অপ অ্যাম্পের জন্য মৌলিক বিশ্লেষণ পদ্ধতি: ভার্চুয়াল ওপেন সার্কিট, ভার্চুয়াল শর্ট সার্কিট। অপরিচিত অপ অ্যাম্প অ্যাপ্লিকেশন সার্কিটের জন্য, এই মৌলিক বিশ্লেষণ পদ্ধতিটি ব্যবহার করুন।
অপ অ্যাম্পগুলি বহুল ব্যবহৃত ডিভাইস। উপযুক্ত ফিডব্যাক নেটওয়ার্কের সাথে সংযুক্ত থাকলে, এগুলিকে নির্ভুল এসি এবং ডিসি অ্যামপ্লিফায়ার, সক্রিয় ফিল্টার, অসিলেটর এবং ভোল্টেজ তুলনাকারী হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
- সক্রিয় ফিল্টারিংয়ে অপ অ্যাম্পের প্রয়োগ
উপরের চিত্রটি একটি সাধারণ সক্রিয় ফিল্টার সার্কিট (সারন-কাইল সার্কিট, এক ধরণের বাটারওয়ার্থ সার্কিট)। সক্রিয় ফিল্টারিংয়ের সুবিধা হল এটি কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি ক্ষয়ের চেয়ে বেশি সংকেত দ্রুত তৈরি করতে পারে এবং ফিল্টারিং বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য উচ্চ ক্যাপাসিট্যান্স এবং প্রতিরোধের প্রয়োজন হয় না।
এই সার্কিটের নকশার বিষয়গুলি হল: উপযুক্ত কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি পূরণের শর্তে, R233 এবং R230 এর প্রতিরোধের মান যথাসম্ভব সামঞ্জস্যপূর্ণ নির্বাচন করা উচিত এবং C50 এবং C201 এর ক্যাপাসিট্যান্স সামঞ্জস্যপূর্ণ হিসাবে নির্বাচন করা উচিত (যখন দুই-পর্যায়ের RC সার্কিটের প্রতিরোধ এবং ক্যাপাসিট্যান্স মান সমান হয়, তখন এটিকে Saron-Kayl সার্কিট বলা হয়), যাতে ফিল্টারিং কর্মক্ষমতা পূরণ করার সময় ডিভাইসের ধরণগুলিকে স্বাভাবিক করা যায়। এর মধ্যে, প্রতিরোধক R280 ইনপুটকে সাসপেন্ড হতে বাধা দেয়, যা অপ অ্যাম্পের অস্বাভাবিক আউটপুট সৃষ্টি করবে।
ফিল্টারিংয়ের জন্য তিনটি সর্বাধিক ব্যবহৃত দ্বিতীয়-ক্রম সক্রিয় লো-পাস ফিল্টার সার্কিট হল: বাটারওয়ার্থ, একঘেয়েভাবে হ্রাসকারী, সমতল এবং মসৃণ বক্ররেখা;
বাটারওয়ার্থ লো-পাস ফিল্টারিংয়ে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয় সারন-কাইল সার্কিট, যা সিমুলেটেড সার্কিট।
একটি ফিল্টারের জন্য, আপনাকে এর কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি জানতে হবে, অথবা আপনি ট্রান্সফার ফাংশন এবং ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া লিখতে পারেন।
যদি ফিল্টারটিতে একটি পরিবর্ধন ফাংশনও থাকে, তাহলে আপনাকে ফিল্টারটির লাভ জানতে হবে।
যখন দুই-পর্যায়ের আরসি সার্কিটের রেজিস্ট্যান্স এবং ক্যাপাসিট্যান্স মান সমান হয়, তখন তাকে সেরেঙ্কা সার্কিট বলা হয়। উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে আউটপুট ভোল্টেজ দ্রুত হ্রাস করার জন্য দ্বিতীয়-ক্রমের সক্রিয় সার্কিটে একটি নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া প্রবর্তন করা হয়।
