ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের 23টি তথ্য: সম্পূর্ণ গাইড!

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার পরিচিতি

একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার হল একটি নির্দিষ্ট ধরণের পরিবর্ধক যা কিছু নির্দিষ্ট উদ্দেশ্য পূরণ থেকে উদ্ভূত হয়। ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার উচ্চতর লাভ, উচ্চ CMRR (সাধারণ-মোড প্রত্যাখ্যান অনুপাত) এবং উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা প্রদান করে। সুতরাং, আমরা বলতে পারি যে এটি একটি আদর্শ অপ-অ্যাম্পের বেশিরভাগ বৈশিষ্ট্য ধারণ করার চেষ্টা করে।

একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারকে প্রায়ই ইন-অ্যাম্প বা ইনঅ্যাম্প বলা হয়। এই নিবন্ধটি সার্কিট, নকশা, সূত্র এবং ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার সম্পর্কিত সমীকরণ সম্পর্কে বিস্তারিত আলোচনা করবে।

3 অপ-অ্যাম্প ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার

একটি সাধারণ ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারে 3টি নিয়মিত অপ-অ্যাম্প থাকে। তাদের মধ্যে দুটি একক-পর্যায়ে ব্যবহৃত হয়, যেখানে অন্যটি একটি মঞ্চ আলাদা করতে ব্যবহৃত হয়। তিনটি পরিবর্ধকই একটি ডিফারেনশিয়াল অ্যামপ্লিফায়ার হিসাবে কাজ করে এবং তাদের সবকটিই নেতিবাচক প্রতিক্রিয়ার সাথে সংযুক্ত। যেহেতু ইন্সট্রুমেন্টেশন অ্যামপ্লিফায়ার 3টি অ্যামপ্লিফায়ার নিয়ে গঠিত, সেগুলিকে প্রায়শই তিনটি অপ-এম্পলিফায়ার বলা হয়।

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার সার্কিট

নীচের চিত্রটি একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের একটি সাধারণ সার্কিট ডায়াগ্রাম উপস্থাপন করে। ছবিটি মনোযোগ সহকারে পর্যবেক্ষণ করুন কারণ আমরা নিবন্ধের বাকি অংশের জন্য ছবিটি উল্লেখ করতে যাচ্ছি।

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার
ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার

ইনপুট ভোল্টেজগুলি হল Vi1 এবং Vi2।

প্রতিরোধগুলি হল R1 (2), R2 (2), R3, R4 (2)।

A এবং B টার্মিনালে ভোল্টেজ যথাক্রমে VA এবং VB।

R4, R3 এবং R4 শাখার মধ্য দিয়ে কারেন্ট হচ্ছে I।

অ্যামপ্লিফায়ার-1-এর আউটপুট হল Vo1, এবং অ্যামপ্লিফায়ার-2-এর আউটপুট হল Vo2।

এর আউটপুট ৩rd পরিবর্ধক Vout হয়.

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার ডিজাইন

একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার হল 3 টি সাধারণ পরিবর্ধকের সংমিশ্রণ। একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার তৈরি করার জন্য তারা একটি নির্দিষ্ট ক্রমে সংযুক্ত থাকে। আমরা ইন্সট্রুমেন্ট এমপ্লিফায়ার ডিজাইনকে দুই ভাগে ভাগ করতে পারি।

প্রথম অংশটি হল "দুটি ইনপুট এবং দুটি আউটপুট"। দুটি স্ট্যান্ডার্ড অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ার সংযুক্ত রয়েছে, যেমন অ্যামপ্লিফায়ার সার্কিট চিত্রে দেখানো হয়েছে। তাদের উভয়কেই নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া প্রদান করা হয় কারণ এটি সার্কিটকে আরও স্থিতিশীল করে। উভয় অ্যামপ্লিফায়ারের আউটপুট তিনটি প্রতিরোধকের সাথে সংযুক্ত।

দ্বিতীয় অংশ একটি মৌলিক "ডিফারেনশিয়াল এমপ্লিফায়ার” পূর্ববর্তী উভয় পরিবর্ধকের আউটপুট শেষ পরিবর্ধকের জন্য ইনপুট হিসাবে কাজ করে। আউটপুটগুলি অ্যামপ্লিফায়ারের সাথে দুটি অভিন্ন মূল্যবান প্রতিরোধকের সাথে সংযুক্ত থাকে। ইতিবাচক অংশটি গ্রাউন্ডেড, এবং নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া নেতিবাচক টার্মিনালের সাথে যুক্ত এবং এই op-amp-এর o/p হল যন্ত্র পরিবর্ধকের চূড়ান্ত আউটপুট।

