در این آموزش، در مورد آمپلی فایرهای کامپوزیت، ما یک روش تقویتی محرک جریان خروجی op-amp را بررسی خواهیم کرد. برنامه هایی موجود است که می توانند با یک دستگاه تقویت کننده عملیاتی ایده آل تحقق پیدا کنند، اما به دلیل محدودیت های فیزیکی خاص، در عمل فقط با یک وسیله واقعی چنین چیزی تحقق نمی یابد.
اغلب می توان از یک آمپلی فایر دوم کمک گرفت و ترکیب این دو، که آمپلی فایر کامپوزیت نامیده می شود، می تواند کاری را انجام دهد که آمپلی فایر اولیه به تنهایی نتوانسته انجام دهد.
معمولا op-amp ثانویه درون حلقه بازخورد آمپر اصلی قرار می گیرد، همانطور که در شکل (a)1 می بینید. تاخیر فازی (پس افت فاز) که توسط دستگاه ثانویه معرفی شده، تمایل به فرسایش حاشیه فاز φm از آمپلی فایر کامپوزیت دارد، بنابراین ممکن است مجبور شویم اقدامات مناسبی برای جبران فرکانس انجام دهیم.
( شکل (a)1 نمودار بلوکی یک تقویت کننده (آمپلی فایر) ولتاژ کامپوزیت. (b) مداری برای یافتن بهره حلقه ی باز ac و بهره نویز β/1 از آمپلی فایر کامپوزیت )
برای ارزیابی ثبات آمپلی فایر کامپوزیت، باید از تکنیک سرعت نزدیکی یا همان (ROC ) استفاده کنیم. این تکنیک به نمودار نیاز دارد.
سپس برای شناسایی وضعیت مورد نظرمان به شکل 2 مراجعه کرده و براساس آن، φm را برآورد می کنیم.
( شکل2. (a) اغلب موقعیت های حاشیه ی فاز (b) مستقل از فرکانس و (b) وابسته به فرکانس بهره ی نویز β /1 مواجه می شود )
برای پیدا کردن ac و β /1، مدار را مانند شکل(b)1 می شکنیم، که احتمالا امپدانس یا مقاوت ظاهری خروجی آمپلی فایر ثانویه، بسیار کوچکتر از امپدانس شبکه فیدبک ( بازخورد شبکه) است.
( معادله ی 1 )
( معادله ی 2 )
بیشترop-amp به گونه ای طراحی شده اند که جریان های خروجی، بیش از چند ده میلی آمپر را تأمین نمی کنند. به عنوان مثال، 741 op-amp می توانند حداکثر 25 میلی آمپر جریان خروجی را تحمل و به کار ببرند. از طرف دیگر، تلاش برای فراتر از این مقدار، برخی از مدارهای نگهدارنده داخلی را فعال می کند که از افزایش بیشتر جریان واقعی جلوگیری شود.
این آموزش به ما می گوید که در چنین شرایطی، احتمالا op-amp عملکرد طولانی مدتی نخواهند داشت، اما حداقل در اثر اتلاف های بیش از حد قدرت (توان) در برابر آسیب های احتمالی، محافظت می شود.
یک روش متداول برای تقویت توان خروجی محرک جریانop-amp با استفاده از بافر ولتاژ است، که در شکل (a) 3برای شما آموزش داده است.
( آموزش شکل 3. (a) استفاده از بافر برای تقویت محرک جریان خروجیop-amp. (b) جزئیات شماتیک بافر )
عمل Q1، منبع (یا فشار) جریان برای بار RL است، در حالی که Q2، جریان را از RL بیرون می کشد. به همین دلیل گفته می شود كه جفت Q1-Q2، مرحله ی خروج فشاری – کششی را ایجاد می كنند. ترانزیستورهای Q3 و Q4 دارای هدفی دوگانه هستند:
در این آموزش برای آنالیز دقیق تر، به شکل شماتیک کامل 3 (b) مراجعه کنید، جایی که موارد زیر را دنبال می کنیم:
( آموزش معادله ی 3 )
( معادله ی 4 )
در مقاله ی بعدی، این آموزش را با شبیه سازی بافر ولتاژی در PSpice گسترش می دهیم و از آنالیز، برای تقویت محرک خروجی جریان 741 op-amp به کار می بریم.
امیدوارم آموزش محرک جریان op-amp برای شما عزیزان مفید بوده باشد. درصورتیکه به تخصص تعمیر بردهای الکترونیکی علاقمند هستید و تمایل دارید ازین تخصص کسب درآمد کنید از آموزش تعمیر بردهای الکترونیکی آموزشگاه فنی پویان استفاده کنید.
همچنین بخوانید:
نحوه شبیه سازی منبع جریان کنترل شده با ولتاژ دو سر
آموزش تقویت توان خروجی محرک جریان op-amp
مفاهیم و نحوه ثبت شیفت در Verilog