দ্বিতীয়-ক্রম সক্রিয় লো-পাস ফিল্টার সার্কিটের পাসব্যান্ড লাভ হল 1+Rf/R1, যা প্রথম-ক্রম লো-পাস ফিল্টার সার্কিটের সমান;
লক্ষ্য করুন যে m এর একক হল ওহম এবং N এর একক হল u
তাই কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি গণনা করা হয়
চেবিশেভ, দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত, কিন্তু পাসব্যান্ডে ঢেউয়ের সাথে;
বেসেল (উপবৃত্তাকার), ফেজ শিফট ফ্রিকোয়েন্সির সমানুপাতিক, এবং গ্রুপ বিলম্ব মূলত ধ্রুবক।
2. ভোল্টেজ তুলনাকারীতে অপ অ্যাম্পের প্রয়োগ
এই সার্কিটটি আসলে একটি জিরো-ক্রসিং কম্প্যারেটর এবং একটি ডিপ এমপ্লিফায়ার সার্কিটের সংমিশ্রণ।
আউটপুটটি (1+R292/R273) দ্বারা প্রশস্ত করা হয়। প্রশস্তকরণ ফ্যাক্টর যত বেশি হবে, বর্গাকার তরঙ্গের উত্থিত প্রান্ত তত বেশি খাড়া হবে।
এই সার্কিটে একটি মূল উপাদান প্রতিরোধের মানও রয়েছে যার দিকে মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন, তা হল R275, যা বর্গ তরঙ্গের ক্রমবর্ধমান গতি নির্ধারণ করে।
৩. ধ্রুবক কারেন্ট সোর্স সার্কিটের নকশা
চিত্রে দেখানো হয়েছে, ধ্রুবক বর্তমান নীতি বিশ্লেষণ প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ:
U5B (উপরের চিত্রে নিচের অপ অ্যাম্প) একটি ভোল্টেজ ফলোয়ার, তাই V1=V4;
অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের ভার্চুয়াল সংক্ষিপ্ত নীতি অনুসারে, op amp U4A (উপরের চিত্রে উপরের op amp) এর জন্য: V3=V5;
উপরের সমীকরণগুলো একত্রিত করলে আমরা পাই:
যখন রেফারেন্স ভোল্টেজ Vref 1.8V এ স্থির করা হয়, তখন রোধ R30 হয় 3.6, এবং বর্তমান আউটপুট 0.5mA এ স্থির থাকে।
এই ধ্রুবক কারেন্ট সোর্স সার্কিটটি অন্যান্য কারেন্টের ধ্রুবক কারেন্ট সোর্স ডিজাইন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। মূল ধারণা হল: সমস্ত কারেন্টের জন্য সামঞ্জস্যপূর্ণ রোধ মান সহ উচ্চ-নির্ভুলতা রোধক ব্যবহার করা প্রয়োজন। আউটপুট কারেন্ট পেতে ইনপুট রেফারেন্স ভোল্টেজ (একটি বিশেষ রেফারেন্স ভোল্টেজ চিপ ব্যবহার করে) রোধ মান দ্বারা ভাগ করা হয়।
তবে, প্রকৃত ব্যবহারে, ধ্রুবক কারেন্ট সোর্স সার্কিটকে সুরক্ষিত করার জন্য, একটি ডায়োড এবং একটি রোধক সাধারণত আউটপুট প্রান্তে ধারাবাহিকভাবে সংযুক্ত থাকে। এর প্রথম সুবিধা হল ধ্রুবক কারেন্ট সোর্স সার্কিটে বহিরাগত হস্তক্ষেপ প্রবেশ করা থেকে বিরত রাখা, যার ফলে ধ্রুবক কারেন্ট সোর্স সার্কিটের ক্ষতি হয় এবং দ্বিতীয়ত, বাহ্যিক লোডকে শর্ট-সার্কিট হওয়া থেকে বিরত রাখা, যাতে ধ্রুবক কারেন্ট সোর্স সার্কিটের ক্ষতি না হয়।
৫. তাপীয় প্রতিরোধের পরিমাপ সার্কিট