ইন্সট্রুমেন্টাল অ্যামপ্লিফায়ার ডেরিভেশন

আসুন আমরা ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের জন্য কার্যকরী সমীকরণ এবং সূত্রগুলি বের করি। সমীকরণগুলি বের করতে, আসুন আমরা জানি যে পুরো যন্ত্র পরিবর্ধকের ভিতরে কী ঘটে। আমরা পূর্বে উল্লেখ করেছি, দুটি পর্যায়ের বিভাজন তাই, আমরা এটি আংশিকভাবে গণনা করব।

প্রথম পর্যায়ে, উভয় পরিবর্ধকের অ-উল্টানো টার্মিনালগুলিতে ইনপুট প্রদান করা হয়। পরিবর্ধক ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ার। সুতরাং, তারা প্রদত্ত ইনপুট ভোল্টেজের মধ্যে পার্থক্য খুঁজে বের করে। এখন, সার্কিট ডায়াগ্রাম পড়ুন; ইনপুট ভোল্টেজগুলি হল Vi1 এবং Vi2। সার্কিটের ইনভার্টিং টার্মিনালটি অ্যামপ্লিফায়ারের আউটপুট থেকে নেতিবাচক প্রতিক্রিয়ার সাথে সংযুক্ত থাকে। আমাদের বলা যাক উভয় পরিবর্ধক এর উল্টানো টার্মিনালের যথাক্রমে VA এবং VB সম্ভাবনা রয়েছে। তারা প্রতিরোধের লাইন এবং শাখার সাথে সংযোগকারী নোডে উপস্থিত হয়।

ভার্চুয়াল শর্ট-সার্কিট কাজ বিবেচনা করে, A এবং B টার্মিনাল ইনপুটগুলির মতো একই পরিমাণ ভোল্টেজ পায়। সুতরাং, আমরা বলতে পারি, VA = Vi1, VB = Vi2। পুরো পর্যায়টি একটি ডিফারেনশিয়াল এমপ্লিফায়ারের মতো কাজ করে। অর্থাৎ দুটি ইনপুট ভোল্টেজের মধ্যে পার্থক্য আউটপুটে প্রশস্ত করা হবে। আউটপুট আবার দুটি আউটপুট ভোল্টেজের মধ্যে পার্থক্য হবে। এটি নিম্নরূপ প্রকাশ করা যেতে পারে:

Vo1 – Vo2 = k (Vi1 – Vi2)

এখানে k হল অ্যামপ্লিফায়ারের লাভ।

দ্বিতীয় পর্যায়ে, পরিবর্ধকগুলির পার্থক্যটি পরিবর্ধকের জন্য ইনপুট হিসাবে খাওয়ানো হয়। এই পর্যায়ে পরিবর্ধক কেবল একটি সাধারণ পরিবর্ধকের মতো কাজ করে। রোধ তথ্যের সাথে সংযুক্ত থাকে ডিফারেনশিয়াল অ্যামপ্লিফায়ারের প্রয়োজনীয়তার মতো একই মানের। ইনভার্টিং টার্মিনালটি গ্রাউন্ডের সাথে যুক্ত, এবং অ্যামপ্লিফায়ারটি ভার্চুয়াল গ্রাউন্ড থাকা সত্ত্বেও। পরবর্তী বিভাগে, আমরা একটি যন্ত্র পরিবর্ধকের জন্য গাণিতিক গণনাগুলি বের করব।

ইন্সট্রুমেন্ট এমপ্লিফায়ার সমীকরণ

ইনপুট ভোল্টেজগুলি হল Vi1 এবং Vi2।

যদি ভার্চুয়াল শর্টিং কাজ করে, তাহলে VA = Vi1 এবং VB = Vi2

এখন, A এবং B থেকে প্রতিরোধ শাখায় কোন তড়িৎ প্রবাহ নেই। শাখার মধ্য দিয়ে শুধুমাত্র একটি সাধারণ স্রোত আছে, এবং তা হল কারেন্ট I। 'I' এইভাবে দেওয়া হয়েছে:

I = (Vi1 – Vi2) / R3।

বর্তমান 'I' নোড বিশ্লেষণ ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে। এটি অনুসরণ হিসাবে আসে.

