“【Analog Devices特別講座】第2回 OPアンプの基本回路 | 基本をがっちり！アナログ電子回路30選～OPアンプの活用から重要テクニックまで～” کا مکمل ٹرانسکرپٹ۔ کسی ٹائم اسٹیمپ پر کلک کریں تو ویڈیو اسی لمحے سے کھلے گی۔ کسی اور ویڈیو کا ٹرانسکرپٹ چاہیے؟ YouTube ٹرانسکرپٹ جنریٹر استعمال کریں۔
0:24 بنیادی باتوں کی ٹھوس گرفت! 30 اینالاگ الیکٹرانک سرکٹس OP amps کے استعمال سے لے کر اہم تکنیکوں تک دوسری تھیم ہے "او پی ایمپس کے بنیادی سرکٹس" یہ اینالاگ ڈیوائسز انکارپوریشن کی ساتوشی ایشی ہے۔ DigiKey کی طرف سے سپانسر اینالاگ ڈیوائسز کے ذریعے سپانسر شدہ ZEP انجینئرنگ کی طرف سے منصوبہ بندی دوسری قسط میں، ہم سب سے پہلے نان انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹس اور ان کے فوائد کو دیکھیں گے۔ ہم واحد پاور سپلائی سرکٹس اور آپریٹنگ وولٹیج رینجز کی اہمیت پر تبادلہ خیال کریں گے۔ اگلا، inverting یمپلیفائر سرکٹ اور اس کے فوائد سنگل پاور سپلائی سرکٹس اور وولٹیج شفٹنگ میں ان کا اطلاق متعارف کرایا جا رہا ہے۔ اس کے علاوہ، وولٹیج فالوور سرکٹ اور
1:10 ہم فوائد بھی متعارف کرائیں گے۔ ینالاگ ڈیوائسز کی مصنوعات DigiKey سے ابھی خریدیں۔ 3 اکتوبر 2025 USB ماپنے والے آلے کا استعمال کرتے ہوئے ADAM1000 ہینڈ آن سیمینار کا منصوبہ بنایا گیا ہے۔ مجھے لگتا ہے کہ آپ ایک op amp کے رویے کی مکمل سمجھ حاصل کر سکتے ہیں۔ براہ کرم جائزہ سیکشن میں تفصیلات دیکھیں اور درخواست دیں۔ سب سے پہلے، مجھے کون سا opamp سرکٹ استعمال کرنا چاہیے؟ میں بات کروں گا۔ بہت سے مختلف opamp سرکٹس ہیں۔ ابتدائیوں کے لیے کون سا سرکٹ بہترین ہے؟ کیا یہ پہلی چیز نہیں ہے جس کے بارے میں آپ فکر کریں گے؟
1:56 اس مقصد کے لیے درحقیقت ایک مناسب ترتیب موجود ہے۔ اس کے برعکس، اس مقصد کے لیے مختلف کنفیگریشن والے سرکٹس موجود ہیں۔ آج، آئیے نان انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹ کے ساتھ شروع کرتے ہیں۔ اگلا، inverting یمپلیفائر سرکٹ آخر میں، مجھے وولٹیج فالوور سرکٹ متعارف کرانے دو۔ سب سے پہلے، غیر inverting یمپلیفائر سرکٹ اور اس کے فوائد اور ہم سنگل سپلائی سرکٹس اور آپریٹنگ وولٹیج رینجز کے بارے میں بات کریں گے۔ ایک نان انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹ میں یہ ترتیب ہوتی ہے: میں نے جان بوجھ کر مثبت اور منفی بجلی کی فراہمی درج کی ہے۔ اشارے اصل op amp سرکٹ کے قریب ہے۔
2:43 غیر الٹا ان پٹ ٹرمینل V_in+ اور الٹا ان پٹ ٹرمینل V_in- کوئی کرنٹ اندر نہیں آتا یہاں، R_F اور R_G یہ دو مزاحم استعمال کرتا ہے۔ ایمپلیفیکیشن فیکٹر کا تعین صرف مزاحمت کے تناسب سے ہوتا ہے۔ اس کی شدت 1 + R_F/R_G ہے۔ قطع نظر اس کے کہ خود op amp کے فائدے سے اس کا تعین صرف مزاحمت سے ہوتا ہے۔ مزاحم R_G اور R_F ہیں۔ عام طور پر، کئی kΩ سے کئی سو kΩ جب کوئی سگنل ان پٹ پر لاگو ہوتا ہے، تو اسے بڑھایا جاتا ہے اور آؤٹ پٹ ہوتا ہے۔ ان پٹ اور آؤٹ پٹ سگنلز کی قطبیت ایک جیسی ہے۔ اگر ان پٹ مثبت ہے تو آؤٹ پٹ بھی مثبت ہوگا۔ اسے "نان انورٹنگ" کہا جاتا ہے کیونکہ آپریشن مندرجہ ذیل ہے:
