آپپ کا استعمال کرتے ہوئے وولٹیج کنٹرول شدہ موجودہ ماخذ سرکٹ ڈیزائن کریں

وولٹیج کے زیر کنٹرول موجودہ ماخذ سرکٹ میں ، جیسا کہ نام سے ظاہر ہے ، ان پٹ میں تھوڑی مقدار میں وولٹیج آؤٹ پٹ بوجھ میں موجودہ بہاؤ کو متناسب طور پر کنٹرول کرے گا۔ اس طرح کا سرکٹ عام طور پر الیکٹرانکس میں موجودہ کنٹرولڈ ڈیوائسز جیسے بی جے ٹی ، ایس سی آر وغیرہ کو چلانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ۔ ہم جانتے ہیں کہ بی جے ٹی میں ٹرانجسٹر کے اڈے سے بہتا ہوا موجودہ کنٹرول کرتا ہے کہ کتنا ٹرانجسٹر بند ہے ، یہ بیس موجودہ فراہم کیا جاسکتا ہے۔ بہت ساری قسم کے سرکٹ کے ذریعہ ، ایک طریقہ یہ ہے کہ اس ولٹیج سے کنٹرول موجودہ ماخذ سرکٹ کا استعمال کیا جائے ۔ آپ مستقل موجودہ سرکٹ بھی چیک کرسکتے ہیں جو موجودہ کنٹرولڈ ڈیوائسز کو چلانے کے لئے بھی استعمال کیا جاسکتا ہے۔

اس پروجیکٹ میں ، ہم آپ کو واضح کریں گے کہ کس طرح آپٹیمپ کا استعمال کرتے ہوئے وولٹیج سے کنٹرول شدہ موجودہ سورس کو ڈیزائن کیا جاسکتا ہے اور اس کے کام کو ظاہر کرنے کے لئے اسے بھی بنایا جاسکتا ہے۔ اس قسم کے وولٹیج سے کنٹرول شدہ موجودہ سورس سرکٹ کو موجودہ سروو بھی کہا جاتا ہے ۔ سرکٹ بہت آسان ہے اور کم سے کم اجزاء کے ساتھ تعمیر کیا جاسکتا ہے۔

آپٹ امپ کی بنیادی باتیں

اس سرکٹ کے کام کو سمجھنے کے لئے یہ جاننا ضروری ہے کہ آپریشنل امپلیفائر کس طرح کام کرتا ہے۔

مذکورہ بالا شبیہہ ایک سنگل آپریشنل امپلیفائر ہے۔ ایک یمپلیفائر سگنل کو بڑھا دیتا ہے ، لیکن طولانی سگنل کے علاوہ یہ ریاضیاتی آپریشن بھی کرسکتا ہے۔ O p-amp یا آپریشنل امپلیفیر اینالاگ الیکٹرانکس کی ریڑھ کی ہڈی کی حیثیت رکھتا ہے اور بہت سی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے ، جیسے سمنگ یمپلیفائر ، تفرقی یمپلیفائر ، انسٹرمینٹیشن یمپلیفائر ، آپ-امپ انٹیگریٹر وغیرہ۔

اگر ہم مذکورہ شبیہہ کو قریب سے دیکھیں تو ، دو آؤٹ پٹ اور ایک آؤٹ پٹ ہیں۔ ان دونوں آدانوں میں + اور - نشان ہے۔ مثبت ان پٹ کو نان انورٹنگ ان پٹ کہا جاتا ہے اور منفی ان پٹ کو انورٹنگ ان پٹ کہا جاتا ہے۔

کام کرنے کے لئے استعمال ہونے والا یمپلیفائر پہلا قاعدہ ہے جو ان دونوں آدانوں کے درمیان فرق ہمیشہ صفر ہوتا ہے۔ بہتر تفہیم کے لئے آئیے ذیل کی تصویر دیکھیں -

