ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ার | ইট ওয়ার্কিং | 4 গুরুত্বপূর্ণ কারণ এবং অ্যাপ্লিকেশন

ভূমিকা

অ্যানালগ ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ডিজাইনে একটি ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ারগুলি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত বিল্ডিং ব্লক ব্যবহৃত হয়। একটি ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধক হ'ল মূলত একটি বৈদ্যুতিন সার্কিট যা দুটি ইনপুট, ইনভার্টিং এবং নন-ইনভার্টিং ইনপুট একটি নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া কনফিগারেশনে পরিচালিত ope ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ার মূলত এই দুটি ইনপুট টার্মিনালের প্রয়োগকৃত ইনপুট ভোল্টেজগুলির মধ্যে পার্থক্যকে বাড়িয়ে তোলে এবং এই দুটি ইনপুট টার্মিনালের কোনও সাধারণ সংকেত প্রত্যাখ্যান করে

মূলত, সমস্ত অপারেশনাল এম্প্লিফায়ারগুলি ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ার কারণ তাদের সকলের ইনপুট কনফিগারেশন একই থাকে। যদি কোনও ইনপুট ভোল্টেজ সিগন্যাল যদি কোনও ইনপুট পিনে প্রয়োগ করা হয় এবং আরও একটি ভোল্টেজ সংকেত ভিত্তিতে স্থাপনের পরিবর্তে অন্য পিনে প্রয়োগ করা হয়, তবে ফলিত আউটপুট ভোল্টেজ দুটি স্বতন্ত্র ইনপুট টার্মিনালগুলিতে সংযুক্ত দুটি ইনপুট ভোল্টেজের মধ্যে বৈকল্পিকের সমানুপাতিক।

ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধক
 অ-আদর্শ অপ-অ্যাম্পের সাথে ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধক, চিত্র ক্রেডিট - আর্থার ওগওয়া, অপ-অ্যাম্প ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ার ইনপুট প্রতিবন্ধকতা এবং সাধারণ পক্ষপাতসিসি বাই-এসএ 1.0

নির্মাণ এবং কাজ

সার্কিটটি বিবেচনা করুন, যা ডুমুর (ক) এ ইনপুট ভি দিয়ে দেখানো হয়েছেi1 এবং ভিi2। সার্কিট বিশ্লেষণ করতে, আমরা সুপারপজিশন এবং ভার্চুয়াল শর্টের ধারণাটি ব্যবহার করব। চিত্র (খ) ভের সাথে সার্কিটারি প্রদর্শন করেi2 = 0. কোন বর্তমান প্রবাহিত হবে আর3 এবং আর4; অতএব, ভি2a = 0. ফলস্বরূপ সার্কিট একটি ইনভার্টিং পরিবর্ধক হিসাবে আচরণ করবে তাই,

ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধক
ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ার সার্কিট

  উপরের সার্কিটের পার্থক্য পরিবর্ধকটি ইনভার্টিং এবং অ-ইনভার্টিং পরিবর্ধক উভয়টি কনফিগারেশন নিয়ে গঠিত।

অন্যদিকে, যদি ইনভার্টিং পিনটি গ্রাউন্ড করা হয়, তবে সার্কিটটি একটি নন-ইনভার্টিং পরিবর্ধক হিসাবে কাজ করে, যেমন সম্পর্কিত সার্কিট ডায়াগ্রামগুলিতে দেখানো হয়েছে। যখন ইনভার্টিং ইনপুট টার্মিনালগুলি ভিত্তিযুক্ত হয়, তখন আর2, এবং আর1 আউটপুট টার্মিনাল এবং ইনভার্টিং টার্মিনাল সংযোগকারী প্রতিক্রিয়া উপাদান হিসাবে কাজ করে এবং নন-ইনভার্টিং এম্প্লিফায়ারের জন্য একটি উপযুক্ত প্রতিক্রিয়ার শর্ত অর্জন করা হয়।

ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধক
ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধক

চিত্র (গ) ভির সাথে সার্কিট দেখায়i1 = 0. এখন, অপ-এম্পের বর্তমান 0 টি XNUMX সুতরাং, আর3 এবং আর4 একটি ভোল্টেজ বিভাজক গঠন। অতএব,

ভার্চুয়াল শর্টের ধারণাটি থেকে আমরা পাই, ভি1b = ভি2b এবং সার্কিটটি একটি নন-ইনভার্টিং পরিবর্ধক হয়ে ওঠে, যার জন্য

উপরের সমীকরণগুলি প্রতিস্থাপন, আমরা প্রাপ্ত

Or

যেহেতু নেট আউটপুট ভোল্টেজ স্বতন্ত্র পদগুলির যোগফল, তাই আমাদের রয়েছে

                                                                              V0 = ভি01 + ভি02

Or                                                       

আদর্শ ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধকের একটি সম্পত্তি হ'ল ভিটেলে আউটপুট ভোল্টেজ শূন্য হয়i1 = ভিi2। শেষ সমীকরণের বিশ্লেষণে, এই শর্তটি পূরণ করা হয় যদি

