একটি ওপ্যাম্পের ইনপুট এবং আউটপুট প্রতিবন্ধকতা কী?

Question

আমি কখনই কোনও অপ-এম্পের ইনপুট এবং আউটপুট প্রতিবন্ধকতা বুঝতে পারি নি। যদি কেউ এই দুটি শর্তের অর্থ কোনও অপ্প-এম্প্যামে ব্যাখ্যা করতে পারে তবে আমি এটির খুব প্রশংসা করব। ধন্যবাদ!

http://www.eecs.tufts.edu/~dsculley/tutorial/opamps/opamps5.html

Answer 1

সংক্ষিপ্ত উত্তর: ইনপুট প্রতিবন্ধকতা "উচ্চ" (আদর্শ অসীম)। আউটপুট প্রতিবন্ধকতা "কম" (আদর্শ শূন্য)। তবে এর অর্থ কী এবং কেন এটি কার্যকর?

প্রতিবন্ধকতা ভোল্টেজ এবং স্রোতের মধ্যে সম্পর্ক। এটি প্রতিরোধের (ফ্রিকোয়েন্সি-স্বতন্ত্র, প্রতিরোধক) এবং প্রতিক্রিয়া (ফ্রিকোয়েন্সি-নির্ভর, সূচকগুলি এবং ক্যাপাসিটার) এর সংমিশ্রণ। আলোচনাটি সহজ করার জন্য, আসুন আমরা ধরে নিই যে আমাদের সমস্ত প্রতিবন্ধকতা নিখুঁতভাবে প্রতিরোধমূলক, তাই প্রতিবন্ধকতা = প্রতিরোধের।

আপনি ইতিমধ্যে জানেন যে প্রতিরোধের ওহমের আইন অনুসারে ভোল্টেজ এবং কারেন্ট সম্পর্কিত:

$$E = IR$$

অথবা হতে পারে

$$R = \frac{E}{I}$$

অর্থাৎ, একটি ওহম মানে প্রতিটি ভোল্টের জন্য আপনি একটি অ্যাম্পিয়ার পান। আমরা জানি যে আমরা যদি এর একটি রোধ আছে , এবং আমরা বর্তমান আছে 1 একজন , তারপর ভোল্টেজ হতে হবে 100 ভী ।$100\Omega$$1A$$100V$

"ইনপুট" এবং "আউটপুট" প্রতিবন্ধকতার ধারণাটি প্রায় একই জিনিস, কেবলমাত্র আমরা ভোল্টেজ এবং স্রোতের তুলনামূলকভাবে পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত except এটাই:

$$R = \frac{\partial E}{\partial I}$$

$1V$$1\mu A$$3V$$2\mu A$

$$\frac{(3V-1V)}{2\mu A-1\mu A} = 2 M\Omega$$

সাধারণত, অপ-এম্পস-এর একটি খুব উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা আকাঙ্ক্ষিত কারণ এর অর্থ একটি ভোল্টেজ তৈরি করতে উত্স থেকে খুব সামান্য প্রবাহের প্রয়োজন। এটি, কোনও ওপ-অ্যাম্প একটি ওপেন সার্কিটের থেকে খুব বেশি আলাদা দেখাচ্ছে না, যেখানে ভোল্টেজ তৈরি করতে কোনও প্র্রয়োজনীয় লাগে না, কারণ ওপেন সার্কিটের প্রতিবন্ধকতা অসীম।

আউটপুট প্রতিবন্ধকতা একই জিনিস, তবে এখন আমরা আরও চলতি সরবরাহের প্রয়োজন হিসাবে উত্সের আপাত ভোল্টেজটি কতটা পরিবর্তিত হয় সে সম্পর্কে কথা বলছি। আপনি সম্ভবত লক্ষ্য করেছেন যে লোডের নীচে থাকা ব্যাটারির লোডের নিচে নয় এমন ব্যাটারির চেয়ে কম ভোল্টেজ থাকে। এটি কার্যক্ষেত্রে উত্স প্রতিবন্ধকতা।

