ইনপুট সংযোগ করার পদ্ধতি এবং আউটপুট কীভাবে কাজ করে, তার মধ্যে ইনভার্টিং এবং নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প সেটআপের মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য আপনি লক্ষ্য করবেন। আউটপুটের ফেজ, লাভ সূত্র এবং প্রতিটি সেটআপ যে ইনপুট ইম্পিডেন্স দেয় তার মধ্যেও পার্থক্য রয়েছে। ভালো ডিজাইন পছন্দ করার জন্য আপনার এই প্রধান পার্থক্যগুলি জানা উচিত। এই পার্থক্যগুলি আপনার সার্কিট কীভাবে কাজ করে এবং আপনার পিসিবি ডিজাইন কীভাবে পরিকল্পনা করে তা পরিবর্তন করবে। এই ইনভার্টিং বনাম নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প তুলনা আপনাকে আপনার প্রকল্পের জন্য সেরা সেটআপ বেছে নিতে সাহায্য করবে।
কী Takeaways
ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প ইনপুট সিগন্যালকে উল্টে দেয়, কিন্তু নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প এটিকে একইভাবে রাখে। যখন আপনি সিগন্যাল মিশ্রিত করতে চান তখন আপনার ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প ব্যবহার করা উচিত। নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প বাফারিংয়ের জন্য এবং যখন আপনার উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতার প্রয়োজন হয় তখন আরও ভালো। নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প সাধারণত কম শব্দ করে, তাই সংবেদনশীল কাজের জন্য এগুলি ভাল কাজ করে। সর্বদা লাভ সূত্রগুলি দেখুন। ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পগুলি গেইন = -R2/R1 ব্যবহার করে। নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পগুলি গেইন = 1 + (R2/R1) ব্যবহার করে। ভালো পিসিবি ডিজাইন খুবই গুরুত্বপূর্ণ। শব্দ কমাতে ট্রেস ছোট রাখুন এবং অ্যানালগ এবং ডিজিটাল যন্ত্রাংশ আলাদা রাখুন।
অপ-অ্যাম্প বেসিক
অপ-অ্যাম্প কী?
আপনি দেখুন ইলেকট্রনিক্সে অনেক অপ-অ্যাম্প। অপ-অ্যাম্প হলো একটি বিশেষ অ্যামপ্লিফায়ার। এটি ভোল্টেজ সিগন্যালকে আরও শক্তিশালী করে তোলে। আপনি এটি বিভিন্ন ধরণের সার্কিটে ব্যবহার করতে পারেন। এটি বিভিন্ন কাজ করতে পারে। অপ-অ্যাম্পের দুটি ইনপুট পিন থাকে। এর একটি আউটপুট পিনও থাকে। আপনি ইনপুটগুলিতে সিগন্যাল স্থাপন করেন। অপ-অ্যাম্প আপনাকে আরও শক্তিশালী আউটপুট সিগন্যাল দেয়।
মূল ধারণা হল একটি অপ-অ্যাম্প ফিডব্যাক ব্যবহার করে। ফিডব্যাক মানে কিছু আউটপুট ইনপুটে ফিরে যায়। এটি অপ-অ্যাম্পকে স্থিতিশীল এবং সঠিক রাখে। বেশিরভাগ সময়, আপনি নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করেন। নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া আউটপুটকে খুব বড় বা বন্য হতে বাধা দেয়। ভার্চুয়াল শর্ট নামে আরেকটি নিয়ম আছে। এর অর্থ হল উভয় ইনপুট পিনের ভোল্টেজ প্রায় একই। অপ-অ্যাম্প আপনার সিগন্যাল উৎস থেকে কারেন্ট নেয় না। এই বিষয়গুলির কারণে, আপনি গণিতের কাজের জন্য একটি অপ-অ্যাম্প ব্যবহার করতে পারেন। এটি সিগন্যাল যোগ, বিয়োগ, সংহত এবং পার্থক্য করতে পারে।
মূল বৈশিষ্ট্য
যখন আপনি একটি অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ার নির্বাচন করেন, তখন এটির দিকে তাকান প্রধান বৈশিষ্ট্য। এই বৈশিষ্ট্যগুলি আপনার সার্কিট কীভাবে কাজ করে তা নির্ধারণ করে। এখানে একটি অপ-অ্যাম্পের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির একটি টেবিল রয়েছে:
চরিত্রগত | আদর্শ মান | প্রকৃত মূল্য পরিসীমা | সার্কিট পারফরম্যান্সের উপর প্রভাব |