I = (Vo1 – Vo2) / (R4 + R3 + R4)

অথবা, (Vo1 – Vo2) = (Vi1 – Vi2) * (R3 + 2R4) / R3

উপরের সমীকরণটি প্রথম পর্যায়ের অপারেশন ব্যাখ্যা করে। দ্বিতীয় পর্যায়ে, অপ-অ্যাম্পের আউটপুট হল ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের চূড়ান্ত আউটপুট।

একটি পার্থক্য পরিবর্ধক অপারেশন থেকে, আমরা লিখতে পারি যে,

Vout = (R2 / R1) x (Vo2 – Vo1)

অথবা, Vout = (R2 / R1) x (R3 + 2R4) x (Vi1 – Vi2) / R3

এটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার সমীকরণ বা একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের আউটপুট সমীকরণ। এখন, এই নিবন্ধটির ডেরিভেশন বিভাগটি দেখুন। Vo1 – Vo2 = k (Vi1 – Vi2)। প্রাপ্ত সমীকরণটি একই বিন্যাসে রয়েছে।

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার লাভ

পরিবর্ধক এর লাভকে ফ্যাক্টর হিসাবে উল্লেখ করা হয় যার দ্বারা পরিবর্ধক ইনপুট সংকেতকে বিবর্ধিত করে। প্রতিরোধের মানগুলি একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের লাভের প্রতিনিধিত্ব করে। লাভটিও নির্ভর করে যে ধরনের প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করা হচ্ছে তার উপর। ইতিবাচক প্রতিক্রিয়া উচ্চতর লাভ প্রদান করে, যেখানে নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া সিস্টেমের আরও ভাল স্থিতিশীলতা প্রদান করে।

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের সাধারণ সমীকরণ হল Vo1 – Vo2 = k (Vi1 – Vi2), লাভের প্রতিনিধিত্ব করে: 'k'।

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার লাভ সূত্র

পূর্বে উল্লিখিত হিসাবে, পরিবর্ধক লাভ পরিবর্ধকের আউটপুট সমীকরণ থেকে প্রাপ্ত করা যেতে পারে। আউটপুট সমীকরণ নিম্নরূপ:

Vout = (R2 / R1) x (R3 + 2R4) x (Vi1 – Vi2) / R3

নিম্নলিখিত সমীকরণের সাথে এই সমীকরণের তুলনা করা:

Vo1 – Vo2 = k (Vi1 – Vi2)

আমরা লিখতে পারি,

k = (R2 / R1) x (R3 + 2R4) / R3, এটি হল ইনস্ট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার লাভের সূত্র।

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার আইসি

সাধারণ পরিবর্ধকগুলি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট বা আইসিগুলির মাধ্যমে প্যাকেজ করা হয়। সুতরাং, যদি আমরা নিয়মিত op-amps ব্যবহার করে একটি Instrumental amplifier বানাতে চাই, তাহলে আমাদের op-amp ICs ব্যবহার করতে হবে। ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারগুলির জন্য একটি পৃথক আইসি উপলব্ধ রয়েছে। একটি অপ-অ্যাম্পের সাথে অন্যটি সংযোগ করার কোন প্রয়োজন নেই। এই ধরনের আইসিগুলি বাণিজ্যিকভাবে ব্যবহার করা হয় যেখানে এক সময়ে আরও সংখ্যক আইসি ব্যবহার করা হয়।

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার মডিউল

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার মডিউল হল কয়েকটি ইলেকট্রনিক ডিভাইসের সংমিশ্রণ এবং তাদের মধ্যে প্রধান হল ইন্সট্রুমেন্টেশন অ্যামপ্লিফায়ার। দুটি চমৎকার ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার হল AD623, AD620।

মডিউলগুলি স্পষ্টভাবে নিম্ন ক্ষমতার মেডিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং ডিভাইস, কম পাওয়ার সিগন্যাল অ্যামপ্লিফায়ার, থার্মোকলগুলিতে ব্যবহৃত হয়। কিছু বৈশিষ্ট্য হল – ক) এটি উচ্চতর লাভ প্রদান করে, খ) ভাল স্থিতিশীলতা, গ) কম শক্তি ঘ) উচ্চ নির্ভুলতা।