আউটপুট ভোল্টেজটি তখন,

আমরা যথাযথভাবে আমাদের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে ইনপুট প্রতিরোধকের সাথে সমান্তরাল সংযোগে পরিপূরক প্রতিরোধক যুক্ত করতে পারি এবং ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ার সার্কিটটি আমাদের প্রয়োজন অনুযায়ী এটি যোগ বা বিয়োগের জন্য কনফিগার করা যেতে পারে।

ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধক সম্পর্কিত কিছু গুরুত্বপূর্ণ পদ

ডিফারেনশিয়াল ইনপুট প্রতিরোধের:

চিত্রটিতে, আমরা শর্তটি সেট করেছি এবং আর সেট করেছি= আর3 এবং আর= আর4। ইনপুট প্রতিরোধের পরে হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়,

ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধক

ভার্চুয়াল শর্টের ধারণাটি বিবেচনায় নিয়ে আমরা নিম্নলিখিত লুপ সমীকরণটি লিখতে পারি,

V= আইআর+ আইআর1 = আমি (2 আর1)

সুতরাং, ইনপুট প্রতিরোধের আর= 2 আর1

সাধারণ মোড ইনপুট সংকেত:

: আদর্শ পার্থক্য পরিবর্ধকটিতে, একটি সাধারণ মোড ইনপুট ভিসিএম ইনপুটগুলি তৈরি করে (ভিi1 + ভিcm) এবং (ভিi2 + ভিcm), অর্থাত্ প্রতিটি ইনপুট প্রয়োগকৃত ভোল্টেজগুলিতে যুক্ত হয় এবং সুতরাং যখন দুটি ইনপুট ভোল্টেজের পার্থক্য নেওয়া হয় এবং প্রশস্ত করা হয় তখন তা বাতিল হয়ে যাবে।

আউটপুট ভিশূন্য হয় যখন ভিi1 = ভিi2। যাইহোক, যদি এই প্রতিরোধকের অনুপাত যথাযথভাবে সমান হয় না

 , তারপরে, ফলস্বরূপ, সাধারণ-মোড ভোল্টেজ ভিcm সম্পূর্ণ বাতিল হবে না।

বাস্তবিকভাবে নিখুঁত সঠিক মানের প্রতিরোধকের অনুপাত থাকা অসম্ভব, সম্ভবত কিছু সাধারণ-মোড আউটপুট ভোল্টেজ উপস্থিত থাকবে।

যখন ভিi1 = ভিi2, ইনপুটটিকে একটি সাধারণ-মোড ইনপুট সংকেত বলা হয়। সাধারণ মোড ইনপুট ভোল্টেজ হিসাবে প্রকাশ করা যেতে পারে

সাধারণ মোড লাভটি তখন প্রকাশ করা যেতে পারে,

সাধারণ মোড প্রত্যাখ্যান অনুপাত (সিএমআরআর):

সিএমআরআরকে সাধারণ-মোড লাভের জন্য ডিফারেনশিয়াল লাভের অনুপাতের মডুলাস মান হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। মূলত, এটি সাধারণ মোডে থাকা ইনপুট সংকেতগুলি প্রত্যাখ্যান করার জন্য একটি ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধকের সক্ষমতা।

                                                    সিএমআরআর =

সাধারণত, সিএমআরআরটি ডিবিতে প্রকাশ করা হয়,

সিএমআরআর (ডিবি) =

আদর্শ বিশ্বে সাধারণ-মোডের প্রত্যাখ্যান অনুপাত অসীম। প্রকৃত ডিফারেনশিয়াল পরিবর্ধক ক্ষেত্রে, আমরা সিএমআরআরকে যথাসম্ভব বৃহত্তর হতে চাই।

ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ারের অ্যাপ্লিকেশন

হুইটস্টোন ব্রিজ ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ার

হুইটস্টোন ব্রিজ ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ার

এই ক্ষেত্রে, প্রতিরোধকগুলি হুইটস্টোন (প্রতিরোধক) সেতুতে এমনভাবে সাজানো হয়, ইনপুট ভোল্টেজের সাথে তুলনা করে ডিফারেনশিয়াল ভোল্টেজ তুলনাকারীর কাজ করতে পারে।

