নিম্নলিখিত নিবন্ধে আমরা তাদের নির্দিষ্ট উপাদান মান সমাধানের জন্য প্রধান op amp প্যারামিটার এবং সমীকরণ সহ সম্পর্কিত op amp মৌলিক অ্যাপ্লিকেশন সার্কিটগুলি নিয়ে আলোচনা করব।
Op-amps (অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার) হল একটি বিশেষ ধরনের ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট যেটিতে একটি সরাসরি-সংযুক্ত, উচ্চ-লাভের পরিবর্ধক অন্তর্ভুক্ত থাকে এবং একটি প্রতিক্রিয়ার দ্বারা সামগ্রিক প্রতিক্রিয়া বৈশিষ্ট্যগুলি সমন্বয় করে।
অপ-অ্যাম্প এর নামটি এসেছে এই কারণে যে এটি গাণিতিক গণনার একটি বিস্তৃত পরিসর কার্যকর করতে পারে। এর প্রতিক্রিয়ার কারণে, একটি op-amp একটি লিনিয়ার ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট হিসাবেও পরিচিত এবং এটি অনেক অ্যানালগ সিস্টেমের মূল উপাদান।
একটি op amp একটি অসাধারণ উচ্চ লাভ (সম্ভবত অসীমের কাছাকাছি) বৈশিষ্ট্যযুক্ত, যা একটি প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। ফিডব্যাক নেটওয়ার্কে ক্যাপাসিটর বা ইন্ডাক্টর যুক্ত করার ফলে লাভ হতে পারে যা ফ্রিকোয়েন্সির সাথে পরিবর্তিত হয়, যা ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের সামগ্রিক অপারেশনাল অবস্থাকে প্রভাবিত করে।
উপরের চিত্রে দেখানো হয়েছে, মৌলিক op amp হল একটি তিনটি টার্মিনাল ডিভাইস যার দুটি ইনপুট এবং একটি আউটপুট রয়েছে। ইনপুট টার্মিনালগুলিকে 'ইনভার্টিং' বা 'নন-ইনভার্টিং' হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়৷
অপপ Amp পরামিতি
যখন সমান ইনপুট ভোল্টেজ সরবরাহ করা হয়, তখন আদর্শ কর্মক্ষম পরিবর্ধকের আউটপুট বা 'op amp' হয় শূন্য বা '0 ভোল্ট।'
VIN 1 = VIN 2 VOUT = 0 দেয়
ব্যবহারিক অপ-অ্যাম্পের একটি অসম্পূর্ণভাবে ভারসাম্যপূর্ণ ইনপুট থাকে, যার ফলে ইনপুট টার্মিনালের মধ্য দিয়ে অসম পক্ষপাতি স্রোত প্রবাহিত হয়। op amp আউটপুট ভারসাম্য করার জন্য, দুটি ইনপুট টার্মিনালের মধ্যে একটি ইনপুট অফসেট ভোল্টেজ প্রদান করতে হবে।
1) ইনপুট বায়াস কারেন্ট
যখন আউটপুট ভারসাম্যপূর্ণ হয়, বা যখন V আউট = 0, ইনপুট বায়াস কারেন্ট (I খ ) দুটি ইনপুট সংযোগে প্রবেশকারী মোট পৃথক স্রোতের এক-অর্ধেক সমান। এটি প্রায়ই একটি খুব ক্ষুদ্র সংখ্যা; উদাহরণস্বরূপ, আমি খ = 100 nA একটি স্বাভাবিক মান।
2) ইনপুট অফসেট কারেন্ট
ইনপুট টার্মিনালগুলিতে পৌঁছানোর প্রতিটি পৃথক কারেন্টের মধ্যে পার্থক্যটি ইনপুট অফসেট কারেন্ট (I এই ) আবার, এটি প্রায়ই অত্যন্ত কম মূল্যের হয়; উদাহরণস্বরূপ, একটি সাধারণ মান হল I এই = 10 nA.
3) ইনপুট অফসেট ভোল্টেজ
op amp ভারসাম্য রাখার জন্য, একটি ইনপুট অফসেট ভোল্টেজ V এই ইনপুট টার্মিনাল জুড়ে প্রয়োগ করা প্রয়োজন। সাধারণত V এর মান এই হল = 1 mV।
আই এর মান এই এবং ভি এই উভয়ই তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হতে পারে এবং এই প্রকরণটিকে I হিসাবে উল্লেখ করা হয় এই প্রবাহ এবং ভি এই প্রবাহ, যথাক্রমে.