ইন্সট্রুমেন্টাল এমপ্লিফায়ার আইসি তালিকা

যেহেতু একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার বিভিন্ন আইসি ব্যবহার করে তৈরি করা যেতে পারে, আমরা সমস্ত আইসিগুলির একটি তালিকা তৈরি করেছি যা ইন্সট্রুমেন্টাল অ্যামপ্লিফায়ারগুলির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। তালিকায় IC নম্বর দেওয়া আছে।

IC এর নামআইসি স্পেসিফিকেশনমন্তব্য
ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারINA128একক চিপ.
ডুয়াল ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারINA212816 পিন আইসি
সাধারণ অপ-অ্যাম্পLM324IC এর চারটি পরিবর্ধক ছিল।
ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারAD623আট পিন আইসি একটি একক ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার আছে
যথার্থ ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারAD62416 পিন আইসি  
অপারেশনাল পরিবর্ধকIC741চার পিন আইসি এবং অপ-অ্যাম্পের একক ইউনিট হিসাবে কাজ করে।

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার লোড সেল

লোড সেল সংযোগ করার পরে ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের কর্মক্ষমতা ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়। পরিবর্ধক উচ্চতর CMRR, উচ্চতর ইনপুট প্রতিবন্ধকতা প্রদান করে এবং এইভাবে কর্মক্ষমতা উন্নত করে। লোড সেলের সাথে ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের বিস্তারিত সংযোগ নীচের ছবিতে দেখানো হয়েছে।

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার অফসেট ভোল্টেজ

প্রতিটি অপ-অ্যাম্পের অফসেট ভোল্টেজ রয়েছে। অফসেট ভোল্টেজকে একটি ভোল্টেজের প্রয়োজন হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যা অবশ্যই দুটি ইনপুটের মধ্যে তাদের মধ্যে পার্থক্য বাতিল করতে প্রয়োগ করতে হবে এবং প্রতিটি অপ-অ্যাম্পের এই অফসেট মান নির্মাতার দ্বারা প্রদত্ত ডেটাশীটে নির্দিষ্ট করা হয়েছে। ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারগুলির জন্য, অফসেট ভোল্টেজ উল্লেখযোগ্যভাবে কম, যা কাম্য।

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার আউটপুট ওয়েভফর্ম

একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের আউটপুট পর্যবেক্ষণ করতে, আমাদের এটি একটি CRO (ক্যাথোড রে অসিলোস্কোপ) এর সাথে সংযুক্ত করতে হবে। আমরা দুটি ইনপুট সংকেত হিসাবে সাইন তরঙ্গ হিসাবে ইনপুট প্রদান করি, এবং কাজ শেষ পরিবর্ধক থেকে পরিমাপ করা হয়। সহ-অক্ষীয় প্রোবগুলি আউটপুট তরঙ্গরূপ পর্যবেক্ষণ করতে পিনের সাথে সংযুক্ত থাকে। নীচের ছবিটি আউটপুট চিত্রিত করে। আউটপুট হল প্রয়োগকৃত ইনপুট ভোল্টেজের মধ্যে পরিবর্ধিত পার্থক্য।

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার এবং অ্যানালগ গুণক তরঙ্গরূপ চ্যানেল 1 আইএনএ আউটপুট চ্যানেল
আউটপুট ওয়েভফর্ম

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার স্থানান্তর ফাংশন

একটি সিস্টেমের স্থানান্তর ফাংশন সেই প্রক্রিয়াটিকে বোঝায় যা প্রতিটি ইনপুটের জন্য আউটপুট বর্ণনা করে বা প্রদান করে। পরিবর্ধক দুটি ইনপুট নেয় এবং সেগুলিকে বিবর্ধিত করে, স্থানান্তর ফাংশনটি একই প্রতিফলিত হবে। স্থানান্তর ফাংশন হিসাবে লেখা যেতে পারে:

Vo1 – Vo2 = k (Vi1 – Vi2)

এখানে Vi1 এবং Vi2 দুটি ইনপুট, এবং k হল লাভ।

ডুয়াল ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার

একটি দ্বৈত ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার হল একটি বিশেষ ধরনের ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার যার দুর্দান্ত নির্ভুলতা রয়েছে। এটি একটি নির্দিষ্ট উপায়ে ডিজাইন করা হয়েছে যাতে উচ্চ লাভ, IC-এর ন্যূনতম আকার থেকে আরও নির্ভুলতা প্রদান করা হয়। এটি একটি কম অফসেট ভোল্টেজ আছে. একটি বিস্তৃত ব্যান্ডউইথ এবং একটি সংযুক্ত বাহ্যিক প্রতিরোধকের জন্য, ডুয়াল এম্প্লিফায়ার 10,000 পর্যন্ত লাভ প্রদান করতে পারে।

