मुझे एक योजनाबद्ध विश्लेषण करने की आवश्यकता है और मुझे इस भाग से परेशानी हो रही है:
बात यह है कि मुझे op-amp के उत्पादन में एन-चैनल MOSFET की सभी उपयोगिता नहीं मिलती है। क्या कोई इस घटक के उद्देश्य की व्याख्या कर सकता है?
क्योंकि मुझे लगता है, रूपांतरण इस ट्रांजिस्टर के बिना भी किया जाएगा।
जवाबों:
यह सर्किट एक वोल्टेज को करंट में परिवर्तित करता है, जैसा कि आप ट्रांसफर फ़ंक्शन में देख सकते हैं।
ट्रांजिस्टर आउटपुट वर्तमान की गणना करने में प्रासंगिक नहीं है, जो केवल इनपुट वोल्टेज और आर 1 पर निर्भर है।
सर्किट से आप पा सकते हैं कि:
लेकिन अगर Opamp उच्च लाभ वाले क्षेत्र में है, तो आपके पास वह (आदर्श रूप से) होगा:
इसलिए आप समीकरणों और प्राप्त दोनों की सही अवधि की तुलना कर सकते हैं:
ट्रांजिस्टर का मतलब गेट वोल्टेज के आधार पर आउटपुट करंट को ड्राइव करना है। इसके बारे में इस तरह से सोचें: Opamp वह करेगा जो इसके इनपुट को समान बनाने के लिए आवश्यक है, और यह एक वोल्टेज की आपूर्ति करेगा ताकि R1 * Iout बराबर Vin हो। ट्रांजिस्टर द्वारा Iout और Vo (opamp) के बीच संबंध निर्धारित किया जाएगा।
इसलिए ट्रांजिस्टर ऑप-एम्प के साथ एक फीडबैक लूप बनाते हुए वास्तविक VI रूपांतरण करेगा ।
ट्रांजिस्टर है , सर्किट के दिल में यह मौलिक वोल्टेज-नियंत्रित वर्तमान सिंक है। दुर्भाग्य से, यह एक नेलिनियर डिवाइस (वर्तमान विशेषता के लिए वोल्टेज एक सीधी रेखा नहीं है), इसलिए ऑपैंप और रोकनेवाला समग्र सर्किट के कार्य को रैखिक बनाने के लिए हैं।
क्योंकि मुझे लगता है, रूपांतरण इस ट्रांजिस्टर के बिना भी किया जाएगा।
ओपैंप इनपुट पर आधारित एक वोल्टेज सेट करेगा, न कि एक करंट - यह योजनाबद्ध प्रतीक के लुक द्वारा एक सामान्य ओप्पैम्प है, न कि एक ऑपरेशनल ट्रांसकनेक्ट एंप्लीफायर (ओटीए) जो इनपुट के आधार पर करंट सेट करेगा।
इसके अलावा, एक opamp वर्तमान की राशि डूब सकता है या स्रोत आम तौर पर बहुत छोटा होता है, इसलिए यहां तक कि MOSFET सर्किट जैसे बाहरी 'बफर' के बिना एक ओटीए में बेहद सीमित वी-टू-आई रेंज होगा।
यदि यह अभी भी आपके लिए समझ में नहीं आता है, तो कृपया बताएं कि आपको क्या लगता है कि रूपांतरण बिना ट्रांजिस्टर के किया जाएगा।
इस तरह से सर्किट के बारे में सोचो। मान लें कि आपका विन सिग्नल शून्य है, ओपैंप का आउटपुट शून्य है और इस वजह से, MOSFET के गेट पर सिग्नल शून्य है, MOSFET कंडक्ट नहीं कर रहा है और बाद में MOSFET के इनवर्टिंग इनपुट पर सिग्नल शून्य है ।