4) পাওয়ার সাপ্লাই রিজেকশন রেশিও (PSRR)
ইনপুট অফসেট ভোল্টেজের পরিবর্তনের অনুপাত পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজের অনুরূপ পরিবর্তনের সাথে পাওয়ার সাপ্লাই প্রত্যাখ্যান অনুপাত বা PSRR নামে পরিচিত। এটি প্রায়শই 10 থেকে 20 uV/V এর মধ্যে থাকে।
অপ-অ্যাম্পের জন্য অতিরিক্ত পরামিতি যা উল্লেখ করা যেতে পারে:
5) ওপেন-লুপ লাভ/ক্লোজড লুপ লাভ
ওপেন-লুপ লাভ একটি ফিডব্যাক সার্কিট ছাড়া একটি অপ-অ্যাম্পের লাভকে বোঝায়, যেখানে ক্লোজড-লুপ লাভ একটি ফিডব্যাক সার্কিটের সাথে একটি অপ-অ্যাম্পের লাভকে বোঝায়। এটি সাধারণত A হিসাবে উপস্থাপিত হয় d .
6) কমন-মোড প্রত্যাখ্যান অনুপাত (CMRR)
এটি সাধারণ-মোড সংকেতের সাথে পার্থক্য সংকেতের অনুপাত এবং এটি একটি ডিফারেনশিয়াল এমপ্লিফায়ারের কর্মক্ষমতা পরিমাপ হিসাবে কাজ করে। এই অনুপাত প্রকাশ করতে আমরা ডেসিবেল (dB) ব্যবহার করি।
7) স্লিউ রেট
বৃহৎ সংকেত অবস্থার অধীনে একটি পরিবর্ধকের আউটপুট ভোল্টেজ পরিবর্তিত হওয়ার হারকে স্লেউ রেট। এটি V/us ইউনিট ব্যবহার করে উপস্থাপন করা হয়।
অপ Amp বেসিক অ্যাপ্লিকেশন সার্কিট
নিচের অনুচ্ছেদে আমরা বেশ কিছু আকর্ষণীয় op amp বেসিক সার্কিট সম্পর্কে জানব। প্রতিটি মৌলিক নকশা তাদের উপাদান মান এবং বৈশিষ্ট্য সমাধান করার জন্য সূত্র দিয়ে ব্যাখ্যা করা হয়.
এমপ্লিফায়ার বা বাফার
একটি ইনভার্টিং পরিবর্ধক, বা একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল জন্য সার্কিট, উপরের চিত্র 1 এ দেখা যেতে পারে। সার্কিটের লাভ দ্বারা দেওয়া হয়:
বন্ধ = - R2/R1
লক্ষ্য করুন যে লাভটি নেতিবাচক, এটি নির্দেশ করে যে সার্কিটটি একটি ফেজ-ইনভার্টিং ভোল্টেজ অনুসরণকারী হিসাবে কাজ করে, যদি দুটি প্রতিরোধ সমান হয় (যেমন, R1 = R2)। আউটপুট ইনপুটের সাথে অভিন্ন হবে, মেরুত্ব বিপরীত হবে।
বাস্তবে, একতা লাভের জন্য প্রতিরোধকগুলি সরানো যেতে পারে এবং সরাসরি জাম্পার তারের দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে, যেমনটি নীচের চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে।
এটি সম্ভব কারণ এই সার্কিটে R1 = R2 = 0। সাধারণত, ইনভার্টিং ভোল্টেজ ফলোয়ার সার্কিট থেকে R3 সরানো হয়।
R1 R2 এর চেয়ে কম হলে op amp আউটপুট ইনপুট সংকেতকে প্রশস্ত করবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি R1 2.2 K হয় এবং R1 22 K হয়, তাহলে লাভকে এভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে:
বন্ধ = - 22,000/2,200 = -10
নেতিবাচক প্রতীক ফেজ ইনভার্সন নির্দেশ করে। ইনপুট এবং আউটপুট পোলারিটি বিপরীত হয়।
R1 কে R2 এর থেকে বড় করে, একই সার্কিটটি ইনপুট সিগন্যালকেও কমিয়ে দিতে পারে (শক্তি হ্রাস করতে পারে)। উদাহরণস্বরূপ, যদি R1 120 K হয় এবং R2 হয় 47 K, তাহলে সার্কিট লাভ মোটামুটি হবে:
বন্ধ = 47,000/120,000 = - 0.4
আবার, আউটপুটের পোলারিটি ইনপুটের বিপরীত। যদিও R3 এর মান বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ নয়, তবে এটি R1 এবং R2 এর সমান্তরাল সমন্বয়ের সমান হওয়া উচিত। যা হলো:
R3 = (R1 x R2)/(R1 + R2)
এটি প্রদর্শনের জন্য, আমাদের পূর্ববর্তী উদাহরণ বিবেচনা করুন, যেখানে R1 = 2.2 K এবং R2 = 22 K। এই পরিস্থিতিতে R3 এর মান প্রায় হওয়া উচিত:
R3 = (2200 x 22000)/(2200 + 22000) = 48,400,000/24,200 = 2000 Ω
আমরা R3 এর জন্য সবচেয়ে কাছের স্ট্যান্ডার্ড রেজিস্ট্যান্স মান বেছে নিতে পারি কারণ সুনির্দিষ্ট মান প্রয়োজনীয় নয়। এই ক্ষেত্রে একটি 1.8 K বা একটি 2.2 K প্রতিরোধক ব্যবহার করা যেতে পারে।
চিত্র 2-এ সার্কিট দ্বারা তৈরি ফেজ ইনভার্সন বিভিন্ন পরিস্থিতিতে গ্রহণযোগ্য নাও হতে পারে। অপ-অ্যাম্পকে একটি নন-ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ার হিসাবে ব্যবহার করতে (বা একটি সাধারণ বাফারের মতো), এটিকে নীচের চিত্র 3-তে চিত্রিত হিসাবে সংযুক্ত করুন।
এই সার্কিটের লাভ নিম্নরূপ প্রকাশ করা হয়:
বন্ধ = 1 + R2/R1
আউটপুট এবং ইনপুট একই পোলারিটি আছে এবং পর্যায়ক্রমে আছে।
মনে রাখবেন যে লাভ সর্বদা সর্বনিম্ন 1 (একতা) হতে হবে। একটি নন-ইনভার্টিং সার্কিট ব্যবহার করে সংকেত কমানো (হ্রাস) করা সম্ভব নয়।
R2 মান R1 এর থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি হলে সার্কিটের লাভ তুলনামূলকভাবে শক্তিশালী হবে। উদাহরণস্বরূপ, R1 = 10 K এবং R2 = 47 K হলে, op amp-এর লাভ নীচে দেওয়া হবে:
বন্ধ = 1 + 470,000/10,000 = 1 + 47 = 48
যাইহোক, যদি R1 R2 এর থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে বড় হয়, তাহলে লাভ শুধুমাত্র একতার চেয়ে কিছুটা বেশি হবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি R1 = 100 K এবং R2 = 22 K হয়, তাহলে লাভ হবে:
বন্ধ = 1 + 22,000/100,000 = 1 + 0.22 = 1.22
যদি দুটি প্রতিরোধ অভিন্ন হয় (R1 = R2), লাভ সর্বদা 2 হবে। এটি নিজেকে বোঝাতে, কয়েকটি পরিস্থিতিতে লাভের সমীকরণটি চেষ্টা করুন।
একটি নির্দিষ্ট পরিস্থিতি হল যখন উভয় প্রতিরোধই 0 এ সেট করা হয়। অন্য কথায়, নীচের চিত্র 4-এ দেখা যায়, প্রতিরোধকের জায়গায় সরাসরি সংযোগ ব্যবহার করা হয়।
লাভ ঠিক এই ক্ষেত্রে এক. এটি লাভের সূত্রের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ:
অফ = 1 + R2/R1 = 1 + 0/0 = 1
ইনপুট এবং আউটপুট অভিন্ন। এই নন-ইনভার্টিং ভোল্টেজ ফলোয়ার সার্কিটের অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে ইম্পিডেন্স ম্যাচিং, আইসোলেশন এবং বাফার অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
ADDER (সামিং অ্যামপ্লিফায়ার)
একটি অপ এম্প ব্যবহার করে বেশ কয়েকটি ইনপুট ভোল্টেজ যোগ করা যেতে পারে। নীচের চিত্র 5-এ যেমন দেখানো হয়েছে, ইনপুট সিগন্যাল V1, V2,… Vn রোধ R1, R2,... Rn এর মাধ্যমে op amp-এ প্রয়োগ করা হয়।
এই সংকেতগুলিকে তখন আউটপুট সংকেত তৈরি করতে একত্রিত করা হয়, যা ইনপুট সংকেতের সমষ্টির সমান। একটি যোগকারী হিসাবে op-amp এর বাস্তব কর্মক্ষমতা গণনা করতে নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করা যেতে পারে:
VOUT = - Ro ((V1/R1) + (V2/R2) . . . + (Vn/Rn))
