ওপেন লুপ ভোল্টেজ লাভ এবং বন্ধ লুপ ভোল্টেজ লাভ কীভাবে আলাদা হয়?

13

অপ-অ্যাম্পের ক্লোজড লুপ লাভটি ভুট / ভিনের অনুপাত দ্বারা গণনা করা হয়। ওপেন-লুপ লাভ সম্পর্কে কী? ওপেন-লুপ লাভ এবং ক্লোজড লুপ লাভের মূল্য কীভাবে অপ-এম্পের কার্যকারিতা প্রভাবিত করে? ওপেন-লুপ এবং অপ-অ্যাম্পের ক্লোজড লুপ লাভের মধ্যে কী সম্পর্ক?

operational-amplifier

— জাত
সূত্র

17

বন্ধ লুপ লাভ হ'ল সেই ফলাফলটি যখন আমরা ওপেন লুপ লাভকে "অভিযুক্ত" করতে নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া প্রয়োগ করি। বদ্ধ লুপ লাভটি গণনা করা যেতে পারে যদি আমরা ওপেন লুপ লাভ এবং প্রতিক্রিয়ার পরিমাণ জানি (আউটপুট ভোল্টেজের কোন ভগ্নাংশটি নেতিবাচকভাবে ইনপুটটিতে ফিড করা হয়)।

সূত্রটি হ'ল:

A_{c l o s e d} = \frac{A_{o p e n}}{1 + A_{o p e n} \cdot F e e d b a c k}

$A_{closed} = \frac{A_{open}}{1 + A_{open} \cdot Feedback}$

ওপেন-লুপ লাভটি সাধারণত এ জাতীয় কার্য সম্পাদনকে প্রভাবিত করে। প্রথমত, উপরের সূত্রটি দেখুন। ওপেন লুপটি যদি 100,000 এর মতো বিশাল হয় তবে 1 + এর কিছু আসে যায় না। একটি বিশাল সংখ্যা, এবং আমরা এই বৃহত সংখ্যায় 1 যুক্ত করব কি না তা নয়: এটি বালতিতে ফোঁটার মতো। এই সূত্রটি হ্রাস করে: $A_{open} \cdot Feedback$

\begin{aligned} A_{c l o s e d} & = \frac{A_{o p e n}}{A_{o p e n} \cdot F e e d b a c k} \\ = \frac{1}{F e e d b a c k} \end{aligned}

$\begin{align} A_{closed} &= \frac{A_{open}}{A_{open} \cdot Feedback} \\ &= \frac{1}{Feedback}\\ \end{align}$ সুতরাং, এর সাথে একটি বিশাল ওপেন-লুপ লাভ, আমরা সহজেই বন্ধ লুপ লাভটি পেতে পারি যদি আমরা জানি যে সমস্ত নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া হয়: যদি এটি কেবল পারস্পরিক হয়। প্রতিক্রিয়া যদি 100% (অর্থাত্ 1) হয় তবে লাভটি 1, বা .ক্য লাভ । Theণাত্মক প্রতিক্রিয়া যদি 10% হয়, তবে লাভটি 10 হয়। বিশাল ওপেন-লুপ লাভের সাথে আমরা অবশ্যই লাভগুলি সেট করতে পারি: আমাদের ফিডব্যাক সার্কিটটি ডিজাইন করার এবং তৈরি করার জন্য যতটা যত্নবান। ওপেন-লুপ লাভের সাথে যা এত বড় নয়, আমরা এটি উপেক্ষা করতে পারি না 1 +। আরও বেশি যদি ছোট হয়।

F e e d b a c k

$Feedback$

ঠিক আছে, এখনও পর্যন্ত এটি পরিচ্ছন্ন গণিত এবং ডিজাইনের সুবিধার বিষয়টি। বড় খোলা লুপ লাভ: বন্ধ লুপ লাভ সহজ is তবে, ব্যবহারিকভাবে বলতে গেলে ছোট ওপেন-লুপ লাভের অর্থ হল একটি প্রদত্ত লাভ অর্জনের জন্য আপনাকে অবশ্যই কম নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করতে হবে। যদি ওপেন লুপ-লাভটি একশ হাজার হয়, তবে আমরা 10 টি লাভের জন্য 10% প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করতে পারি যদি ওপেন লুপ লাভটি কেবল 50 হয়, তবে অবশ্যই 10 এর লাভ পেতে আমাদের অবশ্যই খুব কম নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করতে হবে ( আপনি সূত্র দিয়ে এটি কাজ করতে পারেন।)

