ஒப்-ஆம்பின் அதிர்வெண் இழப்பீடு மற்றும் உங்கள் ஒப்பில் இது ஏன் முக்கியமானது

செயல்பாட்டு பெருக்கிகள் அல்லது ஒப்-ஆம்ப்ஸ் அனலாக் எலக்ட்ரானிக் டிசைன்களின் பணியாளராகக் கருதப்படுகின்றன. அனலாக் கம்ப்யூட்டர்ஸ் சகாப்தத்திலிருந்து, அனலாக் மின்னழுத்தங்களுடன் கணித செயல்பாடுகளுக்கு ஒப்-ஆம்ப்ஸ் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன, எனவே செயல்பாட்டு பெருக்கி என்று பெயர். இன்றுவரை ஒப்-ஆம்ப்ஸ் மின்னழுத்த ஒப்பீடு, வேறுபாடு, ஒருங்கிணைப்பு, கூட்டுத்தொகை மற்றும் பல விஷயங்களுக்கு விரிவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. செயல்பாட்டு பெருக்கி சுற்றுகள் வெவ்வேறு நோக்கங்களுக்காக செயல்படுத்த மிகவும் எளிதானது என்று சொல்ல தேவையில்லை, ஆனால் இது சில வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை பெரும்பாலும் சிக்கலுக்கு வழிவகுக்கும்.

பயன்பாடுகளின் பரந்த அலைவரிசையில் ஒரு ஒப்-ஆம்பின் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவதே பெரிய சவால். செயல்பாட்டு பெருக்கி முழுவதும் அதிர்வெண் இழப்பீட்டு சுற்றுவட்டத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், அதிர்வெண் பதிலின் அடிப்படையில் பெருக்கியை ஈடுசெய்வதே தீர்வு. ஒரு பெருக்கியின் நிலைத்தன்மை வெவ்வேறு அளவுருக்களைப் பொறுத்தது. இந்த கட்டுரையில் அதிர்வெண் இழப்பீட்டின் முக்கியத்துவத்தையும் உங்கள் வடிவமைப்புகளில் அதை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது என்பதையும் புரிந்துகொள்வோம்.

ஒப்-ஆம்பில் விரைவான அடிப்படைகள்

செயல்பாட்டு பெருக்கிகளின் முன்கூட்டிய பயன்பாட்டிற்கு நேராகச் செல்வதற்கு முன் மற்றும் அதிர்வெண் இழப்பீட்டு நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி பெருக்கியை எவ்வாறு உறுதிப்படுத்துவது என்பதற்கு முன், செயல்பாட்டு பெருக்கியைப் பற்றிய சில அடிப்படை விஷயங்களை ஆராய்வோம்.

ஒரு பெருக்கி திறந்த-லூப் உள்ளமைவு அல்லது மூடிய-லூப் உள்ளமைவாக கட்டமைக்கப்படலாம். ஒரு திறந்த வளைய கட்டமைப்பு, எந்த கருத்து சுற்றுகள் சம்பந்தப்பட்டிருக்கின்றன உள்ளன. ஆனால் ஒரு மூடிய-லூப் உள்ளமைவில், பெருக்கி சரியாக வேலை செய்ய கருத்து தேவை. செயல்பாட்டில் எதிர்மறையான கருத்து அல்லது நேர்மறையான கருத்து இருக்கலாம். ஒப்-ஆம்பின் நேர்மறை முனையம் முழுவதும் பின்னூட்ட நெட்வொர்க் அனலாக் இருந்தால், அது நேர்மறை கருத்து என்று அழைக்கப்படுகிறது. இல்லையெனில், எதிர்மறை பின்னூட்ட பெருக்கிகள் எதிர்மறை முனையத்தில் பின்னூட்ட சுற்றமைப்பு இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

ஒப்-ஆம்ப்ஸில் நமக்கு ஏன் அதிர்வெண் இழப்பீடு தேவை?

