' 2` نماذج الإمدادات التشغيلية: مقطورة عميقة في بند اللوازم الوحيدة مقابل تصميم اللوازم المزدوجة

إن أجهزة الاستنشاق العملياتية هي أدوات تجهيز الإشارات المشابهة، التي تظهر في سلاسل تكييف الإشارات، والمرشحات النشطة، والمرشحات السمعية، والوصلات بين أجهزة الاستشعار، وأجهزة الاستشعار الأخرى التي لا تحصى، وكلا من الطوابق ذات العرض الواحد وثنائية العرض، هي التي تُعزز نفس مبادئ التغذية المرتدة والمكسب، فهي تفرض قيوداً مختلفة أساساً على نظام التأرجح، والمدخلات المشتركة، والضغراءات، والحصنة.

Core Op-Amp Constraints Shaped by Supply Rails

ولفهم أثر طب طبوغرافيا الإمدادات، يجب أولاً أن يقدر كيف تنحرف المصابيح الحقيقية عن المثال المثالي، وتقييد مواصفات اثنين، على وجه الخصوص، من جانب خطوط الكهرباء: أي مدخل من الطراز المشترك (V) ) وتقلّب إنتاجية (V) [المثل الأعلى في مجال الإنتاج].

وفي نظام مزدوج السرعة، يبلغ عدد السكك الحديدية 15 Vils، و VCM] عادة ما تمتد من ما يتجاوز قليلاً السكك الحديدية السلبية إلى ما يتجاوز قليلاً السكك الحديدية الإيجابية، تبعاً للهيكل الأساسي للمدخلات (مثلاً، القضبان ضد الأزواج المختلفين في الشبكة) ويظل في مراحل متانة من هذا النطاق.

دائرة العمليات ذات الصبغة الواحدة

وهناك عملية جراحية واحدة تعمل بموجات واحدة فقط من مواد التزود بالكميات التي تشير إلى الأرض، ويمكن أن يتحول ناتج العمليات من تصاعد التشبع بالقرب من الأرض إلى فولت شبع بالقرب من السكك الحديدية الإيجابية، ولأن العديد من إشارات العالم الحقيقي، مثل النواتج السمعية أو الاستشعارية، هي إشارات ثنائية القطب (تتتذبذب فوق نقطة مرجعية وأقل منها)، يجب على المصمم أن ينقل الإشارة الافتراضية إلى نقطة متوسطة.

شبكة أرضية وزبيبية افتراضية

والتحدي الأساسي في تصميم العرض الواحد هو تحييز الإشارة إلى المدخلات بحيث تظل في نطاق المدخلات المشتركة للمبادرة التنفيذية، وتقلبات الناتج داخل القاعة الرئيسية المتاحة، ولا يؤدي وجود فجوة مقاومة من العرض الإيجابي إلى حدوث تطاير ثابت في منتصف العرض، وبالنسبة لخمسة من كبار المسؤولين، فإن مجموعة من المقاومين المتدنيين للاختراقات تبلغ 2.5 من العمر.

ويدخل الازدحام في هذه الشبكة التحيزية مقايضة حرجة، وينتج عن الخلط الموازي بين مقاومي الأسهم (R) من حيث القيمة المضافة للكميات (FLT:1]) = R1 ⁇ R2 مقاومة للثديين، وهي عوامل تعوض عن المدخلات غير القابلة للتلف، وهذه المقاومة، إلى جانب وجود تحيز في استخدامات الكميات الجاهزة، تؤدي إلى تعويض إضافي قدره 10 كيلوفولط.

اجتياز القاع الافتراضي للنظم المتعددة المراحل

وعندما تتقاسم المراحل المتعددة من العمليات قسيمة مقاومة واحدة، يمكن لتيار الإشارة من مرحلة ما أن يُقلل من التحيز الذي يُحدثه شخص آخر، مما يسبب التخاطب، ويظل أحد العناصر البسيطة من العقد الأرضي الافتراضي إلى الأرض (التي يتراوح بين 10 و 100 ميكروفول في موازاة مع 0.1 ميكروو) يساعد على الحفاظ على وجود نقص منخفض في إنتاج المواد الكيميائية، ولكن بالنسبة لتصميمات المتابعة العالية الأداء، من الحكمة أن تضيف

ويصبح الانقلاب ضرورياً، حيث يحجب مدخل في سلسلة من مصادر الإشارة أي من البلدان النامية التي يقابلها المصدر ويسمح بالتحيز الداخلي لتحديد نقطة التشغيل، وبالمثل، يمكن لمنتج واحد أن يحجب مستوى العاصمة المتوسطة من الوصول إلى المرحلة التالية، وتضيف شبكة الجمع هذه عناصر وتستحدث سمة عالية الدقة يجب أن تُحسب إذا كانت مرحلة الاستجابة السريعة منخفضة التردد حاسمة.