3:32 OP AMP کا بنیادی آپریشن "الٹا" ہے اسے "غیر الٹا" کہا جاتا ہے کیونکہ سگنل الٹا نہیں ہوتا ہے۔ دوبارہ، ان پٹ کے ذریعے کوئی کرنٹ نہیں گزرتا ہے (V_in+ اور V_in-) ان پٹ مزاحمت بہت زیادہ ہے، GΩ سے زیادہ۔ یہاں تک کہ جب بہت زیادہ آؤٹ پٹ مزاحمت والا سگنل کا ذریعہ منسلک ہو۔ op amp سے نکالا ہوا کرنٹ بہت چھوٹا ہے۔ سینسر آؤٹ پٹ وولٹیج کا درست پتہ لگاتا ہے۔ یہ ایک op amp کے ان پٹ ٹرمینل پر وصول کیا جا سکتا ہے۔ سینسر سگنل وصول کرنے کے لیے اچھا نقطہ نان انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹ کے فوائد آئیے اس نان انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹ کی تقلید کرتے ہیں۔
4:20 تفصیل میں نقلی فائل میں نے ڈاؤن لوڈ کا لنک دیا ہے۔ براہ کرم اسے اپنے کمپیوٹر پر چلانے کی کوشش کریں۔ یہ فائل انڈسٹری کا معیار ہے۔ مفت اسپائس سمیلیٹر "LTspice" کے ساتھ کام کرتا ہے پاور سپلائی وولٹیج ±5V ہے۔ یہ تخروپن سرکٹ ہے R_F 9kΩ ہے اور R_G 1kΩ ہے۔ ایمپلیفیکیشن فیکٹر 10 گنا ہے ≒ 20dB (= 1 + 9k/1k)
5:09 شدت کی اکائی [dB] (ڈیسیبل) ہے۔ ہو سکتا ہے کچھ لوگ اس سے واقف نہ ہوں۔ اسے "ڈیسیبل" کے بجائے "ڈبی" بھی کہا جاتا ہے۔ یہ تناسب کی اکائی ہے جسے عام لوگارتھم کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے۔ ایک عام لوگارتھم کے طور پر "10 بار" کو ظاہر کریں۔ اسے 20 سے ضرب دے کر ڈی بی میں "10 بار" کا اظہار کیا جا سکتا ہے۔ ڈیسیبل نوٹیشن میں 10 بار 20dB ہے۔ 100 بار اس کا عام لوگارتھم log_10(100) 2 ہے، تو ڈیسیبل اشارے میں، یہ 40dB (=2 x 20) ہے۔ [dB] کا استعمال کرتے ہوئے اشارہ ہے۔ اکثر ینالاگ سرکٹس میں استعمال ہوتا ہے۔
5:56 براہ کرم اسے ذہن میں رکھنا یقینی بنائیں یہ تخروپن کا نتیجہ ہے۔ ایمپلیفیکیشن فیکٹر G کا تعین ریزسٹرس کے تناسب سے ہوتا ہے۔ چونکہ R_F=1kΩ اور R_G=9kΩ G=1+R_F/R_G سے ایمپلیفیکیشن فیکٹر 10 گنا ہے (= 1 + 9k/1k) ان پٹ اور آؤٹ پٹ سگنل کی قطبیتیں ایک جیسی ہیں۔ ان پٹ سگنل کی چوٹی 100mV ہے۔ چوٹی سے چوٹی، یعنی اوپری چوٹی سے نچلی چوٹی 200mV ہے۔ آؤٹ پٹ 2V_P-P ہے، تو تو ہم بالکل 10 گنا بڑھاوا حاصل کر رہے ہیں۔ میں کچھ مخصوص خصوصیات کا تعارف کرواتا ہوں۔
6:42 ایک سلائیڈ پر واپس جائیں۔ نان انورٹنگ ان پٹ ٹرمینل IN اور انورٹنگ ان پٹ ٹرمینل FB کے درمیان یہ تقریباً ایک جیسی صلاحیت ہے۔ IN ٹرمینل اور FB ٹرمینل سے سگنلز کا موازنہ کرنا ہر ایک کی ویوفارم، وسعت اور صلاحیت ایک جیسی ہے۔ اسے "ورچوئل شارٹ سرکٹ" کہا جاتا ہے۔ اصل میں، ٹرمینلز ہیں