নেতিবাচক প্রতীক দেখুন। এর মানে হল যে আউটপুট উল্টানো হয়েছে (পোলারিটি বিপরীত হয়েছে)। অন্য কথায়, এই সার্কিটটি একটি ইনভার্টিং অ্যাডার।
সার্কিটটিকে অপ-অ্যাম্পের ইনভার্টিং এবং নন-ইনভার্টিং ইনপুটগুলির সাথে সংযোগগুলি স্যুইচ করে একটি নন-ইনভার্টিং অ্যাডার হিসাবে কাজ করার জন্য পরিবর্তন করা যেতে পারে, যেমনটি নীচের চিত্র 6-এ দেখানো হয়েছে।
আউটপুট সমীকরণটিকে আরও সহজ করা যেতে পারে অনুমান করে যে সমস্ত ইনপুট প্রতিরোধকের অভিন্ন মান রয়েছে।
VOUT = - Ro ((V1 + V2 ... + Vn)/R)
ডিফারেনশিয়াল এমপ্লিফায়ার
চিত্র 7 উপরে একটি ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধক মৌলিক সার্কিট চিত্রিত. উপাদান মান সেট করা হয় যাতে R1 = R2 এবং R3 = R4. অতএব, সার্কিটের কর্মক্ষমতা নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে:
VOUT = VIN 2 - VIN 1
শুধুমাত্র যতক্ষণ পর্যন্ত op amp স্বীকার করতে পারে যে ইনপুট 1 এবং 2 এর বিভিন্ন প্রতিবন্ধকতা রয়েছে (ইনপুট 1 এর R1 এর প্রতিবন্ধকতা রয়েছে এবং ইনপুট 2 এর R1 প্লাস R3 এর প্রতিবন্ধকতা রয়েছে)।
যোগকারী/সাবট্র্যাক্টর
উপরের চিত্র 8 একটি অপ এম্প অ্যাডার/সাবট্র্যাক্টর সার্কিটের কনফিগারেশন চিত্রিত করে। ইভেন্টে যখন R1 এবং R2 এর অভিন্ন মান থাকে এবং R3 এবং R4 একই মানগুলিতে সেট করা হয়, তখন:
VOUT = (V3 + V4) - (V1 - V2)
অন্য কথায়, Vout = V3 + V4 হল V3 এবং V4 ইনপুটগুলির মোট যখন এটি V1 এবং V2 ইনপুটগুলির বিয়োগ। R1, R2, R3, এবং R4-এর মানগুলি op amp-এর বৈশিষ্ট্যের সাথে মেলে নির্বাচন করা হয়েছে। R5 হওয়া উচিত R3 এবং R4 এর সমান, এবং R6 হওয়া উচিত R1 এবং R2 এর সমান।
মাল্টিপ্লিয়ার
উপরের চিত্র 9-এ দেখা সার্কিটের সাহায্যে সহজ গুণন অপারেশন করা যেতে পারে। মনে রাখবেন যে এটি চিত্র 1 এর মতো একই সার্কিট। একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ লাভ (এবং পরবর্তীকালে R2/R1 অনুপাতে ইনপুট ভোল্টেজের একটি গুণ) এবং সুনির্দিষ্ট ফলাফল অর্জনের জন্য, R1 এবং R2 এর জন্য নির্ধারিত মান সহ নির্ভুল প্রতিরোধক ব্যবহার করা উচিত. উল্লেখযোগ্যভাবে, আউটপুট ফেজ এই সার্কিট দ্বারা উল্টানো হয়। আউটপুটে ভোল্টেজ সমান হবে:
VOUT = - (VIN x বন্ধ)
যেখানে Av হল লাভ, R1 এবং R2 দ্বারা নির্ধারিত। VOUT এবং VIN যথাক্রমে আউটপুট এবং ইনপুট ভোল্টেজ।
উপরের চিত্র 10-এ দেখা গেছে, যদি R2 একটি পরিবর্তনশীল রেজিস্ট্যান্স (পটেনশিওমিটার) হয় তাহলে গুণন ধ্রুবক পরিবর্তন করা যেতে পারে। নিয়ন্ত্রণ শ্যাফটের চারপাশে আপনি বিভিন্ন সাধারণ লাভের জন্য চিহ্ন সহ একটি ক্রমাঙ্কন ডায়াল মাউন্ট করতে পারেন। একটি ক্যালিব্রেটেড রিডিং ব্যবহার করে এই ডায়াল থেকে গুন ধ্রুবক সরাসরি পড়া যেতে পারে।
ইন্টিগ্রেটর
যখন ইনভার্টিং ইনপুট একটি ক্যাপাসিটরের মাধ্যমে আউটপুটের সাথে মিলিত হয় তখন একটি অপ-অ্যাম্প তাত্ত্বিকভাবে একটি ইন্টিগ্রেটর হিসাবে কাজ করবে।
উপরের চিত্র 11-এ যেমন নির্দেশ করা হয়েছে, ডিসি স্থিতিশীলতা বজায় রাখার জন্য এই ক্যাপাসিটরের জুড়ে একটি সমান্তরাল প্রতিরোধককে সংযুক্ত করতে হবে। এই সার্কিট ইনপুট সংকেত সংহত করতে নিম্নলিখিত সম্পর্ক প্রয়োগ করে:
R2 এর মান op amp প্যারামিটারের সাথে মেলে নির্বাচন করা উচিত, যেমন:
VOUT = R2/R1 x VIN
পার্থক্যকারী
ডিফারেনশিয়াটর অপ এম্প সার্কিটে ইনপুট লাইনে একটি ক্যাপাসিটর রয়েছে যা ইনভার্টিং ইনপুটের সাথে সংযোগ করে এবং একটি প্রতিরোধক যা এই ইনপুটটিকে আউটপুটে সংযুক্ত করে। যাইহোক, এই সার্কিটের সুস্পষ্ট সীমা রয়েছে, তাই উপরের চিত্র 12-এ চিত্রিত হিসাবে প্রতিরোধক এবং ক্যাপাসিটরকে সমান্তরাল করা একটি পছন্দনীয় সেটআপ হবে।
নিম্নলিখিত সমীকরণটি নির্ধারণ করে যে এই সার্কিটটি কতটা ভাল কাজ করে:
VOUT = - (R2 x C1) dVIN/dt
লগ এমপ্লিফায়ার
মৌলিক সার্কিট (উপরের চিত্র 13) ইনপুটের লগের সমানুপাতিক একটি আউটপুট তৈরি করতে একটি NPN ট্রানজিস্টর এবং একটি op-amp নিযুক্ত করে:
VOUT = (- k লগ 10 ) FRI/FRI ও
'উল্টানো' সার্কিট, একটি মৌলিক অ্যান্টি-লগ পরিবর্ধক হিসাবে কাজ করে, নীচের চিত্রে চিত্রিত করা হয়েছে। সাধারণত, ক্যাপাসিটর কম মানের (যেমন, 20 pF)।
অডিও এএমপি
একটি op amp, মূলত একটি dc পরিবর্ধক কিন্তু এসি অ্যাপ্লিকেশনের জন্যও প্রয়োগ করা যেতে পারে। একটি সহজবোধ্য অডিও পরিবর্ধক উপরের চিত্র 14 এ দেখানো হয়েছে।
অডিও মিক্সার
এই সার্কিটে অডিও অ্যামপ্লিফায়ারের একটি পরিবর্তন দেখানো হয়েছে (উপরের চিত্র 15)। আপনি চিত্র 5-এ এটি অ্যাডার সার্কিটের সাথে কীভাবে সাদৃশ্যপূর্ণ তা দেখতে পারেন। বিভিন্ন ইনপুট সংকেত মিশ্রিত বা একত্রিত হয়। প্রতিটি ইনপুট সিগন্যালের ইনপুট পটেনটিওমিটার লেভেল সামঞ্জস্য করার অনুমতি দেয়। আউটপুটে বিভিন্ন ইনপুট সংকেতের আপেক্ষিক অনুপাত ব্যবহারকারীর দ্বারা সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।
সিগন্যাল স্প্লিটার
উপরের চিত্র 16-এ যে সিগন্যাল স্প্লিটার সার্কিটটি দেখা গেছে তা একটি মিক্সারের ঠিক বিপরীত। একটি একক আউটপুট সংকেতকে কয়েকটি অভিন্ন আউটপুটে বিভক্ত করা হয় যা বিভিন্ন ইনপুট ফিড করে। এই সার্কিট ব্যবহার করে একাধিক সিগন্যাল লাইন একে অপর থেকে আলাদা করা হয়। প্রয়োজনীয় স্তর সামঞ্জস্য করতে, প্রতিটি আউটপুট লাইনে একটি পৃথক পটেনটিওমিটার অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
কারেন্ট কনভার্টারে ভোল্টেজ
উপরের চিত্র 17-এ উপস্থাপিত সার্কিটটি লোড ইম্পিডেন্স R2 এবং R1 একই বর্তমান প্রবাহ অনুভব করবে।
এই কারেন্টের মান হবে ইনপুট সিগন্যাল ভোল্টেজের সমানুপাতিক এবং লোড থেকে স্বাধীন।
যাইহোক, নন-ইনভার্টিং টার্মিনাল দ্বারা প্রদত্ত উচ্চ ইনপুট প্রতিরোধের কারণে, কারেন্ট অপেক্ষাকৃত কম মানের হবে। এই কারেন্টের একটি মান আছে যা সরাসরি VIN/R1-এর সমানুপাতিক।
ভোল্টেজ কনভার্টার থেকে কারেন্ট
যদি আউটপুট ভোল্টেজ IIN x R2 এর সমান হয় এবং নকশা (উপরের চিত্র 18) ব্যবহার করা হয়, তাহলে ইনপুট সিগন্যাল কারেন্ট ফিডব্যাক রোধ R2 এর মাধ্যমে সরাসরি প্রবাহিত হতে পারে।
এটিকে অন্যভাবে বলতে গেলে, ইনপুট কারেন্ট একটি আনুপাতিক আউটপুট ভোল্টেজে রূপান্তরিত হয়।