|---|---|---|---|
ওপেন লুপ গেইন (অ্যাভো) | ∞ | 20,000 200,000 থেকে | ইনপুট সিগন্যালকে আরও বড় করে তোলে। আরও লাভ সাহায্য করতে পারে কিন্তু সমস্যা তৈরি করতে পারে। |
ইনপুট প্রতিবন্ধকতা (জিন) | ∞ | কয়েক পিকোঅ্যাম্প থেকে কয়েক মিলিঅ্যাম্প পর্যন্ত | উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা লোডিং বন্ধ করে। এটি সিগন্যালগুলিকে সঠিক রাখতে সাহায্য করে। |
আউটপুট প্রতিবন্ধকতা (Vout) | 0 | 100Ω থেকে 20kΩ | কম আউটপুট ইম্পিডেন্স লোডে আরও বেশি কারেন্ট যেতে দেয়। এটি ভোল্টেজ কমতে বাধা দেয়। |
ব্যান্ডউইথ (BW) | ∞ | গেইন-ব্যান্ডউইথ পণ্য দ্বারা সীমাবদ্ধ | প্রশস্ত ব্যান্ডউইথ অপ-অ্যাম্পকে অনেক ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করতে দেয়। এটি এসি সিগন্যালের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। |
অফসেট ভোল্টেজ (ভিন) | 0 | কিছু আউটপুট অফসেট ভোল্টেজ | ছোট অফসেট ভোল্টেজ নির্ভুলতার জন্য ভালো। এটি আউটপুট সঠিক রাখতে সাহায্য করে। |
টিপস: অপ-অ্যাম্প ব্যবহার করার আগে সর্বদা ডেটাশিটে এই মানগুলি পরীক্ষা করে নিন। সঠিক অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ার নির্বাচন করলে আপনার সার্কিটটি সর্বোত্তমভাবে কাজ করতে সাহায্য করবে।
ইনভার্টিং বনাম নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প তুলনা
ইনপুট এবং আউটপুট
যখন তুমি ইনভার্টিং এবং নন-ইনভার্টিং এর তুলনা করো অপ-অ্যাম্প, আপনি দেখতে পাবেন যে তারা ভিন্নভাবে সংযোগ করে। একটি ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পের জন্য, সিগন্যালটি নেতিবাচক ইনপুটে যায়। পজিটিভ ইনপুট সাধারণত গ্রাউন্ডের সাথে সংযুক্ত থাকে। ইনপুটের তুলনায় আউটপুটটি উল্টে বেরিয়ে আসে। একটি নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পের জন্য, সিগন্যালটি ইতিবাচক ইনপুটে যায়। নেগেটিভ ইনপুটটি একটি ফিডব্যাক নেটওয়ার্ক বা ভোল্টেজ ডিভাইডারের সাথে সংযুক্ত থাকে। আউটপুট ইনপুটের সাথে মিলে যায় এবং উল্টে যায় না।
সিগন্যাল বিপরীত করতে আপনি একটি ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প ব্যবহার করেন। আউটপুট ইনপুট পর্যায়ের মতো একই রাখতে চাইলে আপনি একটি নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প ব্যবহার করেন। এই দুটি ধরণের তুলনা করার প্রথম ধাপ হল ইনপুট এবং আউটপুট সংযোগ কীভাবে হয় তা পরীক্ষা করা।
পর্যায় এবং লাভ
আউটপুটের ফেজ খুবই গুরুত্বপূর্ণ। একটি ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পে, ইনপুট সহ ফেজের বাইরে আউটপুট ১৮০ ডিগ্রি থাকে। ইনপুট উপরে গেলে আউটপুট নিচে নেমে যায়। একটি নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পে, আউটপুট ইনপুটের সাথে ফেজে থাকে। ইনপুট উপরে গেলে আউটপুটও উপরে উঠে যায়।
প্রতিটি ধরণের জন্য লাভের সূত্রগুলি আপনার জানা উচিত। লাভ আপনাকে বলে যে অপ-অ্যাম্প আপনার সিগন্যালকে কতটা বড় করে। এখানে একটি টেবিল রয়েছে যা উভয়ের জন্য লাভের সূত্রগুলি দেখায়:
কনফিগারেশন | লাভ সূত্র |
|---|---|
ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ার | লাভ = -R2/R1 |
নন-ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ার | লাভ = ১ + (R2/R1) |
ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প একটি নেতিবাচক লাভ দেয়। নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প একটি ধনাত্মক লাভ দেয় যা সর্বদা কমপক্ষে একটি। উভয়ই উচ্চ লাভ দিতে পারে, তবে রোধ সেটআপ ফলাফল পরিবর্তন করে।
