এমপ্লিফায়ার ইনভার্ট করার জন্য রোধকারী মানগুলি নির্বাচন করা এবং কেন?


22

ইনভার্টারিং

এখানে লাভটি হ'ল এ = -আর এফ / রিন। তবে, আমি বলি যে আমি 10 ভি / ভি উপার্জন করতে চাই। আপনি কোন প্রতিরোধকের মান পছন্দ করবেন এবং কেন?

আমি জানি যে এই প্রতিরোধকের জন্য আপনার অসংখ্য সংখ্যক সমন্বয় থাকতে পারে তবে কেন কেউ কেন নির্দিষ্ট মান ব্যবহার করবে। অর্থাত্ আর এফ = 100মোহম, আর ইন = 10 মওহম 10 ভি / ভি লাভ দেয় তবে আর এফ = 10 ওহম এবং আর 1 ইন ওহাম 10 ভি / ভি লাভ দেয়। এটি ডিজাইনের সাথে কী পার্থক্য আনবে?

আমার মতামতগুলি বলে যে উচ্চতর মান প্রতিরোধকগুলি সুনির্দিষ্ট নয় সুতরাং এটি আপনাকে সুনির্দিষ্ট লাভ দেয় না এবং নিম্ন মানের প্রতিরোধকগুলি উত্স থেকে উচ্চতর বর্তমানকে ডুবিয়ে দেয় (ভি ইন )। অন্য কোন কারণ আছে? এছাড়াও, যদি আমি সঠিক বা ভুল হয় তবে আমাকেও জানান।

উত্তর:


25

খুব বড় প্রতিরোধক এবং খুব ছোট প্রতিরোধক বাছাই করার ক্ষেত্রে পতন রয়েছে। এগুলি সাধারণত উপাদানগুলির অ-আদর্শ আচরণের (যেমন ওপ-আম্পস), বা অন্যান্য ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা যেমন শক্তি এবং তাপের সাথে মোকাবিলা করে।

ছোট প্রতিরোধকগুলির মানে হল ওপ-অ্যাম্পের কাজ করার জন্য উপযুক্ত ভোল্টেজের ড্রপ সরবরাহ করতে আপনার আরও অনেক বেশি প্রবাহের প্রয়োজন। বেশিরভাগ অপ্ট এম্পস এমএ এর 10 টি সরবরাহ করতে সক্ষম হয় (সঠিক তথ্যের জন্য অপ-অ্যাম্প ডেটাশিট দেখুন)। এমনকি যদি অপ-অ্যাম্প অনেকগুলি অ্যাম্পস সরবরাহ করতে পারে তবে প্রতিরোধকগুলিতে প্রচুর পরিমাণে তাপ উত্পন্ন হবে যা সমস্যাযুক্ত হতে পারে।

অন্যদিকে বড় প্রতিরোধকরা অপ-আম্প ইনপুট টার্মিনালের আদর্শহীন আচরণের ক্ষেত্রে দুটি সমস্যায় পড়ে। যথা, অনুমান করা হয় যে একটি আদর্শ অপ-অ্যাম্পে সীমাহীন ইনপুট প্রতিবন্ধকতা রয়েছে। পদার্থবিজ্ঞান অসীম পছন্দ করে না এবং বাস্তবে ইনপুট টার্মিনালগুলিতে কিছু সীমাবদ্ধ প্রবাহ প্রবাহিত হয়। এটা তোলে বড় (কয়েক মাইক্রো AMPS,) ধরনের হতে পারে, অথবা ছোট (কয়েক picoamps), কিন্তু এটা 0. এই অপ-AMPS বলা হয় না ইনপুট পক্ষপাত বর্তমান

সমস্যাটি আরও জটিল হয়েছে কারণ দুটি ইনপুট টার্মিনাল রয়েছে এবং এগুলি ঠিক একই ইনপুট বায়াস বর্তমান করতে বাধ্য করার মতো কিছুই নেই। পার্থক্যটি ইনপুট অফসেট কারেন্ট হিসাবে পরিচিত , এবং এটি ইনপুট বায়াস কারেন্টের তুলনায় সাধারণত বেশ ছোট। যাইহোক, এটি ইনপুট বায়াস স্রোতগুলির চেয়ে আরও বিরক্তিকর উপায়ে খুব বড় প্রতিরোধের সাথে সমস্যাযুক্ত হয়ে উঠবে (নীচে বর্ণিত)।

এই দুটি প্রভাব অন্তর্ভুক্ত করার জন্য এখানে একটি সার্কিট আবার অঙ্কিত হয়েছে। এখানকার অপ-এম্পটিকে "আদর্শ" বলে মনে করা হয় (আমি এখানে উপেক্ষা করছি এমন অন্যান্য অ-আদর্শ আচরণ রয়েছে), এবং এই আদর্শহীন আচরণগুলি আদর্শ উত্সগুলির সাথে মডেল করা হয়েছে।

