غیر

آپپل امپ ، آپریشنل امپلیفائر کے لئے مختصر اینالاگ الیکٹرانکس کی ریڑھ کی ہڈی ہے۔ ایک آپریشنل امپلیفائر ایک DC-coupled الیکٹرانک جزو ہے جو مزاحم آراء کا استعمال کرتے ہوئے ایک انفرادی ان پٹ سے وولٹیج کو بڑھاتا ہے۔ اوپ امپس اس کی استعداد کے لئے مشہور ہے کیونکہ ان کو کئی طریقوں سے تشکیل دیا جاسکتا ہے اور اسے مختلف پہلوؤں میں استعمال کیا جاسکتا ہے۔ ایک آپٹ امپ سرکٹ میں کچھ متغیرات ہوتے ہیں جیسے بینڈوتھ ، ان پٹ ، اور آؤٹ پٹ مائبادہ ، گنجائش کا فرق مختلف انٹیگریٹڈ سرکٹ (آئی سی) پیکیج میں بہت ساری اوپی ایمپیس دستیاب ہیں ، کچھ اوپ امپ آئسی کے پاس ایک ہی پیکیج میں دو یا زیادہ آپپ امپ ہیں۔ LM358 ، LM741 ، LM386 کچھ عام طور پر استعمال شدہ اوپی امپ آئی سی ہیں۔ آپ ہمارے اوپی امپ سرکٹس سیکشن پر عمل کرکے آپپی امپ کے بارے میں مزید معلومات حاصل کرسکتے ہیں۔

ایک آپٹ امپ میں پاور ڈبل کے ساتھ دو تفرقی ان پٹ اور آؤٹ پٹ پن ہوتا ہے۔ وہ دو تفرقی ان پٹ الٹی پن یا منفی اور غیر الٹی پن یا مثبت ہیں۔ ایک آپٹ امپ ان دو ان پٹ پنوں کے درمیان وولٹیج میں فرق کو بڑھا دیتا ہے اور اس کے وؤٹ یا آؤٹ پٹ پن میں عمدہ پیداوار فراہم کرتا ہے۔

ان پٹ کی قسم پر منحصر ہے ، آپٹ امپ کو انورٹنگ یا نان-انورٹنگ کے طور پر درجہ بندی کیا جاسکتا ہے۔ اس ٹیوٹوریل میں ، ہم سیکھیں گے کہ نان انورٹنگ ترتیب میں آپپی امپ کا استعمال کیسے کریں ۔

نان الورٹنگ کنفیگریشن میں ، ان پٹ سگنل کا اطلاق آپی امپ کے نان-انورٹنگ ان پٹ ٹرمینل (مثبت ٹرمینل) میں ہوتا ہے۔ اس کی وجہ سے ، ان پٹ سگنل کے ساتھ بڑھا ہوا آؤٹ پٹ " in-مرحلہ " بن جاتا ہے۔

جیسا کہ ہم نے پہلے بھی تبادلہ خیال کیا ہے ، ان پٹ سگنل کو بڑھاوا دینے کے لئے آپٹ امپ کو آراء کی ضرورت ہے ۔ یہ عام طور پر آؤٹ پٹ وولٹیج کا ایک چھوٹا سا حصہ inverting پن (غیر inverting ترتیب کی صورت میں) یا غیر inverting پن (inverting پن کی صورت میں) میں ، وولٹیج ڈیوائڈر نیٹ ورک کا استعمال کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔

غیر الٹی آپریشنل یمپلیفائر کنفیگریشن

اوپری امیج میں ، نان-انورٹنگ کنفیگریشن کے ساتھ ایک آپٹ امپ دکھایا گیا ہے ۔ سگنل جس کو اوپ امپ کا استعمال کرتے ہوئے بڑھانا ضروری ہے وہ اوپ امپ سرکٹ کے مثبت یا نان الورٹنگ پن میں کھانا کھاتا ہے ، جبکہ دو ریزسٹرس R1 اور R2 کا استعمال کرتے ہوئے ایک وولٹیج ڈیوائڈر آؤٹ پٹ کو تھوڑا سا حصہ فراہم کرتا ہے آپٹ امپ سرکٹ کا پن۔ یہ دونوں ریزسٹرس آپٹ امپ کو مطلوبہ آراء فراہم کررہے ہیں۔ ایک مثالی حالت میں ، آپٹ امپ کا ان پٹ اعلی ان پٹ مائبادہ فراہم کرے گا اور آؤٹ پٹ پن کم آؤٹ پٹ مائبادہ میں ہوگا۔

اس امپلی گیشن کا انحصار ان دو آراء مزاحمت کاروں (R1 اور R2) پر ہے جو وولٹیج ڈیوائڈر ترتیب کے بطور منسلک ہے۔ R2 کے طور پر کہا جاتا آریف (آپ کی رائے رزسٹر)

