أسس عمليات التصاميم في تصميم الدائرة
Table of Contents
وتعد المكثفات التشغيلية، المعروفة عموما باسم " المصابيح " ، عناصر أساسية في تصميم الدوائر الإلكترونية، وتستخدم على نطاق واسع بسبب صلاحيتها وقدرتها على أداء مختلف العمليات الرياضية، وستغطي هذه المادة أساسيات المضخمات التشغيلية، وتشكيلاتها، وتطبيقاتها في تصميم الدوائر.
ما هو المُضخم التشغيلي؟
ويُعدّ جهاز كمبلد تشغيلي مضخّم عالي المولدات بمدخلات متمايزة، وعادة ما يكون ناتجاً وحيداً، ويُقصد به زيادة الفرق في الفولط بين طرفي مدخلاته، وتشمل الخصائص الرئيسية للمصابيح ما يلي:
- ارتفاع المدخلات
- انخفاض الناتج
- ارتفاع المكسب
- النطاق الترددي
تشكيلات أساسية من أجهزة الاستيعاب التشغيلي
ويمكن تشكيل أجهزة الدمج العملياتية بعدة طرق لأداء مهام مختلفة، وتشمل أكثر التشكيلات شيوعا ما يلي:
- Inverting Amplifier
- المبلِّغ غير المترجم
- متابع التلفاز
- جهاز كمبليغ مصوّر
- الاختلاف
Inverting Amplifier
ويوفر تشكيلة المضخمات اللافتية ناتجاً يتم تفاديه وضخه وفقاً لفولط المدخلات، ويحدّد ربح المضخم اللافائي بنسبة مقاومين.
المبلِّغ غير المترجم
إن تشكيلة المضخمات غير المبثوثة تؤدي إلى ظهور إشارة إلى أن هذه الصورة قد دخلت مرحلة متقدمة مع الإشارة إلى المدخلات، كما أنها تتيح إجراء تسوية للكسب من خلال استخدام المقاومين.
متابع التلفاز
ويوفِّر متابع أو عازل للفولط مكاسب للوحدة، مما يعني أن ضخ الناتج يتبع ضخ المدخلات، وهذا التشكيل مفيد لمضاهاة الإخفاقات.
جهاز كمبليغ مصوّر
ويمكن للمضخم الموجز أن يجمع بين إشارات متعددة للمدخلات في ناتج واحد، وهو يستخدم على نطاق واسع في تطبيقات الخلط الصوتي وتجهيز الإشارات.
الاختلاف
وينتج الفرق في هذا الفارق الفرق بين مدخلين مركبين، وهذا التشكيل ضروري في التطبيقات التي يلزم فيها قياس الإشارات الصغيرة في وجود إشارات أكبر.
المواصفات الرئيسية للمضخمات التشغيلية
ويعتبر فهم المواصفات الرئيسية للمضخمات التشغيلية أمراً حاسماً لتصميم الدوائر الفعالة، وتشمل المواصفات الهامة ما يلي:
- Input Offset Voltage
- نسبة رفض الطلب المشترك
- نسبة رفض إمدادات الطاقة
- Gain-Bandwidth Product
- الناتج
تطبيقات المبلِّغين التنفيذيين
وتستخدم المضخمات التشغيلية في طائفة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:
- الاشارة
- مرشحات نشطة
- حساب المدوّنات
- نظم اقتناء البيانات
- مصفوفة أجهزة الصقل
خاتمة
وتعد المضخمات التشغيلية عناصر أساسية في الدوائر الإلكترونية الحديثة، وقدرتها على تضخيم الإشارات وتجهيزها تجعلها قيمة في مختلف التطبيقات، ففهم تشكيلاتها ومواصفاتها واستخدامها أمر حاسم بالنسبة لأي شخص يشارك في تصميم الدوائر.