পরিকল্পিত

এই সার্কিটটি অনুকরণ করুন - সার্কিটল্যাব ব্যবহার করে স্কিম্যাটিক তৈরি করা হয়েছে

লক্ষ্য করুন একটি অতিরিক্ত প্রতিরোধক আর 2 আছে। আপনার ক্ষেত্রে, আর 2 খুব ছোট (শূন্যের নিকটে), তাই একটি ছোট প্রতিরোধের বার একটি ছোট পক্ষপাত বর্তমান আই 2 আর 2 জুড়ে খুব ছোট ভোল্টেজ।

তবে লক্ষ করুন যে আর 1 এবং আর 3 যদি খুব বড় হয় তবে ইনভার্টিং ইনপুটটিতে প্রবাহিত প্রবাহটি আই 1 এর একই ক্রমে (বা আরও খারাপ, এর চেয়ে ছোট) খুব কম। এটি আপনার সার্কিটের যে লাভটি দেবে তা ছুঁড়ে দেবে (আমি গাণিতিক উত্সটি পাঠকের কাছে অনুশীলন হিসাবে ছেড়ে দেব: ডি)

সব কিছু হারিয়ে যায়নি কারণ একটি বড় পক্ষপাত বর্তমান আছে! দেখুন যদি আপনি আর 2 কে আর 1 এর সমান করে তুলেন || আর 3 (সমান্তরাল সংমিশ্রণ): যদি আই 1 এবং আই 2 একে অপরের খুব কাছাকাছি থাকে (নিম্ন ইনপুট অফসেট কারেন্ট), আপনি ইনপুট বায়াস কারেন্টের প্রভাবটিকে এড়িয়ে যেতে পারেন! যাইহোক, এটি ইনপুট বর্তমান অফসেট দিয়ে সমস্যাটি সমাধান করে না, এবং কীভাবে ড্রিফ্ট পরিচালনা করতে হবে তা নিয়ে আরও আরও সমস্যা রয়েছে।

ইনপুট অফসেট বর্তমানের মোকাবিলার পক্ষে সত্যিই ভাল উপায় নেই। আপনি স্বতন্ত্র অংশগুলি পরিমাপ করতে পারতেন, তবে অংশগুলি সময় সহ প্রবাহিত হত। আপনি সম্ভবত আরও ভাল থেকে শুরু করতে আরও ভাল অংশ এবং / অথবা আরও ছোট প্রতিরোধক ব্যবহার করতে পারেন।

সংক্ষিপ্তসার: মধ্য-ইশ সীমার মান বেছে নিন। এর অর্থ কিছুটা অস্পষ্ট, আপনাকে আসলে অংশ বাছাই শুরু করতে হবে, ডাটাশিটগুলি অনুসন্ধান করা এবং আপনার জন্য "যথেষ্ট ভাল" কী তা সিদ্ধান্ত নেওয়া দরকার। 10 এর কোহম ভাল শুরু করার জায়গা হতে পারে তবে এটি কোনওভাবেই সর্বজনীন নয়। এবং সাধারণত চয়ন করার জন্য 1 টি আদর্শ মান হবে না। সম্ভবত মানগুলির একটি ব্যাপ্তি থাকবে যা সমস্ত গ্রহণযোগ্য ফলাফল সরবরাহ করবে। তারপরে আপনাকে অন্যান্য প্যারামিটারের ভিত্তিতে কোন মানগুলি ব্যবহার করতে হবে তা সিদ্ধান্ত নিতে হবে (উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি ইতিমধ্যে অন্য কোনও মান ব্যবহার করছেন তবে এটি একটি ভাল পছন্দ হতে পারে যাতে আপনি বাল্কে অর্ডার করতে পারেন এবং এটি আরও সস্তা করে তুলতে পারেন)।



ইনপুট টার্মিনালগুলিতে বড় বাহ্যিক রোধকের সাহায্যে কি ইনপুট বায়াস বর্তমান হ্রাস পাবে না?
কোয়ান্টাম 231

এটি হতে পারে, তবে এটি প্রায় অবশ্যই কতটা, অ-রৈখিক, তাপমাত্রা / টেম্পোরাল ড্রিফট নির্ভর করে তার দ্বারা নির্ধারিত নয় এবং যদি আপনি উভয় পক্ষের ভারসাম্য না রাখেন তবে ইনপুটটি অফসেটের বর্তমান সমস্যার সমাধান করবে না।
helloworld922

