ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સને સમજવું: ફંડામેન્ટલ્સ, ઉપયોગો અને એપ્લિકેશનો
2024-09-20 2266

ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સ, જેને સામાન્ય રીતે -પ-એમ્પ્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે ઇલેક્ટ્રોનિક્સની દુનિયામાં એવા ઘટકો છે, જે વિવિધ પ્રકારની એપ્લિકેશનમાં તેમની વર્સેટિલિટી અને અસરકારકતા માટે પ્રખ્યાત છે.તેમની કાર્યક્ષમતાના કેન્દ્રમાં audio ડિઓ સિસ્ટમ્સથી જટિલ ગણતરીના ઉપકરણો સુધીના ઉપયોગી સ્તરો સુધી નબળા સંકેતોને વિસ્તૃત કરવાની ક્ષમતા છે.આ લેખ -પ-એમ્પ્સના જટિલ પાસાઓને ધ્યાનમાં લે છે, તેમના ઓપરેશનલ સિદ્ધાંતો, વિવિધ પ્રકારો, લાક્ષણિકતાઓ, વ્યવહારિક એપ્લિકેશનો અને વિવિધ એન્જિનિયરિંગ આવશ્યકતાઓ માટે વ્યૂહાત્મક પસંદગી પ્રક્રિયાની શોધ કરે છે.

સૂચિ

આકૃતિ 1: ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર યોજનાકીય

ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સ: ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં એક ઘટક

ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સ અથવા -પ-એમ્પ્સ, ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ્સમાં નિર્ણાયક બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ છે.આ ઉપકરણોનો ઉપયોગ એનાલોગ અને ડિજિટલ સિસ્ટમો બંનેમાં થાય છે, ઉમેરવા, બાદબાકી, એકીકૃત અને વિભિન્ન સંકેતો જેવા કાર્યો કરે છે.આ સેટઅપને કારણે, -પ-એમ્પ એક નાનો ઇનપુટ સિગ્નલ લઈ શકે છે અને વધુ મોટા આઉટપુટ સિગ્નલ ઉત્પન્ન કરી શકે છે, તેને વિવિધ એપ્લિકેશનોમાં ઉપયોગી બનાવે છે જ્યાં સંકેતોને વધારવાની જરૂર છે.

Basic પ-એએમપી વિવિધ ઉપયોગમાં જોવા મળે છે, જેમાં ફિલ્ટરિંગ અને કન્ડીશનીંગ જેવા મૂળભૂત સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ કાર્યોથી લઈને ડીસીથી હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલો સુધીની આવર્તન સાથે સંકળાયેલ વધુ જટિલ કામગીરી સુધી.તેમના ઉચ્ચ ઇનપુટ અવરોધનો અર્થ એ છે કે તેઓ સિગ્નલ સ્રોતથી વધુ વર્તમાન દોરતા નથી, જે મૂળ સંકેતને જાળવવામાં મદદ કરે છે.ઉદાહરણ તરીકે, સેન્સર સર્કિટમાં, -પ-એમ્પની ઉચ્ચ ઇનપુટ અવબાધ ખાતરી કરે છે કે તે સેન્સરના સિગ્નલમાં દખલ કરશે નહીં.તે જ સમયે, નબળા સંકેતોને વિસ્તૃત કરવાની -પ-એમ્પની ક્ષમતા સિસ્ટમને પણ અસ્પષ્ટ ઇનપુટ્સને સચોટ રીતે હેન્ડલ અને વિશ્લેષણ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સની લાક્ષણિકતાઓ

ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સ અથવા -પ-એમ્પ્સ, ઘણી મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે જે સર્કિટમાં તેમના પ્રભાવને સીધી અસર કરે છે.આ લાભ બાહ્ય પ્રતિસાદનો ઉપયોગ કરીને ચોક્કસપણે નિયંત્રિત કરી શકાય છે, જે ઇજનેરોને વિશિષ્ટ જરૂરિયાતો માટે એમ્પ્લીફિકેશનને સમાયોજિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.-પ-એમ્પમાં પણ ઓછી આઉટપુટ અવબાધ છે, જે સિગ્નલ તાકાત ગુમાવ્યા વિના, એક્ટ્યુએટર્સ અથવા audio ડિઓ સિસ્ટમ્સ જેવા ડ્રાઇવિંગ કનેક્ટેડ ડિવાઇસેસને ડ્રાઇવિંગ કરવામાં ખૂબ કાર્યક્ષમ બનાવે છે.