7:28 یہ شارٹ سرکٹ نہیں ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ دونوں ٹرمینلز ایک جیسا برتاؤ کرتے ہیں۔ یہ "ورچوئل شارٹ" بھی ایک اہم تصور ہے۔ اگلا، میں واحد پاور سپلائی سرکٹس اور آپریٹنگ وولٹیجز کے بارے میں بات کروں گا۔ آپشن AMP کے لئے مثبت اور منفی بجلی کی فراہمی کو شامل کرنا عام طور پر، منفی پاور سپلائی تیار کرنا مشکل ہے۔ منفی بجلی کی فراہمی زمین سے منسلک ہونا چاہئے. OP AMP ایک ہی پاور سپلائی پر کام کر سکتے ہیں۔ اس سیریز میں اکثر استعمال ہونے والی پروڈکٹ "ADA4077" ہے۔
8:17 +5V یا اس سے زیادہ کی ایک ہی پاور سپلائی سے چلایا جا سکتا ہے۔ براہ کرم نوٹ کریں کہ "ان پٹ وولٹیج کی حد" بیان کی گئی ہے۔ مکمل پاور سپلائی پر ان پٹ لاگو نہیں کیا جا سکتا بہت سے آپشن AMP ہیں چونکہ ان پٹ وولٹیج کی حد متعین ہے، اس حد کے اندر رہنا بہت ضروری ہے۔ مکمل پاور سپلائی وولٹیج تک آؤٹ پٹ اسے دوہرایا نہیں جا سکتا یہ پاور سپلائی وولٹیج کے نیچے ایک وولٹیج پر سیر ہوتا ہے۔ واحد پاور سپلائی سرکٹ اور اس کی آپریٹنگ وولٹیج کی حد آئیے تخروپن پر ایک نظر ڈالتے ہیں۔ LTspice فائل کا نام "Nopninv-2.asc" ہے
9:03 جو پہلے سے مختلف ہے۔ منفی پاور ٹرمینل زمین سے جڑا ہوا ہے۔ اس میں ایک ہی پاور سپلائی کنفیگریشن ہے۔ مثبت پاور سپلائی وولٹیج +5V ہے۔ یہ opamp صرف زمین اور 5V پاور سپلائی کے درمیان منسلک ہو سکتا ہے۔ کام کرنے سے قاصر ہے۔ سب سے پہلے، آپ کو ان پٹ وولٹیج کی حد پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔ زیادہ سے زیادہ ان پٹ وولٹیج کی حد کم از کم 0 اور 5V کے درمیان ہے۔ سلائیڈ پر سرکٹ ڈایاگرام کو دیکھ کر 2.5V کا وولٹیج آفسیٹ دکھایا گیا ہے۔ ان پٹ وولٹیج کی حد کو پورا کرنے کے لیے 2.5V آفسیٹ شامل کرنے کے بعد اور نان انورٹنگ ان پٹ پر سگنل لگائیں۔
9:53 2.5V کا وولٹیج آفسیٹ شامل کرنا ان پٹ سگنل 2.5V کے ارد گرد مرکوز ہے۔ یہ بدلنا شروع ہو جائے گا۔ آؤٹ پٹ وولٹیج مکمل پاور سپلائی وولٹیج پر نہیں جا سکتا۔ غور و فکر کی ضرورت ہے۔ تمام آپشن AMP نہ تو ان پٹ اور نہ ہی آؤٹ پٹ مکمل پاور سپلائی وولٹیج پر جھول سکتا ہے۔ یہ کہنا نہیں ہے۔ یہ مسئلہ حل ہو گیا۔ "ریل سے ریل ان پٹ کی قسم" "ریل سے ریل آؤٹ پٹ کی قسم" op amp مصنوعات کی دوسری قسمیں بھی ہیں۔ "ریل" کا مطلب ہے "پاور سپلائی وولٹیج" "پاور سپلائی وولٹیج کے ایک سرے سے دوسرے سرے تک" کے معنی میں اسے "ریل سے ریل" کے طور پر ظاہر کیا گیا ہے۔