التموين الموحد الموحد للإمدادات

A non-inverting AC amplifier with single supply uses a voltage divider to bias the non-inverting input. The feedback network connects from the output to the inverting input, with a resistor to ground. At DC, the capacitors appear as open circuits, forcing the output to settle at the bias voltage.

وتُستخدم المصابيح ذات الدفعات الواحدة في أجهزة مجهزة بالبطارية، والأجهزة الطبية اليدوية، والوصلات البينية ذات الصبغة المنخفضة، وتُصمم منتجات مثل MCP6001 أو ]LMV358 بشكل صريح لمدخلات ومخرجات منخفضة.

حدود عملية اللوازم الوحيدة

ويميل الدوائر الوحيدة إلى استهلاك مكونات سلبية أكثر للتحيز والانقلاب، ويحد من تقلب الناتج ارتفاع معدل التشبع الذي يُستخدم في أجهزة التحيز الأرضية القديمة أو غير الحديدية، ويُمكن أن تكون عدة مئات من المليارات من السكك الحديدية، كما أن الحاجة إلى إجراء اقتطاعات منخفضة التردد قد تكون غير مقبولة لدى البلدان النامية أو في مراحل منخفضة جدا من التدفق.

وثمة مسألة أخرى كثيرا ما تُغفل، وهي سلوك بدء الدوائر الوحيدة العرض، وعندما تُطبق الطاقة أولا، قد يستغرق الأرض الافتراضية عشرات من الثانية لتستقر، حيث يمكن أن يتحول إنتاج العمليات إلى دولة غير مرغوب فيها، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى تخفيف آثار الإشارات إلى جانب العرض والمدخلات، أو إضافة مكثف غير متطور على العقد المرجعي.

الدائرة المزدوجة لمراكز العمليات الميدانية

ويستخدم التكتل المزدوج في المصابيح كل من الفولط الإيجابي والسلبي مقارنة بمنطقة مشتركة، كما أن السكك الحديدية التقليدية الـ 15 V نموذجية في معدات المختبرات والعتاد الصوتي المهني، والمراجع الأرضية تقع بين السكك الحديدية، بحيث يمكن للإشارة أن تتأرجح بشكل متماثل فوق الصفر ودون أي خدع متحيزة، وهذا التناقض المتأصل يبسط بدرجة هائلة في تجهيز إشارات AC.

مباشرة التكبيل وربط الإشارة

لأن الأرض هي الإشارة الطبيعية التي لا تحمل علامة على الإطلاق، يمكن أن تكون الدوائر ذات الدفع المزدوج هي العاصمة مقرونة بمدخلات إلى الناتج دون تغيير المستوى، ويمكن لغيرها من المضخمات ذات الإمدادات المزدوجة أن تضخ إشارة مدخل V إلى 01 V دون الحاجة إلى أي مكثف في مسار الإشارة، شريطة أن يكون المصدر نفسه من نوع الانقلابات ذات الطابع الأرضي، مما يلغي التقلبات الصوتية المنخفضة والمتدرجة

ويمكن أن يقترب التأرجح الناتج من السكك الحديدية، التي لا تقتصر على مرحلة إنتاج العمليات، كما أن إنتاج السكك الحديدية إلى السكك الحديدية موجود في إطار عمليات مزدوجة، بل حتى الأجهزة الموحدة مثل NE5532 أو يمكن أن يدخل في نطاق التعبئة القصوى أو الـ 2615]

تماثل إمدادات الطاقة وإعادة التأهيل

وتحتاج الإمدادات المزدوجة إلى منظمين للفولط أو محول مقسم للمبنى DC-DC، مما يضيف حيزاً للتكلفة والطعام، ولكن وجود سكك حديدية سالبة في كثير من الأحيان يؤدي إلى تحسين نسبة رفض الإمداد بالطاقة، ويبدو أن الضوضاء على العرض متماثلة في السكك الحديدية، كما أن قياسات الطوابق الداخلية للصوت المشترك يمكن أن تؤدي إلى إشعال الضوضاء.

