بناء دائرة تحويلية مع مجموعة من المجدّلات القابلة للتعديل لأغراض الاختبارات المختبرية

التعريف بمكبرات التشغيل والتحريك

وتشكل هذه المضخات العالية التفضيلية التي تُعرف عادة باسم " الأوعية " من بين أكثر لبنات البناء تنوعا في الإلكترونيات المشابهة، وتشكل هذه المضخات العالية التفضيلية أساسا لدوائر تجهيز الإشارات التي لا حصر لها المستخدمة في أجهزة المختبرات، والنظم السمعية، والوصلات بين أجهزة الاستشعار، وتطبيقات الرقابة، ومن بين مختلف أشكال التكتل المحتوية على نماذج، يُستعان بها على قدر كبير من الاستقرار.

وينتج مضخم اللافت إشارة ناتجة متضخمة ومحولة تدريجياً فيما يتعلق بإشارة المدخلات، وعندما ترتفع المدخلات، يتراجع حجم الناتج بشكل متناسب، ويصبح العكس، ويجعل هذا السمة النابعة مفيدة بشكل خاص في نظم مراقبة التغذية المرتدة، وتوافقات السمات السمعية، وأجهزة تكييف البيانات التي تُستخدم فيها الآثار الأساسية للضغط على الباحثين الذين يُكسبون الإشارات.

وتوفر هذه المادة دليلا شاملا لبناء دائرة مضخمة من خلال تحقيق مكاسب قابلة للتعديل، تشمل الأسس النظرية، واختيار المكونات، وأساليب البناء، وإجراءات الاختبار، والتطبيقات العملية، وسواء كنت طالبا في إعداد أول تجربة للمختبر الإلكتروني أو باحثا يصمم مرحلة تكييف الإشارات الجمركية، فإن هذا الدليل سيزودك بالمعارف اللازمة لبناء جهاز تكبير موثوق به ويمكن تعديله.

فهم المضخم المفضّل في ديبث

Theoretical Principles and the Virtual Ground Concept

ويكمن في قلب المضخم المتعمد في المضخم التشغيلي الذي يعمل بطريقة التغذية العكسية السلبية، إذ أن المضخة هي مضخمة متمايزة ذات مكاسب عالية جداً من حيث الحجم المفتوح، تتراوح عادة بين 105 و106 أجهزة مشتركة مثل مبدأ LM741، TL081، أو NE5532، وعندما تُطبق التغذية العكسية السلبية من خلال شبكة مقاومة تربط الناتج بتغيير المدخلات، فإن العملات المتجهيزية تحافظ على الافتراضية.

في التشكيلة اللافتية، فإن المدخلات غير المحولة ترتبط مباشرة بالأرض، فالعمل المرتجع يُجبر على تجنب المدخلات لكي تبقى بنفس الإمكانية التي يُمكن أن تكون بها المدخلات غير اللافتية، وهي أرضية، ولذلك يقال إن اللافتة المُدخلة هي أرضية افتراضية، وهذا يعني أنه بالرغم من أن عدم ارتباط المدخلات المادية بالأرض، فإن ذلك يُعتبر مُقاوماً للنات الافتراضية.

هذا الترتيب يخلق مقطعاً متصاعداً في اللافتات، المدخل الحالي الذي يتدفق عبر ري يحدده قانون أوم: (إيين) = (فين)/الري.

وتشير الإشارة السلبية في معادلة الأرباح إلى التقلب التدريجي، ففي حالة إدخال مدخلات خاطئة، تتحول موجة الناتج إلى 180 درجة مقارنة بالمدخلات، وبالنسبة لإشارة العاصمة، ينتج مدخلات إيجابية ناتجا سلبيا والعكس بالعكس، وهذا التحويل هو سمة تعريفية لهذه الطبقات الطبوية ويجب أن يُحسب في التصميم على مستوى المنظومة.

معايير الأداء الرئيسية

وهناك عدة معايير هامة تحدد أداء العالم الحقيقي لمضخم اللافتات يتجاوز معادلة الكسب المثالية، فهم هذه البارامترات أمر أساسي لتصميم دوائر تؤدي بصورة موثوقة في ظروف مختبرية.