প্রতিবন্ধকতা এবং CMRR
ইম্পিডেন্স আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য। একটি ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পে, ইনপুট ইম্পিডেন্স ইনপুটের রেজিস্টার থেকে আসে। এই মান সাধারণত খুব বেশি হয় না। একটি নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পে, ইনপুট ইম্পিডেন্স অনেক বেশি। এটি প্রায় অসীম কারণ এটি অপ-অ্যাম্পের উপর নির্ভর করে। উচ্চ ইনপুট ইম্পিডেন্স ভালো কারণ এটি সিগন্যাল সোর্স লোড করে না।
CMRR মানে হল কমন-মোড রিজেকশন রেশিও। এটি দেখায় যে অপ-অ্যাম্প উভয় ইনপুটে একই রকম সিগন্যাল কতটা ভালোভাবে উপেক্ষা করে। উভয় ধরণেরই উচ্চ CMRR থাকতে পারে, তবে নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প প্রায়শই বাস্তব সার্কিটে আরও ভালো কাজ করে। এটি আপনাকে আরও পরিষ্কার সিগন্যাল পেতে সাহায্য করে, বিশেষ করে যখন আপনার উচ্চ লাভের প্রয়োজন হয়।
শব্দ এবং ভোল্টেজ অনুসারী
শব্দ সংকেতগুলিকে বিশৃঙ্খল করে তুলতে পারে। ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পগুলি আরও বেশি শব্দ তুলে নেয়। এটি ঘটে কারণ ইনপুট কারেন্ট প্রতিরোধকের মধ্য দিয়ে যায় এবং অতিরিক্ত শব্দ যোগ করে। নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পগুলিতে সাধারণত কম শব্দ থাকে। প্রতিক্রিয়া সেটআপ শব্দ কম রাখতে সাহায্য করে, বিশেষ করে কম লাভের সাথে।
এখানে একটি টেবিল রয়েছে যা শব্দের পারফরম্যান্সের তুলনা করে:
কনফিগারেশন | নয়েজ পারফরম্যান্স |
|---|---|
নন-ইনভার্টিং | প্রতিক্রিয়ার কারণে সাধারণত শব্দ কম থাকে। |
উল্টানো | প্রতিরোধকের মাধ্যমে ইনপুট কারেন্ট থেকে বেশি শব্দ গ্রহণ করে। |
নয়েজ গেইন | ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ারের তুলনায় নন-ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ারের কম ক্লোজড-লুপ গেইনে কম শব্দ বৃদ্ধি হতে পারে। |
একটি নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প ভোল্টেজ ফলোয়ার হিসেবে কাজ করতে পারে। এর অর্থ হল আউটপুট ইনপুটটি হুবহু কপি করে। সিগন্যালের মান নষ্ট না করেই সার্কিটের বিভিন্ন অংশ সংযোগ করতে আপনি একটি ভোল্টেজ ফলোয়ার ব্যবহার করেন। এখানে কিছু জিনিস দেওয়া হল যা একজন ভোল্টেজ ফলোয়ার করে:
একটি সার্কিটের অংশগুলিকে আলাদা রাখে।
সিগন্যালের মান বজায় রাখে এবং প্রতিবন্ধকতার সাথে মেলে।
এর ভোল্টেজ গেইন ১, তাই আউটপুট ইনপুটের সাথে মিলে যায়।
সার্কিট পর্যায়ের মধ্যে সিগন্যালের মান রক্ষা করে।
উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতার অর্থ হল এটি খুব কম কারেন্ট টানে।
কম আউটপুট প্রতিবন্ধকতা এটিকে অন্যান্য সার্কিট পর্যায়গুলিকে ভালভাবে চালাতে দেয়।
একটি ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প ভোল্টেজ ফলোয়ার হতে পারে না। শুধুমাত্র নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প এই কাজটি করতে পারে।
অ্যাপ্লিকেশন সংক্ষিপ্ত বিবরণ
অনেক প্রজেক্টে আপনি উভয় ধরণের ব্যবহার করেন। ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প সিগন্যাল মিক্সিং বা অ্যাক্টিভ ফিল্টার তৈরির জন্য ভালো কাজ করে। নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প উচ্চ ইনপুট ইম্পিডেন্স বা সিগন্যাল বাফার করার জন্য ভালো। এখানে একটি টেবিল দেওয়া হল যা দেখায় প্রতিটি ধরণের জন্য সাধারণ ব্যবহার:
দরখাস্তের প্রকার | বিবরণ |
|---|---|