আমরা সাধারণত যতটা সম্ভব নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করতে সক্ষম হতে চাই, কারণ এটি পরিবর্ধককে স্থিতিশীল করে তোলে: এটি পরিবর্ধককে আরও রৈখিক করে তোলে, এটিকে একটি উচ্চতর ইনপুট প্রতিবন্ধকতা এবং নিম্ন আউটপুট প্রতিবন্ধকতা দেয়। এই দৃষ্টিকোণ থেকে, বিশাল উন্মুক্ত লুপ লাভ সহ পরিবর্ধকগুলি ভাল। একটি অ্যামপ্লিফায়ার দিয়ে কিছু প্রয়োজনীয় বন্ধ লুপ লাভ অর্জন করা ভাল যা প্রচুর ওপেন লুপ লাভ এবং প্রচুর নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া কম লাভ পরিবর্ধক এবং কম নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করার চেয়ে (বা এমনকি কোনও নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া না করে কেবল একটি পরিবর্ধক) আছে যে লাভ খোলা লুপ)। সর্বাধিক নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া সহ অ্যাম্প স্থিতিশীল, আরও রৈখিক এবং আরও কিছু হবে।

এছাড়াও মনে রাখবেন যে ওপেন লুপ লাভ কতটা বিশাল তা আমাদের যত্ন নেওয়ার দরকার নেই। এটি কি 100,000 না এটি 200,000? এটি কোনও বিষয় নয়: একটি নির্দিষ্ট লাভের পরে, সরলিকৃত আনুমানিক সূত্রটি প্রয়োগ করে। উচ্চ লাভ এবং নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া ভিত্তিক এমপ্লিফায়ারগুলি অতএব খুব লাভ-স্থিতিশীল। লাভটি কেবল প্রতিক্রিয়ার উপর নির্ভর করে, এমপ্লিফায়ারের নির্দিষ্ট ওপেন-লুপ লাভের উপর নয়। খোলা লুপ লাভ বন্যভাবে পরিবর্তিত হতে পারে (যতক্ষণ না এটি বিশাল থাকে)। উদাহরণস্বরূপ, ধরুন যে ওপেন লুপ লাভ বিভিন্ন তাপমাত্রায় আলাদা। এটা কোন ব্যাপার না. যতক্ষণ না ফিডব্যাক সার্কিট তাপমাত্রায় প্রভাবিত না হয় ততক্ষণ ক্লোজড লুপ লাভ একই থাকবে will

— Kaz
সূত্র

ওপ-লুপ লাভটি আইপি দ্বারা অপ-এম্পের ভিতরে নির্ধারিত হয়, তাই না? আমরা কেবল ভাউট / ভিন ব্যবহার করে ক্লোজড লুপ লাভটি নির্ধারণ করতে পারি যেখানে এটি ইনপুট প্রতিরোধক এবং প্রতিক্রিয়া প্রতিরোধকের দ্বারা নির্ধারিত হয়, তাই না?

— ne

2

উন্মুক্ত লুপটি অবশ্যই একটি অপ-এম্পের ভিতরে আইসি দ্বারা নির্ধারিত হয়। যদিও অপ-এম্পগুলিতে অনেকগুলি স্টেজ না থাকে তবে তারা দুর্দান্ত লাভ অর্জনের জন্য প্যাসিভ লোড রেজিস্টারের পরিবর্তে সক্রিয় লোড ব্যবহার করে, যা মাত্র কয়েকটি পর্যায়ে বৃহত সংখ্যায় গুন করে। সাধারণ প্রতিরোধকের গণনাগুলি কেবল নির্ভুলভাবে কাজ করে কারণ অপ-এম্পগুলিতে এ জাতীয় উচ্চতর লাভ রয়েছে। এগুলি 1 / প্রতিক্রিয়া সূত্রে লিঙ্কযুক্ত। আপনি প্রতিরোধকদের জন্য যে পরিভাষাটি ব্যবহার করছেন তা বোঝায় যে আপনি একটি ইনভার্টিং অপ-এম্প-কনফিগারেশনটি ভিজ্যুয়ালাইজ করছেন। এটি সামান্য জটিল কারণ ইনপুট এবং প্রতিক্রিয়াটি টার্মিনালের একই ভার্চুয়াল গ্রাউন্ডে মিশে যায় ।

— কাজ

1

প্রথমে ননইনভার্টিং পর্যায়ে একবার দেখুন। তারা সহজ। ইনপুট এবং প্রতিক্রিয়া সম্পূর্ণ পৃথক। ইনপুট + এ যায়, প্রতিক্রিয়া যায় -। প্রতিক্রিয়া ভগ্নাংশটি ভোল্টেজ ডিভাইডার দ্বারা তুচ্ছভাবে দেওয়া হয়: আউটপুট দুটি প্রতিরোধকের, আর 1 এবং আর 2 এর উপর ফেলে দেওয়া হয়। প্রতিক্রিয়া হ'ল আর 2 / (আর 1 + আর 2) এর মধ্যে অনুপাত। লাভ 1 / প্রতিক্রিয়া হওয়ায় লাভটি অবশ্যই (আর 1 + আর 2) / আর 2, বা 1 + আর 1 / আর 2 হবে।

— কাজ

উল্টানো পর্যায়টি কী?