INA2128 IC একটি ডুয়াল ইন্সট্রুমেন্টাল অ্যামপ্লিফায়ার হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ডুয়াল ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের কিছু উল্লেখযোগ্য প্রয়োগ হল সেন্সর এমপ্লিফায়ার, মেডিকেল ইঞ্জিনিয়ারিং ডিভাইস, এবং ব্যাটারি চালিত সরঞ্জাম।

ইন্সট্রুমেন্টেশন অ্যামপ্লিফায়ার বনাম অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ার

রেফারেন্স পয়েন্টঅপারেশনাল পরিবর্ধকইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার
মৌলিক গঠনবাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টর বা মেটাল অক্সাইড ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর তৈরি করুন।তিনটি ডিফারেনশিয়াল এমপ্লিফায়ার তৈরি করা
লাভ করাস্বাভাবিক লাভউচ্চতর লাভ
বাফার সংযোগএকটি অপারেশনাল পরিবর্ধক একটি বাফার সার্কিট তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।একটি বাফার সার্কিট পুরো সার্কিটের একটি অংশ।
আইসি স্পেসিফিকেশনIC741AD623

ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার সুবিধা এবং অসুবিধা

ইন্সট্রুমেন্টেশন অ্যামপ্লিফায়ারগুলি সাধারণ ডিফারেনশিয়াল অ্যামপ্লিফায়ারগুলির তুলনায় আরও সুবিধা অর্জনের জন্য তৈরি করা হয়েছে। এই কারণেই বেশিরভাগ বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার ব্যবহার করা হয়। তবে এর কিছু সুবিধাও রয়েছে। আসুন কিছু ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের সুবিধা এবং অসুবিধা নিয়ে আলোচনা করি।

উপকারিতা

1. সঠিকতা এবং যথার্থতা মাপা: ইন্সট্রুমেন্টেশন পরিবর্ধক পরীক্ষা এবং পরিমাপের উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হয়। যন্ত্র পরিবর্ধক ইনপুট প্রতিবন্ধকতা মেলে প্রয়োজন নেই. যে কারণে তারা পরীক্ষার জন্য এত দরকারী। উচ্চতর সিএমআরআর, উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতার মতো উন্নত প্যারামেট্রিক মানগুলিও সুবিধা লাভ করে।

2. লাভ: ইনস্ট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারগুলি ওপেন-লুপ লাভের জন্য আরও বেশি মান প্রদান করে। এটি একটি স্পষ্ট সুবিধা যা পরিবর্ধকগুলির জন্য একটি অপরিহার্য প্রয়োজন।

3. সিস্টেমের স্থিতিশীলতা: ইন্সট্রুমেন্টেশন অ্যামপ্লিফায়ারের ভিতরে, সমস্ত সাধারণ অপ-অ্যাম্প নেতিবাচক প্রতিক্রিয়ায় সংযুক্ত থাকে। আমরা জানি, নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া সিস্টেমকে স্থিতিশীল করে; ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের স্থায়িত্বও বেশি।

4. স্কেলেবিলিটি: ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারগুলি অবিশ্বাস্যভাবে মাপযোগ্য। এটি ইনপুট স্তরে সংকেত স্কেল করার বিকল্প প্রদান করে। সেজন্য সামগ্রিক পরিবর্ধন অন্যান্য পরিবর্ধকগুলির তুলনায় অনেক বেশি। স্কেলিং জন্য পরিসীমা যে কারণে উচ্চ.

