- ஒப்-ஆம்பின் அடிப்படைகள்
- நிரல்படுத்தக்கூடிய ஆதாய பெருக்கி வேலை
- கூறுகள் தேவை
- திட்ட வரைபடம்
- பிஜிஏவுக்கான ஆர்டுயினோ குறியீடு
- நிரல்படுத்தக்கூடிய ஆதாய பெருக்கிக்கான கணக்கீடுகள்
- நிரல்படுத்தக்கூடிய ஆதாய பெருக்கி சுற்று சோதனை
- நிரல்படுத்தக்கூடிய ஆதாய பெருக்கியின் நன்மை தீமைகள்
- மேலும் விரிவாக்கம்
அளவீட்டுத் துறையில், ஒரு மிக முக்கியமான செயல்பாட்டுத் தொகுதி ஒரு நிரல்படுத்தக்கூடிய ஆதாய பெருக்கி (பிஜிஏ) ஆகும். நீங்கள் ஒரு மின்னணு ஆர்வலர் அல்லது கல்லூரி மாணவராக இருந்தால், மிகச் சிறிய மின்னழுத்தங்களை மிக மதிப்புமிக்க அளவிடும் மல்டிமீட்டர் அல்லது அலைக்காட்டி ஒன்றை நீங்கள் பார்த்திருக்கலாம், ஏனெனில் துல்லியமான அளவீட்டு செயல்முறைக்கு உதவும் சக்திவாய்ந்த ஏடிசியுடன் சுற்று உள்ளமைக்கப்பட்ட பிஜிஏ உள்ளது.
இப்போதெல்லாம், பி.ஜி.ஏ பெருக்கி ஒரு பயனர்-நிரல்படுத்தக்கூடிய ஆதாய காரணியுடன் ஒரு தலைகீழ் அல்லாத பெருக்கியை வழங்குகிறது. இந்த வகை சாதனம் மிக உயர்ந்த உள்ளீட்டு மின்மறுப்பு, பரந்த அலைவரிசை மற்றும் ஐ.சி.யில் கட்டமைக்கப்பட்ட தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட உள்ளீட்டு மின்னழுத்த குறிப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. ஆனால் இந்த அம்சங்கள் அனைத்தும் ஒரு விலையுடன் வருகின்றன, என்னைப் பொறுத்தவரை, ஒரு பொதுவான பயன்பாட்டிற்கான ஒரு சில்லுக்கான விலையை வைப்பது மதிப்புக்குரியது அல்ல.
எனவே இந்த சூழ்நிலைகளை சமாளிக்க, நான் ஒரு ஒப்-ஆம்ப், மோஸ்ஃபெட் மற்றும் அர்டுயினோ ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு ஏற்பாட்டைக் கொண்டு வந்துள்ளேன், இதன் மூலம் ஒப்-ஆம்பின் ஆதாயத்தை நிரல் முறையில் மாற்ற முடிந்தது. எனவே, இந்த டுடோரியலில், எல்எம் 358 ஒப்-ஆம்ப் மற்றும் மோஸ்ஃபெட்ஸுடன் உங்கள் சொந்த புரோகிராம் செய்யக்கூடிய ஆதாய பெருக்கியை எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பதை நான் உங்களுக்குக் காண்பிக்கப் போகிறேன் , மேலும் சோதனையின் மூலம் சுற்றுகளின் சில நன்மை தீமைகள் பற்றி நான் விவாதிப்பேன்.
ஒப்-ஆம்பின் அடிப்படைகள்
இந்த சுற்றுகளின் செயல்பாட்டைப் புரிந்து கொள்ள, செயல்பாட்டு பெருக்கி எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை அறிவது மிகவும் முக்கியம். இந்த ஒப்-ஆம்ப் சோதனையாளர் சுற்றுவட்டத்தைப் பின்பற்றுவதன் மூலம் ஒப்-ஆம்ப் பற்றி மேலும் அறிக.