7

আপনার নির্দিষ্ট অপ-অ্যাম্প সার্কিটে, আরএফ এবং রিনের সংযোগস্থলটিতে থাকা ভোল্টেজটি নন-ইনভার্টিং ইনপুটটির ভোল্টেজের সমান। এটি এমন হতে হবে - একে ভার্চুয়াল আর্থ বলে। এই সত্যটি দেওয়া, এর অর্থ হল আপনার সিগন্যাল (ভিন) হুবহু রিনের একটি ইনপুট প্রতিবন্ধকতা দেখে। এর অর্থ হ'ল আপনার আউটপুট (অন্য কোনও কিছুর সাথে সংযুক্ত না হয়ে) একটি আউটপুট লোড চালাতে হবে যা আরএফ।

এই দুটি তথ্য সাধারণত নির্দেশ করে যে আরএফ এবং রিন খুব ছোট নয় অর্থাত্ তারা 50 ওহম বা তার বেশি।

অপ-অ্যাম্পে এ সম্পর্কে অন্যান্য জিনিস রয়েছে যার অর্থ আপনার উচ্চতর প্রতিরোধকের মানগুলি এড়ানো উচিত। এইগুলো: -

  • প্যারাসিটিক ক্যাপাসিট্যান্স আউটপুট থেকে ইনভার্টিং ইনপুট (আরএফের সমান্তরালে কার্যকর)। আরএফ খুব বড় হলে সার্কিটের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া বর্ণালীটির উচ্চ প্রান্তে সীমাবদ্ধ।
  • রিন খুব বড় হলে ইনপুট ক্যাপাসিটেন্স কিছুটা অস্থিরতার কারণ হতে পারে
  • তাপমাত্রার সাথে প্রতিরোধকের গোলমাল - এটি একটি সুপরিচিত ঘটনা এবং এর অর্থ, কম শব্দ সার্কিটের প্রয়োজনীয়তার জন্য, আরএফ এবং রিন খুব বড় হওয়া উচিত নয়।
  • প্রতিরোধকগুলি খুব বড় হলে ইনপুটগুলিতে এবং বাইরে প্রবেশের স্রোতের কারণে ডিসি ত্রুটি হয়।

আমার মনে হয় এটাই যথেষ্ট!


1
আপনি যখন বোঝাতে চাইছেন "বর্ণালীটির উচ্চ প্রান্তে সার্কিট সীমাবদ্ধ", এটি কি আপনার ব্যান্ডউইদথ বাদ পড়েছে তা বলে! কারণ বড় আরএফ দিয়ে আপনার 1 / আরএফ * Cpara বাম দিকে সরে গেছে! আমি আপনার উত্তর ভুল বুঝতে পারলে আমাকে সংশোধন করুন।
dr3patel

এটা সঠিক সম্পর্কে।
অ্যান্ডি ওরফে

5
  • ভি (IN) যে ইনপুট প্রতিবন্ধকতাটি দেখেছে তার মধ্যে অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য, যা আর (আইএন) এর সমান।
  • আর একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য হ'ল উচ্চ প্রতিবন্ধকতা প্রতিরোধকের সাহায্যে আপনি সহজেই শব্দটি তুলবেন এবং ওপ্যাম্পের ইনপুট বায়াস কার্ট আউটপুট ভোল্টেজ অফসেটে আরও বড় প্রভাব ফেলবে।
  • এছাড়াও মনে রাখবেন যে আউটপুট অবশ্যই আর (এফ) রেজিস্টার চালাতে সক্ষম হবে।

4

প্রথমত, আপনার চিত্রটি একটি ইনভার্টিং পরিবর্ধক, আপনার প্রশ্নের শিরোনামের মতো একটি অ-ইনভার্টিং নয়।

কিছু সাধারণ প্রতিরোধক রয়েছে যা লাভের জন্য ভাল অনুপাত তৈরি করে এবং আরও ভাল, কম তাপমাত্রার সহগ এবং চমৎকার প্রতিরোধের অনুপাত সহ সাধারণ নির্ভুলতা প্রতিরোধক। আমি যদি সম্ভব হয় তবে যথার্থ অংশগুলি ব্যবহার করতে চাই। (একইভাবে অপি-অ্যাম্পাসের ক্যাপগুলির ক্ষেত্রে ইন্টিগ্রেটারের মতো - পলিস্টেরিন যথার্থতা এবং তাপমাত্রা স্থিতিশীল)। 10 কে / 1 কে বা 33 কে / 3.3 কে পছন্দ করুন। 100 কে / 10 কে ছাড়িয়ে প্রতিরোধের পরিমাণটি যথেষ্ট পরিমাণে বেড়ে যায় যে সার্কিটের ছোট ক্যাপাসিট্যান্সটি আপনার সার্কিটটিকে একটি ইন্টিগ্রেটার বা ডিফরিনিয়েটর (বা লো পাস ফিল্টার) হিসাবে রূপান্তরিত করতে শুরু করে।

