বিদ্যুৎ ও ইলেকট্রনিক্স

অপ-অ্যাম্প গেইন ও ফিডব্যাক ক্যালকুলেটর

ইনভার্টিং বা নন-ইনভার্টিং অপ-অ্যাম্পের গেইন ও আউটপুট হিসাব করুন, অথবা লক্ষ্য গেইনের জন্য মানক রোধের জোড়া খুঁজুন।

01

আপনার ইনপুট

ডেটাশিটের ব্যবহারযোগ্য আউটপুট ভোল্টেজ নিন, সরবরাহ রেল নয়। সীমিত আউটপুট একটি অনুমান।

আদর্শ DC মডেল। ডেটাশিটে ইনপুট কমন-মোড পরিসর, ব্যান্ডউইডথ, স্লু রেট ও লোড ক্ষমতা যাচাই করুন।

02

আপনার ফলাফল

ভোল্টেজ গেইন
—
আদর্শ আউটপুট ভোল্টেজ
—
সীমিত আউটপুটের অনুমান
—
ফিডব্যাক রোধ
—

সূত্রG = 1 + Rf / Rg

অপ-অ্যাম্পের গেইন নির্ধারণ করুন এবং ফিডব্যাক রেজিস্টরের জোড়া তুলনা করুন

ইনভার্টিং বা নন-ইনভার্টিং অ্যাম্প্লিফায়ারের আদর্শ ক্লোজড-লুপ গেইন ও আউটপুট ভোল্টেজ গণনা করুন। রেফারেন্স ভোল্টেজ অন্তর্ভুক্ত করুন, প্রেফার্ড ফিডব্যাক রেজিস্টর তুলনা করুন এবং চাইলে আপনার দেওয়া সীমায় আউটপুট সীমাবদ্ধ করুন। টুলটি আদর্শ অ্যাম্প্লিফায়ার ও স্থির আউটপুট সীমাবদ্ধতার মডেল ব্যবহার করে; ব্যান্ডউইডথ, স্লু রেট, ইনপুট সীমার বিধিনিষেধ বা লোডনির্ভর আউটপুট সুইং গণনা করে না।

ধাপে ধাপে

  1. অ্যাম্প্লিফায়ারের সংযোগবিন্যাস ও গণনা মোড বেছে নিন। ইনপুট ভোল্টেজ ও রেফারেন্স ভোল্টেজ লিখুন, তারপর Rin বা Rg এবং ফিডব্যাক রোধ Rf লিখুন। রোধের ঘরগুলোর ডিফল্ট একক kΩ।
  2. চাইলে আউটপুট সীমা চালু করে মডেলে ব্যবহার করতে চাওয়া বাস্তব নিম্ন ও ঊর্ধ্ব আউটপুট সীমা লিখুন। আদর্শ আউটপুটের সঙ্গে সীমাবদ্ধ আউটপুট তুলনা করুন এবং অবস্থা ক্লিপিং নির্দেশ করছে কি না দেখুন।
  3. রেজিস্টরের জোড়া তুলনা করতে অনুসন্ধান মোড বেছে নিয়ে গেইনের লক্ষ্য পরিমাণ, রোধের স্কেল এবং প্রেফার্ড সিরিজ লিখুন। তালিকাভুক্ত গেইনের ত্রুটি দেখুন; একটি জোড়া ব্যবহার করে গণনা মোডে ফিরে তার আউটপুট পরীক্ষা করুন।