மேலே உள்ள படத்தில், நீங்கள் ஒரு செயல்பாட்டு-பெருக்கியைக் காணலாம். ஒரு பெருக்கியின் அடிப்படை வேலை, ஒரு உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை பெருக்கி, பெருக்கத்துடன், ஒப்-ஆம்ப் கூட்டுத்தொகை, வேறுபாடு, ஒருங்கிணைத்தல் போன்ற பல்வேறு செயல்பாடுகளையும் செய்ய முடியும். இங்கே கூட்டுத்தொகை பெருக்கி மற்றும் வேறுபட்ட பெருக்கி பற்றி மேலும் அறிக.
ஒப்-ஆம்பிற்கு மூன்று டெர்மினல்கள் மட்டுமே உள்ளன. (+) அடையாளத்துடன் கூடிய முனையம் தலைகீழ் அல்லாத உள்ளீடு என்றும், (-) அடையாளத்துடன் முனையம் தலைகீழ் உள்ளீடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இந்த இரண்டு முனையங்களைத் தவிர, மூன்றாவது முனையம் வெளியீட்டு முனையமாகும்.
ஒரு ஒப்-ஆம்ப் இரண்டு விதிகளை மட்டுமே பின்பற்றுகிறது
- ஒப்-ஆம்ப் உள்ளீடுகளில் அல்லது வெளியே தற்போதைய பாய்ச்சல்கள் இல்லை.
- ஒப்-ஆம்ப் உள்ளீடுகளை ஒரே மின்னழுத்த மட்டத்தில் வைக்க முயற்சிக்கிறது.
எனவே அந்த இரண்டு விதிகளும் அழிக்கப்படுவதால், கீழேயுள்ள சுற்றுகளை நாம் பகுப்பாய்வு செய்யலாம். மேலும், பல்வேறு ஒப்-ஆம்ப் அடிப்படையிலான சுற்றுகள் வழியாகச் செல்வதன் மூலம் ஒப்-ஆம்ப் பற்றி மேலும் அறிக.
நிரல்படுத்தக்கூடிய ஆதாய பெருக்கி வேலை
மேலே உள்ள படம் எனது கசப்பான பிஜிஏ பெருக்கியின் சுற்று ஏற்பாடு குறித்த அடிப்படை யோசனையை உங்களுக்கு வழங்குகிறது. இந்த சுற்றில், ஒப்-ஆம்ப் ஒரு தலைகீழ் அல்லாத பெருக்கியாக கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் தலைகீழ் அல்லாத சுற்று ஏற்பாட்டுடன் நாம் அனைவரும் அறிந்திருப்பதால், பின்னூட்ட மின்தடை அல்லது உள்ளீட்டு மின்தடையத்தை மாற்றுவதன் மூலம் ஒப்-ஆம்பின் ஆதாயத்தை மாற்றலாம், மேலேயுள்ள சுற்று ஏற்பாட்டிலிருந்து நீங்கள் காணக்கூடியது போல, ஒப்-ஆம்பின் ஆதாயத்தை மாற்ற நான் ஒரு நேரத்தில் MOSFET களை மாற்ற வேண்டும்.
சோதனை பிரிவில், நான் ஒரு நேரத்தில் MOSFET களை மாற்றி, அளவிடப்பட்ட மதிப்புகளை நடைமுறை மதிப்புகளுடன் ஒப்பிட்டுப் பார்த்தேன், மேலும் கீழே உள்ள "சுற்று சோதனை" பிரிவில் முடிவுகளை நீங்கள் அவதானிக்கலாம்.