(أ) إنّ أحد السمات المميزة للمضخم المضخم المُتَوَقَّد هو أنّ مدخله يُحدّد أساساً من قِبل مُقاوم المدخلات، ولأنّ التراجع في المدخلات يُحتَمَل على أرضية افتراضية، فإنّ الإدخال الذي يُنظر إليه المصدر يساوي تقريباً (Ri) وهذا يتناقض مع الضوضاء المُضَعَبْرَةُةُةُةُةُ.

Output Impedance:] The closed-loop output impedance of an inverting amplifier is very low, typically less than 1 wo low frequencies for most op-amps. This low output impedance allows the amplifier to drive subsequent stages or measurement equipment without significant signal degradation.

(أ) إذا كان الناتج ذو النطاق الأعلى هو المكسب الأساسي الذي يمكن أن يُستخدم فيه المضخم، فإن الحد الأقصى للمكسب الذي يمكن أن يُعادل من الكم من الكمائن هو المكافئ الحاسم الذي يصف مدى التردد الذي يمكن للمضخم أن يوفره مكاسب مفيدة، وبالنسبة لمنتج معين من المكسب المغلق، فإن النطاق الترددي 1-4 ثابت.

(أ) معدل السحب ((FLT: 1))) يحدد المعدل الأقصى لمعدل تغير حجم الناتج، الذي يُعبر عنه عادة في فولتات كل ثانية، وبالنسبة للموجات الخفيفة تبلغ حوالي 0.5 ميكروغرام، وهذا يحد من قدرة المضخم على إعادة إنتاج إشارات سريعة التغير بدقة.

اعتبارات الاختيار والتصميم

خيارات المكبرات التشغيلية

واختيار المضخم التشغيلي هو أهم قرار في عملية التصميم، وفي حين أن المادة 741 من القانون النموذجي للتحكيم هي خيار كلاسيكي لإجراء تجارب مختبرية تمهيدية نظراً لتدني تكلفتها واتساع نطاق توافرها، فإن عدة خيارات أخرى توفر أداء أعلى لتطبيقات محددة.

(ب) [(FLT:0]LM741: ] مناسب للمظاهرات التعليمية الأساسية التي تحتوي على كميات من الإمدادات من 5V إلى 18V. وتشمل القيود التي تفرضها هذه المظاهرات منخفضة نسبياً (1 MHz GBP)، ومعدل سائل متواضع (0.5 V/ميكرات)، وتحيزات في المدخلات في نطاق 80 ألفاً، وهذه الخصائص تجعلها غير كافية للاختبارات السمعية.

() TL081/TL071/TL072:] These JFET-input op-amps offer much higher input impedance (1012 vent, lower input bias current (30 pA), and improved slew rate (13 V/MEs) with a GBP of 3 MHz. They are excellent choices for laboratory signald

NE5532:] A popular audio-grade dual op-amp with low noise characteristics (5 nV/Hz), a GBP of 10 MHz, and a slew rate of 9 V/mis. This tool excels in audio frequency applications requiring low distortion and wide bandwidth.

OPA2277/OPA277:] Precision op-amps with extremely low compensate voltage (10 meterV) and low equity over temperature. These are appropriate for instrumentation-grade experiments where DC accuracy is preval.

وبالنسبة لمعظم التجارب المختبرية العامة، يوفر TL081 أو NE5532 توازناً أمثل للأداء والتكلفة، ويتوقف الاختيار في نهاية المطاف على الاحتياجات المحددة للتجربة، بما في ذلك نطاق التردد، وضخامة الإشارات، والاحتياجات الدقيقة.

Resistor Selection: Fixed Input Resistor and Variable Feedback Resistor

ويضع مقاوم المدخلات الرافع المانع للمدخلات الازدحام، ويقرر مع رف مدى الكسب، والخيار المشترك لـ ري هو 10 كيلو مترات، مما يوفر مدخلات معقولة دون مساهمة ضوضاء مفرطة، وتخفض القيم (من 1 كيلو متر إلى 4.7 كيلو متر) الضوضاء، ولكنها تزيد من تحميل مصدر الإشارة، وتخفض القيم العليا (47 كيلو مترا إلى 100 كيلو متر) الحمل، ولكنها تزيد من الضوضاء الحراري وتزيد من الآثار المنبعثة.

