പങ്ക് വെക്കാം

വോൾട്ടേജ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനു (ആമ്പ്ലിഫിക്കേഷൻ) ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു അനലോഗ് ഐസി യാണ് ഓപ്പറേഷനൽ ആംപ്ലിഫയർ അല്ലെങ്കിൽ ഒപ്-ആംപ് എന്ന് പറയുന്നത്. രണ്ടു ഇൻപുട്ടുകളും ഒരു ഔട്പുട്ടും ഐസിയുടെ പ്രവർത്തനത്തിനാവശ്യമായ പവർ നൽകുന്നതിനുള്ള മറ്റു രണ്ടു പിന്നുകളുമാണ് പ്രധാനമായും ഇവക്കുള്ളത്. ഔട്പുട്ടിന്‍റെയും ഇൻപുട്ടിന്റെയും ഇടയിൽ വയ്ക്കുന്ന (ഫീഡ്ബാക്ക്) റെസിസ്റ്ററാണ് ഇതിന്റെ ഔട്പുട്ടിൽ കിട്ടുന്ന വോൾട്ടേജ് വർദ്ധനവിന്‍റെ (ആമ്പ്ലിഫിക്കേഷൻ) നിരക്ക് നിശ്ചയിക്കുന്നത്. ഉപഭോക്തൃവും വ്യാവസായികവും ശാസ്ത്രീയവുമായ വിശാലമായ മേഘലകളില്‍ ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്ന ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് ഒപ്-ആംപ്. വൈവിധ്യമാർന്ന നിരവധി ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഒപ്-ആംപ് ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണമായി ആംപ്ലിഫയർ, ഓസിലേറ്റർ, കംപരേറ്റർ, തുടങ്ങയവ…


ഒപ്-ആംപ്

പ്രവർത്തനം

ഇൻവെർട്ടിംഗ് (-Ve), നോൺ ഇൻവെർട്ടിംഗ് (+Ve ) എന്നീ രണ്ടു വെത്യസ്ത (differential) ഇൻപുട്ടുകളാണുള്ളത്. തിയറിയനുസരിച്ച് ഈ രണ്ടു ഇൻപുട്ടുകളിൽ കൊടുക്കുന്ന വോൾട്ടേജുകൾ തമ്മിലുള്ള വെത്യാസത്തെയാണ് ഓപ്-ആംപ് വർധിപ്പിക്കുന്നത് (ആംപ്ലിഫൈ ചെയ്യുന്നത്) എന്ന് പറയാം. ചുവടെ കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ഒരു സമവാക്യത്തിന്‍റെ (Equation) സഹായത്തോടെ ഓപ്-ആംപ്ന്റെ ഔട്പുട്ടിൽ ലഭിക്കേണ്ട വോൾട്ടേജ് നിർണ്ണയിക്കാം. എന്നിരുന്നാലും ഐസി യുടെ പ്രവത്തനത്തിന് വേണ്ടി നൽകുന്ന വോൾട്ടേജിനേക്കാളും ഉയർന്ന വോൾടേജ് വർദ്ധനവ് ഉണ്ടാക്കാൻ സാധ്യമല്ല.

Vout = AOL (V+ – V)

AOL എന്നത് ഓപ്പൺ ലൂപ്പ് ഗെയ്‌നിനെ (ഫീഡ്ബാക്ക് റെസിസ്റ്റർ ഇല്ലാത്ത അവസ്ഥ) സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഒരു ലീനിയർ ഓപ്പറേഷനൽ ആംപ്ലിഫയറിൽ ഔട്ട്പുട്ട് എന്ന് പറയുന്നത് ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ ഫാക്ടർ അതായത് ഗെയിനും ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലും തമ്മിൽ ഗുണിച്ചാൽ കിട്ടുന്ന വില (വാല്യൂ) യാണ്.

ഓപ്-ആംപ് പരാമീറ്ററുകൾ(parameters)

ഓപ്പൺ ലൂപ്പ് ഗെയ്‌ൻ (Open Loop Gain)

പോസിറ്റീവ് അല്ലെങ്കിൽ നെഗറ്റീവ് ഫീഡ്ബാക്ക് ഇല്ലാതെ ലഭിക്കുന്ന ഗെയിൻ (വർദ്ധനവിനുള്ള ഘടകം) ആണ് ഓപ്പൺ ലൂപ്പ് ഗെയിൻ. തിയറിയനുസരിച്ച്(Ideally), ഓപ്പൺ ലൂപ്പ് ഗെയിൻ അനന്തമായിരിക്കണം, എന്നാൽ പ്രായോഗികമായി ഓപ്പൺ ലൂപ്പ് ഗെയിനിന്‍റെ മൂല്യങ്ങൾ 20,000 മുതൽ 200,000 ഓംസ് വരെ ആയിരിക്കും.