مذکورہ بالا یمپلیفائر سرکٹ ایک وولٹیج پیروکار سرکٹ ہے۔ آؤٹ پٹ منفی ٹرمینل میں منسلک ہے جس سے یہ 1x گین ایمپلیفائر بن جاتی ہے۔ لہذا ، ان پٹ میں دیا ہوا ولٹیج آؤٹ پٹ میں دستیاب ہے۔

جیسا کہ پہلے تبادلہ خیال کیا گیا ہے ، آپریشنل یمپلیفائر دونوں ان پٹ 0. کی تفریق کرتا ہے۔ چونکہ آؤٹ پٹ ان پٹ ٹرمینل کے ساتھ جڑا ہوا ہے ، چونکہ آپپ ایک ہی وولٹیج پیدا کرے گا جو دوسرے ان پٹ ٹرمینل میں فراہم کیا جاتا ہے۔ 5V = 0. اس سب کے لئے ہوتا ہے - لہذا، 5V ان پٹ بھر دیا جاتا ہے تو، یمپلیفائر پیداوار کے طور پر منفی ٹرمینل پر منسلک ہے جو 5V بالآخر حکمرانی 5V ثابت ہوتا ہے جس کو پیدا کرے گا منفی آراء ایمپلی کے آپریشن.

وولٹیج کنٹرول شدہ موجودہ ماخذ ڈیزائن کرنا

اسی اصول کے تحت ، آئیے نیچے کا سرکٹ دیکھیں۔

براہ راست منفی ان پٹ سے منسلک آپٹیمپ کی پیداوار کی بجائے ، منفی آراء N چینل MOSFET میں منسلک شینٹ ریزسٹر سے اخذ کیا گیا ہے ۔ آپ-ایمپ آؤٹ پٹ موسفٹ گیٹ کے اس پار جڑا ہوا ہے۔

آئیے فرض کریں ، 1V ان پٹ آپٹ امپ کے مثبت ان پٹ میں دیا گیا ہے۔ آپٹ امپ کسی بھی قیمت پر منفی آراء کا راستہ 1V بنائے گا۔ منفی ٹرمینل میں 1V حاصل کرنے کے لئے پیداوار MOSFET کو چالو کرے گی۔ شینٹ ریزسٹر کے اصول یہ ہیں کہ اوہمس قانون ، V = IR کے مطابق ڈراپ وولٹیج تیار کریں۔ لہذا ، 1 وی ڈراپ وولٹیج تیار کیا جائے گا اگر 1 اوہم ریزسٹر کے ذریعہ موجودہ بہاؤ کا 1 اے۔

آپٹ امپ اس ڈراپ وولٹیج کا استعمال کرے گا اور مطلوبہ 1V رائے حاصل کرے گا۔ اب ، اگر ہم کسی ایسے بوجھ کو مربوط کرتے ہیں جس کو آپریشن کے لئے موجودہ کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے تو ، ہم اس سرکٹ کا استعمال کرسکتے ہیں اور اس بوجھ کو مناسب جگہ پر رکھ سکتے ہیں۔

اوپ امپ وولٹیج کنٹرول شدہ موجودہ ماخذ کے لئے تفصیلی سرکٹ ڈایاگرام ذیل کی تصویر میں پایا جاسکتا ہے۔

تعمیراتی

اس سرکٹ کی تعمیر کے ل we ، ہمیں ایک آپٹ امپ کی ضرورت ہے۔ LM358 ایک بہت ہی سستا ، آپپی امپ کی تلاش میں آسان ہے ، اور یہ اس پروجیکٹ کے لئے ایک بہترین انتخاب ہے ، تاہم ، اس میں ایک پیکج میں دو آپپ امپ چینلز موجود ہیں ، لیکن ہمیں صرف ایک کی ضرورت ہے۔ اس سے قبل ہم نے بہت سے ایل ایم 358 پر مبنی سرکٹس بنائے ہیں جو آپ ان کو بھی چیک کرسکتے ہیں۔ ذیل کی تصویر LM358 پن آریھ کا ایک جائزہ ہے۔

