جهاز op-amp أو مكبر تشغيلي هو جهاز خطي ويستخدم على نطاق واسع في الترشيح وتكييف الإشارة أو يستخدم بشكل أساسي لأداء العمليات الحسابية مثل الجمع والطرح والتمايز والتكامل. بشكل أساسي ، يستخدم جهاز op-amp مكونات التغذية المرتدة الخارجية بين المدخلات وكذلك أطراف الإخراج لمقاومات ومكثفات مثل op-amp. ستحل هذه المكونات عملية تشغيل جهاز op-amp مع ميزات جيدة مثل السعة والمقاومة وما إلى ذلك. يمكن لمكبر الصوت تنفيذ مجموعة متنوعة من الوظائف. مكبر الصوت التشغيلي عبارة عن جهاز ثلاثي الأطراف يشتمل على مدخلين ومخرج واحد ، حيث تكون المدخلات معكوسة وغير مقلوبة ، ويمكن أن تكون المخرجات جهدًا أو تيارًا.
ما هو مكبر الصوت التشغيلي؟
المرجع أو التشغيلي هو أحد أنواع ملفات دارة متكاملة يستخدم الجهد الخارجي لتضخيم المدخلات باستخدام مكاسب عالية جدًا. الغرض الرئيسي من هذه الدائرة مصمم لتعزيز قوة الإشارة منخفضة المستوى. يرجى الرجوع إلى الرابط لمعرفة المزيد عن تطبيقات Op Amp المختلفة في الإلكترونيات
مكبر الصوت التشغيلي
ما هو تفاضل مكبر الصوت التشغيلي؟
في دائرة تفاضل op-amp ، يتناسب جهد الخرج بشكل مباشر مع معدل تغير جهد الدخل فيما يتعلق بالوقت ، مما يعني أن التغيير السريع لإشارة جهد الدخل ، ثم يتغير جهد o / p استجابةً لذلك. نظرًا لأن إخراج دائرة تفاضل op-amp يتناسب مع التغيير في الإدخال. عندما تكون مدخلات دائرة التفاضل عبارة عن أشكال موجية قياسية مثل الجيب والمربع والمثلث ، فإن أشكال الموجة الناتجة ستكون مختلفة تمامًا.
تفاضل مكبر الصوت التشغيلي
إذا كان الإدخال عبارة عن موجة مربعة ، فسيكون هناك ارتفاعات صغيرة في أشكال موجات الإخراج الأخرى. ستكون هذه المسامير غير كاملة مع منحدر نهايات شكل موجة الإدخال والحد الأقصى لإخراج الدائرة.
إذا كان المدخل هو شكل موجة مثلثة ، فإن الناتج يتغير إلى شكل موجة مربعة في التدفق مع المستويات المتزايدة والمنخفضة لشكل موجة الإدخال.
إذا كان الإدخال عبارة عن موجة جيبية من ثم يتم تغييرها إلى شكل موجة جيب التمام الذي يعطي الإشارة بزاوية 90 درجة ، وهو أمر مفيد للغاية في بعض المواقف.
دائرة تفاضل مكبر الصوت التشغيلي
هذا هو نوع واحد من مكبر للصوت ، ويمكن توصيل هذا مكبر الصوت بين المدخلات والمخرجات ويتضمن مكاسب عالية جدًا. يمكن استخدام دائرة تفاضل المضخم التشغيلي في أجهزة الكمبيوتر التناظرية لإجراء عمليات حسابية مثل الجمع والضرب والطرح والتكامل والتمايز.
تولد دائرة مكبر التشغيل جهد خرج يتناسب مع جهد دخل مشتق الوقت. لذلك تسمى دائرة المرجع أمبير هذه باسم المُفاضل. لنفترض أن الطرف الأرضي الذي يُشار إليه بـ G في الدائرة أعلاه ، حيث يكون تدفق التيار عبر الطرف الأرضي مكافئًا لتدفق التيار الخارج ، يمكننا أن نكتب على النحو التالي
دائرة تفاضل مكبر الصوت التشغيلي
في الدائرة أعلاه ، يكون جهد عقدة op-amp عند الطرف العكسي هو صفر ثم تدفق التيار خلاله المكثف يمكن كتابتها كـ
أنافي= أناF
أين أناF= -Vخارج/ صF
شحنة المكثف تساوي الجهد مع مرات السعة عبر المكثف
س = ج س ففي
لذلك فإن تغيير معدل الشحن هو
dQ / dt = C dVفي/ DT
لكن dQ / dt هو التيار عبر المكثف
أنافي = ج دي فيفي/ دت = أناF
-الخامسخارج/ صF= ج دي فيفي/ DT
تتم كتابة جهد الخرج المثالي (Vout) لمفرق مكبر الصوت التشغيلي
صوت = - رFج لكفي/ DT
وبالتالي ، فإن جهد الخرج هو مشتق ثابت لجهد الدخل - RFمرات C من المدخلات Vin الجهد فيما يتعلق بالوقت. هنا علامة ناقص (-) تحدد تحول الطور (180أو) حيث يتم إعطاء إشارة الإدخال إلى طرف عكس الإدخال الخاص بـ op-amp.