يجري تنفيذ المقاوم للتغذية المرتدة كعنصر متغير لتوفير مكاسب قابلة للتكيف، وهناك عدة خيارات لتنفيذ مقاومة متغيرة في مسار التغذية المرتدة:

مقياس الـ "مـنـعـمـر الـمـتـنـيـة"ـ "الـمـنـعـة الـمـتـنـيـة الـمـنـعـةـيـة"ـ "مـنـعـمـا يـمـكـن أن يـعـد الـثـبـة مـنـتـتـقـى الـمـتـقـر

Multi-Turn Potentiometer:] For applications requiring fine gain adaptation, a 10-turn or 20-turn potentiometer offers superior resolution and stability. These devices allow precise gain setting and are particularly valuable in calibration experiments where exact gain values must be established and maintained.

Digital Potentiometer:] For automated or computer-controlled experiments, a digital potentiometer such as the MCP41010 or AD5242 can replace theميكانيكي potentiometer. These devices allow gain adaptation via digital interface (SPI or I2C), enabling programmable gain control and integration with data acquisition systems.

عند اختيار قيم مقياس القوة، اعتبر أن قيم المقاومة العالية جداً (فوق 1 ميم) تزيد الضوضاء وتجعل الدائرة أكثر حساسية للبطاقات الطفيلية و تيارات التسرب من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، وقيم المقاومة المنخفضة جداً (دون 1 كيلو) تزيد من انحراف الطاقة وقد تتجاوز القدرة الحالية على إنتاج المواد الأفيونية.

اعتبارات الإمداد بالطاقة

وتحتاج المضخات التشغيلية إلى إمدادات ذات طاقة مزدوجة أو وحيدة تبعاً للطلب، وبالنسبة للتجارب المختبرية العامة، يفضل توفير إمدادات مزدوجة توفر فولتات إيجابية وسلبية متماثلة لأنها تسمح بتأرجح الناتج على الأرض أو تحتها، مع استيعاب إشارات AC دون مقابل من قبل البلدان النامية.

يستخدم ترتيب إمداد مزدوج نموذجي 12V أو 15V للمصابيح مثل LM741 و TL081 و NE5532، كما أن إمدادات الطاقة من الأحذية ذات الخيوط مثالية لأنها توفر فولتات نظيفة و منخفضة الدقة في العاصمة، ويمكن استخدام إمدادات الطاقة البديلة ولكن يمكن أن تستحدث ضوضاء عالية التردد على الأزواج في الدائرة المضخمة، مما يتطلب تصفية إضافية.

ومن الأمور الحاسمة بالنسبة لعملية التشغيل السليم للاختبار استخدام أجهزة التكرير التي تستخدمها أجهزة التكرير ] التي وضعت على مقربة مادية من دبابيس الإمداد بالطاقة. وينبغي أن توفر هذه الطائرات ذات الطوابق الوسيطة التي تُربط بين الأوسمة، على نحو موازٍ مع جهاز كبسولات كهربائية طولها 10 ميكروفلور في كل سكة إمداد، حد أدنى من الطاقة المحلية، وأن تمنع كل من هذه الأجهزة الرسوبية.

بناء الدائرة: التشييد التدريجي

لوح الخيوط العيون والأرملة

وقبل دمج الدائرة، التخطيط للتصميم على لوحة الخبز للتقليل إلى أدنى حد من تعقيد الأسلاك والحد من مخاطر الأخطاء، كما أن التصميم المنظم جيدا يحسن أداء الدوائر بتقليل العنان الطفيلي والارتقاء بالأعباء.

ابتداء من وضع المضخم التشغيلي في مركز لوحة الخبز، الموجه نحوه بحيث يسهل تتبعه عملية تحديد الرقم القياسي DIP-8 مثل LM741 أو TL081، يحدد الرمز 1 عادة بواسطة حافة أو نقطة في طرف واحد من الرزمة، ويربط بين كمية الإمدادات الإيجابية 7 ومجموعات الإمدادات السلبية للبيان 4، بما يضمن أن يشمل كل وصلة قطعاً من الرواسب.

ثم ربط المدخلات غير الناقصة (الركيزة 3) مباشرة بالسكك الحديدية الأرضية للوحة، مما يرسي المرجع الأرضي الافتراضي، وسيستخدم اللافت (الركيزة 2) كنقطة تلخيص حيث يربط مقاوم المدخلات ومقاومة التعقيبات.