ইনভার্টিং ইনপুটে তৈরি বায়াস সার্কিট কারেন্ট প্রবাহের একটি নিম্ন সীমা নির্ধারণ করে, যা R2 এর মধ্য দিয়ে যেকোন কারেন্ট যেতে বাধা দেয়। 'গোলমাল' দূর করতে এই সার্কিটে একটি ক্যাপাসিটর যোগ করা যেতে পারে যেমনটি চিত্রে দেখানো হয়েছে।
বর্তমান উৎস
উপরের চিত্র 19 দেখায় কিভাবে একটি op amp একটি বর্তমান উৎসের মত ব্যবহার করা যেতে পারে। রোধের মানগুলি নিম্নলিখিত সমীকরণগুলি ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে:
R1 = R2
R3 = R4 + R5
আউটপুট বর্তমান নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে মূল্যায়ন করা যেতে পারে:
Iout = (R3 x VIN) / (R1 x R5)
মাল্টিভাইব্রেটর
আপনি একটি মাল্টিভাইব্রেটর হিসাবে ব্যবহার করার জন্য একটি op amp মানিয়ে নিতে পারেন। চিত্র 20 উপরের দুটি মৌলিক সার্কিট প্রদর্শন করে। উপরের বাম দিকের নকশাটি একটি বিনামূল্যে চলমান (অস্থির) মাল্টিভাইব্রেটর, যার ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রিত হয়:
একটি একচেটিয়া মাল্টিভাইব্রেটর সার্কিট যা একটি বর্গাকার তরঙ্গ পালস ইনপুট দ্বারা সক্রিয় করা যেতে পারে নীচের ডান চিত্রে দেখা যেতে পারে। প্রদত্ত উপাদান মান একটি CA741 op amp জন্য হয়.
স্কয়ার ওয়েভ জেনারেটর
উপরের চিত্র 21 একটি অপ এম্পের চারপাশে কেন্দ্রীভূত একটি কার্যকরী বর্গাকার তরঙ্গ জেনারেটর সার্কিটকে চিত্রিত করেছে। এই বর্গাকার তরঙ্গ জেনারেটর সার্কিট সম্ভবত সবচেয়ে সোজা হতে পারে। অপ এম্প ছাড়াও শুধুমাত্র তিনটি বাহ্যিক প্রতিরোধক এবং একটি ক্যাপাসিটর প্রয়োজন।
দুটি প্রধান উপাদান যা সার্কিটের সময় ধ্রুবক (আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি) নির্ধারণ করে তা হল প্রতিরোধক R1 এবং ক্যাপাসিটর C1। তবে R2 এবং R3-ভিত্তিক ইতিবাচক প্রতিক্রিয়া সংযোগও আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সির উপর প্রভাব ফেলে। যদিও সমীকরণগুলি প্রায়শই কিছুটা জটিল হয়, তবে নির্দিষ্ট R3/R2 অনুপাতের জন্য সেগুলিকে সহজ করা যেতে পারে। উদাহরণের জন্য:
R3/R2 ≈ 1.0 হলে F ≈ 0.5/(R1/C1)
অথবা,
R3/R2 ≈ 10 হলে F ≈ 5/(R1/C1)
সবচেয়ে ব্যবহারিক পদ্ধতি হল এই মানক অনুপাতগুলির একটিকে নিয়োগ করা এবং প্রয়োজনীয় ফ্রিকোয়েন্সি অর্জনের জন্য R1 এবং C1 এর মান পরিবর্তন করা। R2 এবং R3 এর জন্য, প্রচলিত মান ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, R2 = 10K এবং R3 = 100K হলে R3/R2 অনুপাত 10 হবে, এভাবে:
F = 5/(R1/C1)
বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, আমরা ইতিমধ্যেই প্রয়োজনীয় ফ্রিকোয়েন্সি সম্পর্কে সচেতন হব, এবং আমাদের শুধুমাত্র উপযুক্ত উপাদান মান নির্বাচন করতে হবে। সবচেয়ে সহজ পদ্ধতি হল প্রথমে একটি C1 মান বেছে নেওয়া যা যুক্তিসঙ্গত মনে হয় এবং তারপর R1 খুঁজে পেতে সমীকরণটি পুনর্বিন্যাস করুন:
R1 = 5/(F x C1)
আসুন 1200 Hz ফ্রিকোয়েন্সির একটি সাধারণ উদাহরণ দেখি যা আমরা খুঁজছি। যদি C1 একটি 0.22uF ক্যাপাসিটরের সাথে সংযুক্ত থাকে, তাহলে R1 এর মান নিম্নোক্ত সূত্রে চিত্রিত হওয়া উচিত:
R1 = 5/(1200 x 0.00000022) = 5/0.000264 = 18.940 Ω