অডিও পরিবর্ধক | ডিভাইসগুলিতে আরও ভালো শব্দের জন্য অডিও সিগন্যালগুলিকে আরও জোরে করে তোলে। |
সামিং অ্যামপ্লিফায়ার | একটি আউটপুটে অনেক ইনপুট সিগন্যাল একত্রিত করে। |
অ্যাক্টিভ ফিল্টার | সিগন্যালে নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি ফিল্টার করে। |
ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার | যন্ত্রগুলিতে সংকেত পরিমাপের জন্য উচ্চ নির্ভুলতা এবং স্থিতিশীলতা প্রদান করে। |
ইলেকট্রনিক্সের সর্বত্রই আপনি এই অপ-অ্যাম্প ধরণের দেখতে পাবেন। আপনার সার্কিটের চাহিদার উপর ভিত্তি করে আপনি সঠিকটি বেছে নিতে পারেন। আপনি যদি উচ্চ লাভ চান, তাহলে আপনি যে কোনও ধরণের ব্যবহার করতে পারেন, তবে আপনাকে ফেজ, ইম্পিডেন্স এবং নয়েজ পরীক্ষা করতে হবে। ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প মিক্সিং এবং ফিল্টারিংয়ের জন্য দুর্দান্ত। নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প বাফারিং এবং উচ্চ ইনপুট ইম্পিডেন্সের জন্য সেরা।
দ্রুত রেফারেন্স সারণী
ইনভার্টিং এবং নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পের তুলনা করার জন্য এখানে একটি সারসংক্ষেপ সারণী রয়েছে:
বৈশিষ্ট্য | অপ-অ্যাম্প উল্টানো | নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প |
|---|---|---|
ইনপুট সংযোগ | নেতিবাচক ইনপুট | ইতিবাচক ইনপুট |
আউটপুট ফেজ | ১৮০° ফেজের বাইরে (উল্টানো) | পর্যায়ক্রমে (অ-উল্টানো) |
লাভ সূত্র | লাভ = -R2/R1 | লাভ = ১ + (R2/R1) |
ইনপুট | ইনপুট রোধ দ্বারা সেট করা | খুব উঁচু (প্রায় অসীম) |
সিএমআরআর | উচ্চ | বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই বেশি |
গোলমাল | শব্দ হওয়ার সম্ভাবনা বেশি | কম শব্দ |
ভোল্টেজ ফলোয়ার | সম্ভব না | সম্ভব |
অ্যাপ্লিকেশন | মিশ্রণ, ফিল্টারিং, সারসংক্ষেপ | বাফারিং, উচ্চ ইনপুট Z, অডিও |
এখন আপনি ইনভার্টিং এবং নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পের মধ্যে প্রধান পার্থক্যগুলি জানেন। এটি আপনাকে আপনার প্রকল্পের জন্য সঠিকটি বেছে নিতে সাহায্য করবে, আপনার উচ্চ লাভ, কম শব্দ, অথবা বিশেষ ইনপুট এবং আউটপুট বৈশিষ্ট্যের প্রয়োজন হোক না কেন।
অপ-অ্যাম্প ইনভার্টিং এমপ্লিফায়ার
কিভাবে এটা কাজ করে
সিগন্যাল উল্টাতে গেলে আপনি একটি ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ার ব্যবহার করেন। ইনপুট সিগন্যালটি একটি রেজিস্টারের মধ্য দিয়ে নেগেটিভ ইনপুটে যায়। পজিটিভ ইনপুটটি গ্রাউন্ডের সাথে সংযুক্ত হয়। একটি ফিডব্যাক রেজিস্টার আউটপুটকে নেগেটিভ ইনপুটের সাথে সংযুক্ত করে। এই সার্কিটে সিগন্যালটি কীভাবে চলাচল করে তা এখানে দেওয়া হল:
ইনপুট সিগন্যালটি একটি রেজিস্টার ব্যবহার করে ইনভার্টিং ইনপুটে যায়।
প্রতিক্রিয়া প্রতিরোধক আউটপুটকে ইনভার্টিং ইনপুটের সাথে সংযুক্ত করে। এটি একটি নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া লুপ তৈরি করে।
ইনভার্টিং টার্মিনালে কারেন্ট ওহমের সূত্র অনুসরণ করে।
ভার্চুয়াল শর্টের কারণে এই কারেন্ট ফিডব্যাক রেজিস্টারের মধ্য দিয়েও চলাচল করে।
আউটপুট ভোল্টেজ এই সূত্র ব্যবহার করে: Vout = -Vin × (Rf / Rin)। এটি লাভ এবং ফেজ ফ্লিপ দেখায়।
প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য
ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ার সম্পর্কে কিছু গুরুত্বপূর্ণ বিষয় রয়েছে:
লাভটি -Rf/Rin সূত্র ব্যবহার করে। আপনি রোধের মান বাছাই করে সংকেত কতটা বৃদ্ধি পাবে তা নির্ধারণ করতে পারেন।