$0A$$50mA$$4.99V$

$$- \frac{5V - 4.99V}{0mA - 50mA} = 0.2\Omega$$

আপনি খেয়াল করবেন যে আমি ফলাফলটির সাইনটি পরিবর্তন করেছি। এটি বোধগম্য হবে কেন, পরে। এই নিম্ন উত্স প্রতিবন্ধকতা অর্থ ওপ-অ্যাম্প ভোল্টেজ পরিবর্তন না করে প্রচুর বর্তমান সরবরাহ করতে পারে (বা ডুবে)।

এখানে কিছু পর্যবেক্ষণ করা উচিত। অপ-অ্যাম্পের ইনপুট প্রতিবন্ধকতা অপ-এম্পেপ সংকেতকে যা প্রমাণ করছে তা বোঝা প্রতিবন্ধকের মতো দেখায়। অপ-এম্পের আউটপুট প্রতিবন্ধকতা অপ-অ্যাম্প থেকে সংকেত প্রাপ্ত যা কিছু হ'ল উত্স প্রতিবন্ধের মতো দেখায়।

অপেক্ষাকৃত কম লোড প্রতিবন্ধকতা সহ একটি লোড ড্রাইভিংয়ের উত্সকে ভারী বোঝা বলা হয় এবং একটি ভোল্টেজ সংকেত একটি উচ্চ স্রোতের প্রয়োজন হবে। উত্স প্রতিবন্ধকতা যে পরিমাণে কম, উত্সটি ভোল্টেজ স্যাগিং ছাড়াই সেই স্রোত সরবরাহ করতে সক্ষম হবে।

আপনি যদি ভোল্টেজের স্যাগিং হ্রাস করতে চান তবে উত্স প্রতিবন্ধকতা লোড প্রতিবন্ধকের চেয়ে অনেক কম হওয়া উচিত। এটিকে প্রতিবন্ধক সেতু বলা হয় । এটি করা একটি সাধারণ বিষয়, কারণ আমরা সাধারণত ভোল্টেজ হিসাবে সংকেতগুলি উপস্থাপন করি এবং আমরা এই ভোল্টেজগুলি অপরিবর্তিতভাবে এক পর্যায়ে থেকে অন্য পর্যায়ে স্থানান্তর করতে চাই। উচ্চ লোড প্রতিবন্ধকতার অর্থ এখানে খুব বেশি বর্তমান হবে না, যার অর্থ কম শক্তি।

আদর্শ অপ-অ্যাম্পে সীমাহীন ইনপুট প্রতিবন্ধকতা এবং শূন্য আউটপুট প্রতিবন্ধকতা রয়েছে কারণ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা কম করা (সমান্তরালভাবে একটি প্রতিরোধকের লাগানো) বা উত্স প্রতিবন্ধকতা আরও উচ্চতর করা (সিরিজটিতে একটি প্রতিরোধক রাখুন)। অন্য পথে যাওয়া এত সহজ নয়; আপনার এমন কিছু দরকার যা প্রশস্ত করতে পারে। ভোল্টেজ অনুগামী হিসাবে একটি অপ-এম্প একটি উচ্চ উত্স প্রতিবন্ধকে নিম্ন উত্স প্রতিবন্ধকতায় রূপান্তর করার এক উপায়।

সবশেষে, থেভেনিনের উপপাদ্যটি বলেছে যে আমরা যে কোনও লিনিয়ার বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্ককে কেবল ভোল্টেজ উত্স এবং একটি প্রতিরোধকের মধ্যে রূপান্তর করতে পারি:

$R_{th}$

^{1: এটি আসলে সম্ভব নয়, কারণ আপনাকে অবশ্যই আপনার ভোল্টমিটারের দুটি লিডকে সার্কিটের সাথে সংযুক্ত করতে হবে, সুতরাং এটি সম্পূর্ণ করে! তবে, আপনার ভোল্টমিটারটির একটি খুব উচ্চ প্রতিবন্ধকতা রয়েছে, সুতরাং এটি একটি উন্মুক্ত সার্কিটের কাছে যথেষ্ট যে এটি আমরা এটি বিবেচনা করতে পারি।}

