مدل دقیقتر آپ امپ (تقویت کننده عملیاتی)

مدل دقیقتر آپ امپ

در این فیلم آموزشی مدل دقیقتر آپ امپ بیان می گردد.  در این مدل دو سر ورودی به مقاومت بسیار بزرگ Ri وصل هستند. یک منبع ولتاژ وابسته به ولتاژ با بهره حلقه باز A که با مقاومت خروجی Ro سری شده است ولتاژ خروجی را ایجاد می کنند. از آنجا که بهره حلقه باز بسیار بزرگ است اختلاف پتانسیل دو سر ورودی بسیار به صفر نزدیک است و از سوی دیگر جریان ورودی آپ امپ نیز با توجه به بزرگ بودن مقاومت ورودی، بسیار کوچک است. به این ترتیب قواعد آپ امپ ایده آل توسط این مدل تایید می شوند.

تاریخچه آپ امپ

ایده‌ی استفاده از تقویت کننده عملیّاتی یا اُپ‌ امپ 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.

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.

لینک مدل دقیقتر آپ امپ (تقویت کننده عملیاتی) در ویکی پدیا

دانلود جزوه

دانلود ویدئو

(۲۷۲۵)