ഇൻപുട്ട് ഇംപിഡൻസ് (Input Impedance)

ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജും ഇൻപുട്ട് കറണ്ടും തമ്മിലുള്ള അനുപാതമാണ് ഇൻപുട്ട് ഇംപിഡൻസ്, ഇൻപുട്ടിലൂടെ ഓപ്-ആംപ് ലേക്ക് ഒഴുക്കുന്ന കറന്റ് വളരെ ചെറിതായിരിക്കണം ആയതിനാൽ ഓപ്-ആംപ് ന്റെ ഇൻപുട്ട് ഇംപിഡൻസ് വളരെ വലുതാണ്. തിയറിയനുസരിച്ച് (Ideally) ഇത് അനന്തമാണ്‌ (infinity).

ഔട്ട്പുട്ട് ഇംപിഡൻസ് (Output Impedance)

അനുയോജ്യമായ പ്രവർത്തനവിനിമയത്തിന് ഔട്ട്പുട്ട് ഇംപിഡൻസ് വളരെ കുറവായിരിക്കണം. തിയറിയനുസരിച്ച് (Ideally) ഓപ്-ആംപ്ന്‍റെ ഔട്ട്പുട്ട് ഇംപിഡൻസ് പൂജ്യമാണ്. അത് കൊണ്ടുതന്നെ ഓപ്-ആംപ് ന് അതിന്റെ ഔട്പുട്ടിൽ ഘടിപ്പിക്കുന്ന ഉപകാരണത്തിനാവ്യമായ കറന്റ് നൽകാൻ സാധിക്കും. ഓപ്-ആംപ് ന് ഈ കറന്റ് ലഭിക്കുന്നത് അതിനു നൽകുന്ന ഊർജ്ജ ഉറവിടത്തിൽനിന്നുമാണ് (Power source)

ബാൻഡ് വിഡ്ത്ത് (Bandwidth)

ഒരു ഓപ്-ആംപ് ന്റെ ബാൻഡ് വിഡ്ത്ത് വളരെ വലുതായിരിക്കണം എന്നാലേ പൂജ്യം മുതലുള്ള ഏതൊരു ഫ്രീക്വൻസിയിലുമുള്ള ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലിനെ ആംപ്ലിഫൈ ചെയ്യാൻ സാധിക്കുകയുള്ളൂ. തിയറിയനുസരിച്ച് (Ideally) ഒരു ഓപ്-ആംപ് ന്‍റെ ബാൻഡ് വിഡ്ത്ത് അനന്തമാണ്‌ (infinity). എന്നിരുന്നാലും ടിപ്പിക്കൽ ബാൻഡ് വിഡ്ത്ത് എന്നത് ഗെയിൻ – ബാൻഡ് വിഡ്ത്ത് എന്നീ പരാമീറ്ററുകളുടെ ഗുണനഫലത്തിൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. അതായത് ഗെയിൻ – ബാൻഡ് വിഡ്ത്ത് എന്നീ പരാമീറ്ററുകളുടെ ഗുണനഫലം ഗെയിൻ ന്‍റെ വില ഒന്നാണെങ്കില്‍ നൽകുന്ന ഫ്രീക്വൻസിക്കു തുല്യമായിരിക്കണം.

ഔട്ട് പുട്ട്

ഇൻവെർട്ടിങ് ഇൻപുട്ടും നോൺ ഇൻവെർട്ടിങ് ഇൻപുട്ടും പൂജ്യമായിരിക്കുമ്പോൾ ഔട്പുട്ടും പൂജ്യമായിരിക്കണം. തിയറിയനുസരിച്ച്(Ideally) ഇത് പൂജ്യമാണ്. എന്നിരുന്നാലും പ്രായോഗിക തലത്തിൽ രണ്ടു ഇൻപുട്ടുകൾ പൂജ്യമായാലും ഒരു ചെറിയ വോൾട്ടേജ് ഔട്പുട്ടിൽ ലഭിക്കും. ഓഫ്സെറ്റ് വോൾടേജ് എന്ന പേരിൽ ഇത് അറിയപ്പെടുന്നു.

ഒരു ഓപ്-ആംപ് അതിന്റെ ഇൻപുട്ടുകളിലെ ഓരോന്നിലെയും മൂല്യങ്ങൾ പരിഗണിക്കാതെ രണ്ട് വോൾട്ടേജുകളുടെ വ്യത്യാസത്തിൽ മാത്രമേ പ്രതികരിക്കുകയുള്ളൂ. റെസിസ്റ്ററുകളും കപ്പാസിറ്ററുകളും പല രീതികളിൽ ഓപ്-ആംപിൽ ഘടിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് ഇൻവർറ്റിംഗ്, നോൺ ഇൻവർറ്റിംഗ്, വോൾട്ടേജ് ഫോളോവർ, സമ്മിങ്, ഡിഫറൻഷ്യൽ, ഇന്റഗ്രേറ്റർ, ഡിഫറൻശ്യേറ്റർ പോലുള്ള ആംപ്ലിഫയർ സർക്യൂട്ടുകൾ ഓസിലേറ്റർ സർക്യൂട്ടുകൾ തുടങ്ങിയവ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു.

ഐസി പാക്കേജിൽ ഓപ്-ആംപ് വളരെ എളുപ്പത്തിൽ ലഭ്യമാണ്, ഏറ്റവും സാധാരണയായി ലഭിക്കുന്ന ഓപ്-ആംപ് ഐ സി യാണ് μA-741.


പങ്ക് വെക്കാം

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *