কখন এটি কোনও উপকরণ পরিবর্ধক (ইন-অ্যাম্প) এবং অপারেশনাল পরিবর্ধক (অপ-এম্প) নয়?

Question

আমি 2 টি ওপ্যাম্প সংস্করণ সহ ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারগুলির জন্য বিভিন্ন কনফিগারেশন দেখেছি। এই

এক। তবে এটি কেবল একটি ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধক যা ইনপুট বাফারগুলির আগে। আপনি যখন এটিকে একটি উপকরণ পরিবর্ধক বলবেন, অন্য কথায়, এটির মধ্যে বিশেষ কী এটি পৃথক নামের প্রাপ্য?

Comments

দুর্দান্ত প্রশ্ন। জেবনাট উত্তরটির প্রশংসা করুন। তবে সর্বোপরি এটি দেখতে বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনে সত্যিকারের প্রয়োজন নেই এমন ডিজাইনারদের আরও কয়েকটি ওপ্যাম্পগুলি ধাক্কা দেওয়ার জন্য বিক্রেতার বিপণনের পক্ষে একটি ভাল অজুহাত বলে মনে হচ্ছে।

Answer 1

"একটি উপকরণের পরিবর্ধক হ'ল একটি নির্ভুলতা ডিফারেনশিয়াল ভোল্টেজ লাভ ডিভাইস [...]" " এখানে একটি গুরুত্বপূর্ণ শব্দ হ'ল "লাভ"। একটি ওপ্যাম্পের অসীম লাভ (তত্ত্ব অনুসারে) থাকে এবং কেবল তার চারপাশে সার্কিটরি যুক্ত করে একটি সংজ্ঞায়িত লাভ লাভ করে। সাধারণত, শুধুমাত্র একটি ওপ্যাম্প ব্যবহার করার সময়, অন্তত একটি ইনপুট তার অত্যন্ত উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা হারায় কারণ বাহ্যিক প্রতিরোধকগুলি প্রয়োজনীয়।

আপনার যদি খুব উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা এবং একটি সংজ্ঞায়িত লাভ উভয়ের সাথে দুটি (ডিফারেনশিয়াল) ইনপুটগুলির প্রয়োজন হয় তবে আপনি যে দুটি অপ্প্যাম্প-ইনঅ্যাম্প সম্পর্কে কথা বলছেন তা ব্যবহার করতে পারেন বা আপনার ছবিতে প্রদর্শিত তিনটি-অপ্যাম্প-ইনঅ্যাম্প-কনফিগারেশন ব্যবহার করতে পারেন। লিনিয়ার প্রযুক্তি বা অ্যানালগ ডিভাইসগুলির মতো সংস্থাগুলির রেডিমেড আইসি ইনএম্পগুলিও রয়েছে।

আপনার প্রশ্নের চিত্রের থ্রি-ওপ্যাম্প-ইনঅ্যাম্প সার্কিটটি দেখায় যে দুটি ওপঅ্যাম্পগুলি বাফার হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যেখানে তাদের এখনও অন্য সংযোগযুক্ত নন-ইনভার্টিং ইনপুট পিনগুলিতে ("+") উচ্চ প্রতিবন্ধকতা রয়েছে। অন্য আউটপ্যামে তাদের আউটপুটগুলি খাওয়ানোর মাধ্যমে, ওপরের নন-ইনভার্টিং ইনপুট ("+") একটি ইনভার্টিং ইনপুট ("-") হয়ে যায় কারণ এটি তৃতীয় ওপ্যাম্পের ইনভার্টিং ("-") ইনপুটটির সাথে সংযুক্ত। তৃতীয় OpAmp এর সাথে সংযোগের কারণে নিম্ন অ-ইনভার্টিং ইনপুট ("+") অ-উল্টানো থেকে যায়।

সাধারণ থ্রি-ওপ্যাম্প-ইনঅ্যাম্পগুলি কেবলমাত্র একটি প্রতিরোধকের ( সম্পূর্ণ ইন্টিগ্রেটেড ইনঅ্যাম্পগুলির ক্ষেত্রে বাহ্যিক লাভ প্রতিরোধক ) দিয়ে লাভ সেট করার জন্য আপনার চিত্রের তুলনায় কিছুটা আলাদা কনফিগারেশন ব্যবহার করে । আরও তথ্যের জন্য দয়া করে আমি সরবরাহিত লিঙ্কগুলি দেখুন।

থ্রি-ওপ্যাম্প-ইনঅ্যাম্পের সাহায্যে দুটি ডিফারেনশিয়াল ইনপুটগুলিতে আপনি উভয়ই একটি উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা পান (যখন আপনি নিয়মিত ওপ্যাম্প বাফারের সাথে এই জাতীয় উচ্চ প্রতিদানের সাথে কেবলমাত্র একটি ইনপুট পাবেন ) এবং আপনি সাধারণ- মোড সংকেত (এটি একটি ওপ্যাম্পের সাথেও অর্জনযোগ্য, তবে প্রতিরোধকগুলির সাথে ইনপুট প্রতিবন্ধকতা কমিয়ে আনার ব্যয়ে আপনাকে ওপ্যাম্পকে একটি পার্থক্য পরিবর্ধক হিসাবে রূপান্তর করতে ব্যবহার করতে হবে)।

টু-ওপ্যাম্প-ইনঅ্যাম্প সার্কিটের কম অংশের প্রয়োজন, তবে খুব ভাল-না-তেমন সাধারণ মোড প্রত্যাখ্যান অনুপাতের (সিএমআরআর) ব্যয়।

অ্যানালগের চার্লস কিচিন এবং লউ কাউন্টসের ইনঅ্যাম্পস সম্পর্কে একটি খুব ভাল বইয়ের লিঙ্ক এখানে আপনি এই সমস্ত ইস্যুতে আরও গভীরতর চেহারা পেতে পারেন।

Comments

ফেডেরিকোর পরিকল্পনার সেটআপ কীভাবে একটি সাধারণ ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধকের উপরে সিএমআরআর বাড়ায়?

— স্টিভেনভ

@ স্টিভেন্ভ: তা হয় না। আমি এই তথ্যের টুকরো অন্তর্ভুক্ত করার জন্য আমার শব্দটি স্পষ্ট করার চেষ্টা করেছি। সেটআপটি যা করে তা হ'ল সিএমআরআর পার্থক্যের পরিবর্ধকের ইনপুটগুলিতে হাই-জেড সম্পত্তি যুক্ত করে।

— zebonaut

@ স্টেভেন্ভ: সাধারণ মোডের শব্দ প্রত্যাখ্যানের জন্য প্রতিরোধকদের খুব ভালভাবে ম্যাচ করা দরকার। যদি কেউ অন্তর্নির্মিত প্রতিরোধকগুলির সাথে একরঙা উপকরণের পরিবর্ধক ব্যবহার করে থাকে তবে পৃথক প্রসারক এবং প্রতিরোধকের সাহায্যে সহজেই অর্জনযোগ্যতার চেয়ে প্রতিরোধের মিলটি আরও ভাল। এটি বলার অপেক্ষা রাখে না যে বিচ্ছিন্ন অংশগুলি ব্যবহার করে ডিভাইসগুলি খুব সুনির্দিষ্টভাবে তৈরি করা যায় না, তবে একাকীর্ণ অংশগুলি ব্যয়বহুলভাবে নির্ভুলতার মাত্রা সরবরাহ করতে পারে যার জন্য আলাদা অংশগুলির সাথে প্রচুর পরিশ্রমের প্রয়োজন হয় (এবং সম্ভবত স্বতন্ত্র-একক ক্রমাঙ্কন)।

— সুপারক্যাট

সুন্দর খুঁজে। এছাড়াও আমি সন্দেহ করছিলাম এবং এখনও সন্দেহ করছি যে এটির বাজারজাতকরণের নাম বা আরও ওপ্যাম্প বিক্রি করার কৌশলটি

+1 চার্লস কিচিন এবং লেউ কাউন্স রচিত একটি ডিজাইনারের গাইড ইনস্ট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার্স (3 ডিডি সংস্করণ) বইটি খুব ভাল পঠিত। আইএমএইচও প্রথম কয়েকটি অধ্যায় দেখার উপযুক্ত, এমনকি কোনও 'ডিজিটাল লোক' এর জন্য। ধন্যবাদ.

— গব্লিমার

Answer 2

আমি জেবোনট যা বলেছিলেন তার সাথে আমি একমত, তবে এখানে আরও সংক্ষিপ্তভাবে "উপকরণ পরিবর্ধক" হওয়ার জন্য আমার মাপদণ্ড রয়েছে:

• লাভ অবশ্যই সীমাবদ্ধ এবং জ্ঞাত হতে হবে। কখনও কখনও লাভ 10x বা 100x এর মতো স্থির হয়। অন্যান্য ডিভাইসগুলি পূর্বনির্ধারিত লাভের নির্বাচনের অনুমতি দেয় বা আপনি একটি প্রতিরোধক বা কোনও কিছু উপস্থাপন করেন যা উপকারটি সেট করে।

• ইনপুটগুলি ডিফারেন্সিয়াল। সাধারণ মোড প্রত্যাখ্যান সাধারণত খুব ভাল হয়, সাধারণত আপনি একটি ওপ্যাম্প এবং বিচ্ছিন্ন অংশগুলির সাথে আরও ভাল করতে পারেন।

• ইনপুট উচ্চ প্রতিবন্ধকতা হয়। আপনি একটি একক ওপ্যাম্প থেকে একটি ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধক তৈরি করতে পারেন, তবে তারপরে ইনপুটগুলি আর উচ্চ প্রতিবন্ধকতা থাকে না এবং এর মধ্যে একটি আংশিকভাবে অন্যটির সংকেত দিয়ে চালিত হয়।

• এটি যদি একটি "ইনট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ার" চিপ হিসাবে বিক্রি হয় তবে এটি পুনরায় একীভূত প্যাকেজে রয়েছে।

Comments

শেষ মানদণ্ডটি কি প্রয়োজনীয়? এটি আমার পরিকল্পনাকারী করে তোলে (এবং আরও অনেকের মুখোমুখি হয়েছিল) ইনঅ্যাম্পস নয়।

— ফেডেরিকো রুসো

@ ফেড্রিকো হ্যাঁ এটি কিছুটা বিভ্রান্তিকর ছিল। আপনি অন্য যন্ত্রাংশ থেকে নিজেকে একটি যন্ত্র তৈরি করতে পারেন। আমি আমার পোস্ট সম্পাদনা করেছি।

— অলিন ল্যাথ্রপ

চিপের ইনস্ট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ারগুলি আলাদা আচরণ করে এবং উচ্চ লাভ অর্জনের জন্য বাইপোলায়ার / জেএফইটি ট্রানজিস্টর ইনপুট পর্যায় থাকতে পারে। জেএফইটি / বাইপোলায়ার ভোল্টেজ বা বর্তমান শব্দ আরও গুরুত্বপূর্ণ কিনা তা পৃথক করে। এই অংশে লাভ সবচেয়ে বেশি। এন্ডস্টেজ (ডিফারেনশিয়াল এমপ্লিফায়ার) একই রকম হবে। লক্ষ্য করার মতো বিষয় হ'ল একচেটিয়া সমাধানগুলি আরও সুনির্দিষ্ট: খুব উচ্চ লাভ (10000x অবধি কেনা যায়), কম শব্দ, উচ্চতর সিএমআরআর এবং ছোট বোর্ডে রাখার জন্য ছোট।

— হান্স

Answer 3

একটি আদর্শ ওপ্যাম্পের একটি অসীম ইনপুট প্রতিবন্ধকতা এবং অসীম প্রশস্তকরণ রয়েছে । প্রতিক্রিয়াটির মাধ্যমে আপনি প্রশস্তকরণটিকে বাস্তববাদী স্তরে সেট করতে পারেন তবে এটি উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতার ব্যয়। একটি উপকরণ পরিবর্ধক (ইন্যাম্প) একটি পার্থক্য পরিবর্ধক যা এটি সমাধান করে।
বেশ কয়েকটি ইনস্ট্রুমুলেশন পরিবর্ধক কনফিগারেশন রয়েছে, এটি সম্ভবত বোঝার জন্য সবচেয়ে সহজ:

$\times$$\Omega$$\Omega$

$R_{GAIN}$

$V_{OUT} = \left(1 + \dfrac{2 R}{R_{GAIN}}\right) \times (V_2 - V_1)$

Answer 4

একটি ইনস্ট্রুমেন্টেশন অ্যামপ্লিফায়ার এমন একটি ডিভাইস যা দুটি উচ্চ-প্রতিবন্ধী ইনপুটগুলির মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্যের জন্য আনুপাতিক আউটপুট দেয়। একটি ওপ অ্যাম্প এমন একটি ডিভাইস যা একটি আউটপুট উত্পন্ন করার চেষ্টা করে যা দুটি (সাধারণত উচ্চ-প্রতিবন্ধক) ইনপুটগুলির শূন্যের মধ্যে পার্থক্য তৈরি করে। একটি সার্কিট তৈরি করতে কোনও অপ্প অ্যাম্প এবং কিছু প্রতিরোধক ব্যবহার করা সম্ভব যা একটি আউটপুট তৈরি করবে যা দুটি নন-হাই-ইমপায়ডেন্স ইনপুটগুলির মধ্যে পার্থক্যের সাথে সমানুপাতিক। লো-ইমিডেন্স আউটপুট উত্পাদন করতে একটি অপ্প ব্যবহার করাও সম্ভব যা উচ্চ প্রতিবন্ধী ইনপুট সমান। একটি উপকরণ এমপ্লিফায়ার ধারণামূলকভাবে এক জোড়া ওপ এমপিএসের মতো যা হাই-ইম্পিডেন্স ইনপুট সংকেতগুলিকে কম প্রতিবন্ধী আউটপুটগুলিতে রূপান্তর করে এবং তৃতীয় ওপ অ্যাম্পে খাওয়ায় যা পরে সেই বাফার সংকেতের মধ্যে পার্থক্যের সাথে আনুপাতিক আউটপুট উত্পাদন করে। প্রস্তুতিতে,