أشكال موجة التفاضل للمضخم التشغيلي
ما هو تكامل مكبر الصوت التشغيلي؟
في معظم دارات المضخم التشغيلي ، يكون اتصال التغذية الراجعة المستخدم بسبب المقاومة بطبيعتها بواسطة خط مقاوم مستقيم يحدد كحد أدنى من الشبكة. ولكن بالنسبة لمتكامل op-amp ، سيتم توفير التغذية المرتدة بواسطة المكثف بين مدخلات ومخرجات مكبر التشغيل.
تكامل مكبر للصوت التشغيلي
حيث يؤدي تكامل op-amp وظيفة التكامل الرياضي. ومع ذلك ، يمكن استخدامه في أجهزة الكمبيوتر التناظرية. تشغيل هذه الدائرة هو أنها تولد مخرجات تتناسب مع جهد الدخل مع الوقت. لذلك سيتم تحديد جهد الخرج بجهد الخرج الأساسي في أي وقت.
من الأشكال الموجية المذكورة أعلاه ، يمكن ملاحظة ذلك كمخلفات الإدخال عند الصفر. ولكن عندما يتم إعطاء جهد خطوة i / p للمدخل ، فسيتم رفع الناتج. وبالمثل ، عندما يعود جهد إدخال الخطوة إلى الموضع الصفري ، فإن بقايا الخرج عند الجهد الذي حققته آخر مرة.
دائرة تكامل مكبر للصوت التشغيلي
يمكن بناء دائرة تكامل المضخم التشغيلي بمضخم تشغيلي ومكثف بين المدخلات المقلوبة وكذلك الإخراج ، ومقاوم من i / p المقلوب إلى يكون ntire المدخلات من الدائرة.
أحد تطبيقات جهاز op-amp هو وحدة تكامل يمكن تشكيلها عن طريق تغيير مواضع المقاوم والمكثف. يمكن لهذه الدائرة توليد جهد o / p يتناسب مع وقت جهد الدخل المتكامل. وبالتالي تسمى هذه الدائرة بدائرة التكامل. لنفترض أن الطرف الأرضي الذي يُشار إليه بـ G في الدائرة أعلاه ، حيث يكون تدفق التيار عبر الطرف الأرضي مكافئًا لتدفق التيار الخارج ، يمكننا أن نكتب على النحو التالي
لو أنافي+ أناF= 0
أنافي= - أناF
Vin –Va / R = -C d / dt (V0-Va)
حيث Va = 0
Vin / R = -C d / dt V0.0
بدمج المعادلة أعلاه ، يمكننا الحصول على ما يلي
1 / ص
أو
صوت = −∫ فين / ر ج DT + ج
لذلك فإن الجهد Vout يساوي -1 / RC الثابت وتكامل جهد الدخل Vin
تسمح دائرة مكامل المضخم التشغيلي بتحقيق تكامل دقيق لإشارة i / p. تشمل تطبيقات هذه الدائرة بشكل أساسي أجهزة الكمبيوتر التناظرية. في الوقت الحاضر ، تعد مهمة التكامل إلزامية في التطبيقات التناظرية ، حيثما تكون دائرة IC هي الحل الأمثل.
أشكال موجة تكامل مكبر التشغيلي
“كيف يبدو مغو ”
يتميز التفاضل op-amp بالعديد من تطبيقات تصميم الدوائر الإلكترونية . تُستخدم هذه الدائرة في أجهزة الكمبيوتر التناظرية حيث تكون قادرة على توفير عملية تمايز على جهد الدخل التناظري. يمكن استخدام هذا في أجهزة العملية للتحقق من معدل تغيير النقاط المختلفة. مفاضلة Op-amp قد تكون مطلوبة في تطبيقات تكييف الإشارة.
وبالتالي ، من المعلومات الواردة أعلاه أخيرًا ، يمكننا أن نستنتج ذلك الدوائر المتكاملة op-amp هي أجهزة خطية مثالية لتضخيم التيار المستمر ، وتستخدم بشكل شائع في التصفية وتكييف الإشارة والعمليات الحسابية مثل التكامل والتمايز وما إلى ذلك. إليك سؤال لك ، ما هي الأنواع المختلفة لمكبر الصوت التشغيلي؟