اگلا ، ہمیں ایک N چینل موسفٹ کی ضرورت ہے ، اس کے لئے IRF540N استعمال کیا جاتا ہے ، دوسرے MOSFETs بھی کام کریں گے ، لیکن اس بات کو یقینی بنائیں کہ اگر ضرورت ہو تو اضافی حرارت کے سنک کو مربوط کرنے کے لئے MOSFET پیکیج کے پاس کوئی آپشن موجود ہے اور اگر اس کی مناسب تفصیلات کا انتخاب کرنے کے لئے محتاط غور کی ضرورت ہو۔ MOSFET ضرورت کے مطابق IRF540N پن آؤٹ کو نیچے کی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

تیسری ضرورت شینٹ ریزسٹر ہے ۔ آئیے 1hms 2 واٹ ریزسٹر پر قائم رہیں۔ اضافی دو ریزسٹرس کی ضرورت ہے ، ایک موسفٹ گیٹ ریزسٹر کے لئے اور دوسرا فیڈ بیک ریزٹر ۔ یہ دونوں لوڈنگ اثر کو کم کرنے کے لئے ضروری ہیں۔ تاہم ، ان دونوں ریزسٹرس کے مابین قطرہ نہ ہونے کے برابر ہے۔

اب ، ہمیں بجلی کا منبع درکار ہے ، یہ ایک بینچ بجلی کی فراہمی ہے ۔ بینچ بجلی کی فراہمی میں دو چینلز دستیاب ہیں۔ ان میں سے ایک ، پہلا چینل سرکٹ کو بجلی فراہم کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے اور دوسرا چینل جو دوسرا چینل ہے جو سرکٹ کے ماخذ کو کنٹرول کرنے کے لئے متغیر ولٹیج فراہم کرتا ہے۔ چونکہ کسی خارجی وسیلہ سے کنٹرول وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے ، دونوں چینلز کو ایک ہی صلاحیت میں ہونا ضروری ہے ، اس طرح دوسرے چینل کا گراؤنڈ ٹرمینل پہلے چینل گراؤنڈ ٹرمینل کے ساتھ جڑا ہوا ہے۔

تاہم ، یہ کنٹرول وولٹیج کسی بھی قسم کے پوٹینومیٹر کا استعمال کرتے ہوئے متغیر وولٹیج ڈویائڈر سے دیا جاسکتا ہے۔ ایسی صورت میں ، ایک ہی بجلی کی فراہمی کافی ہے۔ لہذا ، وولٹیج سے کنٹرول متغیر موجودہ ذریعہ بنانے کے لئے درج ذیل اجزاء کی ضرورت ہے۔

1. آپٹ امپ (LM358)
2. موسفٹ (IRF540N)
3. شینٹ ریزسٹر (1 اوہم)
4. 1 ک مزاحم
5. 10 ک مزاحم
6. بجلی کی فراہمی (12V)
7. بجلی کی فراہمی یونٹ
8. روٹی بورڈ اور اضافی متصل تاریں

وولٹیج موجودہ ماخذ کام کرنا کنٹرول کرتا ہے

سرکٹ ٹیسٹ کے مقاصد کے لئے روٹی بورڈ میں تعمیر کیا گیا ہے جیسا کہ آپ نیچے کی تصویر میں دیکھ سکتے ہیں۔ بوجھ سرکٹ میں منسلک نہیں ہوتا ہے تاکہ اسے موجودہ کنٹرول آپریشن کو جانچنے کے لئے قریب-مثالی 0 اوہمس (شارٹڈ) بنایا جائے۔

ان پٹ وولٹیج کو 0.1V سے 0.5V میں تبدیل کیا گیا ہے اور موجودہ تبدیلیاں دوسرے چینل میں جھلکتی ہیں۔ جیسا کہ نیچے کی تصویر میں دیکھا گیا ہے ، 0 موجودہ ڈرا کے ساتھ 0.4V ان پٹ کو 9V آؤٹ پٹ پر موجودہ 400mA موجودہ کے ل effectively مؤثر طریقے سے دوسرا چینل بنایا گیا ہے۔ سرکٹ 9V سپلائی کا استعمال کرتے ہوئے چلتی ہے۔