ইনপুট এবং আউটপুট প্রতিবন্ধকতা সার্কিট কীভাবে কাজ করে তা পরিবর্তন করে।
শব্দ আপনার সংকেতকে কম স্পষ্ট করে তুলতে পারে।
ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ার নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করে। এটি আউটপুটকে স্থিতিশীল এবং উল্টে রাখে।
যদি অপ-অ্যাম্প ব্যান্ডউইথ খুব ছোট হয়, তাহলে সার্কিটটি অস্থির হয়ে উঠতে পারে। আপনি ফ্রিকোয়েন্সি ক্ষতিপূরণ দিয়ে এটি ঠিক করতে পারেন।
খুঁটিনাটি
ইনভার্টিং অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের সুবিধা | ইনভার্টিং অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের অসুবিধা |
|---|---|
নন-ইনভার্টিং এর চেয়ে বেশি স্থিতিশীল | নন-ইনভার্টিং এর চেয়ে বেশি শব্দ শোষণ করে |
প্রতিরোধক নির্বাচন করে উচ্চ লাভ সম্ভব | আরও জটিল নকশা প্রয়োজন |
ভার্চুয়াল গ্রাউন্ড হিসেবে কাজ করে, ডিজাইনকে সহজ করে তোলে | ইনপুট অফসেট ভোল্টেজের প্রতি সংবেদনশীল |
আউটপুট ফেজটি উল্টে দিতে পারে | সাধারণ মোড ইনপুট পরিসর সীমিত করে |
উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা এবং কম আউটপুট প্রতিবন্ধকতা | কিছু সার্কিটে ফেজ ফ্লিপ সমস্যা হতে পারে |
অ্যাপ্লিকেশন
আপনি দেখুন অনেক জায়গায় উল্টানো অ্যামপ্লিফায়ার। এগুলি অডিও গিয়ার, কন্ট্রোল সিস্টেম এবং চিকিৎসা সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত হয়। ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ার সিগন্যাল মিশ্রিত করার জন্য, ফিল্টার তৈরি করার জন্য এবং সিগন্যাল একসাথে যুক্ত করার জন্য ভাল। যখন আপনার ফেজ নিয়ন্ত্রণ বা সিগন্যাল মিশ্রিত করার প্রয়োজন হয় তখন আপনি এই সার্কিটটি ব্যবহার করেন।
পিসিবি ডিজাইন টিপস
যখন আপনি একটি ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ারের জন্য একটি PCB তৈরি করবেন, তখন ট্রেসগুলি ছোট রাখুন। এটি শব্দ কমাতে সাহায্য করে। অপ-অ্যাম্প পিনের কাছাকাছি রেজিস্টার রাখুন। আরও ভালো স্থিতিশীলতার জন্য একটি শক্ত গ্রাউন্ড প্লেন ব্যবহার করুন। অবাঞ্ছিত প্রতিক্রিয়া বন্ধ করতে ইনপুট এবং আউটপুট পাথগুলিকে আলাদা রাখুন। যত্নশীল লেআউট আপনাকে আপনার ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ারের সেরা ফলাফল দেবে।
অপ-অ্যাম্প নন-ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ার
কিভাবে এটা কাজ করে
আপনি a ব্যবহার করুন নন-ইনভার্টিং পরিবর্ধক যখন আপনি চান আউটপুট ইনপুট ফেজের সাথে মিলে যাক। ইনপুট সিগন্যালটি পজিটিভ টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত হয়। নেগেটিভ টার্মিনালটি দুটি রেজিস্টার দিয়ে তৈরি একটি ভোল্টেজ ডিভাইডারের সাথে সংযুক্ত হয়। এই ফিডব্যাক পাথটি লাভ নির্ধারণ করে। আউটপুট ইনপুটটি অনুলিপি করে, তাই কোনও ফেজ ফ্লিপ হয় না। যখন আপনার সিগন্যালের দিক একই রাখার প্রয়োজন হয় তখন নন-ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ার ব্যবহার করা হয়।
প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য
এই টেবিলে আপনি দেখতে পাবেন কিভাবে ইনভার্টিং এবং নন-ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ারগুলি আলাদা:
পার্থক্যের ভিত্তি | ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ার | নন-ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ার |
|---|---|---|
ইনপুট এবং আউটপুট সিগন্যালের মধ্যে ফেজ পার্থক্য | ১৮০° পর্যায় থেকে বেরিয়ে | পর্যায়ে (0°) |