التطبيقات

وتهيمن عمليات الإرسال المزدوج على التجهيز الصوتي (المزارع، والمقاطعات، ومواقف الميكروفونات)، والتصنيع التحليلي (المضخات الموجودة في الخفاء، وأجهزة الترميز الضوئية)، والمرشحات النشطة التي يلزم فيها سلوك التصفيق المتناظر، وهي أيضاً منتشرة في محركات التصفيق ذات الصبغة العالية، وأجهزة كشف الأوسمة المشابهة

قاعة وغرفة نوم: مقارنة كمية

The maximum achievable dynamic range in an op-amp circuit is directly tied to the supply voltage and the topology used. Consider a system powered by a single 5 V supply. The output can diminish from VSAT(L) to VSAT(H)[F6

الآن، انظر نظام مزدوج السرعة برقم 2-5 V، مجموع الفولط في الجهاز متطابق عند الساعة الخامسة. غير أن التأرجح غير المتناظر المتاح حول المرجع الأرضي الحقيقي هو 4.9 VPP. ويتيح النظام المزدوج ضعف الإشارة النابعة من AC إلى نصف مجموع الاحتياجات من الطاقة.

وهذا الفرق يصبح بالغ الأهمية في النظم ذات النطاق الديناميكي المرتفع، وإذا كان الطلب يتطلب نسبة من الإشارة إلى الأرقام تبلغ 90 دي بي، فإن نظاما واحدا من طراز V يجب أن يحقق حدا أدنى من 7.75 ميكروغرام من التصليح، وإذا كان نظاما مزدوجا من طراز V يتطلب الحد الأدنى من الضجيج يقل عن 15.5 ميكروغرام من التصلب من أجل تحقيق نفس الضجيج، مما يقلل من الضوضاء على عاملين.

Noise, Distortion, and PSRR Considerations

إن الفجوة الافتراضية في دائرة واحدة تلحق الضوضاء الحرارية مباشرة في مسار الإشارة، وحتى مع كبش فداء، فإن الضوضاء المقاومة من شبكة الأسهم يمكن أن تحد من الضوضاء، لا سيما في المراحل العالية من الغازات، وقد تتجنب الدوائر ذات الجرعة المزدوجة مصدر الضوضاء الإضافي عن طريق وضع نهج غير مقصودة مباشرة عن طريق مقاوم الإنتاج.

كما أن رفض الإمداد بالطاقة متأثر أيضاً، وفي نظام مزدوج العرض، كثيراً ما يكون الضوضاء على السكك الحديدية شائعاً، مما قد يرفضه مدخل المضخم، وفي نظام واحد، يشار إلى ضوضاء العرض على الأرض، وأي عدم رفض مباشر للأزواج في شبكة التحيزات، ويعتبر التجاوز السليم والتصميم الدقيق لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أمراً أساسياً في كلتا الحالتين، ولكن هامش الإغراقة هو أوسع في التصميم المزدوج.

عملية إدارة الطاقة والبطاريات

وتشرق عملية العرض الوحيد في المعدات التي تعمل بالبطارية، ويمكن أن تُشغل خلية واحدة من الليثيوم أويون مباشرة عملية ذات تأثير منخفض، مما يزيل الحاجة إلى مضخة أو محولة للطائرات لتوليد سكة سالبة، وهذا البساطة يقلل من السحب الحالي للخامسة والضوضاء المتغيرة، إذ أن العديد من المصابيح ذات القدرة المنخفضة لا تستهلك سوى الميكرومترات ويمكن أن تعمل لسنوات على أساس مشترك.

وإذا كان الطلب يتضمن بالفعل إمدادات متماثلة لأسباب أخرى، مثل الرمز الصوتي (c) الذي يستخدم السكك الحديدية الملغومة V، إضافة مصباح مزدوج لا يمثل عبئاً إضافياً على تصميم الطاقة، ففي نظم الشحنات المختلطة، من الشائع أن نرى حداً واحداً من 3.3 V على المكونات الرقمية وإمدادات من المشابهين الثنائي القطب لسلسلة الإشارات.

عنصر التعقيد والتصميم

ويطالب الدوائر الوحيدة العرض بتحيز دقيق، ومكثفات الانقلاب في العاصمة، وغالبا ما تكون عازلة للسطح الافتراضي إذا شاركت فيها مراحل متعددة، وقد تتطلب مرحلة كسب أساسية غير قابلة للكشف ثلاثة مقاومين إضافيين، واثنين من المكثفات، وربما عملية إضافية للإشارة في منتصف العرض، مما يضيف إلى منطقة الترددات الثنائية الفينيل المتعددة الكلور ويمكن أن يستحدث أنماطا للفشل تتصل بزيادة طول العمر في استخدامات الكهربائية.