5. অ্যাক্সেসিবিলিটি: ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারগুলি IC-তে আসে। এখানে আট-পিন আইসি পাওয়া যায়। সুতরাং, এটি পরিচালনা এবং ব্যবহার করা সহজ। এছাড়াও, পরিবর্ধনের সময় নেওয়ার মতো অনেক কারণ নেই। ব্যবহারকারীকে কেবল ইনপুট সংকেতটি ভালভাবে জানতে হবে। আসুন আমরা ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারগুলির অসুবিধাগুলি খুঁজে বের করি।

অসুবিধা সমূহ

1. ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার দীর্ঘ-পরিসরের সংক্রমণের সমস্যায় ভুগছে। যোগাযোগের জন্য বর্ধিত পরিসরের জন্য ইনপুট সংকেত পাঠানো হলে অ্যামপ্লিফায়ারটি মূল সংকেতগুলিকে গোলমালের সাথে মিশ্রিত করে। সমস্যাটি সমাধান করা যেতে পারে যদি কেবলের ধরনটি উন্নত করা যায় যাতে প্রাথমিক পর্যায়ে শব্দটি বাতিল হয়ে যায় বা কোনও শব্দ ট্রান্সমিশন লাইনে প্রবেশ না করে।

ইন্সট্রুমেন্টেশন অ্যামপ্লিফায়ার বৈশিষ্ট্য

আসুন আমরা এক নজরে ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি দেখি।

  • ইন্সট্রুমেন্টেশন অ্যামপ্লিফায়ারগুলি তিনটি অপ-অ্যাম্পের সমন্বয়ে গঠিত ডিফারেনশিয়াল অ্যামপ্লিফায়ার।
  • এটি সাধারণ অপ-অ্যাম্পের তুলনায় একটি উচ্চ ওপেন-লুপ লাভ প্রদান করে।
  • এটিতে উচ্চতর CMRR, উচ্চতর ইনপুট প্রতিবন্ধকতা, কম অফসেট ভোল্টেজ, নিম্ন আউটপুট প্রতিবন্ধকতা রয়েছে যা এটিকে আদর্শ অপ-অ্যাম্পের কাছাকাছি করে তোলে।
  • ইন্সট্রুমেন্টেশন পরিবর্ধক উচ্চতর নির্ভুলতা এবং নির্ভুলতা প্রদান করে যখন পরীক্ষা এবং পরিমাপ ব্যবহার করা হয়।
  • ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার বাণিজ্যিক উদ্দেশ্যে IC-তে পাওয়া যায়।

2 অপ এম্প ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার

সাধারণ ইন্সট্রুমেন্টেশন অ্যামপ্লিফায়ারগুলি 3টি অ্যামপ্লিফায়ার দিয়ে তৈরি তবে দুটি অপ-অ্যাম্প ব্যবহার করে একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন অ্যামপ্লিফায়ার তৈরি করাও সম্ভব। নীচের ছবিটি একটি 2 চিত্রিত করে অপ amp ভিত্তিক ইন্সট্রুমেন্টেশন পরিবর্ধক সার্কিট।

টীকা 2021 04 11 135148
দুটি অপ-অ্যাম্প ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার সার্কিট

ইন্সট্রুমেন্টেশন পরিবর্ধক গোলমাল বিশ্লেষণ

কোলাহলপূর্ণ পরিবেশে দুর্বলতম সংকেত পরিমাপ করার জন্য বিশেষ ধরনের ইন্সট্রুমেন্টেশন-এম্প্লিফায়ার রয়েছে। এগুলো নয়েজ ইন্সট্রুমেন্টেশন-এম্প্লিফায়ার হিসেবে পরিচিত। এই ধরনের ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার শব্দ বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা হয়।

কারেন্ট সেন্সিং এর জন্য ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার

কারেন্ট সেন্সিং এর জন্য বাজারে আলাদা কারেন্ট সেন্সিং এমপ্লিফায়ার পাওয়া যায়। কিন্তু একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার কারেন্ট সেন্সিংও পরিচালনা করতে পারে। দুটি পরিবর্ধকের মধ্যে প্রাথমিক পার্থক্য হল ইনপুট টপোলজিতে।

সচরাচর জিজ্ঞাস্য

1. কেন একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার ব্যবহার করবেন?

উত্তর: ইন্সট্রুমেন্টেশন-এম্প্লিফায়ারগুলি উচ্চতর লাভ, উচ্চতর CMRR, উচ্চতর ইনপুট প্রতিবন্ধকতা, নিম্ন আউটপুট প্রতিবন্ধকতা প্রদান করে। সুতরাং, আমরা লক্ষ্য করতে পারি এটি একটি আদর্শ অপ-অ্যাম্পের খুব কাছাকাছি বৈশিষ্ট্যের অধিকারী। এজন্য একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন-এম্প্লিফায়ার ব্যবহার করা হয়।

2. কখন একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার ব্যবহার করবেন?