تركيب المقاوم للمدخلات بين محطة الإشارات وقطع المدخلات (الركيزة 2) استخدام قيمة مقاومة مناسبة لتدخلك المرغوب ودرجة كسبك

تركيب المقاوم المتغير أو المقياس التراكمي كعنصر التغذية المرتدة، فإذا استخدم معياراً لقياس المقياس، يربط محطة طرفية واحدة بالناتج (الركيزة 6) ومحطة الممسحات بعكس المدخلات (الركيزة 2) يمكن ترك المحطة النهائية المتبقية غير مترابطة أو اختيارية مرتبطة بالممسحة للحد من مدى المقاومة الفعالة إذا ما رغب في ذلك، وبالنسبة لتشكيل الأشعة، باستخدام الممسح فقط، ونهاية الواحدة، فإن ذلك يوفر مقاومة سلسة من الصفر.

ربط الناتج (الركيزة 6) بنقطة طرفية أو اختبار يمكن فيها قياسات، وينبغي أن يكون للناتج أيضا صلة بمقياس القدرة على التغذية المرتدة على النحو المبين أعلاه.

فحص مزدوج لجميع الاتصالات على أساس الجدول الزمني قبل تطبيق السلطة، وتشمل الأخطاء المشتركة في الأسلاك وصلات معكوسة لتوريد الطاقة، ومدخلات عائمة، ووصلات غير صحيحة لمسارات التغذية المرتدة، ويمكن لاختبار متعدد المستويات للاستمرارية التحقق من الصلات وتحديد الدوائر المفتوحة أو السراويل غير المقصودة.

الطاقة الكهربائية والتحقق الأولي

مع تجميع الدائرة والتحقق منها، وتطبيق الطاقة من إمدادات الطاقة من القاع المزدوجة، وزيادة الفولط تدريجيا إلى المستويات المرغوبة، مع رصد حجم الناتج، مع عدم تطبيق أي إشارة مدخل، ينبغي أن يكون الناتج على وشك الصفر، وقابلة شركة صغيرة من العاصمة لبضعة آلاف من الفولط طبيعي بسبب ضخ مدخلات المطفأة، ولكن المقابلات التي تتجاوز 100 متر مربع قد تشير إلى مشكلة مثل الاستعارة المضرورة.

قياس الفولط عند اللافت (الركيزة 2) مقارنة بالأرض، وفي دائرة تعمل بشكل سليم، ينبغي أن يكون هذا الفولط قريب جداً من الصفر، مما يؤكد العمل الأرضي الافتراضي، وأي انحراف هام يشير إلى خطأ الدائرة أو مسألة عنصرية.

وإذا كان الناتج مشبعة في أحد سكك الحديد (بالقرب من ارتفاع الصوت أو ارتفاعه) فإن ذلك يقطع الكهرباء فورا ويتحقق من الدائرة، وعادة ما يشير التشبع بالسكك الحديدية إلى مسار للتغذية الرجعية المفتوحة، أو وصلة كهربائية معكوسة، أو إلى مدخلات سلكية غير صحيحة.

الاختبار والتقدير والاختبار

DC Transfer Characteristic Measure

وبمجرد أن تكون الدائرة قادرة ومستقرة، فإن أول اختبار هو قياس خصائص النقل في العاصمة، وتطبيق مجموعة معروفة من مدخلات البلدان النامية من مصدر مستقر وقياس حجم الناتج بمسافات متعددة، وبالنسبة لمدخلات تبلغ +0.5V، مع تحديد خط العرض المركب 10 كيلو مترات ورف إلى 20 كيلو مترا، يظل الناتج المتوقع - 1.0 في المائة (مبلغ يتراوح بين - 2) ويختلف تدريجيا بين نطاق سجل المدخلات وخط العرض.

فتح منحنى تحويلات العاصمة يكشف عن مدى تشغيل الدائرة، وكسب التسلسل، وأي أخطاء معادلة، بالنسبة لدائرة مصممة تصميما جيدا، يجب أن تكون العلاقة خطية في غضون بضعة بالمئة على معظم النطاق البديل للناتج، وعدم وجود خطية بالقرب من سكك الإمداد يشير إلى بداية التشبع، ويحدد نطاق إنتاجية الفولطية القابلة للاستخدام.

AC Frequency Response Characterization

استخدم مولداً كهربائياً وجهازاً للمسح، ووصف ردّ تردّد المضخّم، وطبق إشارة مدخل خطيّ على تردد منخفض (100 هز) مع ارتفاع كبير ينتج ناتجاً ضمن النطاق الخطيّ، وضبط مدى القدرة على الإنتاج والتحقق من المكسب يضاهي القيمة المتوقعة، وضبط التردد عالياً، مع تسجيل النطاق الترددي للنات،

إعادة فرز الترددات في مختلف أماكن المكسبات عن طريق تعديل مقياس التغذية المرتدة، وملاحظة كيف يتناقص نطاق الترددات مع زيادات في الأرباح، بما يتسق مع الناتج الثابت لشبكة الأرباح في موقع العمليات، وبالنسبة للنقطة TL081 التي تحتوي على 3 ميغاهيرتز، فإن تحديد مكسب قدره 10 ينبغي أن يسفر عن عرض النطاق الترددي لحوالي 300 كيلوهرتز، بينما يكسب 100 كيلو متر مربع.

كما أن قياسات التحول التدريجي مفيدة، باستخدام أسلوب الشاشة المزدوجة، تظهر كل من المدخلات والموجات المولدة للناتج، قياس الفرق في المرحلة بينهما، وفي ترددات منخفضة، ينبغي أن يكون التحول التدريجي على ما يقرب من 180 درجة بسبب تشكيلة اللافتات، ومع اقتراب التردد من الحد الأقصى لسلسلة الترددات، فإن التحولات الإضافية في المرحلة تتراكم، تقترب من 270 درجة أو أكثر في الترددات العالية.

إجراءات تعديل المكاسب والمعايرة

ولمقارنة المكاسب القابلة للتعديل، تتبع إجراء منهجي:

1. (ب) وضع مقياس التغذية المرتدة إلى حد أدنى لمقاومتها (الرائد في نهاية المطاف متصل بالناتج).
2. تطبيق مجموعة من مدخلات البلدان النامية المعروفة، مثل +1.0V، وقياس حجم الناتج، مع الحد الأدنى، ينبغي أن يكون الربح منخفضا جدا، وينبغي أن يكون الناتج على الصفر تقريبا.
3. (ب) أن يُحوّل مقياس القوة ببطء بينما يُراقب تطاير الناتج، وينبغي أن يزداد حجم الناتج بسلاسة مع ارتفاع مستوى الإنتاج.
4. ولتحديد الأرباح بدقة، تستخدم مقياسا متعدد الاتجاهات أو تضيف مقاومة ثابتة في سلسلة مع مقياس القوة لتحديد الحد الأدنى للمكسب، مثلا، أن مقاوما ثابتا لمدة 1 كيلو متر في سلسلة بمقياس مقياس سعة 100 كيلو متر يضمن ألا يهبط المكسب إلى الصفر.
5. قياس المقاومة الفعلية لمسار التغذية المرتدة باستخدام مقياس أومتر (بطاقة مطفأة) لربط قيم مكسب محددة ببيئات المقاييس، وإنشاء موقع لمقياس قياسي للاختبارات من أجل الحصول على التجارب المستقبلية.

وبالنسبة للطلبات التي تتطلب قيماً مربحة دقيقة، النظر في استخدام مقاومي الدقة بنسبة 1 في المائة أو 0.1 في المائة من التسامح إزاء الري ومقياس دقيق متعدد الوجوه بالنسبة لريف.

تحقيق الاستخدام الأمثل للأداء والنظر في الواقع

تقنيات الحد من الضوضاء

وكثيرا ما تكون البيئات المختبرية مزعجة كهربائيا، ويمكن أن يلتقط ارتفاع المدخلات التي تنطوي عليها دوائر العمليات العملياتية تدخلا من المعدات القريبة، وخطوط الكهرباء، ومصادر الترددات اللاسلكية، ويمكن أن تؤدي عدة تقنيات إلى تحسين نسبة الإشارة إلى المعرفة في جهاز التفريغ:

Shielding:] Enclose the circuit in a metal enclosure connected to ground. For breadboard prototypes, a simple grounded aluminum foil shield placed over the circuit can provide significant noise reduction.