آپ تفصیلی کام کرنے کیلئے اس صفحے کے نیچے دیئے گئے ویڈیو کو بھی چیک کرسکتے ہیں۔ یہ ان پٹ وولٹیج پر منحصر ہے۔ مثال کے طور پر ، جب ان پٹ وولٹیج.4V ہوتا ہے تو ، آپٹ امپ اپنے فیڈ بیک پن میں اسی ولٹیج.4V رکھنے کا جواب دے گا۔ آپٹ امپ کا آؤٹ پٹ موسیفٹ کو موڑ اور کنٹرول کرتا ہے جب تک کہ شینٹ ریزسٹر کے اس پار وولٹیج ڈراپ.4V نہ ہوجائے۔

اس منظر نامے میں اوہم قانون لاگو ہوتا ہے۔ اگر ریزٹر کے ذریعہ موجودہ 400mA (.4A) ہوجائے تو مزاحم صرف.4V ڈراپ تیار کرے گا۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ وولٹیج = موجودہ ایکس مزاحمت۔ لہذا ،.4V =.4A x 1 اوہم۔

اس منظر نامے میں ، اگر ہم بجلی کی فراہمی کے مثبت ٹرمینل اور موسفٹ کے ڈرین پن کے مابین اسکیمیٹک میں بیان کردہ سلسلہ کی طرح اسی طرح سے ایک بوجھ (مزاحمتی بوجھ) کو مربوط کرتے ہیں تو ، اوپ امپ موسیفٹ کو چالو کرے گا اور پہلے کی طرح ایک ہی وولٹیج ڈراپ پیدا کرکے موجودہ بوجھ اور ریزٹر کے ذریعہ اتنی ہی مقدار بہہ جائے گی۔

لہذا ، ہم یہ کہہ سکتے ہیں کہ بوجھ کے ذریعے موجودہ (کرنٹ سورس ہے) ایم او ایس ایف ای ٹی کے ذریعے کرنٹ کے برابر ہے جو بھی رال روکنے والے کے ذریعہ موجودہ کے برابر ہے۔ ہمیں ریاضی کی شکل میں رکھنا ، جو ہمیں ملتا ہے ،

موجودہ سسٹم بوجھ = وولٹیج ڈراپ / شینٹ مزاحمت۔

جیسا کہ پہلے تبادلہ خیال کیا گیا ہے ، وولٹیج ڈراپ وہی ہوگا جو آپٹ ایم پی میں ان پٹ وولٹیج کی طرح ہوگا۔ لہذا ، اگر ان پٹ وولٹیج کو تبدیل کردیا گیا ہے تو ، بوجھ کے ذریعہ موجودہ ماخذ بھی بدل جائے گا۔ لہذا ،

موجودہ سسٹم بوجھ = ان پٹ وولٹیج / شینٹ مزاحمت پر۔

ڈیزائن میں بہتری

1. ریزٹر واٹاز میں اضافہ شینٹ ریزسٹر سے گرمی کی کھپت کو بہتر بنا سکتا ہے۔ شینٹ ریزسٹر کے واٹج کو منتخب کرنے کے لئے ، R _w = I ² R استعمال کیا جاسکتا ہے ، جہاں R _ڈبلیو ریزٹر کی واٹج ہے اور میں زیادہ سے زیادہ سوسائڈڈ موجودہ ہے ، اور R شینٹ ریزسٹر کی قدر ہے۔
2. LM358 کی طرح اسی طرح ، بہت سے آپٹ امپ آئی سی کے ایک ہی پیکیج میں دو آپپ امپ ہوتے ہیں۔ اگر ان پٹ وولٹیج بہت کم ہے تو ، ان پٹ وولٹیج کو ضرورت کے مطابق وسیع کرنے کے لئے دوسرا غیر استعمال شدہ آپ opامپ استعمال کیا جاسکتا ہے۔
3. تھرمل اور کارکردگی کے امور کی بہتری کے ل proper ، مناسب گرمی کے سنک کے ساتھ کم آن مزاحمت والے MOSFETs استعمال کیے جاسکتے ہیں۔