கூறுகள் தேவை
- அர்டுடினோ நானோ - 1
- LM358 IC - 1
- LM7805 சீராக்கி - 1
- BC548 பொதுவான NPN டிரான்சிஸ்டர் - 2
- BS170 பொதுவான என்-சேனல் MOSFET - 2
- 200 கே மின்தடை - 1
- 50 கே மின்தடை - 2
- 24 கே மின்தடை - 2
- 6.8 கே மின்தடை - 1
- 1 கே மின்தடை - 4
- 4.7 கே மின்தடை - 1
- 220 ஆர், 1% மின்தடை - 1
- தொட்டுணரக்கூடிய சுவிட்ச் பொதுவானது - 1
- அம்பர் எல்இடி 3 மிமீ - 2
- ரொட்டி வாரியம் பொதுவானது - 1
- ஜம்பர் கம்பிகள் பொதுவானவை - 10
- மின்சாரம் V 12 வி - 1
திட்ட வரைபடம்
நிரல்படுத்தக்கூடிய ஆதாய பெருக்கியின் ஆர்ப்பாட்டத்திற்காக, திட்டவட்டத்தின் உதவியுடன் ஒரு சாலிடர்லெஸ் பிரெட் போர்டில் சுற்று கட்டப்பட்டுள்ளது; ப்ரெட்போர்டின் உள் ஒட்டுண்ணி தூண்டல் மற்றும் கொள்ளளவைக் குறைக்க, அனைத்து கூறுகளும் முடிந்தவரை நெருக்கமாக வைக்கப்பட்டுள்ளன.
என் பிரெட் போர்டில் கம்பிகள் ஒரு கொத்து ஏன் இருக்கிறது என்று நீங்கள் யோசிக்கிறீர்கள் என்றால்? ஒரு பிரெட்போர்டில் உள்ள உள் தரை இணைப்புகள் மிகவும் மோசமாக இருப்பதால் இது ஒரு நல்ல தரை இணைப்பை உருவாக்குவதாக நான் உங்களுக்கு சொல்கிறேன்.
இங்கே சர்க்யூட்டில் உள்ள ஒப்-ஆம்ப் தலைகீழ் அல்லாத பெருக்கியாக கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் 7805 மின்னழுத்த சீராக்கியிலிருந்து உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் 4.99 வி ஆகும்.
மின்தடைய R6 க்கான அளவிடப்பட்ட மதிப்பு 6.75K மற்றும் R7 220.8R ஆகும். இந்த இரண்டு மின்தடையங்களும் ஒரு மின்னழுத்த வகுப்பினை உருவாக்குகின்றன, இது op-amp க்கான உள்ளீட்டு சோதனை மின்னழுத்தத்தை உருவாக்க பயன்படுகிறது. எதிர்ப்பவர்களின் ஆர் 8 மற்றும் R9 டிரான்சிஸ்டர் T3 மற்றும் T4, உள்ளீடு அடிப்படை தற்போதைய குறைக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எதிர்ப்பவர்களின் R10 மற்றும் R11 இல்லையெனில் மின்சுற்று உள்ள அலைவு ஏற்படுத்தும், MOSFET T1 வரையான & டி 2 ஸ்விட்சிங் வேகம் குறைக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
இந்த வலைப்பதிவில், BJT ஐ விட MOSFET ஐப் பயன்படுத்துவதற்கான காரணத்தை உங்களுக்குக் காட்ட விரும்புகிறேன், எனவே சுற்று ஏற்பாடு.
பிஜிஏவுக்கான ஆர்டுயினோ குறியீடு
இங்கே டிரான்சிஸ்டரின் அடிப்பகுதி மற்றும் MOSFET களின் வாயிலைக் கட்டுப்படுத்த Arduino நானோ பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் மின்னழுத்த அளவைக் காட்ட ஒரு மல்டிமீட்டர் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் Arduino இன் உள்ளமைக்கப்பட்ட ADC மிகவும் மோசமான வேலையைச் செய்கிறது, குறைந்த அளவைக் கொண்டு வரும்போது மின்னழுத்த அளவுகள்.
இந்த திட்டத்திற்கான முழுமையான Arduino குறியீடு கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. இது மிகவும் எளிமையான Arduino குறியீடாக இருப்பதால் எந்த நூலகங்களையும் நாம் சேர்க்கத் தேவையில்லை. ஆனால் குறியீட்டில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி சில மாறிலிகள் மற்றும் உள்ளீட்டு ஊசிகளை நாம் வரையறுக்க வேண்டும்.
