امتیازی یمپلیفائر یا وولٹیج سب ٹریکٹر سرکٹ

اوپ امپ اصل میں ینالاگ ریاضی کے حساب کتاب کے لئے تیار کیا گیا تھا ، تب سے آج تک وہ بہت سارے ڈیزائن ایپلی کیشنز میں کارآمد ثابت ہوئے ہیں۔ میرے پروفیسر والوں کو بجا طور پر کہا ہے کہ کے طور پر، وپی- ایمپئر ریاضی وولٹیج کیلکولیٹرز ہیں، وہ استعمال سمنگ یمپلیفائر سرکٹ اور ایک کا استعمال کرتے ہوئے دو وولٹیج اقدار کے درمیان فرق دو دیئے وولٹیج اقدار کے علاوہ انجام دے سکتے اختلافی یمپلیفائر. اس کے علاوہ اوپ امپ عام طور پر انورٹنگ امپلیفائر اور نان انورٹنگ امپلیفائر کے طور پر بھی استعمال ہوتا ہے۔

ہم نے پہلے ہی سیکھا ہے کہ ہم کس طرح ایک وولٹیج اڈڈر یا سمنگ امپلیفائر کے طور پر ایک اوپی امپ استعمال کرسکتے ہیں ، لہذا اس ٹیوٹوریل میں ہم سیکھیں گے کہ کس طرح دو وولٹیج کی اقدار کے درمیان وولٹیج کا فرق تلاش کرنے کے لئے اوپی امپ کو ایک امتیازی یمپلیفائر کے طور پر استعمال کیا جائے ۔ اسے وولٹیج سبکٹرکٹر بھی کہا جاتا ہے ۔ ہم بریڈ بورڈ پر وولٹیج سبٹریکٹر سرکٹ بھی آزمائیں گے اور جانچ کریں گے کہ سرکٹ توقع کے مطابق کام کر رہا ہے یا نہیں۔

آپٹ امپ کی بنیادی باتیں

اس سے پہلے کہ ہم آپریشنل آپسی امپ میں غوطہ لگائیں ، آئیے فوری طور پر اوپ امپ کی بنیادی باتوں کو دیکھیں۔ ایک اوپ امپ پانچ ٹرمینل ڈیوائس (واحد پیکیج) ہے جس میں آلے کو طاقت دینے کے لئے دو ٹرمینلز (بمقابلہ ، بمقابلہ) ہیں۔ باقی تین ٹرمینلز میں سے دو (V +، V-) سگنل کے لئے استعمال ہوتے ہیں جنہیں انورٹنگ اور نان انورٹنگ ٹرمینل کہا جاتا ہے اور باقی ایک (Vout) آؤٹ پٹ ٹرمینل ہے۔ ایک Op-Amp کی بنیادی علامت نیچے دکھائی گئی ہے۔

ایک اوپ امپ کا کام کرنا بہت آسان ہے ، یہ دو پنوں (V +، V-) سے مختلف وولٹیج لیتا ہے ، اسے جین ویلیو کے ذریعہ بڑھاتا ہے اور اسے آؤٹ پٹ وولٹیج (Vout) کے طور پر دیتا ہے۔ آپ Op امپ کا فائدہ بہت زیادہ ہوسکتا ہے اور یہ آڈیو ایپلی کیشنز کے ل suitable موزوں ہے۔ ہمیشہ یاد رکھیں کہ اوپ-امپ کا ان پٹ وولٹیج اس کے آپریٹنگ وولٹیج سے کم ہونا چاہئے۔ آپٹ امپ کے بارے میں مزید معلومات کے ل، ، اس کی اطلاق کو مختلف اوپ امپ پر مبنی سرکٹس میں دیکھیں۔

آئیڈیل اوپ- امپ کے ل For ان پٹ مائبادا بہت زیادہ ہوگا ، جو ان پٹ پن (V +، V-) کے ذریعہ اوپ-امپ میں شامل یا باہر نہیں آئے گا۔ آپٹ امپ کے کام کو سمجھنے کے ل we ہم اوپ امپ سرکٹس کو اوپن لوپ اور بند لوپ کی حیثیت سے بڑے پیمانے پر درجہ بندی کرسکتے ہیں ۔

اوپی امپ اوپن لوپ سرکٹ (تقابلی)

اوپن ایم پی سرکٹ میں ، آؤٹ پٹ پن (Vout) کسی بھی ان پٹ پن سے منسلک نہیں ہوتا ہے ، اس کی کوئی رائے نہیں دی جاتی ہے ۔ ایسی کھلی ہوئی لوپ کی صورتحال میں آپپی امپریٹر کا موازنہ کرنے کا کام کرتا ہے ۔ ایک عام آپپی امپائر موازنہ ذیل میں دکھایا گیا ہے۔ نوٹ کریں کہ Vout پن ان پٹ V1 یا V2 کے ساتھ مربوط نہیں ہے۔

