নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করে কীভাবে ভোল্টেজ অনুগামী স্থির অবস্থায় পৌঁছে যায় তার ধাপে ধাপে ধাপে ধাপে explanation

Question

শুধু এক মিনিট! নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া শেষ পর্যন্ত কী করে বা কেন এটি ব্যবহার করা উচিত তা আমি বোঝার চেষ্টা করছি না । আমি বুঝতে চেষ্টা করছি যে কীভাবে সার্কিট স্থিতিশীল অবস্থায় পৌঁছে, এবং কীভাবে, ধাপে ধাপে, নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া ভুটকে ভিনের মতো হওয়ার কারণ করে। অন্যান্য উত্তরে এটি পর্যাপ্তভাবে লক্ষ্য করা যায় নি।

ধরে নেওয়া যাক অপ-অ্যাম্পের 10,000 টি লাভ, 15 ভি সরবরাহ এবং ভিন 5 ভি V

আমার বোঝাপড়া অনুসারে, এটি এভাবে যায়:

1. 5 ভি , সুতরাং ভি ও ইউ টি 50,000 ভি হওয়া উচিত। তবে এটি অপ-অ্যাম্পের পাওয়ার সাপ্লাই দ্বারা 15 ভি-তে সীমাবদ্ধ।$V_{in}$$V_{out}$
2. এরপরে ভি ও ইউ টি আবার ভি - তে প্রয়োগ করা হয়, তবে এটিনেতিবাচকপ্রতিক্রিয়াহওয়ার কারণে এটি ভি আই এন থেকেবিয়োগ করাহয়$V_{out}$$V_-$$V_{in}$
3. সুতরাং ডিফারেনশিয়াল ইনপুট ভোল্টেজ এখন 5 ভি - 15 ভি = -10 ভি
4. এটি তখন অপ-অ্যাম্প দ্বারা -15 ভি এম্প্লিফাইড করা হয়েছে (স্যাচুরেশনের কারণে)
5. এখন -15 ভিটি নেতিবাচক প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে এ প্রয়োগ করা হয়েছে তবে ডাবল নেতিবাচক কারণে এটি 5 ভি-তে যুক্ত করা হয়েছে$V_{in}$
6. সুতরাং এখন ডিফারেনশিয়াল ইনপুট 20 , এবং ভি ও ইউ টি 15 ভি (স্যাচুরেশনের কারণে)$V_{out}$
7. দেখে মনে হচ্ছে প্রতিবার অপ-এম্পটি স্যাচুরেশনে পৌঁছে যাবে তবে কেবল আউটপুট উল্টে যাবে

আমি স্পষ্টতই এখানে কিছু ভুল করেছি। আউটপুট এইভাবে 5V এ কখনও স্থিতিশীল হয় না। এটা আসলে কিভাবে কাজ করে?

---

চমৎকার উত্তরের কারণে, আমি (মনে করি) নেতিবাচক প্রতিক্রিয়াটির ক্রিয়াকলাপটি বুঝতে পেরেছি। আমার বোঝাপড়া অনুসারে, এটি এভাবে যায়:

সরলতার জন্য বলি যে ইনপুটটি 5 ভি-তে সঠিক পদক্ষেপ otherwise

1. শুরুতে, ইনপুট 5V, এবং ডান এখন আউটপুট 0V এল, 0V ফিরে খাওয়ানো হচ্ছে $V_{in}$
2. $(V_+ - V_-)$
3. এই আউটপুটটি 1 ভিতে পৌঁছে যায় এমন সময়ে পয়েন্টটি বিবেচনা করি।
4. এই মুহুর্তে প্রতিক্রিয়াটিও 1V হবে এবং ডিফারেনশিয়াল ভোল্টেজ 4V-এ নেমে আসবে। এখন অপ-অ্যাম্পের 'টার্গেট' ভোল্টেজ হবে 40,000 ভি (কারণ 10,000 টি লাভ, এবং আবার, বিদ্যুৎ সরবরাহ দ্বারা 15 ভি-তে সীমাবদ্ধ)। সুতরাং ভি_আউট দ্রুত বাড়তে থাকবে।
5. এই আউটপুট 4 ভি পৌঁছায় যখন সময় পয়েন্ট বিবেচনা করা যাক।
6. $V_{out}$