-પ-એમ્પ્સ વિશાળ બેન્ડવિડ્થ પણ પ્રદાન કરે છે, એટલે કે સિગ્નલની ગુણવત્તાને સાચવતી વખતે તેઓ આવર્તનની વિશાળ શ્રેણીમાં સંકેતોને વિસ્તૃત કરી શકે છે.આ તેમને ઝડપી બદલાતા સંકેતો સાથેની એપ્લિકેશનો માટે આદર્શ બનાવે છે.વધુમાં, તેમની પાસે ઉચ્ચ સામાન્ય-મોડ અસ્વીકાર રેશિયો (સીએમઆરઆર) છે, જે તેમને અવાજ અને દખલને ફિલ્ટર કરવાની મંજૂરી આપે છે જે સ્પષ્ટ અને સચોટ આઉટપુટ સિગ્નલને સુનિશ્ચિત કરીને બંને ઇનપુટ્સને સમાનરૂપે અસર કરે છે.તબીબી સાધન અથવા ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા ઉપકરણો જેવા ક્ષેત્રોમાં, નીચા સ્વાભાવિક અવાજ એ બીજો ફાયદો છે, જ્યાં અવાજની માત્રા પણ સિસ્ટમના પ્રભાવને અસર કરી શકે છે.

આકૃતિ 2: એલએમ 741 પિનઆઉટ

એલએમ 741 ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયરનું પિન ગોઠવણી

એલએમ 741 ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર તેના સરળ અને વિશ્વસનીય આઠ-પિન ગોઠવણી માટે જાણીતું છે, તે સમજવા માટે એક ઉત્તમ ઉદાહરણ બનાવે છે કે ઓપ-એએમપી પિન કેવી રીતે કાર્ય કરે છે.

પિન 1 set ફસેટ નલ ગોઠવણ માટે છે. આનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જ્યારે ચોક્કસ વોલ્ટેજ ગોઠવણી એ એપ્લિકેશનોમાં ઇનપુટ set ફસેટ વોલ્ટેજ ઘટાડવામાં મદદ કરે છે જેને ચોક્કસ માપદંડોની જરૂર હોય છે.

પિન 2 એ ઇન્વર્ટીંગ ઇનપુટ છે. અહીં લાગુ કોઈપણ સિગ્નલ જમીનના સંબંધમાં ver ંધી છે, એટલે કે આઉટપુટ આ ઇનપુટની વિરુદ્ધ હશે.

પિન 3 એ નોન-ઇન્વર્ટીંગ ઇનપુટ છે. અહીં લાગુ સંકેતો vers લટું વિના વિસ્તૃત છે, આ અને ઇન્વરટીંગ ઇનપુટ વચ્ચેની તુલનાને મંજૂરી આપે છે.

પિન 4 અને 7, નકારાત્મક વોલ્ટેજ માટે પિન 4 અને સકારાત્મક વોલ્ટેજ માટે પિન 7 સાથે, ઓપી-એમ્પને વીજ પુરવઠો સાથે જોડો.

એમ્પ્લીફાઇડ સિગ્નલ પિન 6 દ્વારા વિતરિત કરવામાં આવે છે, જે ઇનપુટ સિગ્નલના એમ્પ્લીફાઇડ સંસ્કરણને આઉટપુટ કરે છે.પિન 5, જોકે કેટલાક અન્ય ઓપ-એમ્પ મોડેલોમાં set ફસેટ નલ માટે લેબલ થયેલ છે, એલએમ 741 માં ફંક્શન નથી.પિન 8 આવર્તન વળતર માટે છે.તે એમ્પ્લીફાયરને સ્થિર રાખવામાં ભૂમિકા ભજવે છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ-આવર્તન એપ્લિકેશનોમાં જ્યાં ઓસિલેશન અન્યથા આવી શકે છે.

ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સ અને તેમના ઉપયોગના પ્રકારો

Operation પરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સ (ઓપી-એમ્પ્સ) વિવિધ પ્રકારોમાં આવે છે, દરેક ચોક્કસ કાર્યો અને એપ્લિકેશનો માટે રચાયેલ છે.મુખ્ય જાતો પર એક નજર અહીં છે:

• વોલ્ટેજ પ્રતિસાદ -પ -એમ્પ્સ -તેમના ઉચ્ચ લાભ અને ઇનપુટ અવરોધ માટે જાણીતા છે.આ એમ્પ્લીફાયર્સનો ઉપયોગ એપ્લિકેશનોમાં થાય છે જ્યાં સ્રોતમાંથી પ્રવાહ ખેંચ્યા વિના નબળા સંકેતને વધારવું મહત્વપૂર્ણ છે.તેઓ સામાન્ય રીતે audio ડિઓ સિસ્ટમ્સ અને સર્કિટ્સમાં જોવા મળે છે જે સેન્સર સિગ્નલોને પ્રક્રિયા કરે છે.