10:39 آئیے نقلی نتائج کو دیکھتے ہیں۔ بائیں طرف کا سرکٹ بالکل وہی سرکٹ ہے جو ہم نے پہلے دیکھا تھا۔ منفی پاور ٹرمینل زمین سے جڑا ہوا ہے۔ مثبت پاور ٹرمینل +5V سے منسلک ہے۔ +5V سنگل پاور سپلائی سرکٹ کنفیگریشن ان پٹ وولٹیج کی حد کو پورا کرنے کے لیے 0 سے 5V کی درمیانی قدر 2.5V ہے۔ اسے وولٹیج آفسیٹ کے طور پر شامل کیا جاتا ہے۔ سب سے پہلے، آئیے ان پٹ کو دیکھتے ہیں (IN ٹرمینل میں وولٹیج) ان پٹ ٹرمینل IN 2.5V کے ارد گرد تبدیل ہوتا ہے۔ سگنل شامل کیا گیا ہے۔ 200mV چوٹی سے چوٹی کا سگنل یہ ان پٹ ٹرمینل (IN) سے منسلک ہے مرکز 2.5V ہے۔ آؤٹ پٹ سگنل بھی 2.5V کے ارد گرد اتار چڑھاؤ کرتا ہے۔
11:30 2V کا چوٹی سے چوٹی کا سگنل آؤٹ پٹ ہے۔ نان انورٹنگ ان پٹ ٹرمینل (IN) اور انورٹنگ ان پٹ ٹرمینل (FB) ہیں وہ ایک ہی صلاحیت پر ہیں، یعنی وہ ایک مجازی مختصر حالت میں ہیں۔ اگلا، inverting یمپلیفائر سرکٹ اور اس کے فوائد آئیے واحد پاور سپلائی سرکٹس اور وولٹیج شفٹنگ کے بارے میں بات کرتے ہیں۔ inverting یمپلیفائر سرکٹ کا فائدہ ہے غیر الٹنے والے یمپلیفائر سرکٹ کے برعکس، یہ R_G سے R_F کا تناسب ہے۔ نان انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹ کا ایمپلیفیکیشن فیکٹر 1+R_F/R_G تھا۔ الٹنے والے یمپلیفائر کا فائدہ R_F/R_G ہے۔
12:18 نیز، سگنل کی قطبیت ان پٹ اور آؤٹ پٹ کے درمیان الٹ جاتی ہے۔ مائنس کا نشان ہے۔ جب اس طرف مثبت قطبی سگنل موصول ہوتا ہے۔ ایک منفی قطبی سگنل آؤٹ پٹ ہے۔ اسی لیے اسے "انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹ" کہا جاتا ہے۔ جیسا کہ R_G سے R_F (R_F/R_G) کے تناسب سے دیکھا جا سکتا ہے۔ اگر آپ R_G بڑھاتے ہیں اور R_F کم کرتے ہیں۔ ایمپلیفیکیشن کی شرح (تقنین کی شرح) 1x یا اس سے کم لہذا آپ سگنل کو کم کرسکتے ہیں۔
13:04 سگنل کے ذریعہ سے دیکھا جانے والا ان پٹ مزاحمت ہے۔ غیر الٹی ایمپلیفائر سرکٹ کی صورت میں، یہ تقریباً لامحدود تھا۔ inverting یمپلیفائر سرکٹ کی صورت میں چونکہ IN+ اور IN- ایک مجازی مختصر حالت میں ہیں (0V) ان پٹ مزاحمت R_G ہے۔ یہ ایک الٹی ایمپلیفائر سرکٹ اور غیر الٹی ایمپلیفائر سرکٹ کے درمیان فرق ہے۔ یہ بہت بڑا فرق ہے۔ آئیے سمولیشن کے ذریعے انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹ پر ایک نظر ڈالتے ہیں۔ میں نے "Inv-1.asc" نامی فائل تیار کی ہے۔ پاور سپلائی وولٹیج ±5V ہے۔ مثبت پہلو +5V ہے اور منفی پہلو -5V ہے۔
13:51 یہ سرکٹ نقلی ہے۔ سرکٹ کو سمجھنے کی کلید یہ وہ "ورچوئل شارٹ" ہے جس کے بارے میں میں نے کئی بار بات کی ہے۔ غیر الٹا ان پٹ ٹرمینل (IN+) چونکہ انورٹنگ ان پٹ ٹرمینلز (FB) ایک ہی صلاحیت پر ہیں، غیر الٹنے والا ان پٹ ٹرمینل (IN+) گراؤنڈ ہے۔ انورٹنگ ان پٹ ٹرمینل (FB) بھی گراؤنڈ ہے۔ انورٹنگ ان پٹ ٹرمینل (FB) کا وولٹیج ہے۔ کیونکہ یہ ایک ورچوئل شارٹ ہے۔ کوئی دولن نہیں (وولٹیج میں اتار چڑھاؤ نہیں آتا) ہمیشہ زمین کے طور پر ایک ہی صلاحیت پر اور دوغلا نہیں ہوتا ہے۔ دوسرے الفاظ میں، inverting یمپلیفائر سرکٹ ہے غیر الٹنے والے یمپلیفائر سرکٹ کے لیے ان پٹ وولٹیج کی حد کی ضرورت ہے۔ اس سے کافی حد تک نجات ملے گی۔