যখন হুইটস্টোন ব্রিজ নেটওয়ার্কের এক প্রান্তে এবং নেটওয়ার্কের অন্য প্রান্তে একটি থার্মিস্টর বা একটি হালকা-নির্ভর রোধকারী (এলডিআর) একটি নির্দিষ্ট রেফারেন্স ইনপুট ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন সার্কিটটি তাপমাত্রা বা আলোর বিভিন্ন স্তর সনাক্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে তীব্রতা এই ডিফারেনশিয়াল অপারেশনাল এম্প্লিফায়ার সার্কিটের আউটপুট ভোল্টেজ হ'ল সার্কিটের সক্রিয় প্রান্তের পার্থক্যগুলির একটি লিনিয়ার ফাংশন, যেখানে থার্মিস্টর বা এলডিআর হয়।

 পৃথক প্রতিরোধের জুড়ে ইনপুট ভোল্টেজগুলির মধ্যে তুলনাকার হিসাবে প্রো টেম দ্বারা অজানা প্রতিরোধের মান গণনা করার জন্য একটি হুইস্টোন ব্রিজ ডিফারেনশাল সার্কিটরি ব্যবহার করা হয়েছিল।

হালকা সংবেদনশীল বিচ্ছিন্ন এমপ্লিফায়ার

হালকা নির্ভর ডিফারেন্সিয়াল এম্প্লিফায়ার

আলোক-নির্ভর ডিফারেন্সিয়াল সার্কিট একটি আলোক-নির্ভর সুইচ হিসাবে কাজ করে যা রিলে সাহায্যে আউটপুটটিকে "চালু" বা "অফ" হিসাবে দেয়। ভি 1 এ প্রয়োগ করা ভোল্টেজ এমপ্লিফায়ারের ট্রিপ পয়েন্ট সেট করে (প্রান্তিক মান সরবরাহ করে), এবং একটি পরিবর্তনশীল প্রতিরোধের সম্ভাব্য মিটার ভিআর হিসাবে অভিনয় করে2 হিস্টেরেসিস স্যুইচিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়।

 ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ারটির ইনভার্টিং টার্মিনালে, একটি স্ট্যান্ডার্ড হালকা নির্ভর রোধকারী সংযুক্ত থাকে, যা তার ঘটনার উপর আলোর পরিমাণের উপর নির্ভর করে প্রতিরোধের মানটির মান পরিবর্তন করে। এলডিআরে উপস্থিত ফটোডিয়োড প্রতিরোধেরটি আলোক স্তরের সাথে সমানুপাতিক এবং আলোর তীব্রতার সাথে তীব্রতা হ্রাস পায় এবং তাই, ভি 2 বিন্দুতে ভোল্টেজের স্তরটিও পরিবর্তিত হবে এবং এটি প্রান্তিক বিন্দুর উপরে বা নীচে রয়েছে তার উপর নির্ভর করে পরিবর্তনশীল রোধকারী ভিআর1 এর মান নির্দেশ করবে।

এখন, আলোক-নির্ভর প্রতিরোধকের (এলডিআর) উপর আলোর ঘটনা যেমন, তার তীব্রতার ভিত্তিতে, এটি নন-ইনভার্টিং ইনপুট টার্মিনাল ভি 1 এ সেট প্রান্তিক মানের চেয়ে বেশি হয় বা থাকে, আউটপুটটি চালু বা বন্ধ প্রদর্শিত হয় shows

আলোক স্তরের ট্রিপ বা প্রান্তিক মান অবস্থানটি পেন্টিওমিটার ভিআর এর সাহায্যে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে1 এবং স্যুইচিং হিস্টেরিসিস পোটেন্টিওমিটার ভিআর2। সুতরাং এইভাবে, একটি ডিফারেন্সিয়াল এম্প্লিফায়ার ব্যবহার করে একটি হালকা সংবেদনশীল সুইচ তৈরি করা যেতে পারে।

ভিআর প্রতিস্থাপন করে তাপমাত্রার পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করতে সার্কিটটি কনফিগার করা যেতে পারে1 এবং তাপ বা ঠাণ্ডা সনাক্ত করার জন্য একটি থার্মিস্টর এবং উপযুক্ত পরিবর্তনশীল রোধ সহ এলডিআর। ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ারের অসুবিধা হ'ল অন্যান্য অপারেশনাল পরিবর্ধক সার্কিট কনফিগারেশনের তুলনায় ইনপুট প্রতিবন্ধকতা অনেক কম। একটি ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ার সার্কিট কম প্রতিবন্ধী উত্সগুলির জন্য ভাল কাজ করে তবে উচ্চ প্রতিবন্ধী উত্সের জন্য নয়। ইউনিটি গেইন বাফার অ্যাম্প্লিফায়ার ব্যবহার করে এই সমস্যাটি কাটিয়ে উঠতে পারে।

আরও সম্পর্কিত সম্পর্কিত নিবন্ধের জন্য এখানে ক্লিক করুন

অমৃত শ সম্পর্কে

আমাদের প্রাক্তন লেখকের সাথে সংযুক্ত করুন: লিংকডইন (https://www.linkedin.com/in/amrit-shaw/)

লাম্বদা গিক্স