Twisted Pair Wiring:] Use twisted couple wires for input signal connections to abolish magnetic field pickup. Keep input and output wires physically separated to prevent capacitive coupling from the output back to the input.

Bandwidth Limitation:] Add a small capacitor (10 pF to 100 pF) in parallel with the feedback resistanceor x Rf to limit the high-frequency gain and reduce noise. This capacitor creates a low-pass filter in the feedback frequency, rolling off the gain at high frequencies. (2

Proper Grounding:] Establish a single-point ground star formation to avoid ground cycles. Connect all ground returns from the power supply, input signal, and output measure to a common ground point on the breadboard.

التعويض والاستقرار

ويمكن أن تصبح أجهزة الاستنفاد السلبية غير مستقرة وينطلق منها إذا بلغت المرحلة المحيطة بحلقة التغذية المرتدة 180 درجة عندما لا تزال زيادة حلقة العمل أكبر من الوحدة، وهذا الشرط ذو أهمية خاصة عندما تستحدث شبكة التغذية العكسية تحولاً تدريجياً، مثل عندما تقود حمولات ضوئية أو تستخدم أسلاكاليب للتغذية الطويلة.

ولضمان استقرار العمل، تتبع هذه المبادئ التوجيهية:

• إبقاء مسار التغذية المرتدة على أسلاك قصيرة قدر الإمكان للتقليل إلى أدنى حد من العناق الطفيلي والارتقاء بالأموال.
• استخدموا جوارب من أجل المُصابيح للسماح باستبدالها بسهولة إذا لزم الأمر.
• يضاف مقاوم صغير (نحو 50 تنافساً إلى 100 فصيلة) في سلسلة مع إنتاج عزل الحمولات الأسرية.
• ضمان وضع أجهزة التفكيك في حدود 5 مم من دبابيس القوة العاملة.
• إذا كان استخدام المشغلات السريعة تتبع مبادئ الصانع التوجيهية لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

ومعظم عمليات الأغراض العامة مثل LM741 و TL081 تُعوض داخلياً وتستقر من أجل تحقيق مكاسب من الوحدة أو أعلى من حيث الحجم، غير أن التحول الإضافي الذي أدخله مقياس الارتداد في مسار التغذية المرتدة يمكن أن يؤدي أحياناً إلى مشاكل الاستقرار في ظروف الكسب القصوى، وإذا لوحظ الارتداد، فإن إضافة مكثف صغير عبر مقاومة التعقيبات، كما ذكر آنفاً، يمكن أن يوقف ارتفاع الفرن.

التطبيقات المشتركة في التجارب المختبرية

تجهيز الإشارات الصوتية ومراقبة الغاز

إن المضخم القابل للتعديل هو بمثابة لبنة بناء ممتازة للتجارب السمعية، وبإدراج المكاسب إلى القيم المناسبة، يمكن للطلاب استكشاف مفاهيم مثل النطاق الدينامي، وغرفة الرأس، والتشويه، والتشكيل اللافتري مفيد بشكل خاص في المضخات الصوتية، حيث يتم الجمع بين إشارات المدخلات المتعددة من خلال مقاومي المدخلات الفردية في العقد الأرضي الافتراضي، ويمكن أن يرجح إسهام كل مدخلات بشكل مستقل، مما يؤدي إلى مزيج سمعي بسيط.

وبالنسبة للتجارب السمعية، فإن من شأن وجود مقاومين للأفلام المعدنية أن يؤدي أداء ممتازاً، كما أن البيئات التي تتراوح بين 1 و 100 تكفي عادة للإشارات على المستوى الخطي، وينبغي أن تمتد الاستجابة للتواتر من 20 هرتز إلى 20 كيلوهرتز دون تصعيد ذي شأن، مما يتطلب عملية جراحية مع بي بي بي بيزو من 2 ميغاهرتز على الأقل بمكسب 100.

