بجلی اور الیکٹرانکس

آپ ایمپ بینڈ وڈتھ اور تبدیلی کی شرح کیلکولیٹر

بینڈ وڈتھ، سائن موج کے لیے درکار تبدیلی کی شرح اور سعت یا تعدد کی حدیں تخمینہ کریں۔

01

درج کردہ قدریں

سائن موج کے لیے: Vpp = 2 × Vpk؛ Vrms = Vpk / √2۔ مطلوبہ آؤٹ پٹ سعت درج کریں۔

وولٹیج فیڈبیک کا ایک قطبی تخمینہ؛ BW نقطہ −3 dB ہے۔ تبدیلی کی حد نظری آغاز ہے۔ ڈیٹا شیٹ میں استحکام، آؤٹ پٹ کی حد اور لوڈ دیکھیں۔

02

آپ کے نتائج

چھوٹے سگنل کی تخمینی بینڈ وڈتھ
—
شور کا گین
—
درکار تبدیلی کی شرح
—
تبدیلی کی شرح سے محدود سائن تعدد
—
تبدیلی کی شرح سے محدود زیادہ سے زیادہ سعت
—
گین میں تخمینی کمی
—

ردعمل کا منحنی

منحنی بینڈ وڈتھ کا ماڈل دکھاتا ہے۔ ٹوٹی fSR لکیر درج کردہ سعت کی تبدیلی کی حد بتاتی ہے؛ یہ بگاڑ کی نقل نہیں۔

فارمولاBW ≈ GBW / NG

آپریشنل ایمپلیفائر کی بینڈ وڈتھ اور سائنوسی لہر کے لیے مطلوبہ وولٹیج تبدیلی کی شرح جانچیں

ایمپلیفائر کی ماڈل کردہ چھوٹے سگنل کی بینڈ وڈتھ کا مطلوبہ آؤٹ پٹ سائنوسی لہر کے لیے ضروری وولٹیج تبدیلی کی شرح سے موازنہ کریں۔ بینڈ وڈتھ کا تخمینہ ایک قطب والے وولٹیج فیڈبیک کی تقریب اور سرکٹ کے شور کے گین پر مبنی ہے۔ وولٹیج تبدیلی کی شرح کے حساب میں آؤٹ پٹ کی وسعت اور فریکوئنسی الگ استعمال ہوتی ہیں۔ یہ ٹول مسخ شدگی کی نقل نہیں کرتا، استحکام کی تصدیق نہیں کرتا، اور کسی مخصوص آلے کے ان پٹ کی حد، آؤٹ پٹ کی وولٹیج گنجائش، سپلائی وولٹیج یا لوڈ کو نہیں جانچتا۔

مرحلہ وار رہنمائی

  1. الٹنے والا یا نہ الٹنے والا عمل منتخب کریں اور سگنل کے گین کی مقدار درج کریں۔ الٹنے والے گین کے لیے مثبت مقدار درج کریں؛ نہ الٹنے والا گین کم از کم 1 ہونا چاہیے۔ آلے کی متعلقہ شرائط کے مطابق گین اور بینڈ وڈتھ کا حاصل ضرب MHz میں اور وولٹیج تبدیلی کی شرح V/µs میں فراہم کریں۔
  2. فریکوئنسی kHz میں اور مطلوبہ آؤٹ پٹ کی وسعت درج کریں۔ اس وسعت کو ظاہر کرنے کے لیے Vpk، Vpp یا Vrms منتخب کریں۔ یہ وسعت آؤٹ پٹ سگنل کی ہے، اس لیے ان پٹ کی وسعت صرف تب درج کریں جب سرکٹ کے سگنل کا گین اکائی کے برابر ہو۔
  3. بینڈ وڈتھ، مطلوبہ وولٹیج تبدیلی کی شرح، اس شرح سے محدود فریکوئنسی اور گین میں کمی کو ایک ساتھ پڑھیں۔ حالت بتاتی ہے کہ ماڈل کی کون سی حد پار ہوئی ہے۔ فریکوئنسی کا بینڈ وڈتھ سے موازنہ کرنے کے لیے منحنی استعمال کریں، پھر حقیقی آلے کے استحکام، آؤٹ پٹ کی وولٹیج گنجائش اور لوڈ کی شرائط الگ جانچیں۔