উদীয়মান প্যাটার্নটি হ'ল: ডিফারেনশিয়াল ইনপুটটি ভি_আউটে বৃদ্ধির কারণ ঘটায়, যা প্রতিক্রিয়া ভোল্টেজ বাড়িয়ে তোলে, যা ডিফারেন্সিয়াল ইনপুট হ্রাস করে, যা অপ-অ্যাম্প 'টার্গেট' আউটপুট ভোল্টেজকে হ্রাস করে। এই চক্রটি অবিচ্ছিন্ন, এর অর্থ আমরা তদন্তের জন্য এটিকে এমনকি আরও ছোট ব্যবধানে বিভক্ত করতে পারি। যাহাই হউক না কেন:

7. $(V_{in} - V_- = 5V - 4.9995V = 0.0005V)$$0.0005V*10,000 = 5V$

তবে , যদি অপ-অ্যাম্পটি 4.9998 ভি পৌঁছে যায় তবে এখন ডিফারেনশিয়াল ভোল্টেজটি কেবল 0.0002V হবে be সুতরাং, অপ-অ্যাম্প আউটপুট 2V এ হ্রাস করা উচিত। কেন এমন হয় না?

---

আমি বিশ্বাস করি আমি শেষ পর্যন্ত প্রক্রিয়াটি বুঝতে পেরেছি:

$V_{out}$

এবং যদি অপ-অ্যাম্প আউটপুট 4.9995 ভি এর নীচে নেমে যায়, প্রতিক্রিয়া হ্রাস পাবে, ডিফারেনশিয়াল ভোল্টেজ বাড়বে এবং অপ-এম্প-আউটপুটটিকে 4.9995V এ ফিরিয়ে আনবে।

$V_{out}$$V_{in}$$V_{out}$$V_{in}$$V_{in}$

Comments

আপনি যদি ধরে নেন যে আউটপুট রূপান্তরের সময়টি শূন্য নয়, তবে সমস্ত কিছুই পরিষ্কার হয়ে যাবে।

— ইউজিন শ।

আপনার এটির প্রয়োজন কেন নির্ভর করে।

— ইউজিন শ।

আপনি এটি ধাপে ধাপে বর্ণনা করতে পারবেন না । কোন পদক্ষেপ নেই। এটা একটানা। আপনার প্রশ্নে থাকা সমস্ত 'মিথ্যাবাদী। একসাথে সব কিছু ঘটে।

— ব্যবহারকারী 207421

এমনকি একটি অবিচ্ছিন্ন পরিস্থিতি বোঝাপড়াতে সহায়তা করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ সময়ে অন্তর পর্যবেক্ষণ করে পদক্ষেপে বিভক্ত হতে পারে।

— হাসান

$\dot{v_o} = - v_o + K (v_+-v_-)$$v_- = v_o, v_+ = v_{\text{in}}$

Answer 1

"ভিন 5 ভি, সুতরাং ভাউট 50,000 ভি হওয়া উচিত।"

কেন? OpAmp + এবং - ইনপুটগুলির মধ্যে পার্থক্যকে প্রশস্ত করে, কেবলমাত্র + ইনপুটটির মান না!

ঠিক আছে, আপনি এটি দিয়ে শুরু করতে পারেন: আউটপুট 0 ভি এ এবং ইনপুটটি (ইনপুটটির সাথে সংযুক্ত) 5 ভি হয়। আপনি যা করেছেন তা হ'ল ইনপুটটিতে 5V পদক্ষেপ প্রয়োগ করা।

এখন যা হয় তা হল OpAmp আউটপুটটিতে ভোল্টেজ বাড়ানো শুরু করে। এটি একবারে এটি করতে পারে না, সুতরাং এটি 'আস্তে আস্তে' উত্থিত হবে (ধীরে ধীরে কিছু ধীরে ধীরে দ্রুত মানের জন্য, যা ওপ্যাম্প বিশ্বে একটি প্রযুক্তিগত নাম রয়েছে: স্লুইভ রেট, যা একটি আসল ওপ্যাম্পের আমদানিক চক্রবাদক)। যখন এটি 5 ভি পৌঁছে যায়, এটি আবার নেতিবাচক ইনপুটকে খাওয়ানো হয়, সেই সময়ে এটি + ইনপুটটিতে 5V ক্ষতিপূরণ দেয়, সুতরাং OpAmp আর তার আউটপুট স্তরটি বাড়ানোর চেষ্টা করে না। (সত্যিই নির্ভুল হতে: পার্থক্যটি 5 ভি / 10 কে হয়ে গেলে এটি কিছুটা আগে ঘটেছিল))