وولٹیج ڈیوائڈر آؤٹ پٹ جس کو یمپلیفائر کے غیر انورٹنگ پن میں کھلایا جاتا ہے وین کے برابر ہوتا ہے ، کیونکہ وین اور وولٹیج ڈیوائڈر کے جنکشن پوائنٹس اسی گراؤنڈ نوڈ کے اس پار واقع ہیں۔

اس کی وجہ سے ، اور چونکہ ووٹ آراء کے نیٹ ورک پر انحصار کرتا ہے ، لہذا ہم بند لوپ وولٹیج حاصل کو نیچے کی طرح حساب کر سکتے ہیں ۔

نان-انورٹنگ آپٹ امپ کا فائدہ

چونکہ وولٹیج ڈیوائڈر آؤٹ پٹ وولٹیج ان پٹ وولٹیج ، ڈیوائڈر وؤٹ = ون کے برابر ہے

تو ، وین / ووٹ = آر 1 / (آر 1 + آر ایف) یا ، ووٹ / ون = (آر 1 + آر ایف) / آر 1

یمپلیفائر (اے وی) کا کل وولٹیج حاصل ووٹ / ون ہے

تو ، اوے = ووٹ / ون = (آر 1 + آر ایف) / آر 1

اس فارمولے کے استعمال سے ہم یہ نتیجہ اخذ کرسکتے ہیں کہ نان-انورٹنگ آپریشنل امپلیفائر کی بند لوپ وولٹیج حاصل ہے ،

اوس = ووٹ / ون = 1 + (آریف / آر 1)

لہذا ، اس عنصر کے ذریعہ ، آپٹ امپ حاصل اتحاد یا 1 سے کم نہیں ہوسکتا ۔ نیز ، فائدہ مثبت ہوگا اور یہ منفی شکل میں نہیں ہوسکتا ہے ۔ فائدہ براہ راست RF اور R1 کے تناسب پر منحصر ہے۔

اب ، دلچسپ بات یہ ہے کہ ، اگر ہم رائے کے مزاحم کار یا Rf کی قدر 0 کے طور پر رکھتے ہیں تو ، فائدہ 1 یا اتحاد ہوگا ۔ اور اگر R1 0 ہوجاتا ہے ، تو پھر فائدہ لامحدود ہوگا۔ لیکن یہ صرف نظریاتی طور پر ہی ممکن ہے۔ حقیقت میں ، یہ وسیع پیمانے پر آپٹ امپ سلوک اور اوپن لوپ حاصل پر منحصر ہے۔

اختیاری امپلیٹر کا استعمال کرتے ہوئے وولٹیج ان پٹ وولٹیج کو جوڑنے والے یمپلیفائر کو بھی شامل کیا جاسکتا ہے۔

غیر الورٹنگ یمپلیفائر کی عملی مثال

ہم ایک نان-انورٹنگ اوپی امپ سرکٹ ڈیزائن کریں گے جو ان پٹ وولٹیج کا موازنہ کرتے ہوئے آؤٹ پٹ میں 3x وولٹیج حاصل کرے گا ۔

ہم آپپی امپ میں 2V ان پٹ بنائیں گے ۔ ہم 3x حاصل کرنے کی صلاحیتوں کے ساتھ نائن انورٹنگ ترتیب میں آپپی امپ تشکیل دیں گے۔ ہم نے R1 ریزٹر قدر کو 1.2 ک کے بطور منتخب کیا ، ہم آر ایف یا آر 2 ریسٹر کی قدر معلوم کریں گے اور انضمام کے بعد آؤٹ پٹ وولٹیج کا حساب لگائیں گے۔

چونکہ فائدہ انحصار کرنے والوں پر منحصر ہوتا ہے اور فارمولا Av = 1 + (Rf / R1) ہے

ہمارے معاملے میں، فائدہ ہے 3 اور کی قدر R1 ہے 1. 2K. تو ، Rf کی قدر ہے ،

3 = 1 + (آر ایف / 1.2 ک) 3 = 1 + (1.2 ک + آر ایف / 1.2 ک) 3.6 ک = 1.2 ک + آر ایف 3.6 ک - 1.2 ک = آر ایف آر ایف = 2.4 ک

پرورش کے بعد ، آؤٹ پٹ وولٹیج ہوگا

اوس = ووٹ / ون 3 = ووٹ / 2 وی ووٹ = 6 وی

مذکورہ شبیہہ میں مثال کے طور پر سرکٹ دکھایا گیا ہے۔ آر 2 فیڈ بیک ریزٹر ہے اور ان پٹ سے ایمپلیفائیڈ آؤٹ پٹ 3 گنا ہوگی۔