ترتیبات اور حدود

سگنل کا گین اور شور کا گین
نہ الٹنے والے سرکٹ میں شور کا گین، سگنل کے گین کے برابر ہوتا ہے۔ الٹنے والے سرکٹ میں شور کا گین 1 + سگنل کے گین کی مقدار ہے۔ تخمینی بینڈ وڈتھ GBW کو شور کے گین سے تقسیم کرنے پر ملتی ہے، اس لیے سگنل کے گین کی یکساں مقداریں ان دونوں ترتیبوں میں یکساں بینڈ وڈتھ نہیں دیتیں۔
وسعت ظاہر کرنے کا طریقہ
سائنوسی لہر کے لیے Vpp = 2 × Vpk اور Vrms = Vpk / √2 ہے۔ مطلوبہ وولٹیج تبدیلی کی شرح 2πf × Vpk ہے۔ طریقہ بدلنے سے درج کردہ عدد کی تعبیر بدل جاتی ہے؛ اگر اسی حقیقی موج کو بیان کرنا مقصود ہو تو عدد بھی تبدیل کریں۔
ماڈل کی حدود اور ردعمل
بینڈ وڈتھ تقریباً −3 dB والا نقطہ ہے، اس سے نیچے یکساں گین کی ضمانت نہیں۔ ردعمل کی منحنی بینڈ وڈتھ سے متعلق گین میں کمی دکھاتی ہے۔ وولٹیج تبدیلی کی شرح کا خط دار نشان درج کردہ وسعت کی نظری حد بیان کرتا ہے؛ یہ اس منحنی میں وولٹیج تبدیلی کی شرح سے پیدا ہونے والی مسخ شدگی شامل نہیں کرتا اور مسخ شدگی سے پاک عمل کی تصدیق نہیں کرتا۔

عملی مثال

نہ الٹنے والا گین 10، GBW = 1 MHz، وولٹیج تبدیلی کی شرح 0.5 V/µs اور آؤٹ پٹ کی وسعت 1 Vpk منتخب کریں۔ 10 kHz پر بینڈ وڈتھ 100 kHz، مطلوبہ وولٹیج تبدیلی کی شرح 0.0628319 V/µs اور ماڈل کے مطابق گین میں کمی −0.0432137 dB ہے۔

متوقع نتیجہ
fSRreqΔGVpk,max
10 kHz0.0628319 V/µs−0.0432137 dB7.95775 Vpk
100 kHz0.628319 V/µs−3.0103 dB0.795775 Vpk

وسعت بدلے بغیر فریکوئنسی 100 kHz تک بڑھائیں۔ مطلوبہ وولٹیج تبدیلی کی شرح 0.628319 V/µs ہو جاتی ہے، جو درج کردہ شرح سے زیادہ ہے، جبکہ بینڈ وڈتھ کا ماڈل −3.0103 dB دیتا ہے۔ اس وسعت کے لیے وولٹیج تبدیلی کی شرح سے محدود فریکوئنسی تقریباً 79.5775 kHz ہے۔ یہ الگ پابندیاں ہیں؛ آؤٹ پٹ کی وسعت کم کرنے سے بینڈ وڈتھ بدلے بغیر وولٹیج تبدیلی کی شرح کی حد بہتر ہوتی ہے۔

سوالات اور مسائل کا حل

الٹنے والا گین 10 کم بینڈ وڈتھ کیوں دکھاتا ہے؟

اس کا شور کا گین 11 ہے، اس لیے وہی 1 MHz کا GBW تقریباً 90.9091 kHz بینڈ وڈتھ دیتا ہے۔ سگنل کے گین کا منفی نشان الٹنے کو ظاہر کرتا ہے؛ اس سے شور کا گین منفی نہیں ہوتا۔ خانے میں گین کی مقدار درج کریں۔

کیا زیادہ سے زیادہ وسعت کا نتیجہ سپلائی کی حدود پر سگنل کے کٹنے کو جانچتا ہے؟

یہ صرف درج کردہ فریکوئنسی پر درج کردہ وولٹیج تبدیلی کی شرح جانچتا ہے، اور نتیجہ وسعت کے منتخب طریقے میں ظاہر کرتا ہے۔ آؤٹ پٹ کی وولٹیج گنجائش، لوڈ کرنٹ اور ان پٹ کامن موڈ کی حدود اس ماڈل میں شامل نہیں۔ وولٹیج تبدیلی کی شرح کے مطابق موزوں وسعت بھی حقیقی ایمپلیفائر کے لیے ناممکن ہو سکتی ہے۔

گین کم ہونے کے باوجود حالت حدود کے اندر ہونے کی نشاندہی کیوں کر سکتی ہے؟

حالت صرف تب بدلتی ہے جب فریکوئنسی بینڈ وڈتھ سے بڑھ جائے یا مطلوبہ وولٹیج تبدیلی کی شرح درج کردہ شرح سے بڑھ جائے۔ اس نقطے سے پہلے ہی گین مسلسل کم ہوتا رہتا ہے۔ عین ماڈل کردہ بینڈ وڈتھ پر کمی تقریباً −3 dB ہوتی ہے؛ اپنی ایپلی کیشن کی شرائط کے مطابق گین کی قابل قبول یکسانیت اور عملی گنجائش کا فیصلہ کریں۔