14:37 چونکہ R_G=1kΩ اور R_F=2kΩ ایمپلیفیکیشن فیکٹر ہے -2 گنا (=-2k/1k) اسے dB میں دوگنا کریں 6 dB ہے۔ آئیے اس کو نقلی شکل میں دیکھتے ہیں۔ یہ سلائیڈ ہے۔ یہ اوپر والے سرکٹ کی نقالی کا نتیجہ ہے۔ ان پٹ وولٹیج IN ہے اور ایمپلیفیکیشن فیکٹر 2 گنا ہے۔ ان پٹ سگنل کا طول و عرض 2V_P-P ہے۔ ایمپلیفیکیشن فیکٹر کو دوگنا کر دیا جاتا ہے اور قطبیت کو الٹ دیا جاتا ہے، جیسا کہ سرخ تیر سے دکھایا گیا ہے، -1V ان پٹ سگنل یہ +2V (دوگنا) ہو جاتا ہے اور الٹی قطبیت کے ساتھ آؤٹ پٹ ہوتا ہے۔
15:23 انورٹنگ ان پٹ ٹرمینل (FB) کو دیکھ رہے ہیں یہ یقینی طور پر زمینی صلاحیت کے قریب ہے۔ کیونکہ یہ مکمل شارٹ سرکٹ نہیں ہے۔ ہلکا سا وولٹیج ہے۔ یہ تقریبا زمینی صلاحیت پر ہے۔ انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹس کو ایک ہی پاور سپلائی سے بھی چلایا جا سکتا ہے۔ پہلے کی طرح بجلی کی ضروریات ہیں۔ ADA4077 کے لیے، یہ +5V یا اس سے زیادہ ہے۔ کیونکہ op amp کے ان پٹ ٹرمینل پر موجود وولٹیج دوہری نہیں ہوتی ہے۔ پاور سپلائی وولٹیج سے زیادہ وسیع وولٹیج والا سگنل ان پٹ ہو سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، یہ inverting یمپلیفائر سرکٹ ہے
16:09 ایک سرکٹ جو آؤٹ پٹ وولٹیج کا حوالہ تبدیل کرتا ہے۔ اسے حاصل کرنا آسان ہے۔ یہ ایک ہی پاور سپلائی پر چلانے کے فوائد میں سے ایک ہے۔ اوپ امپ کو اس کے ان پٹ وولٹیج رینج کی وضاحتوں کے اندر چلانے کے لیے VDD/2 inverting اور non-inverting ان پٹ ٹرمینلز پر لگائیں۔ VDD/2 اس سرکٹ کا آپریٹنگ معیار ہے۔ چونکہ دو ان پٹ ٹرمینلز کے درمیان ایک ورچوئل شارٹ ہے، الٹنے والے ان پٹ ٹرمینل پر سگنل لگانے پر کوئی طول و عرض نہیں ہوتا ہے۔ اگلے تخروپن میں آئیے وولٹیج شفٹ پر ایک نظر ڈالتے ہیں۔ واحد پاور سپلائی سرکٹ وولٹیج شفٹنگ کی اجازت دیتا ہے۔ غیر الٹنے والے ان پٹ ٹرمینل پر 2V لگائیں۔
16:57 بجلی کی فراہمی زمینی اور 5V ہے۔ R_G=4kΩ R_F=1kΩ، تو یہ ایک کشندگی کا سرکٹ ہے۔ سگنل کے ذریعہ کا حوالہ وولٹیج زمینی ہے۔ "کیا یہ ترتیب کام نہیں کرے گی؟" آپ سوچ سکتے ہیں۔ اگر کوئی ان پٹ سگنل وولٹیج نہیں ہے (گراؤنڈ) یہ ایک ریزسٹر ہے جو R_G=4kΩ اور R_F=1kΩ پر مشتمل ہے۔ یہ ایک نان انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹ ہے اور 2V ان پٹ ہے۔ 1.25 بار (=1 + R_F/R_G = 1 +1kΩ/4kΩ)