একটি সাধারণ 18K প্রতিরোধক বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে নিযুক্ত হতে পারে। এই সার্কিটের উপযোগিতা এবং অভিযোজনযোগ্যতা বাড়ানোর জন্য R1-এর সাথে সিরিজে একটি potentiometer যোগ করা যেতে পারে, যেমনটি চিত্র 22-এ দেখানো হয়েছে। এটি ম্যানুয়ালি আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি সামঞ্জস্য করা সম্ভব করে তোলে।
এই সার্কিটের জন্য, একই গণনা ব্যবহার করা হয়, তবে R1 এর মান পরিবর্তন করা হয় নির্দিষ্ট রোধ R1a এর সিরিজ সংমিশ্রণ এবং potentiometer R1b এর সামঞ্জস্যপূর্ণ মানের সাথে মেলে:
R1 = R1a + R1b
R1 এর মান কখনই শূন্যে নেমে না যায় তা নিশ্চিত করার জন্য স্থির প্রতিরোধক ঢোকানো হয়। আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সিগুলির পরিসীমা R1a এর নির্দিষ্ট মান এবং R1b এর সর্বোচ্চ প্রতিরোধের দ্বারা নির্ধারিত হয়।
পরিবর্তনশীল পালস প্রস্থ জেনারেটর
একটি বর্গ তরঙ্গ সম্পূর্ণ প্রতিসম। বর্গ তরঙ্গ সংকেতের শুল্ক চক্রকে উচ্চ স্তরের সময়ের সাথে মোট চক্র সময়ের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। বর্গাকার তরঙ্গের সংজ্ঞা অনুসারে 1:2 ডিউটি চক্র রয়েছে।
আরও দুটি উপাদান সহ, পূর্ববর্তী বিভাগ থেকে বর্গ তরঙ্গ জেনারেটর একটি আয়তক্ষেত্র তরঙ্গ জেনারেটরে রূপান্তরিত হতে পারে। চিত্র 23 উপরের আপডেট সার্কিট চিত্রিত.
ডায়োড D1 ঋণাত্মক অর্ধচক্রে R4 এর মাধ্যমে তড়িৎ প্রবাহকে সীমাবদ্ধ করে। R1 এবং C1 নিম্নলিখিত সমীকরণে প্রকাশ করা সময় ধ্রুবক তৈরি করে:
T1 = 5/(2C1 x R1)
যাইহোক, ধনাত্মক অর্ধ-চক্রে, ডায়োডকে সঞ্চালনের অনুমতি দেওয়া হয়, এবং C1 এর সাথে R1 এবং R4 এর সমান্তরাল সংমিশ্রণ সময় ধ্রুবককে সংজ্ঞায়িত করে, যেমনটি নিম্নলিখিত গণনায় দেখানো হয়েছে:
T2 = 5/(2C1 ((R1 R4)/(R1 + R4)))
সামগ্রিক চক্রের দৈর্ঘ্য হল দুটি অর্ধ-চক্র সময়ের ধ্রুবকের মোট:
Tt = T1 + T2
আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি হল পুরো চক্রের মোট সময় ধ্রুবকের বিপরীত:
F = 1/Tt
এখানে শুল্ক চক্র 1:2 এর সমান হবে না কারণ চক্রের উচ্চ এবং নিম্ন স্তরের বিভাগের জন্য সময় ধ্রুবক আলাদা হবে। ফলে অসমমিত তরঙ্গরূপ উৎপন্ন হবে। এটি R1 বা R4 সামঞ্জস্যযোগ্য করা সম্ভব, বা এমনকি উভয়ই, কিন্তু সচেতন থাকুন যে এটি করার ফলে আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি এবং ডিউটি চক্র উভয়ই পরিবর্তন হবে।
সাইন ওয়েভ অসিলেটর
সাইন ওয়েভ, যা নীচের চিত্র 24-এ দেখানো হয়েছে, সমস্ত এসি সংকেতের মধ্যে সবচেয়ে মৌলিক।
এই অত্যন্ত বিশুদ্ধ সংকেতে একেবারে কোন সুরেলা বিষয়বস্তু নেই। একটি সাইন তরঙ্গে শুধুমাত্র একটি মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সি আছে। আসলে, একটি সম্পূর্ণ বিশুদ্ধ, বিকৃতি-মুক্ত সাইন তরঙ্গ তৈরি করা বরং কঠিন। সৌভাগ্যক্রমে, একটি অপ-অ্যাম্পের চারপাশে নির্মিত একটি অসিলেটর সার্কিট ব্যবহার করে, আমরা একটি সর্বোত্তম তরঙ্গরূপের কাছাকাছি যেতে পারি।