أجهزة تحديد الاشارات

وتنتج أجهزة استشعار مختبرية كثيرة إشارات منخفضة المستوى تتطلب تضخيمها قبل رقمنة أو عرضها، وتستفيد أجهزة الاستديوهات، والرموز، وقياسات الإجهاد، من مرحلة عالية الجودة من اللافقارات، وتتيح هذه المكسبات القابلة للتعديل نفس الدائرة لاستيعاب أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار ومستويات الإشارات المختلفة، مما يجعلها ذات مسار متحقق لنظم اقتناء البيانات.

وبالنسبة لتطبيقات الاستشعار، ينبغي النظر في استخدام عينة دقيقة ذات فولت منخفض التعويض وخط انجراف منخفض، وينبغي اختيار مقاوم المدخلات ليطابق عرض جهاز الاستشعار على أداء الضوضاء المثلى، وفي تطبيقات التصوير الضوئي، يكون تشكيلة المضخم مناسبة بشكل خاص لأن جهاز التصوير يمكن ربطه مباشرة من مدخل اللافضة إلى الأرض، ويعمل في شكل صبغة الفوتوغرافية مع عدم وجود تحيز.

مبنى السينما النشط

ويشكِّل اللافتات المضخمة جوهر العديد من التلويثات النشطة للمرشحين، بما في ذلك مرشح الرضاعة المتعددة ومرشيح سلين كي في متغيره اللافائي، وباستبدال مقاوم التغذية المرتدة بشبكة من المقاومين والمرشِّحين، يمكن أن تعمل الدائرة كعامل مربح منخفض التردد، أو عالي التمرين، أو ممرّد الضمّ، أو غير قابل للاختراق.

فعلى سبيل المثال، يمكن إنشاء جهاز استخلاص بسيط من خلال وضع جهاز قياسي بالتوازي مع مقياس التغذية المرتدة، وتختلف وتيرة الخفض مع تغير المقاومة، مما يدل على العلاقة بين القيم المكوّنة ورد المرشّح، وهذا أداة تدريس ممتازة لفهم تصميم مرشحات التناظر.

المسائل المشتركة

عدم حدوث ناتج أو ناتج مقلق

وإذا كان الناتج عالقاً في أحد سكك الحديد، فإن أهم الأسباب هي مسار التغذية المرتدة المفتوحة، أو مدخلات متصلة بشكل غير صحيح، أو مدخل خاطئ، أو مقطع خاطئ، التحقق من أن مقياس التغذية المرتدة متصل على نحو سليم، وأن مقاومة هذا المقياس تتغير بسلاسة عند تعديلها، والتأكد من أن الإشارة إلى المدخلات لا تتجاوز نطاق المدخلات المشتركة للمصابيح، أما بالنسبة للمقياس رقم 741 للرموزن النجمي المشترك فهو عادة ما هو نوع 2.

الناتج العالي جدا

وقد يشير ارتفاع الناتج إلى أكثر من 100 ميلف إلى قضايا الفولط المقابل للمدخلات، أو الآثار الحالية التحيزية، أو جهاز متضرر، وقد يقابل هذا الرقم بحجم نموذجي قدره 2 ميلاً ف- 6 ملليتر، مما ينتج عنه ناتجاً يعادل 200 ميلف-ف- 600 متر. وهذا أمر طبيعي ويمكن تصحيحه باستخدام دائرة باطلة باطلة مقابل 1 ماركوس ملازم.

القابلية للاشتراك أو ارتفاع التردد

ويبدو أن التذبذب الموازي هو تسارع في الترددات على إشارة الإنتاج، وغالباً ما يكون ذلك في نطاق الميغاهرتز، وهذا يرجع عادة إلى عدم كفاية التزييف، أو إلى مسارات التغذية الطويلة، أو التحميل الأسري.

الغين أو التخريب غير اللينير

وإذا بدا أن موجة الإنتاج مشوهة، لا سيما في ارتفاع الترددات أو ارتفاع عدد الكمائن، فإن الاختراع قد يعمل بالقرب من حد معدل الجرعة أو الحد المؤقت لحجم الإنتاج.() ويقلل من حجم المدخلات، أو ينتقي مركباً ذا معدل أعلى من الرش، ويزيد من معدل الإنتاج().

