بناء وتحليل دائرة تكامل وتفاضل باستخدام أجهزة تكييف العمليات

وتعد المضخمات التشغيلية عناصر أساسية في تجهيز الإشارات المشابهة، وتستخدم في إنشاء دوائر تؤدي عمليات رياضية مثل التكامل والتفريق، ويعتبر فهم كيفية بناء هذه الدوائر وتحليلها أمرا أساسيا لتصميم الإلكترونيات وتحليلها.

بناء دوائر تكاملية

وتنتج دائرة تكاملية ناتجا يتناسب مع جزء لا يتجزأ من الإشارة المرجعية، وتستخدم عادة مضخما تشغيليا له مقاوم وكبساط متصلان بتشكيل محدد.

وتطبق الإشارة إلى المدخلات من خلال مقاوم لعكس مدخلات عملية التشغيل، ويرتبط أحد المكثفات بين الناتج واللافتة، ويرتكز على المدخلات غير المتعمدة، ويجعل هذا المركب جزءاً من الناتج متناسباً مع جزء لا يتجزأ من عملية الدمج مع مرور الوقت.

بناء دائرة المفرقعات

وينتج دائرة مفرقعة تفصيلي يتناسب مع معدل تغيير الإشارة إلى المدخلات، كما يستخدم مضخماً تشغيلياً بمقاومة وكبساط ولكن في تشكيلة مختلفة عن نظام التكامل.

وتُبث إشارة المدخلات من خلال مكثف لعكس مدخلات عملية التشغيل، ويربط المقاوم الناتج بالمدخلات اللافتية، ويُستند إلى المدخلات غير الناقصة، مما يجعل من المخرجات جزءاً متناسباً مع مشتقات المدخل.

دائرة تحليل السلوك

سلوك دوائر التكامل و دوائر المفرقعات يمكن فهمه من خلال مهام نقلها وظيفة نقل المدمج تناسب عكسياً مع الترددات، مما يجعلها مناسبة للإشارات المنخفضة التردد، وعلى العكس من ذلك، فإن مهمة نقل المفرق متناسبة بشكل مباشر مع الترددات، مما يجعلها تستجيب للإشارات العالية التردد.

ويتأثر كلا الجهازين بالضوضاء ويحتاجان إلى اعتبارات تصميمية سليمة، مثل إضافة مقاومين للحد من المكاسب العالية التردد أو استخدام مرشحات لتثبيت الناتج.

التطبيقات

وتستخدم دوائر التكامل والمفرقعات في مختلف التطبيقات، بما في ذلك توليد الموجات، وتجهيز الإشارات، ونظم المراقبة، وهي أساسية في تصميم المرشّحات، والمفترقات، وحواسيب المناظر.