வெற்றிடத்தை அமைப்பு () அனைத்து உள்ளீடுகள் மற்றும் வெளியீடுகள் ரீட் அண்ட் எழுதும் அறுவை தேவைக்கேற்ப போன்ற நிகழ்த்தப்படும் முக்கிய செயல்பாட்டு அடிப்படை அம்சமாக இருக்கிறது.
# BS170_WITH_50K_PIN 9 ஐ வரையறுக்கவும் # BS170_WITH_24K_PIN 8 # வரையறுக்கவும் BC548_WITH_24K_PIN 7 # வரையறுக்கவும் BC548_WITH_50K_PIN 6 # வரையறுக்கவும் int debounce_counter = 0; void setup () {pinMode (BS170_WITH_50K_PIN, OUTPUT); pinMode (BS170_WITH_24K_PIN, OUTPUT); pinMode (BC548_WITH_24K_PIN, OUTPUT); pinMode (BC548_WITH_50K_PIN, OUTPUT); pinMode (LED_PIN1, OUTPUT); பின்மோட் (LED_PIN2, OUTPUT); pinMode (BUTTON_PIN, INPUT); oid வெற்றிட சுழற்சி () {bool val = DigitalRead (BUTTON_PIN); // (val == LOW) {debounce_counter ++ என்றால் உள்ளீட்டு மதிப்பைப் படிக்கவும்; if (debounce_counter> PRESSED_CONFIDENCE_LEVEL) {debounce_counter = 0; button_is_pressed ++; } if (button_is_pressed == 0) {DigitalWrite (BS170_WITH_50K_PIN, HIGH); டிஜிட்டல்ரைட் (BS170_WITH_24K_PIN, LOW);டிஜிட்டல்ரைட் (BC548_WITH_24K_PIN, LOW); டிஜிட்டல்ரைட் (BC548_WITH_50K_PIN, LOW); டிஜிட்டல்ரைட் (LED_PIN1, LOW); டிஜிட்டல்ரைட் (LED_PIN2, LOW); } if (button_is_pressed == 2) {DigitalWrite (BS170_WITH_24K_PIN, HIGH); டிஜிட்டல்ரைட் (BS170_WITH_50K_PIN, LOW); டிஜிட்டல்ரைட் (BC548_WITH_24K_PIN, LOW); டிஜிட்டல்ரைட் (BC548_WITH_50K_PIN, LOW); டிஜிட்டல்ரைட் (LED_PIN1, LOW); டிஜிட்டல்ரைட் (LED_PIN2, HIGH); } if (button_is_pressed == 3) {DigitalWrite (BC548_WITH_24K_PIN, HIGH); டிஜிட்டல்ரைட் (BC548_WITH_50K_PIN, LOW); டிஜிட்டல்ரைட் (BS170_WITH_24K_PIN, LOW); டிஜிட்டல்ரைட் (BS170_WITH_50K_PIN, LOW); டிஜிட்டல்ரைட் (LED_PIN1, HIGH); டிஜிட்டல்ரைட் (LED_PIN2, HIGH); } if (button_is_pressed == 1) {DigitalWrite (BC548_WITH_50K_PIN, HIGH); டிஜிட்டல்ரைட் (BS170_WITH_50K_PIN, LOW); டிஜிட்டல்ரைட் (BS170_WITH_24K_PIN, LOW); டிஜிட்டல்ரைட் (BC548_WITH_24K_PIN, LOW); டிஜிட்டல்ரைட் (LED_PIN1, HIGH);டிஜிட்டல்ரைட் (LED_PIN2, LOW); } if (button_is_pressed> = 4) {button_is_pressed = 0; }}}
நிரல்படுத்தக்கூடிய ஆதாய பெருக்கிக்கான கணக்கீடுகள்
பிஜிஏ பெருக்கி சுற்றுக்கான அளவிடப்பட்ட மதிப்புகள் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளன.