উপরের চিত্রের সার্কিটটি একটি সাধারণ তাপীয় প্রতিরোধক/কাপল পরিমাপ সার্কিট। পরিমাপের ধারণা হল: লোডে একটি 1-10mA ধ্রুবক কারেন্ট উৎস যোগ করা হয়, যা লোডের উপর একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ তৈরি করবে এবং ভোল্টেজ সক্রিয়ভাবে ফিল্টার করা হবে। প্রক্রিয়াকরণের পরে, সংকেতটি সামঞ্জস্য করা হয় (সিগন্যাল পরিবর্ধন বা অ্যাটেন্যুয়েশন), এবং অবশেষে সংকেতটি ADC ইন্টারফেসে পাঠানো হয়।
এই সার্কিটটি ব্যবহার করার সময়, ইনপুট প্রান্তে সুরক্ষা প্রয়োগের দিকে মনোযোগ দিন। TVS সমান্তরালভাবে সংযুক্ত করা যেতে পারে, তবে পরিমাপের নির্ভুলতার উপর ক্যাপাসিটরের প্রভাবের দিকে মনোযোগ দিন। অবশ্যই, যদি কিছু কম খরচের ক্ষেত্রে, উপরের সার্কিট ডায়াগ্রামটি নিম্নলিখিত সার্কিটে সরলীকৃত করা যেতে পারে।
অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ার ব্যবহারের ক্ষেত্রে, ভোল্টেজ ফলোয়ার একটি সাধারণ প্রয়োগ। এই সার্কিটের সুবিধাগুলি হল: প্রথমত, এটি সিগন্যাল উৎসের উপর লোডের প্রভাব হ্রাস করে; দ্বিতীয়ত, এটি সিগন্যালের লোড বহন করার ক্ষমতা উন্নত করে।
৭. একক বিদ্যুৎ সরবরাহের প্রয়োগ
অপ অ্যাম্পের প্রকৃত ব্যবহারে, আমরা সাধারণত অপ অ্যাম্পের ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্য বজায় রাখার জন্য দ্বৈত পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করি। তবে, কখনও কখনও প্রকৃত ব্যবহারে, আমাদের কেবল একটি পাওয়ার সাপ্লাই থাকে এবং অপ অ্যাম্পের স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপও অর্জন করতে পারি।
প্রথমে, আমরা একটি VCC/2 ভোল্টেজ ডিভাইডার অর্জনের জন্য op amp ফলোয়ার সার্কিট ব্যবহার করি:
অবশ্যই, যদি প্রয়োজনীয়তা খুব বেশি না হয়, তাহলে আমরা +VCC/2 পেতে সরাসরি ভোল্টেজকে রেজিস্টার দিয়ে ভাগ করতে পারি, কিন্তু রেজিস্টার ভোল্টেজ বিভাগের বৈশিষ্ট্যের কারণে, এর গতিশীল প্রতিক্রিয়া গতি খুব ধীর হবে, তাই দয়া করে সতর্কতার সাথে এটি ব্যবহার করুন।
+VCC/2 পাওয়ার পর, আমরা সিগন্যাল অ্যামপ্লিফিকেশন ফাংশন অর্জনের জন্য একটি একক পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করতে পারি, যেমনটি নীচে দেখানো হয়েছে:
এই সার্কিটে, R66=R67//R68, এবং সিগন্যালের আউটপুট লাভ হল G=-R67/R68।
নিচের চিত্রে নির্দিষ্ট প্রয়োগটি দেখানো হয়েছে: op amp একটি একক +5V_AD দ্বারা চালিত হয়, এবং AD চিপের ভোল্টেজ 3.3V (রেফারেন্স ভোল্টেজ চিপ REF3033 দ্বারা প্রাপ্ত)। 3.3V কে রোধক দ্বারা ভাগ করা হয় এবং op amp দ্বারা অনুসরণ করা হয় 1.65V প্রাপ্ত করার জন্য, যা op amp এর ইন-ফেজ ইনপুট টার্মিনালে দেওয়া হয়।