கீழே உள்ள பெருக்கி சுற்று பார்ப்போம். இது ஒரு எளிய எதிர்மறை கருத்து, தலைகீழ் அல்லாத ஒப்-ஆம்ப் சுற்று. சுற்று ஒரு ஒற்றுமை-ஆதாய பின்தொடர்பவர் உள்ளமைவாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

மேலே உள்ள சுற்று மின்னணுவியல் மிகவும் பொதுவானது. நாம் அனைவரும் அறிந்தபடி, பெருக்கிகள் உள்ளீடு முழுவதும் மிக உயர்ந்த உள்ளீட்டு மின்மறுப்பைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் வெளியீட்டில் நியாயமான அளவு மின்னோட்டத்தை வழங்கக்கூடும். எனவே, அதிக மின்னோட்டத்தின் சுமைகளை இயக்க குறைந்த சிக்னல்களைப் பயன்படுத்தி செயல்பாட்டு பெருக்கிகள் இயக்கப்படலாம்.

ஆனால் சுமைகளை பாதுகாப்பாக இயக்க ஒப்-ஆம்ப் வழங்கக்கூடிய அதிகபட்ச மின்னோட்டம் என்ன? மேலே உள்ள சுற்று தூய்மையான எதிர்ப்பு சுமைகளை (சிறந்த எதிர்ப்பு சுமை) இயக்க போதுமானது, ஆனால் வெளியீட்டில் ஒரு கொள்ளளவு சுமையை நாம் இணைத்தால், ஒப்-ஆம்ப் நிலையற்றதாகிவிடும் மற்றும் மிக மோசமான நிலையில் சுமை கொள்ளளவின் மதிப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. கூட ஊசலாடத் தொடங்குங்கள்.

வெளியீட்டில் ஒரு கொள்ளளவு சுமை இணைக்கப்படும்போது ஏன் op-amp நிலையற்றது என்பதை ஆராய்வோம். மேலே உள்ள சுற்று ஒரு எளிய சூத்திரமாக விவரிக்கப்படலாம் -

ஒரு _{cl =} A / 1 + Aß

ஒரு _cl என்பது மூடிய-லூப் ஆதாயம். A என்பது பெருக்கியின் திறந்த-வளைய ஆதாயமாகும். தி

மேலே உள்ள படம் சூத்திரத்தின் பிரதிநிதித்துவம் மற்றும் எதிர்மறை கருத்து பெருக்கி சுற்று. முன்னர் கூறப்பட்ட பாரம்பரிய எதிர்மறை பெருக்கியுடன் இது சரியாக ஒத்திருக்கிறது. அவர்கள் இருவரும் நேர்மறை முனையத்தில் ஏசி உள்ளீட்டைப் பகிர்ந்து கொள்கிறார்கள், மேலும் இருவரும் எதிர்மறை முனையத்தில் ஒரே கருத்தைக் கொண்டுள்ளனர். வட்டம் என்பது கூட்டுச் சந்திக்கு இரண்டு உள்ளீடுகள் உள்ளன, ஒன்று உள்ளீட்டு சமிக்ஞையிலிருந்து மற்றும் இரண்டாவது பின்னூட்ட சுற்றிலிருந்து. சரி, பெருக்கி எதிர்மறை பின்னூட்ட பயன்முறையில் செயல்படும்போது, ​​பெருக்கியின் முழுமையான வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் பின்னூட்டக் கோடு வழியாக கூட்டுச் சந்தி புள்ளிக்கு பாய்கிறது. கூட்டுச் சந்தியில், பின்னூட்ட மின்னழுத்தம் மற்றும் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் ஒன்றாகச் சேர்க்கப்பட்டு மீண்டும் பெருக்கியின் உள்ளீட்டில் ஊட்டப்படுகின்றன.

படம் இரண்டு ஆதாய கட்டங்களாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. முதலாவதாக, இது ஒரு மூடிய-லூப் நெட்வொர்க் மற்றும் ஒப்-ஆம்ப்ஸ் ஓபன்-லூப் சர்க்யூட் என்பதால் இது முழுமையான மூடிய-லூப் சர்க்யூட்டைக் காட்டுகிறது, ஏனெனில் A ஐக் காட்டும் ஒப்-ஆம்ப் ஒரு முழுமையான திறந்த சுற்று, கருத்து நேரடியாக இணைக்கப்படவில்லை.

