকারী যোগ করা যেতে পারে।
এই ডিজাইনে আউটপুট ভোল্টেজের সূক্ষ্ম সমন্বয়, পাওয়ার ট্রানজিস্টরের উচ্চ তাপ উৎপাদন, কম দক্ষতা (রৈখিক বৈশিষ্ট্য), কম শব্দ এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়ার বৈশিষ্ট্য রয়েছে, শুধুমাত্র সেই পরিস্থিতিতে প্রযোজ্য যেখানে ইনপুট ভোল্টেজ আউটপুট ভোল্টেজের চেয়ে বেশি, সহজ গঠন, সহজ ইন্টিগ্রেশন, এবং সুরক্ষা ব্যবস্থা এবং উচ্চ শক্তি প্রয়োগের জন্য ভাল তাপ অপচয় প্রয়োজন।