ऑपरेशनल एम्पलीफायर एनालॉग सिग्नल प्रोसेसिंग में आवश्यक घटक हैं। उनका उपयोग सर्किट बनाने के लिए किया जाता है जो एकीकरण और भेदभाव जैसे गणितीय संचालन करता है। इन सर्किटों का निर्माण और विश्लेषण कैसे किया जाए, यह समझना इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइन और विश्लेषण के लिए मूलभूत है।

इंटीग्रेटर सर्किट का निर्माण

एक इंटीग्रेटर सर्किट इनपुट सिग्नल के अभिन्न के बराबर आउटपुट उत्पन्न करता है। यह आम तौर पर एक विशेष विन्यास में जुड़े एक प्रतिरोधी और संधारित्र के साथ एक परिचालन एम्पलीफायर का उपयोग करता है।

इनपुट संकेत को एक प्रतिरोधी के माध्यम से ओप-amp के उलटे इनपुट के लिए लागू किया जाता है। एक संधारित्र आउटपुट और उलटे इनपुट के बीच जुड़ा हुआ है। गैर-इन्वर्टिंग इनपुट ग्राउंड है। यह सेटअप आउटपुट वोल्टेज को समय के साथ इनपुट वोल्टेज के अभिन्न अंग के बराबर होने का कारण बनता है।

विभेदक सर्किट का निर्माण

एक अलग सर्किट इनपुट सिग्नल के परिवर्तन की दर के बराबर वोल्टेज को आउटपुट करता है। यह एक प्रतिरोधी और संधारित्र के साथ एक परिचालन एम्पलीफायर का भी उपयोग करता है लेकिन इंटीग्रेटर से अलग-अलग विन्यास में भी।

इनपुट सिग्नल को एक संधारित्र के माध्यम से op-amp के उलटे इनपुट के लिए खिलाया जाता है। एक प्रतिरोधी आउटपुट को उलटे इनपुट में जोड़ता है। गैर-इन्वर्टिंग इनपुट ग्राउंड है। यह कॉन्फ़िगरेशन आउटपुट वोल्टेज को इनपुट वोल्टेज के व्युत्पन्न के बराबर होने का कारण बनता है।

विश्लेषण सर्किट व्यवहार

इंटीग्रेटर और डिफरेंशेटर सर्किट का व्यवहार उनके हस्तांतरण कार्यों के माध्यम से समझा जा सकता है। इंटीग्रेटर का स्थानांतरण कार्य आवृत्ति के विपरीत अनुपात में होता है, जिससे यह कम आवृत्ति संकेतों के लिए उपयुक्त होता है। इसके विपरीत, डिफरेंशेटर का स्थानांतरण कार्य सीधे आवृत्ति के बराबर होता है, जिससे यह उच्च आवृत्ति संकेतों के लिए उत्तरदायी होता है।

दोनों सर्किट शोर के प्रति संवेदनशील होते हैं और उचित डिजाइन विचारों की आवश्यकता होती है, जैसे कि उच्च आवृत्ति लाभ को सीमित करने के लिए प्रतिरोधी जोड़ना या आउटपुट को स्थिर करने के लिए फिल्टर का उपयोग करना।

अनुप्रयोग

इंटीग्रेटर और डिफरेंशेटर सर्किट विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं, जिनमें तरंग पीढ़ी, संकेत प्रसंस्करण और नियंत्रण प्रणाली शामिल है। वे फिल्टर, ऑसिलेटर्स और एनालॉग कंप्यूटर डिजाइन करने में मूलभूत हैं।