أفضل الممارسات في مجال السلامة في العمل المختبري

فالعمل مع الدوائر الإلكترونية، حتى في فولت منخفض، يتطلب الاهتمام ببروتوكولات السلامة، وعلى الرغم من أن أجهزة التشغيل تعمل عادة في الغرفة 15V أو أقل، مما يشكل الحد الأدنى من المخاطر، توجد مخاطر أخرى، إذ يمكن أن توفر الطاقة من جانب مجلس الأمن، إذا كان نموذجا عاليا، ما يكفي من الوقت لإحداث حروق أو بدء حريق إذا حدثت دائرة قصيرة، وتستخدم دائما إمدادات الطاقة ذات المقياس المأمون الحالي البالغ 200 مترا.

ويمكن للكابتن في الدائرة أن يخزنوا الشحنات حتى بعد إزالة الطاقة، وبعد أن يطفئوا إمدادات الطاقة، ينتظرون 30 ثانية على الأقل قبل أن يلمسوا أي عنصر مما يؤدي إلى السماح للمكثفين بالتخلص من التزيين، وبدلا من ذلك، يستخدموا مقاوما للنزيف عبر أجهزة مراقبة كبيرة لضمان التصريف الآمن.

عند استخدام معدات الباع للتشييدات الأكثر دواماً، العمل في منطقة مُهدرة، واستخدام مستخرج للبخار، وإبقاء مطفأة للحرائق قريبة، ولا تترك أبداً حديداً مباعاً غير مُعدَّل أثناء تشغيله، وتوفر أوسوخا معايير السلامة الكهربائية للمختبرات مبادئ توجيهية شاملة للعمل الكهربائي الآمن.

وبعد إتمام كل تجربة، تأمين وتخزين جميع المكونات والأسلاك والمعدات على النحو السليم، وتستمر إمدادات الطاقة الرادعة وتسمية أي دوائر مصممة خصيصا لأغراضها وتشغيلها كمرجع في المستقبل، ويؤدي الاحتفاظ بحيز عمل منظم ونظيف إلى الحد من خطر وجود دوائر عرضية قصيرة وتحسين إمكانية التكاثر التجريبي.

خاتمة

إن بناء دائرة مضخمة ذات ربح قابل للتكيف هو عملية مختبرية أساسية تُجسر الفهم النظري للتنفيذ العملي، وتوفر هذه الدائرة تجربة عملية مع أساسيات المضخات التشغيلية، ومبادئ التغذية السلبية، والمبادلات بين المكسبين، وتقنيات القياس التي تعد أساسية لأية ممارس إلكتروني، وتؤثر القدرة على تغيير المكسب باستمرار باستخدام جهاز قياسي للثبات على نحو يحول مسارات ثابتة.

وتعزز عملية التصميم والبناء مفاهيم هندسية هامة: اختيار العناصر استنادا إلى متطلبات الأداء، والممارسات الاسترشادية التي تقلل إلى أدنى حد من الآثار الطفيلية، وإجراءات الاختبار المنتظمة التي تُثبت من سلوك الدوائر، وتنتقل هذه المهارات مباشرة إلى تصميمات أكثر تعقيدا من الدوائر المشابهة، بدءا من المصفوفات النشطة ومضخمات الأجهزة إلى الوصلات الأمامية لحيازة البيانات والوصلات البينية لنظام الرقابة.

بالنسبة للطلاب، المضخم القابل للتعديل هو المدخل لفهم مواضيع أكثر تقدماً مثل نظرية التغذية المرتدة، وتعويض التردد، وتحليل الضوضاء، بالنسبة للباحثين والمهندسين الممارسين، يوفر لبنة بناء موثوقة لمراحل تكييف الإشارات، وبساطة الدائرة، بالإضافة إلى قيمتها التعليمية الثرية، تضمن استمرار أهميتها في المناهج المختبرية والتجهيزات التجريبية في جميع أنحاء العالم.

وباتباع إجراءات البناء والاختبار المفصلة المبينة في هذا الدليل، وبالتشاور مع الموارد الموثوقة مثل ] [دليل تطبيقات الأجهزة المضادة للمركبات]، من أجل النظرة النظرية الأعمق، يمكن أن تبني أداة قوية وقابلة للتعديل قابلة للتعديل قابلة للتعديل من خلال تحويلها إلى كمبلورة تستخدم كأداة قيمة في تجارب مختبراتكم لسنوات قادمة.