கூட்டுச் சந்தியின் வெளியீடு op-amp திறந்த-லூப் ஆதாயத்தால் மேலும் பெருக்கப்படுகிறது. எனவே, இந்த முழுமையான விஷயம் ஒரு கணித உருவாக்கம் எனக் குறிப்பிடப்பட்டால், கூட்டுச் சந்தி முழுவதும் வெளியீடு -

வின் - வ out ட்

உறுதியற்ற சிக்கலை சமாளிக்க இது சிறப்பாக செயல்படுகிறது. ஆர்.சி நெட்வொர்க் ஒற்றுமை அல்லது 0 டிபி ஆதாயத்தில் ஒரு துருவத்தை உருவாக்குகிறது, இது பிற உயர் அதிர்வெண் துருவங்களின் விளைவை ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது அல்லது ரத்து செய்கிறது. மேலாதிக்க துருவ உள்ளமைவின் பரிமாற்ற செயல்பாடு -

எங்கே, A (கள்) என்பது ஒருங்கிணைக்கப்படாத பரிமாற்ற செயல்பாடு, A என்பது திறந்த-லூப் ஆதாயம், ώ1, ώ2 மற்றும் ώ3 ஆகியவை முறையே -20dB, -40dB, -60dB இல் ஆதாயத்தை உருட்டும் அதிர்வெண்களாகும். ஒப்-ஆம்ப் வெளியீட்டில் ஆதிக்கம் செலுத்தும் துருவ இழப்பீட்டு நுட்பம் சேர்க்கப்பட்டால் என்ன நடக்கும் என்பதை கீழே உள்ள போட் சதி காட்டுகிறது, அங்கு fd ஆதிக்கம் செலுத்தும் துருவ அதிர்வெண்.

2. மில்லர் இழப்பீடு

மற்றொரு பயனுள்ள இழப்பீட்டு நுட்பம் மில்லர் இழப்பீட்டு நுட்பமாகும், இது ஒரு இன்-லூப் இழப்பீட்டு நுட்பமாகும், அங்கு ஒரு எளிய மின்தேக்கி சுமை தனிமைப்படுத்தும் மின்தடையுடன் அல்லது இல்லாமல் பயன்படுத்தப்படுகிறது (நல்லிங் மின்தடை). அதாவது, ஒப்-ஆம்ப் அதிர்வெண் பதிலை ஈடுசெய்ய பின்னூட்ட சுழற்சியில் ஒரு மின்தேக்கி இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

மில்லர் இழப்பீடு சுற்று கீழே தரப்பட்டுள்ளது. இந்த நுட்பத்தில், ஒரு மின்தேக்கி வெளியீட்டில் ஒரு மின்தடையுடன் பின்னூட்டத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

சுற்று என்பது R1 மற்றும் R2 ஐ சார்ந்து தலைகீழ் ஆதாயத்துடன் கூடிய எளிய எதிர்மறை கருத்து பெருக்கி ஆகும். R3 என்பது பூஜ்ய மின்தடையாகும் மற்றும் CL என்பது op-amp வெளியீட்டில் உள்ள கொள்ளளவு சுமை ஆகும். சி.எஃப் என்பது பின்னூட்ட மின்தேக்கியாகும், இது இழப்பீட்டு நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மின்தேக்கி மற்றும் மின்தடையின் மதிப்பு பெருக்கி நிலைகள், துருவ இழப்பீடு மற்றும் கொள்ளளவு சுமை ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.

உள் அதிர்வெண் இழப்பீட்டு நுட்பங்கள்

நவீன செயல்பாட்டு பெருக்கிகள் உள் இழப்பீட்டு நுட்பத்தைக் கொண்டுள்ளன. உள் இழப்பீட்டு நுட்பத்தில், இரண்டாவது கட்டங்களுக்கு இடையில் ஒப்-ஆம்ப் ஐசியின் உள்ளே ஒரு சிறிய பின்னூட்ட மின்தேக்கி இணைக்கப்பட்டுள்ளது பொதுவான உமிழ்ப்பான் டிரான்சிஸ்டர். எடுத்துக்காட்டாக, பிரபலமான ஒப்-ஆம்ப் எல்எம் 358 இன் உள் வரைபடம் கீழே உள்ள படம்.

