जैसा कि हम पहले की चर्चाओं में देख चुके हैं कि ऑपरेशनल एम्पलीफायर (Op-amp) का ओपन-लूप का लाभ लगभग 1,000,000 या उससे अधिक हो सकता है। यह बहुत अधिक लाभ परिचालन एम्पलीफायर को बहुत अस्थिर बनाता है, और एक बहुत छोटा इनपुट संकेत, भले ही वे μV में हों, आउटपुट वोल्टेज के कारण बेकाबू extents जहां वे संतृप्त होते हैं, और हम पूरी तरह से उत्पादन पर नियंत्रण खो देते हैं। इसलिए हम उपरोक्त संबंधित समस्याओं के समाधान के रूप में फीड-बैक और इनवर्टर एम्पलीफायर के बारे में अध्ययन करने जा रहे हैं।
संतृप्ति
इनवर्टिंग एम्पलीफायर के बारे में जानने से पहले हमें फ़ीड-बैक के बारे में जानना होगा और संतृप्ति से क्या मतलब है। एक op-amp का आउटपुट वोल्टेज एक न्यूनतम और अधिकतम मूल्य तक सीमित है, जो लगभग आपूर्ति की गई वोल्टेज के बराबर है।
आउटपुट से इनपुट तक बाहरी वायरिंग के माध्यम से कनेक्शन को फीडबैक कनेक्शन के रूप में जाना जाता है। आमतौर पर दो प्रकार की प्रतिक्रिया होती है: सकारात्मक प्रतिक्रिया और नकारात्मक प्रतिक्रिया।
नकारात्मक प्रतिक्रिया और inverting परिचालन एम्पलीफायर कॉन्फ़िगरेशन
यदि प्रतिक्रिया op- एम्प के एम्पलीफायर इनपुट टर्मिनल (नकारात्मक) inverting से जुड़ी होती है, तो प्रतिक्रिया रोकनेवाला नामक एक उपयुक्त अवरोधक का उपयोग करते हुए, तो प्रतिक्रिया को नकारात्मक प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है। और, यदि फीडबैक कनेक्शन आउटपुट और नॉन-इनवर्टिंग (पॉज़िटिव) टर्मिनल के बीच ऑप-एम्पी के एक उपयुक्त फीडबैक रेसिस्टर के माध्यम से बनाया जाता है, तो इसे पॉज़िटिव फीडबैक के रूप में जाना जाता है। Op-amp के अधिकांश अनुप्रयोगों में नकारात्मक प्रतिक्रिया का सबसे अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
Inverting इनपुट (-ve) में वोल्टेज के एक अलग मूल्य में नकारात्मक प्रतिक्रिया का परिणाम होता है, जिसके परिणामस्वरूप वास्तविक इनपुट सिग्नल के बजाय एक नया सिग्नल होता है क्योंकि इनवर्टिंग टर्मिनल वोल्टेज वोल्टेज का योग होगा और नकारात्मक प्रतिक्रिया वोल्टेज से आएगा। आउटपुट टर्मिनल। इसलिए इन्वर्टर टर्मिनल इनपुट सिग्नल को वास्तविक इनपुट सिग्नल को इनपुट रेसिस्टर से अलग करने के लिए, आर1 उपयोग किया जा रहा है।
यदि हम एक आदर्श समतुल्य परिपथ पर विचार करते हैं, तो बंद-लूप वोल्टेज लाभ है
विशेष रूप से, यदि आउटपुट वोल्टेज वी हैO, उस पल में
लाभ ए अनंत होगा; वोल्टेज वी1 आदर्श रूप से V के बराबर होना2। यह एक आभासी शॉर्ट सर्किट स्थिति के रूप में दर्शाया गया है। वस्तुतः शॉर्ट सर्किट से पता चलता है कि क्या वोल्टेज एक पर है और केवल इनपुट टर्मिनलों में ही अनंत या व्यावहारिक रूप से बहुत अधिक लाभ के कारण अन्य इनपुट टर्मिनल पर स्वचालित रूप से कार्य करेगा। नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल 2 ग्राउंडेड है, इस प्रकार वी2= 0 और वी1 = 0. इसलिए, टर्मिनल 1 को वस्तुतः आधार बनाया जा रहा है, इसका मतलब है कि यह वास्तव में शून्य वोल्ट का प्रतिनिधित्व करता है, यहां तक कि बिना जमीन के भी।
एम्पलीफायर कॉन्फ़िगरेशन और कार्य करना
वर्तमान मैं1 आर के माध्यम से1 के रूप में दिया जा सकता है:
यह करंट i1 op-amp में नहीं जा सकता, क्योंकि एक आदर्श इनवर्टिंग एम्पलीफायर में होता है अनंत इनपुट प्रतिरोध और इसलिए शून्य खींचता है वर्तमान। इसलिए मै! R2 रेसिस्टर से होकर गुजरेगा और टर्मिनल नंबर की ओर जाएगा। 3.