اس حالت میں ، اگر V1 کو فراہم کردہ وولٹیج V2 سے زیادہ ہے تو آؤٹ پٹ وٹ زیادہ ہوجائے گا۔ اسی طرح اگر V2 کو فراہم کردہ وولٹیجز V1 سے زیادہ ہیں تو آؤٹ پٹ وٹ کم ہوجائے گا۔

اوپی امپ بند لوپ سرکٹ (امپلیفائرز)

ایک بند لوپ اوپی امپ سرکٹ میں آپ -پ کا آؤٹ پٹ ان پٹ میں سے کسی ایک کے ساتھ منسلک ہوتا ہے تاثرات فراہم کرنے کے لئے ۔ اس آراء کو بند لوپ کنکشن کے نام سے پکارا جاتا ہے۔ بند لوپ کے دوران ایک اوپ امپ ایک یمپلیفائر کے طور پر کام کرتا ہے ، اس موڈ کے دوران ایک اوپ امپ میں بہت سی مفید ایپلی کیشنز مل جاتی ہیں جیسے بفر ، وولٹیج فالوور ، انورٹنگ ایمپلیفائر ، سمرنگ یمپلیفائر ، مختلف امپلیفائر ، وولٹیج سب ٹریکٹر وغیرہ۔ وؤٹ پن انورٹنگ ٹرمینل سے منسلک ہوتا ہے پھر اسے منفی آراء سرکٹ (نیچے دکھایا گیا) کہا جاتا ہے اور اگر یہ نان-انورٹنگ ٹرمینل سے منسلک ہوتا ہے تو اسے مثبت آراء سرکٹ کہا جاتا ہے۔

تفریق امپلیفائر یا وولٹیج سبکٹرکٹر

اب آئیے ہم اپنے موضوع ، تفرقاتی یمپلیفائر میں شامل ہوں۔ ایک امتیاز یمپلیفائر بنیادی طور پر دو وولٹیج اقدار میں لے جاتا ہے ، ان دونوں اقدار کے مابین فرق پاتا ہے اور اسے بڑھا دیتا ہے۔ نتیجے میں وولٹیج آؤٹ پٹ پن سے حاصل کیا جاسکتا ہے۔ ایک بنیادی تفریق امپلیفائر سرکٹ ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

لیکن انتظار کرو! یہ وہ نہیں ہے جو ایک اوپ امپ ڈیفالٹ کے ذریعہ کرتا ہے یہاں تک کہ اگر اس کی کوئی رائے نہیں ہے ، اس میں دو آوپٹس لگتے ہیں اور آؤٹ پٹ پن پر ان کے اختلافات مہیا کرتے ہیں۔ پھر ہمیں ان سارے فینسی ریسٹرز کی ضرورت کیوں ہے؟

ٹھیک ہے ہاں ، لیکن جب آپ کھلی لوپ (رائے کے بغیر) میں استعمال ہوتے ہیں تو اس کا بہت زیادہ بے قابو فائدہ ہوگا جو عملی طور پر مفید نہیں ہے۔ لہذا ہم منفی آراء لوپ میں مزاحم کاروں کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کردہ قیمت کو مقرر کرنے کے لئے مذکورہ ڈیزائن کا استعمال کرتے ہیں ۔ ہمارے سرکٹ میں ریزسٹر R3 منفی آراء مزاحم کے طور پر کام کرتا ہے اور ریزٹرز R2 اور R4 ایک امکانی تقسیم تقسیم کرتا ہے۔ فائدے کی قدر ریزٹرز کی صحیح قدر کو استعمال کرکے مقرر کی جاسکتی ہے۔

ایک امتیاز یمپلیفائر کا فائدہ کیسے طے کریں؟

اوپر دکھائے گئے امتیازی یمپلیفائر کا آؤٹ پٹ وولٹیج نیچے دیئے گئے فارمولے کے ذریعہ دیا جاسکتا ہے

ووٹ = -V1 (R3 / R1) + V2 (R4 / (R2 + R4)) ((R1 + R3) / R1)

مذکورہ فارمولا سپر پوزیشن تھیورییم کا استعمال کرتے ہوئے مذکورہ سرکٹ کے ٹرانسفر فنکشن سے حاصل کیا گیا تھا۔ لیکن آئیے اس میں زیادہ دخل نہ لیں۔ ہم R1 = R2 اور R3 = R4 پر غور کرکے مذکورہ مساوات کو مزید آسان بنا سکتے ہیں۔ تو ہم ملیں گے

ووٹ = (R3 / R1) (V2-V1) جب R1 = R2 اور R3 = R4

مذکورہ فارمولے سے ہم یہ نتیجہ اخذ کرسکتے ہیں کہ R3 اور R1 کے درمیان تناسب یمپلیفائر کے حصول کے برابر ہوگا۔