• વર્તમાન પ્રતિસાદ -પ -એમ્પ્સ -ઉચ્ચ બેન્ડવિડ્થ અને ઝડપી પ્રતિસાદ સમય પ્રદાન કરો.તેઓ ઉચ્ચ-આવર્તન સંકેતોને હેન્ડલ કરવા માટે રચાયેલ છે, તેમને રેડિયો ફ્રીક્વન્સી (આરએફ) અને વિડિઓ એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય બનાવે છે.સિગ્નલમાં બદલાવને ઝડપથી જવાબ આપવાની તેમની ક્ષમતા પરિસ્થિતિઓમાં મદદ કરે છે જે ઝડપી, ચોક્કસ ગોઠવણોની માંગ કરે છે.

• ડિફરન્સલ ઓપ -એમ્પ્સ -બંને ઇનપુટ્સને સમાનરૂપે અસર કરે છે તે અવાજને નકારી કા two જ્યારે બે ઇનપુટ્સ વચ્ચેના વોલ્ટેજ તફાવતને વિસ્તૃત કરો.

• ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન ઓપ-એમ્પ્સ- ચોકસાઈ અને સ્થિરતા માટે બનાવવામાં આવ્યા છે.તેનો ઉપયોગ તબીબી અને વૈજ્ .ાનિક ઉપકરણો જેવી ચોકસાઇ માપન પ્રણાલીમાં થાય છે, જ્યાં નાની ભૂલો પણ ગંભીર પરિણામો લાવી શકે છે.આ -પ-એમ્પ્સ એમ્પ્લીફાઇડ સિગ્નલને શક્ય તેટલું મૂળની નજીક રાખે છે, ન્યૂનતમ અવાજ સાથે.

Prapon પ્રોગ્રામેબલ ઓપી-એએમપી -બાહ્ય પ્રોગ્રામિંગ દ્વારા વપરાશકર્તાઓને ગેઇન અને બેન્ડવિડ્થ જેવી સેટિંગ્સને સમાયોજિત કરવાની મંજૂરી આપીને રાહત આપે છે.આ સુવિધા પ્રોટોટાઇપ્સ અથવા સિસ્ટમો માટે ઉપયોગી છે જેને વિવિધ પરિસ્થિતિઓ અથવા આવશ્યકતાઓને અનુરૂપ બનાવવાની જરૂર છે.

• પાવર ઓપ-એમ્પ્સ -ઉચ્ચ પાવર સ્તરને હેન્ડલ કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યા છે.આ -પ-એમ્પ્સ મોટર્સ અને સ્પીકર્સ જેવા ભારે ભાર ચલાવી શકે છે, અને સામાન્ય રીતે industrial દ્યોગિક અને audio ડિઓ સેટિંગ્સમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.

કાર્યકારી એમ્પ્લીફાયર એપ્લિકેશન

Operation પરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સ (ઓપી-એએમપી) ઇલેક્ટ્રોનિક્સના વ્યાપક સ્પેક્ટ્રમમાં છે કારણ કે તેઓ ઘણી સિસ્ટમોમાં સંકેતોને સુધારી અને સુધારી શકે છે.

સિગ્નલ કન્ડીશનીંગ: -પ-એમ્પ્સ ડિજિટલ ડેટામાં રૂપાંતરિત થાય તે પહેલાં સેન્સર પાસેથી સંકેતો તૈયાર કરવામાં આવે છે.જ્યારે સિગ્નલ ડિજિટલી પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે ત્યારે ચોકસાઈની ખાતરી કરીને, તેઓ સિગ્નલને વિસ્તૃત કરે છે અને સાફ કરે છે.

Audio ડિઓ એમ્પ્લીફિકેશન: Audio ડિઓ સાધનોમાં, -પ-એમ્પ્સ સ્પીકર્સ અને હેડફોનો ચલાવવા માટે ધ્વનિ સંકેતોને વેગ આપે છે, તે સુનિશ્ચિત કરે છે કે મોટેથી વોલ્યુમમાં પણ, audio ડિઓ સ્પષ્ટ અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા રહે છે.આ બંને હોમ audio ડિઓ ડિવાઇસીસ અને વ્યાવસાયિક સાઉન્ડ સિસ્ટમ્સમાં છે.