சிசி மின்தேக்கி Q5 மற்றும் Q10 முழுவதும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இது இழப்பீட்டு மின்தேக்கி (சிசி) ஆகும். இந்த இழப்பீட்டு மின்தேக்கி பெருக்கியின் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது, அத்துடன் வெளியீடு முழுவதும் ஊசலாடும் மற்றும் ஒலிக்கும் விளைவையும் தடுக்கிறது.

ஒப்-ஆம்பின் அதிர்வெண் இழப்பீடு - நடைமுறை உருவகப்படுத்துதல்

அதிர்வெண் இழப்பீட்டைப் புரிந்துகொள்வதற்கு, நடைமுறையில் கீழேயுள்ள சுற்று கருத்தில் கொண்டு அதை உருவகப்படுத்த முயற்சிப்போம் -

சுற்று என்பது LM393 ஐப் பயன்படுத்தி ஒரு எளிய எதிர்மறை கருத்து பெருக்கி ஆகும். இந்த ஒப்-ஆம்பில் எந்த இழப்பீட்டு மின்தேக்கியும் உள்ளடிக்கப்படவில்லை. 100pF கொள்ளளவு சுமை கொண்ட Pspice இல் உள்ள சுற்றுவட்டத்தை நாங்கள் உருவகப்படுத்துவோம், மேலும் இது குறைந்த மற்றும் உயர் அதிர்வெண் செயல்பாட்டில் எவ்வாறு செயல்படும் என்பதை சரிபார்க்கும்.

இதைச் சரிபார்க்க, ஒருவர் திறந்த-லூப் ஆதாயத்தையும் சுற்றுகளின் கட்ட விளிம்பையும் பகுப்பாய்வு செய்ய வேண்டும். ஆனால் மேலே காட்டப்பட்டுள்ளபடி, சரியான சுற்றுவட்டத்தை உருவகப்படுத்துவதால், அதன் மூடிய-லூப் ஆதாயத்தைக் குறிக்கும் என்பதால், இது pspice க்கு சற்று தந்திரமானது. எனவே சிறப்பு கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும். மேலேயுள்ள சுற்றுவட்டத்தை திறந்த-லூப் ஆதாய உருவகப்படுத்துதலுக்காக (ஆதாயம் vs கட்டம்) pspice இல் மாற்றுவதற்கான படி கீழே குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது,

1. பின்னூட்ட பதிலைப் பெற உள்ளீடு அடிப்படையாக உள்ளது; வெளியீட்டிற்கான மூடிய-லூப் உள்ளீடு புறக்கணிக்கப்படுகிறது.
2. தலைகீழ் உள்ளீடு இரண்டு பகுதிகளாக உடைக்கப்படுகிறது. ஒன்று மின்னழுத்த வகுப்பி, மற்றொன்று ஒப்-ஆம்பின் எதிர்மறை முனையம்.
3. உருவகப்படுத்துதல் கட்டத்தின் போது இரண்டு தனித்தனி முனைகள் மற்றும் அடையாள நோக்கங்களை உருவாக்க இரண்டு பாகங்கள் மறுபெயரிடப்பட்டுள்ளன. மின்னழுத்த வகுப்பி பிரிவு பின்னூட்டமாக மறுபெயரிடப்பட்டது மற்றும் எதிர்மறை முனையம் Inv-input என மறுபெயரிடப்படுகிறது. (தலைகீழ் உள்ளீடு).
4. இந்த இரண்டு உடைந்த முனைகளும் 0 வி டிசி மின்னழுத்த மூலத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. டி.சி மின்னழுத்தத்தின் காலத்திலிருந்து, இரு முனைகளும் ஒரே மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டிருப்பதால் இது செய்யப்படுகிறது, இது தற்போதைய இயக்க புள்ளி தேவையை பூர்த்தி செய்ய சுற்றுக்கு அவசியம்.
5. ஏசி தூண்டுதலின் 1 வி உடன் மின்னழுத்த மூலத்தைச் சேர்த்தல். இது ஏசி பகுப்பாய்வின் போது இரண்டு தனிப்பட்ட முனைகளின் மின்னழுத்த வேறுபாட்டை 1 ஆக மாற்றுகிறது. இந்த விஷயத்தில் ஒரு விஷயம் அவசியம், பின்னூட்டத்தின் விகிதம் மற்றும் தலைகீழ் உள்ளீடு ஆகியவை சுற்றுகள் திறந்த-லூப் ஆதாயத்தை சார்ந்தது.