فائدہ = R3 / R1

اب ، ہم مذکورہ بالا سرکٹ کے ل res مزاحمتی قدروں کی جگہ لیں اور دیکھیں کہ سرکٹ توقع کے مطابق کام کر رہا ہے یا نہیں۔

مختلف یمپلیفائر سرکٹ کا تخروپن

ریزسٹر قیمت جو میں نے منتخب کی ہے وہ R1 اور R2 کے لئے 10k اور R3 اور R4 کے لئے 22k ہے۔ اس کے لئے سرکٹ نقلیہ ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

نقلی مقصد کے ل I ، میں نے V2 کے لئے 4V اور V1 کے لئے 3.6V فراہم کیا ہے۔ فارمولوں کے مطابق مزاحم 22 ک اور 10 ک 2.2 (22/10) کا فائدہ طے کرے گا۔ لہذا گھٹاؤ 0.4V (4-3.6) ہوگا اور اس کو ضوابط کی قیمت 2.2 سے ضرب کیا جائے گا لہذا نتیجے میں وولٹیج 0.88V ہوگی جیسا کہ مذکورہ نقلی شکل میں دکھایا گیا ہے۔ آئیے اسی فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے بھی تصدیق کریں جس پر ہم نے پہلے تبادلہ خیال کیا تھا۔

ووٹ = (R3 / R1) (V2-V1) جب R1 = R2 اور R3 = R4 = (22/10) (4-3.6) = (2.2) x (0.4) = 0.88v

ہارڈ ویئر پر امپلیفائر امپلیفائر سرکٹ کی جانچ کرنا

اب تفریحی حصہ کی طرف ، آئیے واقعی روٹی بورڈ پر ایک ہی سرکٹ بنائیں اور دیکھیں کہ کیا ہم وہی نتائج حاصل کرنے کے قابل ہیں یا نہیں۔ میں سرکٹ کی تعمیر کے ل L LM324 اوپ امپ کا استعمال کررہا ہوں اور بریڈ بورڈ بجلی کی فراہمی کے ماڈیول کا استعمال کررہا ہوں جو ہم نے پہلے بنایا تھا۔ یہ ماڈیول 5V اور 3.3V آؤٹ پٹ فراہم کرسکتا ہے ، لہذا میں اپنے اختیاری امپ اور V3 کے طور پر 3.3V پاور ریل کو پاور کرنے کے لئے 5V پاور ریل کا استعمال کررہا ہوں۔ پھر میں نے پن V2 کو 3.7V فراہم کرنے کے لئے اپنے آر پی ایس (ریگولیٹڈ پاور سپلائی) کا استعمال کیا۔ وولٹیجز کے درمیان فرق 0.4 ہے اور ہمارے پاس 2.2 کا فائدہ ہے جو ہمیں 0.88V دے اور یہ بالکل وہی ہے جو مجھے ملا۔ نیچے دی گئی تصویر میں اس میں 0.88V پڑھنے والے سیٹ اپ اور ملٹی میٹر دکھائے گئے ہیں۔

اس سے یہ ثابت ہوتا ہے کہ ڈیفوریشنل اوپی امپ کے بارے میں ہماری سمجھ بوجھ درست ہے اور اب ہم جانتے ہیں کہ مطلوبہ فائدہ کی قیمت کے ساتھ اپنے آپ کو کس طرح ڈیزائن کرنا ہے۔ ذیل میں دی گئی ویڈیو میں مکمل کام کا پتہ بھی پایا جاسکتا ہے ۔ یہ سرکٹس اکثر حجم کنٹرول ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں۔

لیکن ، چونکہ سرکٹ میں ان پٹ وولٹیج سائیڈ (V1 اور V2) پر مزاحم کار موجود ہیں یہ بہت زیادہ ان پٹ مائبادہ فراہم نہیں کرتا ہے اور ایک اعلی عام موڈ حاصل ہے جس سے سی ایم آر آر تناسب کم ہوتا ہے۔ ان نقصانات پر قابو پانے کے ل differen تفریق امپلیفائر کا ایک اصلاحی ورژن موجود ہے جسے کہا جاتا ہے کہ انسٹالیشن ایمپلیفائر ، لیکن آئیے اس کو کسی اور سبق کے لئے چھوڑ دیں۔

امید ہے کہ آپ ٹیوٹوریل کو سمجھ گئے ہوں گے اور تفرقاتی امپلیفائر کے بارے میں جان کر لطف اندوز ہوں گے۔ اگر آپ کے پاس کوئی سوالات ہیں تو ان کو کمنٹ سیکشن میں چھوڑ دیں یا مزید تکنیکی سوالات اور تیز رفتار جواب کے لئے فورمز کا استعمال کریں۔