(ب) يحتاج الدوائر المزدوجة إلى إمدادات أكثر تعقيداً من الطاقة، ولكن يمكنها أن تنفذ نفس مرحلة المكسب مع عدد قليل من المقاومين ولا مكثفات للقوارب، وبالنسبة للالكترونيات العالية الحجم، كثيراً ما يقرر المبادلات هيكل الطاقة الحالي، وإذا كان الجهاز لديه بطارية واحدة ولا يوجد فيه أي فولت سلبي، فإن التعبئة تكلف المال والحيز الاقتصادي البالغ 400.

النظر في الملفات النشطة

مرشحات نشطة مثل سلين كي أو العديد من التلقّيات المرتدة، حساسة جداً لنقطة التشغيل في عملية التشغيل، وفي نظام مزدوج العرض، يمكن الإشارة مباشرة إلى المدخلات التي لا تُغيّر عن قصد إلى الأرض، وتبسيط وظيفة النقل، وإزالة الحاجة إلى شبكات التحيز في العاصمة.

وفي مرشح واحد نشط، يجب أن تكون جميع المدخلات من العمليات مُنحازة إلى منتصف العرض، مما يُعقّد مهمة النقل لأن التحيز الذي يظهر كقابل من جانب البلدان النامية يجب حسابه، ويتفاعل مع شبكة التوابيت مع شبكة التلقيم المرتدة التي تستخدمها المرشّح، ويُعين مرشحاً واحداً يُستخدم فيه الترددات المنخفضة جداً (مثلاً)

اختيار الجناح اليميني

(أ) عند تصميم دائرة واحدة، اختيار مدخل مشترك يشمل أرضاً (أو أقل بقليل) ومخرجاً يمكن أن يقترب من الأرض. ([تمثل في إحداث تغيير في القيمة المضافة])

(د) التحقق دائماً من صحيفة البيانات الخاصة بمدخلات النطاق المشترك للفولط مقابل مؤامرة الفولط العرضي، إذ إن العديد من المصابيح التي تدعي أن مدخلات " السكك الحديدية إلى السكك الحديدية " لا يمكن أن تحقق إلا في سكة حديد واحدة في ظروف محددة، أما بالنسبة للتصميمات التي تُستخدم في شكل واحد، فيجب أن تبحث عن أجهزة تضمن التشغيل إلى السك الحديدية السلبية (التي غالباً - V) [التصميم البديل [المنتج مزدوج].

التطبيق العملي: معالج الصوتيات

وجهاز التحكم بالصوت المصغر، وجهاز التحكم بالصوت، وجهاز التحكم بالصوت، وجهاز التحكم بالصوت، وجهاز التحكم بالصوت، وجهاز التحكم بالصوت، وجهاز التحكم بالصوت، وجهاز التحكم بالصوت، وجهاز التحكم بالبطاقات،

التطبيق العملي: وجه الاستشعار

ويمكن أن يؤدي جهاز الاستشعار من نوع " جسور " ، مثل جهاز قياس الضغط أو أجهزة استشعار الضغط، إلى حدوث فائض ضئيل في الفولطية على شكل تضخم مشترك، حيث يمكن أن يكون ناتج جهاز الاستشعار من دون 5 أجهزة فيديو، إلى وجود كمية حرارة واحدة من أجهزة الاستنشاق ذات المستوى الثنائي، ويمكن أن يعوضها عن ذلك.

إطار القرار

(ج) إذا كان النظام مجهزاً بالبطارية، فإن الإشارة إلى AC مقرونة، والسككك الحديدية السلبية غير متاحة، وحساب التكلفة وحساب BOM هي المحرك الرئيسي.

الموارد الخارجية لتصريفات أعماق البحار

ويمكن للمهندسين الذين يتطلعون إلى استكشاف هذه الأرقام التصميمية أن يتشاوروا مع الموارد الموثوقة التالية:

خاتمة

ونادرا ما يكون القرار بين الدوائر الوحيدة وأجهزة التشغيل المزدوجة أفضل من الأخرى على الصعيد العالمي؛ فهو يتعلق بمضاهاة هيكل الطاقة ومتطلبات الإشارة، ويصمم النظام الموحد للتشغيل في المعدات ذات الطاقة المنخفضة، التي تعمل بالبطارية، حيث يكون توليد السكك الحديدية السلبية عبئا غير ضروري.