17:43 فائدہ کو 2V کے وولٹیج آفسیٹ سے ضرب دیا جاتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، 2.5V پیداوار ہے. اس کا مطلب ہے کہ آؤٹ پٹ 2.5V کے ارد گرد مختلف ہوتی ہے۔ سگنل کے ذریعہ کا وولٹیج ہے۔ R_G اور R_F کے ذریعے طے شدہ الٹا ایمپلیفائر سرکٹ کا فائدہ کئی گنا ہو جاتا ہے۔ سگنل جو 2.5V کے ارد گرد بدلتا ہے وہ آؤٹ پٹ ہے۔ میں ایک بار پھر خلاصہ کرتا ہوں۔ 2V آفسیٹ وولٹیج کا ذریعہ ہے۔ نان انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹ کے فائدے سے بڑھا ہوا ہے۔ ان پٹ سگنل کو انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹ کے فائدہ سے بڑھایا جاتا ہے۔ ان کا مجموعہ آؤٹ پٹ ہے۔ اور سگنل خوبصورتی سے 2.5V کے ارد گرد جھولتا ہے۔ یہ آؤٹ پٹ ہوگا۔
18:29 آئیے تخروپن پر ایک نظر ڈالتے ہیں۔ غیر الٹنے والے ان پٹ میں 2V آفسیٹ شامل کرنا آؤٹ پٹ سینٹر کی سطح 2.5V ہے۔ آئیے ان پٹ سگنل ویوفارم کو دیکھتے ہیں۔ ان پٹ سگنل 0V کے ارد گرد مرکوز ہے۔ زیادہ سے زیادہ طول و عرض ±4V (8V_P-P) ہے۔ یہ بجلی کی فراہمی کی حد سے زیادہ وسیع ہے۔ پاور سپلائی وولٹیج کی حد سے زیادہ ہے (0 سے 5V) -4 سے 0 V کا سگنل ان پٹ ہے۔ الٹا ایمپلیفائر سرکٹ اب بھی ٹھیک کام کرتا ہے۔ 8V_P-P ان پٹ سگنل کو 0.25 سے ضرب دیا جاتا ہے۔ یہ 2V_P-P سگنل ہوگا۔ چونکہ 2V آفسیٹ وولٹیج شامل کیا جاتا ہے، آؤٹ پٹ سگنل 2.5V پر مرکوز ہے۔
19:15 نتیجے کے طور پر، یہ 2.5V کے ارد گرد تبدیل ہوتا ہے ایک 2V_P-P سگنل آؤٹ پٹ ہے۔ الٹا ان پٹ (FB) اور نان انورٹنگ ان پٹ (IN+) ہیں۔ یہ ایک مجازی مختصر ہے، لہذا یہ ہمیشہ 2V کے بارے میں ہے. آخر میں، "وولٹیج فالوور سرکٹ" یہ ہیں فوائد وولٹیج فالوور ایک بڑی مزاحمت کے ساتھ وولٹیج کے ذریعہ کی وولٹیج کی مقدار جیسے سینسر
20:01 جب آپ طاقت کو کم مزاحمت والے بوجھ میں درست طریقے سے منتقل کرنا چاہتے ہیں۔ یہ ایک درست سرکٹ ہے۔ بہت سے سینسروں میں سگنل کے ماخذ کی مزاحمت بہت زیادہ ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، اگر سگنل ماخذ کی مزاحمت 100 kΩ ہے، دوسری طرف، اگر پیمائش کے نظام کی ان پٹ مزاحمت 100 Ω ہے، بہت کم کیس پر غور کریں۔ جب 100 Ω ریزسٹر سگنل کے ذریعہ سے منسلک ہوتا ہے، سگنل کے ذریعہ سے، یہ R_S اور R_L سے گزرتا ہے۔ موجودہ بہاؤ یہ کرنٹ R_S میں ایک بڑا وولٹیج پیدا کرتا ہے۔ R_L میں تقریباً کوئی وولٹیج پیدا نہیں ہوتا ہے۔
20:48 اسے دیکھنے کا ایک اور طریقہ سگنل سورس وولٹیج کو R_S اور R_L سے تقسیم کیا گیا ہے۔ نتیجے کے طور پر، 100 Ω بوجھ کے لیے سگنل کم ہے اور کافی آؤٹ پٹ وولٹیج حاصل نہیں کیا جا سکتا۔ ان پٹ سگنل کا طول و عرض 2V_P-P ہے۔ آؤٹ پٹ سگنل کا طول و عرض تقریبا 0V ہے۔ کسی سینسر سگنل کا پتہ نہیں چل سکتا اس مسئلے کا حل "وولٹیج فالوور" ہے آپشن امپ کے ان پٹ ٹرمینلز سے کوئی کرنٹ نہیں گزرتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، سگنل ریزسٹر R_S سے کوئی کرنٹ نہیں گزرتا ہے۔ سگنل سورس ریزسٹر R_S میں کوئی وولٹیج ڈراپ نہیں ہوتا ہے۔