সেটিংস ও সীমা

গেইন ও রেফারেন্স
ইনভার্টিং গেইন G = −Rf / Rin; নন-ইনভার্টিং গেইন G = 1 + Rf / Rg। আউটপুট Vout = Vref + G × (Vin − Vref)। ইনভার্টিং সার্কিটে রেফারেন্স নন-ইনভার্টিং ইনপুটে সংযুক্ত থাকে, আর নন-ইনভার্টিং সার্কিটে Rg-এর নিচের প্রান্তে সংযুক্ত থাকে।
আউটপুট সীমা
নিম্ন সীমা অবশ্যই ঊর্ধ্ব সীমার নিচে হতে হবে। মডেল আদর্শ আউটপুটকে লেখা মানগুলোর মধ্যে সীমাবদ্ধ করে; সরবরাহের রেল থেকে সীমা নির্ণয় করে না। বাস্তব আউটপুট সুইং নির্বাচিত অ্যাম্প্লিফায়ার ও চালনার অবস্থার ওপর নির্ভর করে, তাই তার স্পেসিফিকেশন থেকে উপযুক্ত সীমা ব্যবহার করুন।
রেজিস্টর অনুসন্ধান
অনুসন্ধানে ইনভার্টিং অ্যাম্প্লিফায়ারের জন্যও গেইনের ধনাত্মক পরিমাণ ব্যবহার করা হয়; তালিকাভুক্ত ইনভার্টিং গেইন ঋণাত্মক। নন-ইনভার্টিং লক্ষ্য গেইন অন্তত 1 হতে হবে। সীমাবদ্ধ অনুসন্ধান সর্বোচ্চ পাঁচটি প্রেফার্ড মানের জোড়া তালিকাভুক্ত করে এবং গেইনের আপেক্ষিক ত্রুটি জানায়; রেজিস্টরের টলারেন্স বা অ্যাম্প্লিফায়ারের ত্রুটি বিবেচনা করে না।

সমাধানসহ উদাহরণ

নন-ইনভার্টিং গণনা বেছে নিয়ে Vin = 0.2 V, Vref = 0 V, Rg = 10 kΩ এবং Rf = 90 kΩ নির্ধারণ করুন। আউটপুট সীমা 0 V ও 3.3 V চালু করুন। গেইন 10 V/V এবং আউটপুট 2 V।

প্রত্যাশিত ফলাফল
VinGVout*Vout (0–3.3 V)
0.2 V10 V/V2 V2 V
0.4 V10 V/V4 V3.3 V

রেজিস্টর না বদলে Vin বাড়িয়ে 0.4 V করুন। আদর্শ আউটপুট 4 V হয়, কিন্তু সীমাবদ্ধ ফল 3.3 V এবং অবস্থা ক্লিপিং নির্দেশ করে। গেইনের গণনা অপরিবর্তিত থাকে; লেখা সর্বোচ্চ আউটপুট সীমা মডেলের আউটপুটকে আদর্শ মান অনুসরণ করতে বাধা দেয়।

প্রশ্ন ও সমস্যা সমাধান

ইনভার্টিং ফল ঋণাত্মক কেন?

রেফারেন্স শূন্য হলে ধনাত্মক ইনপুট ঋণাত্মক গেইনের মাধ্যমে ঋণাত্মক আদর্শ আউটপুট তৈরি করে। একক সরবরাহের সার্কিটে সেই মানে পৌঁছানো সম্ভব নাও হতে পারে। ফলকে কার্যকর অবস্থার মান হিসেবে ব্যাখ্যা করার আগে উপযুক্ত রেফারেন্স ও বাস্তবসম্মত আউটপুট সীমা নির্ধারণ করুন।

সঠিক রেজিস্টর অনুপাত কি প্রত্যাশিত সিগন্যাল নিশ্চিত করে?

অনুপাতটি এই আদর্শ স্থির গেইন নির্ধারণ করে। ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া, ইনপুটের কমন-মোড সীমা, আউটপুট লোডিং, বায়াসের প্রভাব ও স্থিতিশীলতার জন্য বাস্তব অ্যাম্প্লিফায়ারের স্পেসিফিকেশন দরকার। সিগন্যালের গতির এসব সীমা পরীক্ষা করতে আলাদা ব্যান্ডউইডথ ও স্লু রেট টুল ব্যবহার করুন।

অনুসন্ধানের ফল বা গণনা করা মান ফাঁকা কেন?

ইনপুট রেজিস্টর ধনাত্মক, ফিডব্যাক রেজিস্টর অঋণাত্মক, একক বৈধ এবং আউটপুট সীমা সঠিক ক্রমে আছে কি না দেখুন। অনুসন্ধানের জন্য গেইনের বৈধ পরিমাণ ও রোধের স্কেলও দরকার। ইনপুট ও রেফারেন্স ভোল্টেজ ধনাত্মক বা ঋণাত্মক হতে পারে, কিন্তু অবৈধ রোধ বা লক্ষ্য ইনপুট ঠিক করতে হবে।