Answer 2

প্রথমত, অপ-এম্প-র সঠিকের ইনপুট এবং আউটপুট প্রতিবন্ধকতা এবং কোনও অপ-অ্যাম্প সার্কিটের ইনপুট এবং আউটপুট প্রতিবন্ধকতার মধ্যে পার্থক্য করা গুরুত্বপূর্ণ ।

একটি আদর্শ অপ-এম্পে অফুরন্ত ইনপুট প্রতিবন্ধকতা রয়েছে। এর অর্থ ইনভার্টিং এবং নন-ইনভার্টিং ইনপুট টার্মিনালগুলিতে বা বাইরে কোনও বর্তমান থাকতে পারে না

একটি আদর্শ অপ-অ্যাম্পে শূন্য আউটপুট প্রতিবন্ধকতা রয়েছে। এর অর্থ হ'ল আউটপুট ভোল্টেজ আউটপুট কারেন্টের থেকে স্বতন্ত্র।

বাস্তব, শারীরিক অপ-এম্পস কেবল এই আদর্শের আনুমানিক হয় এবং খুব বড় ইনপুট প্রতিবন্ধকতা এবং খুব কম আউটপুট প্রতিবন্ধকতা থাকে।

অপি-অ্যাম্প যখন একটি পরিবর্ধক, ফিল্টার ইত্যাদির মতো সার্কিটের অংশ হয়, তখন সার্কিটের ইনপুট প্রতিবন্ধকতা, সাধারণভাবে, অপ-অ্যাম্পিয়ার যথাযথ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা থেকে পৃথক হবে।

লিঙ্কের সার্কিটে ইনপুটটি সরাসরি ইনভার্টিং ইনপুটটির সাথে সংযুক্ত থাকে তাই ইনপুট প্রতিবন্ধকতা (কার্যকরভাবে) অসীম হয়।

আরও, আউটপুটটি সরাসরি অপ-এম্প আউটপুটে সংযুক্ত থাকে সুতরাং আউটপুট প্রতিবন্ধকতা (প্রায়) শূন্য হয়।

Comments

সুতরাং এটি কী বলা যেতে পারে যে ইনপুট প্রতিবন্ধকতা মানে কি প্রতিরোধ / প্রতিবন্ধকতা ইনপুট বা উত্স বাইরে দেখছে তবে, আউটপুট প্রতিবন্ধকতা বোঝায় বোঝার আউটপুট উত্সের দিকে কী দেখায়?

— ব্যবহারকারী 734861

@ ব্যবহারকারী 734861, এটি রাখার যুক্তিসঙ্গত উপায়।

— আলফ্রেড সেন্টাউরি

ওপ এম্পসগুলি সাধারণত এমন পরিস্থিতিতে নিযুক্ত করা হয় যেখানে ইনপুট প্রতিবন্ধকতা ইনপুট পিনের অন্যান্য প্রতিবন্ধকতার তুলনায় বিশাল আকারের হওয়া উচিত এবং যেখানে প্রতিক্রিয়ার পথটি কার্যকর আউটপুট প্রতিবন্ধকতা বহিরাগত প্রতিবন্ধকতার সাথে তুলনামূলকভাবে তুলনামূলক করে তোলে। অ্যাপ্লিকেশনটির প্রকৃতি নির্ধারণ করবে যে এই প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণের জন্য অপ্প amp অবশ্যই কতটা ভাল।

— সুপারক্যাট

"খুব কম আউটপুট প্রতিবন্ধকতা।" => বেশিরভাগ ওপেন এম্পগুলিতে কমপক্ষে 100 of এর আউটপুট প্রতিবন্ধকতা থাকে এবং কিছু, বিশেষত সিএমওএস / আরআরআইও রয়েছে 500-800 Ω অঞ্চলে [কারণ এগুলি প্রায়শই ভিসিসিএস-এর মতো আউটপুট পর্যায়ে ব্যবহার করে এবং কারণ এমওএস চালনা কম হয়] । সাধারণ লুপ লাভের ফলে এটি এখনও কমপক্ষে কম ফ্রিকোয়েন্সিগুলির জন্য আউটপুট প্রতিবন্ধক << 1 Ω এর ফলাফল দেয়।

— dom0