વોલ્ટેજ નિયમન: -પ-એમ્પ્સ, લોડ બદલાય છે ત્યારે પણ સુસંગત વોલ્ટેજ જાળવી રાખીને વીજ પુરવઠો આઉટપુટ સ્થિર કરે છે.આ સંવેદનશીલ ઘટકોનું રક્ષણ કરવા અને ઉપકરણો સરળતાથી ચાલે છે તેની ખાતરી કરવા માટે છે, જે કમ્પ્યુટરથી માંડીને industrial દ્યોગિક મશીનો સુધીની દરેક વસ્તુ માટે જરૂરી છે.

ઓસિલેટર અને ફિલ્ટર્સ: -પ-એમ્પ્સ ઓસિલેટર તરીકે ચોક્કસ સિગ્નલ વેવફોર્મ્સ બનાવી શકે છે, ડિજિટલ સર્કિટ્સમાં સમય અને સિગ્નલ જનરેશનમાં ઉપયોગી છે.સક્રિય ફિલ્ટર્સ તરીકે, તેઓ અવાજ ઘટાડવા, સંદેશાવ્યવહાર અને audio ડિઓ સિસ્ટમ્સ માટે બનાવે છે ત્યારે અમુક આવર્તનને અલગ કરીને અથવા વધારીને સંકેતોને સુધારવામાં મદદ કરે છે.

એનાલોગ-થી-ડિજિટલ રૂપાંતર: -પ-એમ્પ્સ ડિજિટલ ડેટામાં વધુ સચોટ રૂપાંતર માટે એનાલોગ સંકેતો તૈયાર કરવામાં મદદ કરે છે.એનાલોગ-ટુ-ડિજિટલ કન્વર્ટર (એડીસી) દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે તે પહેલાં તેઓ સિગ્નલની શરત છે, જે કોઈપણ સિસ્ટમ માટે જરૂરી છે જ્યાં ચોક્કસ ડિજિટલ ડેટા જરૂરી છે, જેમ કે માપન સિસ્ટમ્સ અથવા ડિજિટલ સેન્સર્સમાં.

તુલના કરનારાઓ: સર્કિટ્સમાં વોલ્ટેજ સ્તરની તુલના કરવા માટે ઓપી-એએમપીનો ઉપયોગ તુલનાકાર તરીકે થઈ શકે છે, જ્યારે અમુક થ્રેશોલ્ડ પૂર્ણ થાય છે ત્યારે ઉપકરણોને પ્રતિક્રિયા આપવાની મંજૂરી આપે છે.

ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન એમ્પ્લીફાયર્સ: -પ-એમ્પ્સ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન એમ્પ્લીફાયર્સમાં કેન્દ્રિય ભૂમિકા ભજવે છે, જે ઘોંઘાટીયા વાતાવરણમાં નાના સંકેતોને વિસ્તૃત કરે છે.આ વૈજ્ .ાનિક, તબીબી અને industrial દ્યોગિક કાર્યક્રમોમાં છે, જ્યાં નાના સંકેતો વાંચવામાં ચોકસાઈ સીધી એકત્રિત ડેટાની ગુણવત્તાને અસર કરી શકે છે.

-પ-એમ્પ્સ: શક્તિ અને પડકારો

Operation પરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સ, અથવા -પ-એમ્પ્સ, ઇલેક્ટ્રોનિક ડિઝાઇનમાં લોકપ્રિય છે કારણ કે તેમની એપ્લિકેશનની વિશાળ શ્રેણીમાં રાહત અને મજબૂત પ્રદર્શન છે.-પ-એમ્પ્સ સાથે કામ કરવાનો એક મોટો ફાયદો એ છે કે સિમ્યુલેશન ટૂલ્સ, જેમ કે પી.પી.પી.પી.સ. નો ઉપયોગ કરવાની ક્ષમતા, જેનું નિર્માણ કરતા પહેલા તેને મોડેલ અને પરીક્ષણ કરવું.