ইনপুট টার্মিনাল কনফিগারেশন | নেতিবাচক টার্মিনালে ইনপুট | পজিটিভ টার্মিনালে ইনপুট |
প্রতিক্রিয়া কনফিগারেশন | ইনপুট হিসাবে একই টার্মিনালে প্রতিক্রিয়া | বিভিন্ন টার্মিনালে প্রতিক্রিয়া |
অভিব্যক্তি অর্জন করুন | $$A_v = -ফ্র্যাক{R_2}{R_1}$$ | $$A_v = ১ + ফ্র্যাক{R_2}{R_1}$$ |
পোলারিটি অর্জন করুন | নেতিবাচক | ধনাত্মক |
ইনপুট | R1 এর সমান | অতিমাত্রায় |
অ্যাপ্লিকেশন | ট্রান্স-রেজিস্ট্যান্স অ্যামপ্লিফায়ার, ইন্টিগ্রেটর সার্কিট | উচ্চ ইনপুট ইম্পিডেন্স সার্কিট, ভোল্টেজ ফলোয়ার |
খুঁটিনাটি
নন-ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ারগুলির কিছু ভালো দিক আছে। কিছু অসুবিধাও আছে। এখানে একটি টেবিল দেওয়া হল যা এইগুলি দেখায়:
ভালো দিক | মন্দ দিক |
|---|---|
উচ্চ ইনপুট প্রতিরোধ ক্ষমতা | প্রতিক্রিয়া সেটআপের কারণে ডিজাইন করা একটু কঠিন |
মূল সংকেত পর্যায় বজায় রাখে | |
সংবেদনশীল সংকেত এবং বাফারের জন্য আদর্শ |
অ্যাপ্লিকেশন
নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প ব্যবহার করা হয় সেন্সর সার্কিট এবং অডিও বাফার। এগুলি ভোল্টেজ ফলোয়ার হিসেবেও ব্যবহৃত হয়। এই সার্কিটগুলির উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা প্রয়োজন এবং কোনও ফেজ পরিবর্তনের প্রয়োজন হয় না। পরিমাপ সরঞ্জাম এবং সিগন্যাল কন্ডিশনিং সিস্টেমে আপনি নন-ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ার খুঁজে পান। এগুলি দুর্বল সংকেতগুলিকে সুরক্ষিত করতে এবং বিভিন্ন সার্কিট স্টেজগুলিকে সংযুক্ত করতে সহায়তা করে।
পিসিবি ডিজাইন টিপস
টিপস: ভালো পিসিবি ডিজাইন আপনার নন-ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ারকে ভালোভাবে কাজ করতে এবং স্থিতিশীল রাখতে সাহায্য করে।
শব্দ কমাতে অপ-অ্যাম্প সাপ্লাই পিনের কাছে একটি বাইপাস ক্যাপাসিটর রাখুন।
আউটপুট এবং ইনপুট পিনের মধ্যে ওপেন লুপ গেইন পরীক্ষা করুন, কারণ এটি আপনার গেইন সীমিত করে।
উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন পরিবর্ধক ডিজাইনে তাপ দূর করার উপায়গুলি ব্যবহার করুন।
ডিজিটাল সার্কিট থেকে শব্দ বন্ধ করতে অ্যানালগ এবং ডিজিটাল যন্ত্রাংশ আলাদা রাখুন।
সঠিক Op-Amp কনফিগারেশন নির্বাচন করা
ডিজাইন ফ্যাক্টর
অপ-অ্যাম্প সেটআপ বেছে নেওয়ার আগে আপনার কয়েকটি বিষয় নিয়ে ভাবা উচিত। ইনপুট ইম্পিডেন্স এবং গেইন খুবই গুরুত্বপূর্ণ। ইনভার্টিং সেটআপ ফিডব্যাক এবং ইনপুট রেজিস্টার ব্যবহার করে গেইন দেয়। নন-ইনভার্টিং সেটআপ একটু বেশি গেইন দেয় কারণ সূত্রটি একটি যোগ করে। আপনার রেজিস্টারের মান পরীক্ষা না করলে এটি সমস্যার সৃষ্টি করতে পারে। আপনাকে নিশ্চিত করতে হবে যে গেইন আপনার পছন্দের সাথে খাপ খায়। নয়েজ এবং ফেজও গুরুত্বপূর্ণ। ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প সিগন্যাল ফেজকে উল্টে দেয়। নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প ফেজকে একই রাখে। প্রতিটি সেটআপ কীভাবে আপনার সিগন্যাল এবং স্থিতিশীলতা পরিবর্তন করে তা ভেবে দেখুন। ভালো পছন্দগুলি আপনার অপ-অ্যাম্পকে ভালোভাবে কাজ করতে সাহায্য করে।
টিপস: সর্বদা ইনপুট ইম্পিডেন্সের দিকে নজর রাখুন। নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পের ইনপুট ইম্পিডেন্স অনেক বেশি। এটি দুর্বল সিগন্যালগুলিকে নিরাপদ রাখতে সাহায্য করে।
আবেদনের সিদ্ধান্ত
বিভিন্ন কাজের জন্য বিভিন্ন অপ-অ্যাম্প সেটআপ সবচেয়ে ভালো কাজ করে। নিচের টেবিলে দেখানো হয়েছে কোন সেটআপ প্রতিটি ব্যবহারের জন্য ভালো:
অপ-অ্যাম্প কনফিগারেশন | মুখ্য সুবিধা | অ্যাপ্লিকেশন |
|---|---|---|
ডিফারেনশিয়াল এমপ্লিফায়ার | ভোল্টেজের পার্থক্য আরও বড় করে, শব্দ বন্ধ করে | সেন্সর পরিমাপ, যন্ত্র, উচ্চ-নির্ভুলতা অ্যানালগ সার্কিট |
ভোল্টেজ ফলোয়ার | উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা, কম আউটপুট প্রতিবন্ধকতা | সেন্সর ইন্টারফেসিং, ডেটা অর্জন সিস্টেম, স্টেজ আইসোলেশন |
যখন সিগন্যাল মিশ্রিত করতে বা ফিল্টার তৈরি করতে হবে তখন ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প বেছে নিন। বাফারিং এবং সিগন্যাল নিরাপদ রাখার জন্য নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প ব্যবহার করুন। সেরা ফলাফলের জন্য আপনার প্রকল্পের সাথে সেটআপটি মিলিয়ে নিন।
পিসিবি ইমপ্যাক্ট
তোমার অপ-অ্যাম্প পছন্দ তোমার কাজের ধরণ পরিবর্তন করে তোমার পিসিবি ডিজাইন করো। ইনভার্টিং সেটআপের জন্য শব্দ কম রাখার জন্য সাবধানতার সাথে লেআউট করা প্রয়োজন। অপ-অ্যাম্প পিনের কাছাকাছি রেজিস্টার রাখুন। ট্রেস ছোট রাখুন। নন-ইনভার্টিং সেটআপ আপনাকে লম্বা ট্রেস ব্যবহার করতে দেয় কারণ এতে উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা রয়েছে। হস্তক্ষেপ বন্ধ করতে অ্যানালগ এবং ডিজিটাল যন্ত্রাংশ আলাদা রাখুন। ভালো পিসিবি ডিজাইন আপনার অপ-অ্যাম্পকে ভালোভাবে কাজ করতে সাহায্য করে এবং নির্মাণকে সহজ করে তোলে। আপনার বেছে নেওয়া অপ-অ্যাম্প সেটআপের উপর ভিত্তি করে সর্বদা আপনার লেআউট পরিকল্পনা করুন।
ডিজাইন টুল এবং সেরা অনুশীলন
পিসিবি ডিজাইন টুলস
তোমার দরকার তৈরির জন্য ভালো সরঞ্জাম একটি শক্তিশালী অপ-অ্যাম্প সার্কিট। অ্যালটিয়াম ডিজাইনারের অনেক সহায়ক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এটি বড়, বহু-স্তরযুক্ত পিসিবি প্রকল্পের জন্য ভালো কাজ করে। ক্যাডেন্স অ্যালেগ্রো দ্রুত এবং আরএফ ডিজাইনে সাহায্য করে। এটি আপনার সিগন্যালগুলি ভাল কিনা তা পরীক্ষা করে। LTspice আপনাকে আপনার অপ-অ্যাম্প সার্কিট তৈরি করার আগে এটি পরীক্ষা করতে দেয়। এই সরঞ্জামগুলি আপনাকে সমস্যাগুলি তাড়াতাড়ি খুঁজে পেতে এবং আপনার নকশা ঠিক করতে সহায়তা করে। প্রো পিসিবি সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে সময় সাশ্রয় হয় এবং ভুল এড়াতে সহায়তা করে।
সার্কিট অপ্টিমাইজেশান
আপনি সহজ ধাপগুলি অনুসরণ করে আপনার অপ-অ্যাম্প সার্কিটকে আরও ভালো করতে পারেন:
অ্যানালগ সিগন্যাল ছাড়া অন্য স্তরে ঘড়ির সিগন্যাল রাখুন। এটি আপনার অপ-অ্যাম্প থেকে শব্দ দূরে রাখে।
ডিজিটাল শব্দ অ্যানালগ যন্ত্রাংশে পৌঁছানো বন্ধ করতে স্টার গ্রাউন্ডিং ব্যবহার করুন।
শব্দ বন্ধ করার জন্য অ্যানালগ ইনপুটগুলির জন্য ডিফারেনশিয়াল সিগন্যালিং চেষ্টা করুন।
সঠিক অংশগুলি বেছে নিন। SMD অতিরিক্ত ইন্ডাক্ট্যান্স এবং ক্যাপাসিট্যান্স কমাতে সাহায্য করে।
সিগন্যাল পরিষ্কার রাখতে মাইক্রোস্ট্রিপ বা স্ট্রিপলাইন লেআউট ব্যবহার করুন।
আপনার নকশা গরম হয়ে গেলে হিট সিঙ্ক বা থার্মাল পাথ যোগ করুন।
আপনার নকশা স্থিতিশীল কিনা তা নিশ্চিত করুন। দোলনের জন্য ইনপুট এবং আউটপুট পাথ পরীক্ষা করুন।
রুট পাওয়ার ভালোভাবে ট্রেস করে যাতে আপনার অপ-অ্যাম্প পরিষ্কার ভোল্টেজ পায়।
হস্তক্ষেপ কমাতে অ্যানালগ এবং ডিজিটাল যন্ত্রাংশ আলাদা রাখুন।
প্রত্যাবর্তন স্রোতের নিরাপদ পথের জন্য একটি শক্ত স্থল সমতল ব্যবহার করুন।
টিপস: সাবধানতার সাথে নকশা পছন্দ আপনার অপ-অ্যাম্প সার্কিটকে শান্ত রাখতে এবং ভালোভাবে কাজ করতে সাহায্য করে।
সমাবেশ সহযোগিতা