மேலே உள்ள படிகளைச் செய்தபின், சுற்று இதுபோல் தெரிகிறது -

சுற்று 15V +/- மின்சாரம் வழங்கும் ரெயிலைப் பயன்படுத்தி இயக்கப்படுகிறது. சுற்று உருவகப்படுத்தலாம் மற்றும் அதன் வெளியீட்டு போட் சதி சரிபார்க்கலாம்.

சுற்றுக்கு அதிர்வெண் இழப்பீடு இல்லை என்பதால், எதிர்பார்த்தபடி உருவகப்படுத்துதல் குறைந்த அதிர்வெண்ணில் அதிக லாபத்தையும் அதிக அதிர்வெண்ணில் குறைந்த ஆதாயத்தையும் காட்டுகிறது. மேலும், இது மிகவும் மோசமான கட்ட விளிம்பைக் காட்டுகிறது. 0 டிபி ஆதாயத்தில் கட்டம் என்ன என்று பார்ப்போம்.

0 டிபி ஆதாயம் அல்லது ஒற்றுமை ஆதாய கிராஸ்ஓவரில் கூட நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, ஒப்-ஆம்ப் 6 டிகிரி கட்ட மாற்றத்தை 100 பிஎஃப் கொள்ளளவு சுமைக்கு மட்டுமே வழங்குகிறது.

இப்போது உருவாக்க ஒரு அதிர்வெண் இழப்பீடு மின்தடை, மின்தேக்கிக்கும் சேர்ப்பதன் மூலம் ன் சுற்று திறன் அனுமதிக்க மில்லர் இழப்பீடு ஆப்-ஆம்ப் முழுவதும் மற்றும் விளைவாக ஆய்வு செய்யும். 50 ஓம்ஸ் பூஜ்ய மின்தடை ஒப்-ஆம்ப் மற்றும் வெளியீடு 100 பிஎஃப் இழப்பீட்டு மின்தேக்கியுடன் வைக்கப்பட்டுள்ளது.

உருவகப்படுத்துதல் செய்யப்படுகிறது மற்றும் வளைவு கீழே தெரிகிறது,

கட்ட வளைவு இப்போது மிகவும் சிறப்பாக உள்ளது. 0 டிபி ஆதாயத்தில் கட்ட மாற்றம் கிட்டத்தட்ட 45.5 டிகிரி ஆகும். அதிர்வெண் இழப்பீட்டு நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி பெருக்கி நிலைத்தன்மை மிகவும் அதிகரிக்கிறது. எனவே, ஒப்-வரைபடத்தின் சிறந்த ஸ்திரத்தன்மைக்கு அதிர்வெண் இழப்பீட்டு நுட்பம் மிகவும் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது என்பது நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. ஆனால் அலைவரிசை குறையும்.

ஓப்பம்பின் அதிர்வெண் இழப்பீட்டின் முக்கியத்துவத்தையும், உறுதியற்ற சிக்கல்களைத் தவிர்க்க எங்கள் ஒப்-ஆம்ப் வடிவமைப்புகளில் அதை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது என்பதையும் இப்போது புரிந்துகொள்கிறோம். நீங்கள் டுடோரியலைப் படித்து மகிழ்ந்தீர்கள், பயனுள்ள ஒன்றைக் கற்றுக்கொண்டீர்கள் என்று நம்புகிறேன். உங்களிடம் ஏதேனும் கேள்விகள் இருந்தால் அவற்றை எங்கள் மன்றங்களில் அல்லது கீழே உள்ள கருத்துப் பிரிவில் விடவும்.