— ne

2

আপনি মন্তব্যগুলির পরিবর্তে এগুলির জন্য নতুন প্রশ্ন শুরু করতে চাইতে পারেন। ইনভার্টিং কনফিগারেশনের একটি আলাদা ইনপুট প্রতিবন্ধকতাও রয়েছে। কমন-মোড লাভ রিয়েল অপ-এম্পস-এর একটি আদর্শ-আচরণ নয়। যদি আমরা + এবং - উভয়কে একই ইনপুট প্রেরণ করি তবে কিছু প্রশস্তকরণ রয়েছে, যদিও ডিফারেনশিয়াল লাভের চেয়ে ছোট। একটি আদর্শ অপ-অ্যাম্পে, কোনও সাধারণ মোড লাভ হবে না। এটিই সিএমআরআর (সাধারণ-মোড প্রত্যাখ্যান অনুপাত) সম্পর্কে about en.wikedia.org/wiki/Common-mode_rection_ratio

— কাজ

6

আমার উত্তরটি ইনভার্টিংয়ের পাশাপাশি ইনভার্টিং ওপাম্প-ভিত্তিক এমপ্লিফায়ারকেও অন্তর্ভুক্ত করে।

প্রতীক:

$A_{OL}$
$A_{CL}$
$H_{IN}$
$H_{FB}$

$H_{FB} = \dfrac{R1}{R1+R2}$

ক) নন-ইনভার্টিং

ইনপুট ভোল্টেজ সরাসরি সামিং জংশনে প্রয়োগ করা হয় (ডিফারেনশিয়াল ইনপুট) এইচ। ব্ল্যাকের শাস্ত্রীয় প্রতিক্রিয়া সূত্রটি প্রয়োগ করে:

$A_{CL} = \dfrac{A_{OL}}{1+H_{FB} \cdot A_{OL}} = \dfrac{1}{\dfrac{1}{A_{OL}} +H_{FB}}$

$A_{OL} >> H_{FB}$

$A_{CL} = \dfrac{1}{H_{FB}} = 1+ \dfrac{R2}{R1}$

খ) উল্টানো

$V_{OUT} =0$

$H_{IN} = \dfrac{-R2}{R1+R2}$

সুতরাং আমাদের আছে:

$A_{CL} = \dfrac{H_{IN} \cdot A_{OL}}{1+H_{FB} \cdot A_{OL}} = \dfrac{H_{IN}}{\dfrac{1}{A_{OL}} +H_{FB}}$

$A_{OL} >> H_{FB}$

$A_{CL} = \dfrac{H_{IN}}{H_{FB}} = - \dfrac{\dfrac{R2}{R1+R2}}{\dfrac{R1}{R1+R2}} =- \dfrac{R2}{R1}$

$-H_{FB} \cdot A_{OL}$

সম্পাদনা : " ওপেন-লুপ লাভ এবং ক্লোজড লুপ লাভের মূল্য কীভাবে অপ-অ্যাম্পের কার্যকারিতা প্রভাবিত করে? "

ডি) নিম্নলিখিত উত্তর উদ্বেগ availabel ব্যান্ডউইথ ওপেন লুপ ব্যান্ডউইথ AOL (প্রকৃত opamp) এর কার্যকারিতা হিসেবে অ ইনভার্টারিং পরিবর্ধক জন্য:

বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, আমরা ওপেন-লুপ লাভের আসল ফ্রিকোয়েন্সি নির্ভরতার জন্য একটি প্রথম অর্ডার লোপপাস ফাংশন ব্যবহার করতে পারি:

AOL (গুলি) = আও / [1 + S / wo]

সুতরাং, এসিএল (এ এর অধীন প্রদত্ত) এর অভিব্যক্তির ভিত্তিতে আমরা লিখতে পারি

ACL (গুলি) = 1 / [(1 / আও) + + (S / woAo) + + Hfb]

1 / এও << এইচএফবি এবং 1 / এইচএফবি = (1 + আর 2 / আর 1) এর সাথে আমরা পৌঁছেছি (উপযুক্ত পুনঃবিন্যাসের পরে) এখানে

ACL (গুলি) = (1 + + R2 হলো / R1) [1 / (1 + S / woAoHfb)]

বন্ধনীগুলিতে প্রকাশটি কোণার ফ্রিকোয়েন্সি সহ প্রথম অর্ডার লোপপাস ফাংশন

W1 = woAoHfb

সুতরাং, নেতিবাচক প্রতিক্রিয়ার কারণে ব্যান্ডউইথ Woo (ওপেন-লুপ লাভ) ফ্যাক্টরটি এওএইচএফবি দ্বারা বড় করা হয়েছে।