চিত্র 25 উপরে একটি প্রচলিত সাইন ওয়েভ অসিলেটর সার্কিট একটি অপ-অ্যাম্পকে অন্তর্ভুক্ত করে। ব্যান্ড-প্রত্যাখ্যান (বা খাঁজ) ফিল্টার হিসাবে একটি টুইন-টি সার্কিট ফিডব্যাক নেটওয়ার্ক হিসাবে কাজ করে। ক্যাপাসিটর C1 এবং প্রতিরোধক R1 এবং R2 একটি T তৈরি করে। C2, C3, R3 এবং R4 অন্য T তৈরি করে। পরিকল্পিত এটিকে বিপরীত করেছে। এই সার্কিটটি সঠিকভাবে কাজ করার জন্য উপাদানের মানগুলির অবশ্যই নিম্নলিখিত সম্পর্ক থাকতে হবে:
নিম্নলিখিত সূত্র আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারণ করে:
F = 1/(6.28 x R1 x C2)
R4 এর মান পরিবর্তন করে, টুইন-টি ফিডব্যাক নেটওয়ার্ক টিউনিং কিছুটা পরিবর্তন করা যেতে পারে। সাধারণত, এটি একটি ছোট ট্রিমার পটেনটিওমিটার হতে পারে। potentiometer তার সর্বোচ্চ রোধে সেট করা হয় এবং তারপর ধীরে ধীরে হ্রাস করা হয় যতক্ষণ না সার্কিটটি কেবল দোলনের প্রান্তে ঘোরাফেরা করে। আউটপুট সাইন ওয়েভ দূষিত হতে পারে যদি প্রতিরোধ খুব কম সামঞ্জস্য করা হয়।
স্মিট ট্রিগার
প্রযুক্তিগতভাবে বলতে গেলে, একটি শ্মিট ট্রিগারকে একটি পুনর্জন্মমূলক তুলনাকারী হিসাবে উল্লেখ করা যেতে পারে। এর প্রাথমিক কাজ হল একটি ইনপুট ভোল্টেজকে রূপান্তর করা যা ধীরে ধীরে একটি নির্দিষ্ট ইনপুট ভোল্টেজে একটি আউটপুট সিগন্যালে পরিবর্তিত হচ্ছে।
এটিকে অন্যভাবে বলতে গেলে, এতে হিস্টেরেসিস নামে একটি 'ব্যাকল্যাশ' বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা একটি ভোল্টেজ 'ট্রিগার' এর মতো কাজ করে। অপ এম্পটি স্মিট ট্রিগার অপারেশনের জন্য মৌলিক বিল্ডিং ব্লক হয়ে যায় (উপরের চিত্র 26 দেখুন)। নিম্নলিখিত কারণগুলি ট্রিগারিং বা ট্রিপ ভোল্টেজ নির্ধারণ করে:
ভিতরে ট্রিপ = (ভি আউট x R1) / (-R1 + R2)
এই ধরনের সার্কিটে, হিস্টেরেসিস ট্রিপ ভোল্টেজের দ্বিগুণ হয়।
নীচের চিত্র 27-এ, আরেকটি স্মিট ট্রিগার সার্কিট চিত্রিত করা হয়েছে। এই সার্কিটে, যখন ডিসি ইনপুট সাপ্লাই ভোল্টেজের প্রায় এক-পঞ্চমাংশে আঘাত করে তখন আউটপুটটিকে 'ট্রিগার' বলা হয়।
সরবরাহ ভোল্টেজ 6 থেকে 15 ভোল্টের মধ্যে হতে পারে, তাই নির্বাচিত সরবরাহ ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে, ট্রিগারটি 1.2 থেকে 3 ভোল্টে কাজ করতে সেট করা যেতে পারে। প্রয়োজনে R4 এর মান পরিবর্তন করে প্রকৃত ট্রিগারিং পয়েন্টও পরিবর্তন করা যেতে পারে।
আউটপুটটি ট্রিগার হওয়ার সাথে সাথে সরবরাহ ভোল্টেজের মতোই হবে। যদি আউটপুট একটি ভাস্বর বাল্ব বা LED (একটি সিরিজ ব্যালাস্ট প্রতিরোধকের মাধ্যমে) এর সাথে সংযুক্ত থাকে, তাহলে ইনপুট ভোল্টেজ ট্রিগারিং মানকে আঘাত করলে বাতি (বা LED) আলোকিত হবে, যা নির্দেশ করে যে ইনপুটে এই সুনির্দিষ্ট ভোল্টেজ স্তরটি অর্জন করা হয়েছে।
মোড়ক উম্মচন
তাই এই ছিল কয়েকটি অপ এম্প বেসিক সার্কিট যার পরামিতি ব্যাখ্যা করা হয়েছে। আশা করি আপনি একটি op amp সম্পর্কিত সমস্ত বৈশিষ্ট্য এবং সূত্র বুঝতে পেরেছেন।
যদি আপনার কাছে অন্য কোন মৌলিক অপ এম্প সার্কিট ডিজাইন থাকে যা আপনি মনে করেন যে উপরের নিবন্ধে অন্তর্ভুক্ত করা প্রয়োজন, অনুগ্রহ করে নীচে আপনার মন্তব্যের মাধ্যমে সেগুলি নির্দ্বিধায় উল্লেখ করুন।