সময় বৈশিষ্ট্যগুলির উপর নির্ভর করে আউটপুটটি 'আস্তে আস্তে' 5V-এ স্থির হয়ে যায় বা 5V কে ওভারশুট করতে পারে, 5V এর নীচে নেমে যেতে পারে (5V এর দিকে ঝুঁকুন)। যদি সার্কিটটি খারাপভাবে ডিজাইন করা হয় তবে দোলন বাড়তে পারে (এবং শেষ হবে না)।

Comments

ওয়াউটারটি সঠিক - ধাপ 1 এবং দ্বিতীয় ধাপের মধ্যে (প্রশ্নে) এমন একটি সম্পূর্ণ বোঝা যা পদক্ষেপ 3 পরে মূলত অপ্রয়োজনীয় হয়।

— অ্যান্ডি ওরফে

Answer 2

সর্বাধিক প্রাথমিক ব্যাখ্যা:

ব্যক্তির দ্বারা একটি প্রদত্ত ওপ এমপি সার্কিটটি বোঝার জন্য আমার স্বজ্ঞাত উপায়। অপম্পের অভ্যন্তরে একটি সামান্য বয়সের ছবি। ছোট্ট বউয়ের একটি ডিসপ্লে রয়েছে যা + এবং - ইনপুটগুলির মধ্যে ভোল্টেজের মধ্যে পার্থক্য নির্দেশ করে। ছোট্ট ছেলেরও একটা নক আছে। গিঁট আউটপুট ভোল্টেজ সামঞ্জস্য করে, কোথাও ভোল্টেজ রেলের মধ্যে।

আমাদের ছোট্ট বন্ধুটির লক্ষ্য হ'ল দুটি ভোল্টেজের মধ্যে শূন্যের পার্থক্য তৈরি করা। আপনি তার সাথে সংযুক্ত সার্কিটের ভিত্তিতে আউটপুটে ভোল্টেজ না পাওয়া পর্যন্ত তিনি গিঁটবেন results

সুতরাং "অনুক্রমিক" পদক্ষেপে:

1. বাফার সার্কিটের ইনপুটটি 5 ভি এ at আসুন ধরে নেওয়া যাক আউটপুট গাঁজ শুরুতে 0 ভি।
2. যেহেতু ইনফুটটি বাফার কনফিগারেশনে আউটপুটটির সাথে সরাসরি সংযুক্ত থাকে, তাই ছোট ছেলের প্রদর্শনীতে যে পার্থক্য রয়েছে তা 5V। সে সম্পর্কে তিনি সন্তুষ্ট নন।
3. ছোট্ট ছেলেটি ভোল্টেজ আউটপুট বাড়ানোর জন্য গিরি ঘুরিয়ে দেওয়া শুরু করে। এটি আরও কাছাকাছি আসতে থাকে।
4. পরিশেষে, যখন তিনি ডিসপ্লেতে 0 ভি দেখেন তখন তিনি নকটি পরিবর্তন করা বন্ধ করে দেন। আউটপুট এখন 5V এ হবে।

একটি আদর্শ ওপ অ্যাম্পের অভ্যন্তরে:

এটি কোনও অপ্পের অভ্যন্তরে আসলে কিছুটা বাচ্চা নয়: এটি গণিত! আমরা একটি অপ্প এম্পে প্রয়োগ করার চেষ্টা করছি তার একটি প্রতিনিধিত্ব এখানে দেওয়া হয়েছে:

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

ছোট্ট ছেলেটি কিছু সীমাবদ্ধতার সাথে যা অর্জন করার চেষ্টা করেছিল তা এটি অর্জন করবে:

• ছোট্ট বোনটি বুঝতে পারে কোনভাবে নকটি ঘুরিয়ে দেওয়া যায়, তবে এটি পারে না। আমাদের এটিকে এড়াতে হবে যে আউটপুট বাড়ানো পার্থক্য হ্রাস করে।
• "প্রচুর লাভ" আসলে অসীম না হলে একটি ক্ষুদ্র ত্রুটি হবে will
• সার্কিট স্থিতিশীল থাকবে কিনা তা আমাদের সাবধানে বিবেচনা করতে হবে। সেখানে সেখানে আউট বেশ একটু এর এই বিষয়ে ।

