اشباع آپ امپ، مثال ۲
اشباع آپ امپ، مثال ۲
اشباع در آپ امپ
آپ امپ ها نیاز به دو منبع تغذیه +Vcc و -Vcc دارند. در محدوده ای که ولتاژ خروجی آپ امپ بین دو مقدار +Vcc و -Vcc قرار دارد رفتار آپ امپ خطی است. اما اگر ولتاژ خروجی آپ امپ از این محدود خارج شود رفتار آن غیر خطی شده و در عمل مقدار ولتاژ در کمی کمتر از +Vcc (یا بیشتر از -Vcc) اشباع خواهد شد. در حالت اشباع دیگر ولتاژ دو سر ورودی آپ امپ با یکدیگر برابر نیستند ولی مقدار ولتاژ خروجی ثابت و معلوم است. در این فیلم آموزشی یک مثال با در نظر گرفتن اثر اشباع در آپ امپ حل می شود.
تاریخچه آپ امپ ایده آل
ایده‌ی استفاده از تقویت کننده عملیّاتی یا اُپ‌اَمپ اولین بار در دهه‌ی ۱۹۴۰ میلادی مطرح شد. در آن زمان از لامپ های خلا به عنوان تقویت کننده عملیاتی استفاده می شد در این کاربرد با قرار دادن عنصرهای گوناگون میان سرهای ورودی و خروجی آپ امپ مدارهای گوناگون با کارایی‌های متفاوت طراحی می‌شد و بوسیله آنها عملیات های ریاضی مانند جمع، تفریق، ضرب، تقسیم، مشتق گیری و انتگرال گیری پیاده می شد. بدین ترتیب امکان پیاده سازی رایانه های آنالوگ (رایانه های امروزی دیجیتال هستند) برای حل معادلات دیفرانسیل فراهم گردید.
با گسترش صنعت الکترونیک، استفاده از آپ امپ نیز گسترش فراوان یافت. در سال ۱۹۶۰میلادی برای اولین بار آپ امپ بصورت مدار مجتمع طرّاحی و ساخته شد و با حجم، وزن و قیمت بمراتب کمتر در مقایسه با آپ امپهای ساخته شده با لامپ خلا به بازار مصرف ارائه گردید. پیشرفت فناوری و مطرح شدن نیازهای متنوّع‌تر و تخصّصی‌تر، زمینه را برای عرضه‌ی آپ امپهای خاص فراهم کرد.
مشخصات آپ امپ ایده آل
آپ امپ درواقع یک تقویت کننده ولتاژ با بهره‌ی ولتاژ و مقاومت ورودی بسیار بالا است و معمولاً دارای یک سر خروجی و دو سر ورودی است که ولتاژ خروجی تقویت شده اختلاف پتانسیل سرهای ورودی است. . یکی از دو سر ورودی، ورودی منفی (-) یا وارونگر نام دارد و سر دیگر، ورودی مثبت (+) یا ناوارونگر است. به عبارت دیگر، این تقویتگر، اختلاف ولتاژ میان ورودی را تقویت می‌کند. آپ امپ ها، دارای مقاومت خروجی بسیار کوچک هستند. چون آپ امپ، یک عنصر فعّال است، برای تأمین توان مصرفی در ترانزیستورهای داخلی خود به منابع تغذیه‌ی DC نیاز دارد.
[۱] Hayt, William, Jack Kemmerly, and Steven Durbin. Engineering circuit analysis. McGraw-Hill, 2011.
(۱۲۹۶)
یک دیدگاه