উত্তর: Iএনস্ট্রুমেন্টেশন-এম্প্লিফায়ার প্রয়োজন প্রতিবার যখন ব্যবহারকারীর একটি সিগন্যাল প্রশস্ত করার জন্য সিস্টেমের আরও ভাল স্থিতিশীলতার সাথে উচ্চতর লাভের প্রয়োজন হয়। যদি ব্যবহারকারীর খুব সঠিক পরীক্ষার ফলাফল এবং পরিমাপের প্রয়োজন হয়, তাহলে ইন্সট্রুমেন্টেশন পরিবর্ধক একটি সমাধান হিসাবে আসে।

3. লোড সেলের জন্য একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার কী?

উত্তর: ইনস্ট্রুমেন্টেশন-এম্প্লিফায়ারের কার্যক্ষমতা ধীরে ধীরে লোড সেল সংযোগ করার পরে বৃদ্ধি পায়। পরিবর্ধক উচ্চতর CMRR, উচ্চতর ইনপুট প্রতিবন্ধকতা প্রদান করে এবং এইভাবে কর্মক্ষমতা উন্নত করে। লোড সেলের সাথে ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের বিস্তারিত সংযোগ নীচের ছবিতে দেখানো হয়েছে। (উল্লেখ্য বিষয় - সমস্ত মাটি সংযুক্ত করুন।

4. এক হাজার লাভ সহ একটি বায়োসিগন্যালের জন্য একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের একটি সার্কিট ডায়াগ্রাম কী?

উত্তর: ইন্সট্রুমেন্টেশন-এম্প্লিফায়ারের স্ট্যান্ডার্ড সংযোগ একটি নির্দিষ্ট লাভ প্রদান করে। কিন্তু একটি বাহ্যিক প্রতিরোধক যোগ করা আপনাকে হাজার হাজার বৃদ্ধি দেবে।

5. একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের কাজের নীতি কী?

উত্তর: ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের কাজের নীতি ডিফারেনশিয়াল অ্যামপ্লিফায়ারের মতোই। এটি ইনপুট ভোল্টেজগুলি নেয় এবং আউটপুট হিসাবে সেই পরিবর্ধিত পার্থক্য প্রদান করতে পার্থক্যকে প্রসারিত করে।

মূলত: আউটপুট = লাভ * (ইনপুট1 - ইনপুট2)

6. কম সংকেত এবং ভোল্টেজ পরিমাপ করার জন্য একটি সাধারণ ডিফারেনশিয়াল অ্যামপ্লিফায়ারের উপরে একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন অ্যামপ্লিফায়ার ব্যবহার করার সুবিধাগুলি কী কী?

উত্তর: সুবিধাগুলো হলো-

  • মধ্যে নির্ভুলতা এবং নির্ভুলতা মাপা: ইন্সট্রুমেন্টেশন পরিবর্ধক পরীক্ষা এবং পরিমাপের উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হয়। যন্ত্র পরিবর্ধক ইনপুট প্রতিবন্ধকতা মেলে প্রয়োজন নেই. যে কারণে তারা পরীক্ষার জন্য এত দরকারী। উচ্চতর সিএমআরআর, উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতার মতো উন্নত প্যারামেট্রিক মানগুলিও সুবিধা লাভ করে।
  • লাভ: ইনস্ট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারগুলি ওপেন-লুপ বৃদ্ধির জন্য আরও বেশি মান প্রদান করে। এটি একটি আরও স্পষ্ট সুবিধা যা পরিবর্ধকগুলির জন্য একটি অপরিহার্য প্রয়োজন।
  • সিস্টেমের স্থায়িত্ব: ইন্সট্রুমেন্টেশন অ্যামপ্লিফায়ারের ভিতরে, সমস্ত স্বাভাবিক অপ-অ্যাম্প নেতিবাচক প্রতিক্রিয়ায় সংযুক্ত থাকে। আমরা জানি, নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া সিস্টেমকে স্থিতিশীল করে; ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের স্থায়িত্বও বেশি।
  • স্কেলেবিলিটি: ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারগুলি অবিশ্বাস্যভাবে মাপযোগ্য। এটি ইনপুট স্তরে সংকেত স্কেল করার বিকল্প প্রদান করে। সেজন্য সামগ্রিক পরিবর্ধন অন্যান্য পরিবর্ধকগুলির তুলনায় অনেক বেশি। স্কেলিং জন্য পরিসীমা যে কারণে উচ্চ.
  • অ্যাক্সেসিবিলিটি: ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার আইসি-তে আসে। এখানে আট-পিন আইসি পাওয়া যায়। সুতরাং, এটি পরিচালনা এবং ব্যবহার করা সহজ। এছাড়াও, পরিবর্ধনের সময় পরিচালনা করার জন্য অনেকগুলি কারণ নেই। ব্যবহারকারীকে ইনপুট সংকেত ভালোভাবে জানতে হবে।