வின் = 4.99 வி ஆர் 7 = 220.8 Ω ஆர் 6 = 6.82 கே Ω ஆர் 5 = 199.5 கே ஆர் 4 = 50.45 கே ஆர் 3 = 23.99 கே ஆர் 2 = 23.98 கே ஆர் 1 = 50.5 கே
குறிப்பு! மின்தடையின் அளவிடப்பட்ட மதிப்புகள் காட்டப்படுகின்றன, ஏனெனில் அளவிடப்பட்ட மின்தடைய மதிப்புகளுடன் நாம் தத்துவார்த்த மதிப்புகள் மற்றும் நடைமுறை மதிப்புகளை நெருக்கமாக ஒப்பிடலாம்.
இப்போது மின்னழுத்த வகுப்பி கால்குலேட்டரிலிருந்து கணக்கீடு கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது,
மின்னழுத்த வகுப்பியின் வெளியீடு 0.1564 வி ஆகும்
4 மின்தடைகளுக்கான தலைகீழ் அல்லாத பெருக்கியின் ஆதாயத்தைக் கணக்கிடுகிறது
R1 தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மின்தடையமாக இருக்கும்போது வ out ட்
வவுட் = (1+ (199.5 / 50.5)) * 0.1564 = 0.77425 வி
R2 தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மின்தடையமாக இருக்கும்போது வ out ட்
Vout = (1+ (199.5 / 23.98)) * 0.1564 = 1.45755 வி
R3 தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மின்தடையமாக இருக்கும்போது வ out ட்
வவுட் = (1+ (199.5 / 23.99)) * 0.1564 = 1.45701 வி
R4 தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மின்தடையமாக இருக்கும்போது வ out ட்
வவுட் = (1+ (199.5 / 50.45)) * 0.1564 = 0.77486 வி
தத்துவார்த்த மற்றும் நடைமுறை மதிப்புகளை முடிந்தவரை நெருக்கமாக ஒப்பிட்டுப் பார்க்க நான் அனைத்தையும் செய்தேன்.
அனைத்து கணக்கீடுகளும் முடிந்தவுடன், நாங்கள் சோதனை பகுதிக்கு செல்லலாம்.
நிரல்படுத்தக்கூடிய ஆதாய பெருக்கி சுற்று சோதனை
மேலே உள்ள படம் MOSFET T1 இயக்கத்தில் இருக்கும்போது வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தைக் காட்டுகிறது, எனவே மின்னோட்டம் மின்தடைய R1 வழியாக பாய்கிறது .
டிரான்சிஸ்டர் டி 4 இயங்கும் போது வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை மேலே உள்ள படம் உங்களுக்குக் காட்டுகிறது, எனவே மின்தடை மின்தடையம் ஆர் 4 வழியாக பாய்கிறது .
மேலே உள்ள படம் MOSFET T2 இயக்கத்தில் இருக்கும்போது வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தைக் காட்டுகிறது, எனவே மின்னோட்டம் மின்தடைய R2 வழியாக பாய்கிறது .
டிரான்சிஸ்டர் டி 3 இயங்கும் போது வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை மேலே உள்ள படம் உங்களுக்குக் காட்டுகிறது, எனவே மின்தடை மின்தடையம் ஆர் 3 வழியாக பாய்கிறது .
T1, T2 MOSFET கள், மற்றும் T3, T4 ஆகியவை டிரான்சிஸ்டர்கள் என்பதை திட்டவட்டத்திலிருந்து நீங்கள் காணலாம். எனவே MOSFET கள் பயன்படுத்தப்படும்போது, பிழை 1 முதல் 5 mV வரம்பில் உள்ளது, ஆனால் டிரான்சிஸ்டர்கள் சுவிட்சுகளாகப் பயன்படுத்தப்படும்போது 10 முதல் 50 mV வரம்பில் பிழையைப் பெறுகிறோம்.
மேலே உள்ள முடிவுகளுடன், MOSFET என்பது இந்த வகையான பயன்பாட்டிற்கான கோட்டோ தீர்வாகும் என்பது தெளிவாகிறது, மேலும் op-amp இன் ஆஃப்செட் பிழை காரணமாக கோட்பாட்டு மற்றும் நடைமுறையில் உள்ள பிழைகள் ஏற்படக்கூடும்.