وولٹیج فالوور یا یونٹی گین یمپلیفائر

جیسا کہ پہلے تبادلہ خیال کیا گیا ہے ، اگر ہم آر ایف یا آر 2 کو 0 بناتے ہیں ، اس کا مطلب ہے کہ R2 میں کوئی مزاحمت نہیں ہے ، اور ریزسٹر آر 1 انفینٹی کے برابر ہے تو پھر امپلیفائر کا حصول 1 ہوگا یا یہ اتحاد کو حاصل کرے گا۔ چونکہ R2 میں کوئی مزاحمت نہیں ہے ، آؤٹ پٹ کو اوپ امپ کے منفی یا الٹی ان پٹ کے ذریعہ تبدیل کیا جاتا ہے ۔ چونکہ فائدہ 1 ہے یا اتحاد ، اس ترتیب کو اتحاد وحدت یمپلیفائر ترتیب یا وولٹیج پیروکار یا بفر کہا جاتا ہے ۔

چونکہ ہم نے ان پٹ سگنل کو اوپ امپ کے مثبت ان پٹ میں لگایا ہے اور آؤٹ پٹ سگنل ایک ان ایکس سگنل کے ساتھ ان پٹ سگنل کے ساتھ مرحلے میں ہے ، ہمیں یمپلیفائر آؤٹ پٹ میں ایک ہی سگنل ملتا ہے۔ اس طرح آؤٹ پٹ وولٹیج ان پٹ وولٹیج کی طرح ہے۔ وولٹیج آؤٹ = وولٹیج میں ۔

لہذا ، یہ ان پٹ وولٹیج کی پیروی کرے گا اور اپنے آؤٹ پٹ میں وہی نقل سگنل تیار کرے گا۔ اسی لئے اسے ولٹیج فالوور سرکٹ کہا جاتا ہے ۔

ان پٹ مائبادا کے وپی- AMP ایک جب بہت زیادہ ہے وولٹیج پیروکار یا اتحاد نفع کی ترتیب سے استعمال کیا جاتا ہے. کبھی کبھی ان پٹ مائبادا 1 میگوہم سے کہیں زیادہ ہوتا ہے ۔ لہذا ، اعلی ان پٹ رکاوٹ کی وجہ سے ، ہم ان پٹ بھر میں کمزور سگنلز کا اطلاق کرسکتے ہیں اور سگنل ماخذ سے ایمپلیفائر میں کوئی موجودہ ان پٹ پن میں نہیں بہے گا۔ دوسری طرف ، آؤٹ پٹ مائبادا بہت کم ہے ، اور یہ آؤٹ پٹ میں ایک ہی سگنل ان پٹ تیار کرے گا۔

مندرجہ بالا تصویر میں وولٹیج کے پیروکار کی ترتیب دکھائی گئی ہے۔ آؤٹ پٹ براہ راست آپپ امپ کے منفی ٹرمینل میں منسلک ہوتا ہے۔ اس ترتیب کا فائدہ 1x ہے ۔

جیسا کہ ہمیں معلوم ہے،

حاصل (اوس) = ووٹ / ون سو ، 1 = ووٹ / ون ون = ووٹ ۔

اعلی ان پٹ رکاوٹ کی وجہ سے ، ان پٹ موجودہ 0 ہے ، لہذا ان پٹ پاور بھی 0 ہے۔ وولٹیج پیروکار اپنی پوری پیداوار میں بڑی طاقت حاصل کرتا ہے۔ اس طرز عمل کی وجہ سے ، وولٹیج پیروکار بفر سرکٹ کے طور پر استعمال ہوتا ہے ۔

نیز ، بفر ترتیب اچھ signalی سگنل تنہائی عنصر مہیا کرتی ہے۔ اس خصوصیت کی وجہ سے ، وولٹیج فالوور سرکٹ سیلن کی کلید قسم کے فعال فلٹرز میں استعمال کیا جاتا ہے جہاں وولٹیج فالوور اوپی امپ کنفگریشن کا استعمال کرکے فلٹر مرحلے ایک دوسرے سے الگ تھلگ کردیئے جاتے ہیں۔

یہاں ڈیجیٹل بفر سرکٹس بھی دستیاب ہیں ، جیسے 74LS125 ، 74LS244 وغیرہ۔

چونکہ ہم نان انورٹنگ والے یمپلیفائر کے حصول پر قابو پاسکتے ہیں ، لہذا ہم ایک سے زیادہ مزاحمتی اقدار کو منتخب کرسکتے ہیں اور متغیر فائدہ کی حد کے ساتھ نان- انورٹنگ ایمپلیفائر تیار کرسکتے ہیں۔

نان-انورٹنگ ایمپلیفائر آڈیو الیکٹرانکس کے شعبوں کے ساتھ ساتھ دائرہ کار ، مکسر اور مختلف جگہوں پر استعمال کیے جاتے ہیں جہاں ینالاگ الیکٹرانکس کا استعمال کرتے ہوئے ڈیجیٹل لاجک کی ضرورت ہوتی ہے۔