આવર્તન પ્રતિસાદ જેવા પ્રદર્શન પરિબળો, -પ-એમ્પ લોડ સાથે કેવી રીતે સંપર્ક કરે છે, અને સ્થિરતા કાળજીપૂર્વક સંચાલિત હોવી આવશ્યક છે.જો યોગ્ય રીતે નિયંત્રિત ન કરવામાં આવે તો, આ તત્વો c સિલેશન જેવા મુદ્દાઓ તરફ દોરી શકે છે, જે સર્કિટના કાર્યને વિક્ષેપિત કરી શકે છે.આ ચલોને સમજવા અને સંચાલિત કરવા માટે એનાલોગ ડિઝાઇનમાં મજબૂત કુશળતાની જરૂર છે.ઇજનેરોને આ જ્ knowledge ાનની જરૂર ફક્ત નવા સર્કિટ્સ બનાવવા માટે જ નહીં, પણ હાલના મુદ્દાઓને મુશ્કેલીનિવારણ અને સરસ-ટ્યુન કરવા માટે પણ છે.

-પ-એમ્પ્સ સાથે સર્કિટ્સ ડિઝાઇનિંગમાં ચોક્કસ આયોજન અને સંપૂર્ણ પરીક્ષણ શામેલ છે.ડિઝાઇન પ્રક્રિયા દરમ્યાન, સિમ્યુલેશન ટૂલ્સ એન્જિનિયર્સને મોડેલને મદદ કરે છે કે કેવી રીતે ઓપી-એએમપી વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં વર્તન કરશે, શારીરિક બિલ્ડ સ્ટેજ પહેલાં સંભવિત સમસ્યાઓ શોધવાનું સરળ બનાવે છે.આ પદ્ધતિ સમય અને સંસાધનો બંનેને બચાવે છે, વિકાસની એકંદર કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે.ઇલેક્ટ્રોનિક ડિઝાઇનમાં -પ-એમ્પ્સને એકીકૃત કરવા અને optim પ્ટિમાઇઝ કરવાની કુશળતા રાખવી ખૂબ મૂલ્યવાન છે અને આ ઘટકો આધુનિક તકનીકીમાં ભજવે છે તે ભૂમિકા બતાવે છે.

આકૃતિ 3: ઓપી-એમ્પના પ્રકારો

તમારી એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય -પ-એમ્પ કેવી રીતે પસંદ કરવું?

તમારા પ્રોજેક્ટ માટે યોગ્ય operational પરેશનલ એમ્પ્લીફાયર (ઓપી-એમ્પ) પસંદ કરવામાં ઘણા તકનીકી પરિબળોનું મૂલ્યાંકન શામેલ છે.ગેઇન, બેન્ડવિડ્થ, ઇનપુટ અને આઉટપુટ ઇમ્પેડન્સ, set ફસેટ વોલ્ટેજ, અવાજનું સ્તર, અને તાપમાનની શ્રેણીને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે., તેમજ -પ-એમ્પ એકલ, ડ્યુઅલ અથવા ક્વાડ ગોઠવણી છે કે કેમ, સર્કિટ સુસંગતતા માટે પણ મહત્વપૂર્ણ છે.એલએમ 741, એલએમ 358 અને એલએમ 386 જેવા લોકપ્રિય ઓપ-એમ્પ્સ સામાન્ય એપ્લિકેશનો માટે ગો-ટૂ વિકલ્પો છે, નક્કર પ્રદર્શનની ઓફર કરે છે.વધુ ચોક્કસ કાર્યો માટે, TL081 અથવા AD620 જેવા મોડેલો તેમના નીચલા અવાજ અને ઉચ્ચ ચોકસાઈને કારણે પસંદ કરવામાં આવે છે, જે તેમને સંવેદનશીલ સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ કાર્યો માટે યોગ્ય બનાવે છે, જેમ કે ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન અને ચોકસાઇ audio ડિઓ સિસ્ટમ્સમાં જોવા મળે છે.

અંત

Operation પરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સ સમકાલીન ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ્સના આર્કિટેક્ચરમાં પાયાનો તરીકે stand ભા છે, તકનીકી ક્ષેત્રની સંખ્યામાં આગળ વધતા પ્રગતિઓ.તેમની લાક્ષણિકતાઓ, રૂપરેખાંકનો અને પ્રકારોની વિગતવાર સંશોધન દ્વારા, તે સ્પષ્ટ થાય છે કે -પ-એમ્પ્સ ફક્ત ઘટકો જ નહીં પરંતુ ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં નવીનતાના ઉત્પ્રેરક છે.જેમ જેમ તકનીકી પ્રગતિ કરે છે તેમ, ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં ચોકસાઈ અને કાર્યક્ષમતા માટેની વધતી માંગણીઓનો જવાબ આપતા, -પ-એએમપીની ભૂમિકા વિકસતી રહે છે.