ओम के नियम को लागू करते हुए, हम वी निर्धारित कर सकते हैंo के रूप में:
Vo वी =1 - i1R2
= 0 - 
इसलिए, बंद लूप वोल्टेज लाभ है:
जैसा कि हमने देखा कि -वव बंद लूप गेन टर्म के साथ है, इसलिए ऑप-एम्प के इस कॉन्फ़िगरेशन को इनवर्टिंग कॉन्फ़िगरेशन के रूप में मान्यता प्राप्त है।
वर्चुअल ग्राउंड अवधारणा के कारण, इनपुट प्रतिरोध को आर के रूप में परिभाषित किया गया हैi वी =i/i1 = आर1
आउटपुट वोल्टेज के लिए समीकरण (वीo) का अर्थ है कि सर्किट एक स्थिर एम्पलीफायर लाभ ए के लिए एक रैखिक तरीके से काम करता हैv वी के रूप मेंo वी =i एक्स एv. यह गुण छोटे परिमाण के सिग्नल को बहुत बड़े वोल्टेज सिग्नल में बदलने के लिए बहुत उपयोगी है। और के रूप में वहाँ नहीं हैं capacitors इनवर्टिंग ऑपरेशनल एम्पलीफायर सर्किट में, इसलिए, इनपुट और आउटपुट वोल्टेज, साथ ही प्रतिरोधों में धाराएं, डीसी सिग्नल हो सकती हैं, और इसलिए op-amp डीसी सिग्नल को भी बढ़ाने में सक्षम होगा।
एम्पलीफायर एम्पलीफायर का अनुप्रयोग
Transresistance एम्पलीफायर क्या है?
ट्रांसर्सिस्टेंस एम्पलीफायर या वर्तमान-से-वोल्टेज कनवर्टर
इनवर्टिंग ऑपरेशनल एम्पलीफायर का एक बहुत ही उपयोगी अनुप्रयोग ट्रांस-प्रतिबाधा एम्पलीफायर या करंट से वोल्टेज कनवर्टर तक होता है। ट्रांस-रेसिस्टेंस या ट्रांस-इम्पीडेंस ऑप-एम्प को करंट-टू-वोल्टेज कनवर्टर सर्किट्री के रूप में नियोजित किया जाता है। ये सर्किट डिजाइनिंग में बड़े पैमाने पर उपयोग किए जाते हैं क्योंकि सर्किटरी या सेंसर द्वारा उत्पन्न एक बहुत छोटे करंट को पर्याप्त उच्च आनुपातिक आउटपुट वोल्टेज में परिवर्तित करना अच्छा होता है।
आंकड़े में सर्किट पर विचार करें। इनपुट प्रतिरोध आरi आभासी नोड पर आर हैi वी =1/i1 = 0 जैसा कि पहले अध्ययन किया गया है।
वर्तमान मैं1 अनिवार्य रूप से I के बराबर हैs इसलिए,
i2 = मैं1 = Is
और, वीo = -आई2Rf = -IsRf
ओ / पी वोल्टेज सीधे वर्तमान सिग्नल के लिए आनुपातिक है, और प्रतिक्रिया प्रतिरोध आरf इनपुट टर्मिनल में वर्तमान में आउटपुट वोल्टेज के अनुपात के बराबर है।
हम के बारे में सीखेंगे गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर आगामी खंड में।
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