আপনার পিসিবি অ্যাসেম্বলি টিমের সাথে কাজ করলে আপনি সবচেয়ে ভালো ফলাফল পাবেন। ডিজাইন এবং অ্যাসেম্বলির সময় ভালোভাবে কথা বলা আপনাকে ভুল এড়াতে সাহায্য করবে। আপনি যদি আপনার ডিজাইন ফাইলগুলি আগে ভাগ করে নেন, তাহলে অ্যাসেম্বলি টিম ফুটপ্রিন্টের অমিলের মতো সমস্যাগুলি পরীক্ষা করতে পারবে। এই টিমওয়ার্ক সোল্ডারিং সমস্যা এবং বিলম্ব হওয়ার আগেই তা বন্ধ করতে পারে। যখন আপনি ফ্যাব্রিকেটর এবং অ্যাসেম্বলারদের সাথে কথা বলেন, তখন আপনি নিশ্চিত করেন যে আপনার ডিজাইনটি সুরক্ষা এবং মানের চাহিদা পূরণ করে। একসাথে কাজ করা আপনাকে একটি নির্ভরযোগ্য অপ-অ্যাম্প সার্কিট তৈরি করতে সাহায্য করে যা আপনার লক্ষ্যের সাথে খাপ খায়।
আপনি ইনভার্টিং এবং নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পের মধ্যে প্রধান পার্থক্যগুলি শিখেছেন। নীচের টেবিলে দেখানো হয়েছে যে প্রতিটি প্রকার কীভাবে ফেজ, ইনপুট এবং কী জন্য ব্যবহৃত হয়:
বৈশিষ্ট্য | অপ-অ্যাম্প উল্টানো | নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প |
|---|---|---|
ফেজ শিফট | ০-ডিগ্রি ফেজ শিফট | ০-ডিগ্রি ফেজ শিফট |
ইনপুট কনফিগারেশন | ইনভার্টিং ইনপুটের সংকেত | নন-ইনভার্টিং ইনপুটের সংকেত |
ইনপুট | নিম্ন ইনপুট প্রতিবন্ধকতা | উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা |
অ্যাপ্লিকেশন | উল্টানো, পরিবর্ধকগুলির সারসংক্ষেপ | ভোল্টেজ ফলোয়ার, বাফার |
তোমার সার্কিট কী করবে তা ভেবে দেখো। তোমার কি সিগন্যাল বড় করতে হবে, পরিবর্তন করতে হবে, নাকি আগের মতোই রাখতে হবে? তোমার কতটা লাভ দরকার তা বের করো। সেটআপ বেছে নেওয়ার আগে তোমার সার্কিটের কী কী প্রয়োজন তা পরীক্ষা করে দেখো। ভালো পিসিবি ডিজাইন টুল ব্যবহার করো। অনুসরণ করো পেতে স্মার্ট পদক্ষেপ সেরা ফলাফল।
FAQ
ইনভার্টিং এবং নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পের মধ্যে প্রধান পার্থক্য কী?
ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পের জন্য, আপনাকে ইনপুট সিগন্যালটি নেতিবাচক টার্মিনালে রাখতে হবে। নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পের জন্য, আপনাকে ইনপুট সিগন্যালের জন্য পজিটিভ টার্মিনাল ব্যবহার করতে হবে। ইনভার্টিং টাইপ আউটপুট ফেজকে ফ্লিপ করে। নন-ইনভার্টিং টাইপ আউটপুট ফেজকে ইনপুটের মতোই রাখে।
কখন আপনার ভোল্টেজ ফলোয়ার ব্যবহার করা উচিত?
সিগন্যাল বাফার করার সময় ভোল্টেজ ফলোয়ার ব্যবহার করুন। এই সেটআপটি উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা এবং কম আউটপুট প্রতিবন্ধকতা দেয়। এটি দুর্বল সংকেতগুলিকে সুরক্ষিত রাখতে সাহায্য করে। এটি সিগন্যালের শক্তি না হারিয়ে বিভিন্ন সার্কিট পর্যায়গুলিকেও সংযুক্ত করে।
কম শব্দযুক্ত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য কোন কনফিগারেশনটি ভালো?
নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প আপনাকে কম শব্দ দেয়। এই সেটআপের ফিডব্যাক নেটওয়ার্ক শব্দ কম রাখতে সাহায্য করে। সংবেদনশীল সংকেতের জন্য, নন-ইনভার্টিং কনফিগারেশনটি বেছে নিন।
টিপ: আপনার পিসিবি ট্রেস ছোট করুন। এটি আরও বেশি শব্দ কমাতে সাহায্য করে।
প্রতিটি কনফিগারেশনের জন্য আপনি কীভাবে লাভ গণনা করবেন?
এখানে একটি দ্রুত রেফারেন্স টেবিল রয়েছে:
কনফিগারেশন | লাভ সূত্র |
|---|---|
অপ-অ্যাম্প উল্টানো | লাভ = -R2 / R1 |
নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্প | লাভ = ১ + (R2 / R1) |
লাভ নির্ধারণের জন্য আপনি রোধের মান নির্বাচন করুন।