21:36 دوسرے الفاظ میں، سگنل کے ذریعہ کا وولٹیج مسلسل رہتا ہے. یہ خوبصورتی سے آؤٹ پٹ میں منتقل ہوتا ہے۔ وولٹیج فالوور آؤٹ پٹ براہ راست الٹا ان پٹ ٹرمینل پر لاگو ہوتا ہے۔ اس سرکٹ کا ایمپلیفیکیشن فیکٹر 1 ہے۔ آؤٹ پٹ وولٹیج ان پٹ وولٹیج کی پیروی کرتا ہے۔ اسے وولٹیج فالوور کہتے ہیں۔ آپریشن کو ورچوئل شارٹ سرکٹ پر غور کر کے سمجھا جا سکتا ہے۔ دوسرے لفظوں میں، نان انورٹنگ ان پٹ ٹرمینل اور انورٹنگ ان پٹ ٹرمینل کے درمیان ہمیشہ 0V کا مطلب ہوتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ ماخذ اور آؤٹ پٹ وولٹیج برابر ہیں۔
22:22 آئیے تخروپن پر ایک نظر ڈالتے ہیں۔ LTspice سرکٹ فائل کا نام "Unity-1" ہے پاور سپلائی وولٹیج +5 سے -5V ہے۔ جیسا کہ سلائیڈ 23 پر بیان کیا گیا ہے۔ جب 100kΩ کی اندرونی مزاحمت کے ساتھ سگنل کا ذریعہ 100Ω سے منسلک ہوتا ہے آؤٹ پٹ وولٹیج بمشکل حاصل کیا گیا تھا۔ 100 Ω لوڈ ریزسٹر اور سگنل سورس کے درمیان وولٹیج فالوور داخل کریں۔ ایک 100Ω (R_F) ریزسٹر فیڈ بیک پاتھ سے منسلک ہے۔ اصولی طور پر، ریزسٹر R_F ضروری نہیں ہے۔ حفاظتی اقدام کے طور پر جب ان پٹ سگنل تیزی سے تبدیل ہوتا ہے۔ یہ بہت مؤثر ہے، لہذا میں تجویز کرتا ہوں کہ آپ اسے داخل کریں۔ وولٹیج فالوور کو شامل کرکے
23:08 2V_P-P ان پٹ سگنل جیسی ویوفارم آؤٹ پٹ ہے۔ اسے نقلی کے ساتھ چیک کریں۔ یہ سرکٹ نقلی تھا۔ وولٹیج فالوور یہ کم بوجھ مزاحمت (100 Ω) کو اچھی طرح سے چلاتا ہے۔ ان پٹ اور آؤٹ پٹ سگنل ایک ہی وولٹیج پر ہیں۔ یہاں تک کہ 100Ω لوڈ کے ساتھ، 2V_P-P صحیح طریقے سے حاصل کیا جاتا ہے۔ اس طرح وولٹیج فالوور کا استعمال کرتے ہوئے، یہاں تک کہ اگر سگنل کے ذریعہ کی اندرونی مزاحمت زیادہ ہے اور بوجھ کی مزاحمت کم ہے۔ سگنل سورس کا وولٹیج درست طریقے سے آؤٹ پٹ میں منتقل کیا جا سکتا ہے۔ وولٹیج فالوور او پی ایم کے ان پٹ ٹرمینل پر وولٹیج
23:54 سگنل سورس کا آؤٹ پٹ وولٹیج ایک جیسا ہے۔ ان پٹ وولٹیج کی حد پر توجہ دیں۔ وولٹیج کے پیروکاروں کو ایک ہی پاور سپلائی کے ساتھ بھی ترتیب دیا جا سکتا ہے۔ ان پٹ وولٹیج ہے اوپی ایم پی کی ان پٹ وولٹیج رینج کی تفصیلات سے محدود آئیے اس صورتحال کو نقلی کے ذریعے چیک کرتے ہیں۔ اوپری طرف زمین اور 5V کی ایک ہی پاور سپلائی سے کام کرتا ہے۔ R_G = 1kΩ R_F = 1kΩ حاصل کریں -1x انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹ نیچے ایک وولٹیج پیروکار ہے یہ ایک واحد 5V پاور سپلائی پر بھی کام کرتا ہے۔ 2.5V کے ارد گرد بڑھتے ہوئے طول و عرض کے ساتھ سائن ویو سگنل کا ذریعہ تیار کریں۔