একটি রিয়েল ওপ অ্যাম্প:

এখানে আসল অপ্পটিসটি (741) ভিতরে দেখতে কেমন দেখাচ্ছে:

এই ট্রানজিস্টরগুলি উপরে অঙ্কিত গাণিতিক উপস্থাপনা প্রয়োগ করে।

এটি মনে রাখা জরুরী যে বাস্তব সমস্যাগুলি ব্যবহার করার সময় ব্যবহারিক সমস্যাগুলির পুরো হোস্টগুলি অবশ্যই লক্ষ্য করা উচিত। কয়েকটি নাম রাখার জন্য:

• বায়াস স্রোত
• গোলমাল
• সাধারণ মোড ইনপুট ভোল্টেজ
• বর্তমান আউটপুট
• সরবরাহ ভোল্টেজ
• বিদ্যুৎ অপচয়
• গতিশীল আচরণ এবং স্থিতিশীলতা

তবে সমস্ত ওপ অ্যাম্প সার্কিটগুলিতে, আমার মন কী চলছে তা সম্পর্কে ধারণা পেতে সর্বদা "ছোট্ট ডুড" ব্যাখ্যা দিয়ে শুরু হয়। তারপরে, প্রয়োজন হলে, আমি এটি গাণিতিক বিশ্লেষণের সাথে প্রসারিত করি। পরিশেষে, প্রয়োজনেও, আমি প্রয়োগগুলির প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করার জন্য কী প্রয়োজন তা সম্পর্কে ব্যবহারিক জ্ঞান প্রয়োগ করি।

Answer 3

একটি ওপ্যাম্প বিচক্ষণ সময়ে নয় অবিচ্ছিন্ন সময়ে পরিচালিত হয়। এর অর্থ হ'ল তাত্ক্ষণিকভাবে কোনও ক্রিয়া ঘটতে পারে না এবং পদক্ষেপে ক্রিয়াগুলি ঘটে না। এমনকি যদি একটি সুইচ + পিনের সাথে একটি ভোল্টেজ সংযোগ করতে উল্টানো হয় তবে ইনপুটটিতে এখনও একটি ক্ষণস্থায়ী উত্থানের সময় রয়েছে এবং আউটপুটটি ধারাবাহিকভাবে অনুসরণ করে। এটি খুব সাধারণভাবে opAmp ক্রিয়া হিসাবে বর্ণনা করা হয়। একটি মশালার মডেল কেবল এটিই, একটি মডেল। মডেলটি ওপএম্পে থাকা সমস্ত সূক্ষ্মতাকে সংযুক্ত করে না এবং করতে পারে না। যদি আপনি কোনও ওপ্যাম্পের ক্ষণস্থায়ী প্রভাবগুলি অধ্যয়ন করতে চান তবে একটি কিনুন এবং এটি একটি অসিস্কোস্কোপ দিয়ে দেখুন। আপনি প্রভাবগুলি অধ্যয়ন করতে সক্ষম হবেন এটিই একমাত্র উপায়।

Answer 4

বাস্তব বিশ্বে, অপ্প এম্পসগুলির সীমিত হার রয়েছে। কিছু ধরণের ওপ এমপ্সের জন্য, স্যুইল হার খুব দ্রুত হতে পারে তবে এটি কখনও তাত্ক্ষণিক নয়। যখন অপিপ এম্পের "+" ইনপুট বেশি হয়, আউটপুট খুব দ্রুত বাড়বে যতক্ষণ না এটি ইতিবাচক রেল পৌঁছে যায় বা "+" ইনপুট "-" ইনপুট থেকে আর বেশি হয় না। "-" ইনপুট যখন উচ্চতর হয়, এটি নেতিবাচক রেল বা "-" ইনপুট "+" ইনপুট থেকে আর বেশি না হওয়া পর্যন্ত আউটপুট খুব দ্রুত কমে যায় fall