குறிப்பு! சோதனையின் பொருட்டு நான் இரண்டு எல்.ஈ.டிகளைச் சேர்த்துள்ளேன், அவற்றை உண்மையான திட்டத்தில் நீங்கள் கண்டுபிடிக்க முடியவில்லை என்பதை நினைவில் கொள்க, எந்த முள் செயலில் உள்ளது என்பதைக் காட்ட இது பைனரி குறியீட்டைக் காட்டுகிறது
நிரல்படுத்தக்கூடிய ஆதாய பெருக்கியின் நன்மை தீமைகள்
என இந்த சுற்று மலிவான, எளிதாக, மற்றும் எளிது, இது பல வேறுபட்ட பயன்பாடுகளில் அமைப்பை ஏற்படுத்த இயலும்.
இங்கே MOSFET ஆனது மின்தடை வழியாக நிலத்திற்கு அனைத்து மின்னோட்டத்தையும் கடக்க ஒரு சுவிட்சாக பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதனால்தான் வெப்பநிலையின் விளைவு உறுதியாக இல்லை, மேலும் எனது வரையறுக்கப்பட்ட கருவிகள் மற்றும் சோதனை உபகரணங்கள் மூலம், மாறுபட்ட வெப்பநிலையின் விளைவுகளை நான் உங்களுக்குக் காட்ட முடியவில்லை. சுற்று.
MOSFET களுடன் ஒரு BJT ஐப் பயன்படுத்துவதன் நோக்கம் என்னவென்றால் , இந்த வகையான பயன்பாட்டிற்கு ஒரு BJT எவ்வளவு மோசமாக இருக்கும் என்பதை நான் உங்களுக்குக் காட்ட விரும்புகிறேன்.
பின்னூட்ட மின்தடையங்கள் மற்றும் உள்ளீட்டு மின்தடையங்களின் மதிப்புகள் KΩ வரம்பில் இருக்க வேண்டும், ஏனென்றால் குறைந்த மின்தடை மதிப்புகளுடன், அதிக மின்னோட்டம் MOSFET வழியாக பாயும், இதனால் MOSFET முழுவதும் அதிக மின்னழுத்தம் வீழ்ச்சியடையும், இது கணிக்க முடியாத முடிவுகளை ஏற்படுத்தும்.
மேலும் விரிவாக்கம்
உயர் அதிர்வெண் சத்தங்களை நிராகரிக்க வடிகட்டியைச் சேர்ப்பது போல அதன் செயல்திறனை மேம்படுத்த சுற்று மேலும் மாற்றியமைக்கப்படலாம்.
இந்த சோதனையில் எல்எம் 358 ஜெல்லி பீன் ஒப்-ஆம்ப் பயன்படுத்தப்படுவதால், ஒப்-ஆம்பின் ஆஃப்செட் பிழைகள் வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. எனவே எல்எம் 358 ஐ விட ஒரு கருவி பெருக்கியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இதை மேலும் மேம்படுத்தலாம்.
இந்த சுற்று ஆர்ப்பாட்ட நோக்கங்களுக்காக மட்டுமே செய்யப்படுகிறது. ஒரு நடைமுறை பயன்பாட்டில் இந்த சுற்று பயன்படுத்துவதைப் பற்றி நீங்கள் யோசிக்கிறீர்கள் என்றால், முழுமையான ஸ்திரத்தன்மையை அடைய நீங்கள் ஒரு இடைநிலை வகை ஒப்-ஆம்ப் மற்றும் உயர் துல்லியமான 0.1 ஓம்ஸ் மின்தடையத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.
இந்த கட்டுரையை நீங்கள் விரும்பினீர்கள், அதிலிருந்து புதிதாக ஒன்றைக் கற்றுக்கொண்டீர்கள் என்று நம்புகிறேன். உங்களுக்கு ஏதேனும் சந்தேகம் இருந்தால், கீழேயுள்ள கருத்துகளில் நீங்கள் கேட்கலாம் அல்லது விரிவான கலந்துரையாடலுக்கு எங்கள் மன்றங்களைப் பயன்படுத்தலாம்.