विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक्स

ट्रांसइम्पीडेंस एम्प्लीफायर कैलकुलेटर

सेंसर करंट को वोल्टेज में बदलें, फीडबैक रेज़िस्टर चुनें और धारिता तथा बैंडविड्थ का अनुमान लगाएँ।

01

आपके इनपुट

डेटाशीट के उपयोग योग्य आउटपुट वोल्टेज लें, सप्लाई रेल नहीं। सीमित आउटपुट एक अनुमान है।

एक-पोल अनुमान। सेंसर, एम्प्लीफायर और परजीवी धारिता शामिल करें; शोर, इनपुट परास, परिवर्तन दर और स्थिरता जाँचें।

धनात्मक करंट इनवर्टिंग इनपुट में जाता है; Vout = Vref − Iin × Rf।

TI SBOA122

02

आपके परिणाम

फ़ीडबैक प्रतिरोध
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आदर्श प्रतिरोध
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आदर्श आउटपुट वोल्टेज
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सीमित आउटपुट का अनुमान
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अनुमानित फीडबैक धारिता
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अनुमानित लघु-सिग्नल बैंडविड्थ
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आउटपुट सीमाओं के लिए करंट परास
—

सूत्र—

धारा से वोल्टेज लाभ, गुंजाइश और बैंडविड्थ का संतुलन करें

आदर्श ट्रांसइम्पीडेंस प्रवर्धक का विश्लेषण करें या शिखर धारा और आउटपुट परिवर्तन से फ़ीडबैक प्रतिरोध तय करें। DC आउटपुट की अनुमानित क्षतिपूरित बैंडविड्थ से तुलना करें। बैंडविड्थ मॉडल एक पोल वाली लाभ प्रतिक्रिया मानता है, किसी विशेष उपकरण का मॉडल नहीं है।

चरण-दर-चरण

  1. विश्लेषण या डिज़ाइन मोड चुनें। चिह्न सहित धारा और संदर्भ भरें, फिर चुनी हुई इकाइयों में फ़ीडबैक प्रतिरोध या शिखर धारा का डिज़ाइन लक्ष्य दें।
  2. कुल इनपुट धारिता, प्रवर्धक GBW और लक्ष्य बैंडविड्थ भरें। चाहें तो यथार्थवादी आउटपुट सीमाएँ भी दें।
  3. अनुमानित फ़ीडबैक धारिता और बैंडविड्थ के साथ आउटपुट, क्लिपिंग और धारा सीमा देखें। बैंडविड्थ परीक्षण पास होना पर्याप्त आउटपुट गुंजाइश का प्रमाण नहीं है।

सेटिंग और सीमाएँ

फ़ीडबैक प्रतिरोध
Rf धारा को उलटे आउटपुट परिवर्तन में बदलता है। डिज़ाइन मोड प्रतिरोध को नीचे के मान में बदलता है, ताकि दी गई शिखर धारा इच्छित वोल्टेज परिवर्तन से अधिक न दे।
धारिता और GBW
सेंसर, प्रवर्धक इनपुट और लेआउट की धारिता शामिल करें। उपकरण अपनी सरल प्रतिक्रिया के लिए क्षतिपूर्ति अनुमानित करता है; अतिरिक्त प्रवर्धक पोल और परजीवी प्रभाव स्थिरता बदल सकते हैं।
आउटपुट और लक्ष्य सीमाएँ
आउटपुट सीमाएँ आदर्श DC वोल्टेज को सीमित करती हैं और धारा सीमा तय करती हैं। लक्ष्य बैंडविड्थ केवल अनुमान से तुलना करती है; वह उस बैंडविड्थ को लागू नहीं करती।

हल किया हुआ उदाहरण

नीचे का उदाहरण लें: धनात्मक धारा आउटपुट को संदर्भ से नीचे लाती है। अनुमानित बैंडविड्थ लक्ष्य से अधिक है और DC आउटपुट अपनी सीमाओं में रहता है।

उदाहरण का इनपुट

Iin = 10 µA; Vref = 2.5 V; Rf = 100 kΩ
Cin = 100 pF; GBW = 10 MHz; ft = 100 kHz
Vmin = 0 V; Vmax = 5 V
अपेक्षित परिणाम
Vout / Cf / BW / I≈
Vout1.5 V
Cf5.639651 pF
BW388.147316 kHz
Imin−25 µA
Imax25 µA

फ़ीडबैक बदले बिना धारा बढ़ाएँ। समान बैंडविड्थ अनुमान के बावजूद आउटपुट सीमा तक पहुँच सकता है; दिखाई गई बिना क्लिपिंग की धारा सीमा से तुलना करें।

सवाल और समस्या समाधान

धनात्मक धारा वोल्टेज क्यों घटाती है?

दिखाई गई धारा इनवर्टिंग योग नोड में प्रवेश करती है। धारा उलटने से संदर्भ के सापेक्ष आउटपुट परिवर्तन उलटता है।

अनुमानित फ़ीडबैक धारिता शून्य क्यों हो सकती है?

कम इनपुट धारिता पर सरल मॉडल में पहले से पर्याप्त अवमंदन हो सकता है। इसका अर्थ यह नहीं कि बोर्ड के परजीवी प्रभाव या वास्तविक प्रवर्धक को अनदेखा किया जा सकता है।

क्या बैंडविड्थ का अनुमान स्थिरता की गारंटी है?

नहीं। उपकरण का ओपन-लूप व्यवहार, क्षतिपूर्ति, शोर, रिसाव, लेआउट और आउटपुट सीमा डेटाशीट तथा मापन से जाँचें।