তার চেয়েও বড় কথা, আমরা লিখতে পারি

woAo = (W1 / Hfb) = W1 (1 + + R2 হলো / R1)

এটি ধ্রুপদী ধ্রুবক "গেইন-ব্যান্ডউইথ" পণ্য (জিবিডাব্লু) যা এ হিসাবে লেখা যেতে পারে

W1 / Wo = আও / ACL (আদর্শ) ।

— LvW
সূত্র

2

অতিরিক্ত লাভের দিক থেকে এটি ভাবতে সহায়ক হতে পারে, ওপেন লুপ এবং বন্ধ লুপ লাভের মধ্যে পার্থক্য। উদাহরণস্বরূপ, যদি ওপেন-লুপ লাভ 100,000 এবং ক্লোজড লুপ লাভ 10 হয় তবে পার্থক্যটি 99,990 বা প্রায় 100 ডিবি। ( এই প্রবন্ধটি পড়ুন তবে এটি কীভাবে আমি ডিবিতে কীভাবে রূপান্তর করেছি তা পরিষ্কার নয় is) যদি ক্লোজড লুপ লাভটি এর পরিবর্তে 1,000 হয় তবে এটি সবেমাত্র অতিরিক্ত লাভ হ্রাস করে, কারণ পার্থক্যটি এখনও খুব বড়। পার্থক্যটি 99 ডিবি এর নীচে হ্রাস করতে আপনাকে এই ক্ষেত্রে 10 টি পার্থক্যের একটি ফ্যাক্টরের মধ্যে যেতে হবে।

এই উদাহরণটির পরিবর্ধনের ওপেন-লুপ লাভটি এত বেশি যে আমরা সমস্ত ব্যবহারিক উদ্দেশ্যে অতিরিক্ত গেইনকে 100 ডিবি বলতে পারি।

এই অতিরিক্ত লাভ কর্মক্ষমতা পরামিতিগুলির উন্নতিতে অবদান রাখে। উদাহরণস্বরূপ, যদি এমপ্লিফায়ারের অফসেট ভোল্টেজটি 30 এমভি হয় এবং আপনার 60 ডিবি এর অতিরিক্ত লাভ হয় তবে বন্ধ লুপ সিস্টেমের অফসেট ভোল্টেজটি 1000 থেকে 30 .V এর ফ্যাক্টর দ্বারা উন্নত হবে। তবে আপনাকে অবশ্যই অপারেশনের ফ্রিকোয়েন্সিটি বিবেচনায় নিতে হবে, যেহেতু ওপেন লুপ লাভের ক্ষেত্রে প্রভাবশালী খুঁটি এবং শূন্যগুলির মধ্যে পার্থক্য রয়েছে, সুতরাং আপনি যদি সেইগুলির নিকটবর্তী হয়ে অপারেট করছেন তবে ব্যাখ্যাটি কম সহজ হয়ে যায়।

এছাড়াও, ওপেন লুপ লাভের ধারণাটি কেবলমাত্র ভোল্টেজ প্রতিক্রিয়া, ভোল্টেজ মোড এমপ্লিফায়ারগুলিতে প্রযোজ্য। নর্টন পরিবর্ধক, বর্তমান প্রতিক্রিয়া পরিবর্ধক এবং ওটিএ ভিত্তিক অপ-এম্পস (যেমন সিসিআই এবং সিসিআই ক্লাস অ্যাম্প্লিফায়ারগুলির ) রয়েছে তাদের সীমাবদ্ধতার বিভিন্ন উপযোগিতা।

— স্থানধারক
সূত্র

1

ওপেন লুপ লাভ অভ্যন্তরীণ ডিভাইস এবং অভ্যন্তরীণ সার্কিটের লাভ বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়, এবং একটি ওপি এমপি জন্য কয়েক হাজারে হতে পারে। বন্ধ লুপ লাভ বাহ্যিক সার্কিট দ্বারা নির্ধারিত হয়, তুচ্ছভাবে ইনপুট এবং প্রতিক্রিয়া প্রতিরোধকের অনুপাত।

— user207421
সূত্র

0

যখন কোনও ফিড ব্যাক সার্কিটটিতে ব্যবহার না করা হয় তখন অপারেশনাল পরিবর্ধকের ওপেন লুপ ভোল্টেজ লাভ obtained ওপেন লুপ ভোল্টেজ লাভ সাধারণত অল্পই হাই-ইন্টিফ্যাক্ট প্রয়োগ করে প্রয়োগ করা হয় একটি অপারেশনাল পরিবর্ধক অসীম ওপেন লুপ ভোলেজ লাভ ge

— মোঃ সুমন প্রোধান
সূত্র