বেশিরভাগ সঠিকভাবে ডিজাইন করা সার্কিটগুলিতে যেগুলি অপ ampগুলি ব্যবহার করে, প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণের জন্য প্রয়োজনীয় সার্কিট আচরণের দিকগুলি আউটপুট হারের হারের উল্লেখযোগ্য পরিসরের জন্য সমানভাবে সন্তুষ্ট হওয়া উচিত। উদাহরণস্বরূপ, ভোল্টেজ অনুসরণকারীদের ক্ষেত্রে, ইনপুট পরিবর্তিত হওয়ার সময় এবং আউটপুট একই মানে পৌঁছানোর সময়ের মধ্যে সংক্ষিপ্ত হার যুক্ত হবে তবে এটি আউটপুট দ্বারা পৌঁছে যাওয়া মানকে প্রভাবিত করবে না।

Answer 5

প্রকৃতপক্ষে, আপনি যে ঘটনাটি বর্ণনা করেছেন সেটি হ'ল অন্ধকার যুগ (1970) এর আগে আসল সমস্যা হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। শ্রদ্ধেয় LM310 ভোল্টেজ অনুগামী ডেটা শিটটিতে অ্যাপ্লিকেশন ইঙ্গিত রয়েছে (পৃষ্ঠার 2 নীচে) যা স্থিতিশীলতা বজায় রাখার জন্য 10 কে ওহম ইনপুট প্রতিরোধকের প্রস্তাব দেয়।

এছাড়াও নোট করুন যে আপনার যুক্তিটি কোনও ওপ অ্যাম্প সার্কিটে প্রয়োগ করা যেতে পারে , এবং আপনার আপত্তিটির সাথে মোকাবিলা করার ক্ষেত্রে পরিবর্ধক ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া বিবেচনা করা দরকার, যা আমি কভার করতে পারি না। বলা বাহুল্য যে, একদিকে আউটপুট তাত্ক্ষণিকভাবে পরিবর্তিত হয় না (অন্যান্য উত্তরদাতাদের দ্বারা উল্লিখিত সীমাবদ্ধ স্লুইট রেট, এবং অন্যদিকে অভ্যন্তরীণ সার্কিটরিও পরিবর্তনের ক্ষেত্রে কীভাবে প্রতিক্রিয়া দেখায় তা বিবেচনা করা হচ্ছে)।

আসলে যা ঘটে তা অন্যরা বর্ণনা করেছেন: আউটপুট দুটি ইনপুটগুলির মধ্যে পার্থক্য শূন্যে আনতে সাড়া দেয় এবং যদি সার্কিটটি সঠিকভাবে ডিজাইন করা হয় তবে অবশেষে সেখানেই থাকবে। কিন্তু আপনাকে দেখাতে হবে যে বিষয় জটিল, বিবেচনা যে যদি আপনি আউটপুট নিচে অত্যধিক মন্থর (আউটপুট উপর মাটিতে একটি ক্যাপাসিটরের নির্বাণ দ্বারা) আপনি যা করতে পারেন এছাড়াও স্পন্দিত হবার রহমান কারণ।

আমি দুঃখিত আমি আরও বিশদ দিতে পারছি না, তবে এটি স্পষ্টতই পরিষ্কার যে আপনার এটি আরও ব্যাখ্যা করার আগে আমার আরও অনেক পটভূমি দরকার।

Answer 6

স্থূল উত্তরটি হ'ল নন-ইনভার্টিং (+) এবং ইনভার্টিং (-) ইনপুটগুলি একই ভোল্টেজের জন্য হওয়ার জন্য ওপ্যাম্পের আউটপুটটি যা প্রয়োজন তার ভোল্টেজ হয়ে যাবে। ফলস্বরূপ, যদি + ইনপুটটি 5 ভোল্ট হিসাবে সেট করা থাকে তবে আউটপুটটি 5 ভোল্টে পরিবেশন করবে যাতে ইনপুটটি 5 ভোল্টে থাকবে, ধরে নিলে ওপ্যাম্পের রেলগুলি এটি ঘটবে।

বাস্তবে, যদিও, আউটপুটটি আসলেই স্থির হয় না এবং সর্বদা + ইনপুটটিতে ভোল্টেজের উপরে এবং নীচে পরিবেশন করে।

ওপ্যাম্পের লাভ এবং ব্যান্ডউইথ এবং বাহ্যিক সার্কিট্রির উপর কতটা নির্ভরশীল, তবে এটি সম্পূর্ণ ভিন্ন প্রশ্ন।