24:44 وولٹیج فالوور (نیچے) اور آئیے انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹ کے آپریشن پر ایک نظر ڈالتے ہیں (اوپر) میں جو دیکھنا چاہتا ہوں وہ ہے۔ الٹا ایمپلیفائر سرکٹ (اوپری سائیڈ) ان پٹ ٹرمینل پر وولٹیج ورچوئل شارٹ ہے۔ یہ ہمیشہ 2.5V پر مستقل رہتا ہے۔ یہ ان پٹ وولٹیج کی تبدیلیوں کے لیے بہت مزاحم ہونا چاہیے۔ جیسے جیسے ان پٹ طول و عرض میں اضافہ ہوتا ہے، آؤٹ پٹ وولٹیج کو پہلے سیر ہونا چاہیے۔ کم وولٹیج کا پیروکار ہے۔ چونکہ آؤٹ پٹ 1x ان پٹ سگنل ہے۔ ان پٹ وولٹیج کی اوپری حد ان پٹ وولٹیج رینج کی وضاحتیں تک محدود آؤٹ پٹ وولٹیج کی حد الٹی ہے۔ وولٹیج فالوور کے ساتھ ان پٹ وولٹیج کی حد کی جانچ کرنا میرا مطلب یہی ہے۔
25:30 سلائیڈیں نقلی نتائج کے پلاٹ ہیں۔ ٹاپ ویوفارم انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹ کا آؤٹ پٹ ہے۔ جیسے جیسے ان پٹ سگنل کا طول و عرض بڑھتا ہے، یہ سیر ہونا شروع ہو جاتا ہے۔ ویوفارم کی اوپری حد 5V کے پاور سپلائی وولٹیج کے لیے ہے۔ یہ 4V پر سیر ہوتا ہے، اس لیے تقریباً 1V خالی جگہ ہے۔ ویوفارم کی نچلی حد بھی 0V کے پاور سپلائی وولٹیج سے متعلق ہے۔ تقریباً 1V دستیاب ہے۔ سنترپتی اوپر اور نیچے 1V خالی جگہ بناتی ہے۔ درمیانی ویوفارم وولٹیج فالوور کا آؤٹ پٹ ہے۔ آؤٹ پٹ 1 اور 4V کے درمیان اتار چڑھاؤ ہونا چاہیے۔ پاور سپلائی وولٹیج کے نیچے ممکنہ 2 V سے
26:17 صرف زمین کے اوپر 1.2V تک ایک تنگ رینج کے اندر کوئی ان پٹ سگنل قبول نہیں کیا جا رہا ہے۔ وولٹیج فالوور اوپی ایم پی کے ان پٹ وولٹیج رینج کی تفصیلات پر منحصر ہے۔ عام آپریشن کی حد محدود ہے۔ وولٹیج فالوور آپریٹنگ وولٹیج کی حد پر پوری توجہ دیں۔ پاور سپلائی وولٹیج تک بڑھانا ریل ٹو ریل آپشن امپ استعمال کرنے پر غور کریں۔ خلاصہ کرنا غیر الٹنے والے یمپلیفائر سرکٹس میں اعلی ان پٹ مزاحمت ہوتی ہے۔ سینسر سگنل کو بڑھانے کے لیے موزوں ہے۔ انورٹنگ ایمپلیفائر سرکٹ میں کم ان پٹ مزاحمت ہے، ایک ہی پاور سپلائی یا وولٹیج شفٹ کے ساتھ کام کرتے وقت لچک کے لیے وسیع ان پٹ وولٹیج کی حد
27:04 وولٹیج فالوور سرکٹ میں اعلی ان پٹ مزاحمت بھی ہے۔ اس میں سینسر وولٹیج کو درست طریقے سے نکالنے کے قابل ہونے کی خصوصیت ہے۔ مجھے کون سا op amp ٹوپولوجی استعمال کرنا چاہئے؟ یہ پریشان کن ہوسکتا ہے۔ کیونکہ ہر ایک کی اپنی خصوصیات ہیں۔ اپنے مقصد کے لیے صحیح سرکٹ کا انتخاب کریں۔ آپ کو منتخب کرنے کی ضرورت ہے۔ اس بار، ہم نے تین قسم کے OP amp ایپلیکیشن سرکٹس متعارف کرائے ہیں۔ اگلی بار، ہم OP amps کی بنیادی خصوصیات کی وضاحت کریں گے۔ OP AMP کی فریکوئنسی خصوصیات کے بارے میں کیسے سوچیں۔ ایک خاص کرنٹ فیڈ بیک یمپلیفائر متعارف کرایا جا رہا ہے۔
27:52 مزید برآں، ایک کارکردگی جسے سلیو ریٹ کہتے ہیں۔ وضاحت کرتا ہے کہ آؤٹ پٹ سگنل کا طول و عرض محدود ہے۔ اس کے علاوہ، آپشن AMP کی پاور سپلائی وولٹیج کی حد ہم آپریٹنگ وولٹیج کی حد کے حوالے سے نوٹ کرنے والے نکات پر بھی بات کریں گے۔ اس سے آج کی وضاحت ختم ہوتی ہے۔ دیکھنے کے لیے آپ کا شکریہ ذیلی عنوانات: ZEP Engineering Co., Ltd.