খুব কম রিনের মানগুলি ইনপুট লোড করে এবং উচ্চ আরএফ মানগুলি আউটপুট প্রতিবন্ধকতা বাড়ায়। এই সমস্যাগুলি সহজেই পরাভূত হয়। বেশিরভাগ অপ-অ্যাম্প প্যাকেজগুলির একাধিক ওএ থাকে। ভোল্টেজের অনুসরণকারী হিসাবে এবং আপনার ওএতে প্রাপ্ত ইনপুট হিসাবে এটি ব্যবহার করুন। আপনার মোট সার্কিট একটি খুব উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা উপস্থাপন করে এবং আপনার ওএ লাভের সাথে এর ইনপুটটিতে খুব কম প্রতিবন্ধকতা দেখায় এবং আপনি নিম্ন মান বা রিন ব্যবহার করতে পারেন। হাই ড্রাইভ কারেন্ট এবং লো ইম্পিডেন্স আউটপুট পেতে আউটপুটটিতে আপনি ওএ অনুগামীও ব্যবহার করতে পারেন। আপনি এমনকি পরবর্তী সার্কিট বা কোক্সিয়াল কেবল ইত্যাদির প্রতিবন্ধকতার সাথে মিলিয়ে আউটপুটটি সহজেই কনফিগার করতে পারেন I

আমি সিসোমোলজির জন্য লো-পাস সহ 1000 (লাভের জন্য 2 টি ক্রমান্বয়ে 2 মিলিয়ন) লাভের জন্য 1 এম / 1 কে ব্যবহার করেছি তবে এটি কয়েকটি হার্জেড ব্যান্ডউইথ এবং এমনকি কম uA741 এর সাথেও কাজ করে। LM308 এর জন্য অনেক কম ট্রিম প্রয়োজন। ভাল আধুনিক ওএ তুলনা করে দুর্দান্ত। আপনি যদি আরএফের জন্য 10 এম থেকে 100 এম অঞ্চলে পৌঁছান তবে আপনার ব্যান্ডউইথটি নেমে যাবে এবং আওয়াজ উঠবে।


2

"উচ্চতর মান প্রতিরোধকগুলি যথাযথ নয় তাই এটি আপনাকে সুনির্দিষ্ট লাভ দেয় না" এই দাবিটি সাধারণত নিজের মধ্যে একেবারেই সত্য নয় (তবে অন্যান্য কারণে প্রক্সি দ্বারা সত্য, যেমন আমি নীচে আলোচনা করব)।

আরনামমাত্র(1-এক্স)আরআসলআরনামমাত্র(1+ +এক্স)
আর1,নামমাত্র(1-এক্স)আর2,নামমাত্র(1+ +এক্স)(আর1আর2)আসলআর1,নামমাত্র(1+ +এক্স)আর2,নামমাত্র(1-এক্স)

দ্রষ্টব্য, প্রথমত, অনুপাতের উপর সহনশীলতা পৃথক প্রতিরোধকের উপর সহনশীলতার চেয়ে বেশি । আপনি যদি সুনির্দিষ্ট লাভ চান তবে এটি মনে রাখা ভাল। যাইহোক, অনুপাত স্থির হয় যতক্ষণ না নামমাত্র প্রতিরোধের মানগুলির সাথে লাভ সহনশীলতা বৃদ্ধি পায় না


যাইহোক, খুব বড় প্রতিরোধকগুলি অন্যান্য কারণগুলির কারণে নির্ভুলতা হ্রাস করে। দুটি উত্তর যা ইতিমধ্যে উল্লেখ করা হয়েছে সেগুলি হ'ল (i) পক্ষপাত এবং অফসেট স্রোতের প্রভাব; (ii) জনসনের আওয়াজ।

অন্য একটি কারণ যা উল্লেখ করা হয়নি তা হ'ল খুব বড় প্রতিরোধকরা পরিবেশের প্রতিরোধের সাথে তুলনীয় হতে শুরু করে (যেমন পিসিবি), বিশেষত আর্দ্রতা এবং / বা লবনাক্ততার উপস্থিতিতে। এটি তাদের অদম্য করে তোলে, কারণ তারা এখন সার্কিট দ্বারা তাদের চারপাশের যা কিছু আছে তার সমান্তরালে দেখা যায়।

বটম লাইন, রোধ 1MOhm চেয়ে বড় সম্ভব হলে এড়িয়ে চলার চেষ্টা করা হয়, এবং সত্যিই 10MOhm উপর কিছু এড়ানোর চেষ্টা। বর্ণালীটির অন্য প্রান্তে, প্রায় 1 ক সাধারণত নীচের সীমা থাকে।

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.