7. কেন সিএমআরআর ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারে গুরুত্বপূর্ণ?

উত্তর: সিএমআরআর একটি অপ-অ্যাম্পের কর্মক্ষমতা পরিমাপের জন্য একটি অপরিহার্য পরামিতি। CMRR অনুমান করে যে আউটপুট পরিমাপে কত পরিমাণ সাধারণ-মোড সংকেত প্রদর্শিত হবে। নির্দেশনা পরিবর্ধক, পরিমাপ এবং পরীক্ষার উদ্দেশ্যে স্পষ্টভাবে ব্যবহৃত একটি অপ-অ্যাম্প হওয়ায়, সর্বনিম্ন CMRR থাকা উচিত। এটি অপ-অ্যাম্পের জন্য একটি মৌলিক প্রয়োজন; অন্যথায়, এটি পরিমাপকে প্রভাবিত করবে।

8. দুটি অপ-অ্যাম্প ব্যবহার করে একটি ইনস্ট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার এবং একটি ইনভার্টিং অ্যাডারের মধ্যে পার্থক্য কী?

উত্তর: পার্থক্য কাজ এবং সেইসাথে প্যারামেট্রিক মান মধ্যে হবে. ইনভার্টিং টার্মিনালগুলিতে একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের জন্য ইনপুটগুলি কখনই সরবরাহ করা হয় না। সুতরাং, পরিবর্তন হবে. এছাড়াও, ইন্সট্রুমেন্টেশন অ্যামপ্লিফায়ারগুলিতে বাফার সার্কিট রয়েছে এবং তাদের প্রতিক্রিয়াগুলি নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া যা সিস্টেমের স্থিতিশীলতা বাড়ায়। সুতরাং, প্রকৃত ফলাফল থেকে ব্যাপক বিচ্যুতি আছে।

9. একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের মধ্যে বাফারের উদ্দেশ্য কী?

উত্তর: ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারের ভিতরের বাফারটি বিভিন্ন উপায়ে সহায়ক। বাফার ইনপুট প্রতিবন্ধকতা বাড়ায়, যা খুবই প্রয়োজনীয়। এটি দুটি ইনপুট ভোল্টেজের মধ্যে পার্থক্যও দূর করে; এইভাবে, অফসেট ভোল্টেজের মান কমে যায়। এটি সিএমআরআরকেও প্রভাবিত করে।

10. ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার নির্মাণের জন্য ভাল নিয়ম কি কি?

উত্তর: ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার ডিজাইন বা নির্মাণের জন্য এমন কোন কঠিন এবং দ্রুত নিয়ম নেই। কিন্তু কিছু সেরা অভ্যাস আছে। এর মধ্যে কয়েকটি হল – ক) সার্কিটটিকে প্রতিসাম্যভাবে ডিজাইন করুন, খ) প্রথম পর্যায়ে লাভ বাস্তবায়ন করুন, গ) সিএমআরআর, থার্মোকল প্রভাব এবং প্রতিরোধের মানগুলির কারণগুলি বিবেচনা করুন, ঘ) দ্বিতীয় স্তরটি ডিজাইন করুন।

11. কিভাবে ইনস্ট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ারে অফসেট ভোল্টেজ অপসারণ করবেন?

উত্তর: যে কোনো পরিবর্ধকের অফসেট ভোল্টেজ একটি ভোল্টেজ উত্স থেকে একটি সামঞ্জস্যযোগ্য কারেন্ট খাওয়ানোর মাধ্যমে অপসারণযোগ্য। একটি উচ্চ-মূল্যবান প্রতিরোধক কারেন্ট এবং অপ-অ্যাম্পের মধ্যে স্থাপন করা উচিত।

আরও ইলেকট্রনিক্স সম্পর্কিত নিবন্ধের জন্য এখানে ক্লিক করুন