मान लें कि विन सिग्नल 1V पर जाता है। अब op-amp आदानों के बीच 1V का अंतर है। ओप्पैम्प आउटपुट पॉजिटिव रेल की ओर से शुरू हो जाएगा, क्योंकि नॉन-इनवर्टिंग इनपुट इनवर्टिंग इनपुट से अधिक है, और चूंकि एमओएसएफईटी बंद है, इसलिए ओप्पम बेहद उच्च लाभ के साथ ओपन-लूप है। आखिरकार, opamp आउटपुट वोल्टेज MOSFET के गेट-टू-सोर्स थ्रेशोल्ड तक पहुंच जाएगा, और यह आचरण करना शुरू कर देगा।
कुछ चीजों में से एक अब हो सकता है।
यदि MOSFET के नाले से ऑफ-पेज कनेक्शन एक वोल्टेज स्रोत पर जाता है, तो MOSFET गेट वोल्टेज के एक फ़ंक्शन के रूप में इसके माध्यम से बहने वाले वर्तमान को नियंत्रित करना शुरू कर देगा। MOSFET के माध्यम से करंट R1 के पार एक वोल्टेज ड्रॉप बनाता है। R1 के पार वोल्टेज प्रतिक्रिया है - हम अब खुले-लूप नहीं हैं - चूंकि R1 वोल्टेज गैर-इनवर्टिंग इनपुट को वापस खिलाया जाता है। सिस्टम संतुलन तक पहुंच जाएगा जब एमओएसएफईटी को नियंत्रित करने के लिए पर्याप्त ओपैंप आउटपुट वोल्टेज उत्पन्न होता है, विन के लिए एक समान वोल्टेज ड्रॉप बनाने के लिए आर 1 के माध्यम से प्रवाह करने के लिए पर्याप्त वर्तमान की अनुमति देता है, और ओएनपी आउटपुट को विन (या एमओएसएफईटी डायनामिक) के रूप में समायोजित करके संतुलन बनाए रखेगा। प्रतिरोध) परिवर्तन।
यदि ऑफ-पेज कनेक्शन एक वोल्टेज स्रोत से जुड़ा नहीं है, तो कोई भी वर्तमान आर 1 के माध्यम से प्रवाह नहीं करेगा, तो ओम्पैम्प ओपन-लूप रहेगा और ओप्पैम्प आउटपुट वोल्टेज अपने अधिकतम संभव सकारात्मक आउटपुट के लिए रेल करेगा। MOSFET चालू रहेगा, लेकिन कुछ भी नहीं कर रहा है।
इस दृष्टिकोण का लाभ यह है कि दसियों, सैकड़ों, यहां तक कि हजारों एम्पीयर को नियंत्रित करने के लिए एक छोटी, अपेक्षाकृत 'कमजोर' ओपैंप (ड्राइव क्षमता के मामले में) का इस्तेमाल किया जा सकता है - यह सिर्फ MOSFET के आकार और पावर हैंडलिंग का मामला है अर्थ अवरोधक की क्षमता।
यह (जैसा कि कैप्शन बताता है) एक वोल्टेज-टू-करंट कन्वर्टर है। R1 के शीर्ष पर वोल्टेज (Q4 के माध्यम से स्रोत-नाली वर्तमान) के बराबर है / 100। Opamp "वोल्टेज फॉलोअर" मोड में काम करेगा, अपने आउटपुट को बढ़ाता है जब तक कि वह अपने दो इनपुट टर्मिनलों के बराबर संतुलन तक नहीं पहुंच जाता।
तो प्रभाव एक चर वर्तमान सिंक है । यह उस वोल्टेज से स्वतंत्र है जिस पर वह धारा प्रवाहित हो रही है (इस आरेख के दाईं ओर कुछ से)। यह देखते हुए कि opamps वोल्टेज आधारित डिवाइस हैं, बस आउटपुट पर एक रोकनेवाला नेटवर्क के साथ एक ही प्रभाव प्राप्त करना काफी कठिन है।
यह व्यवस्था एक बड़े MOSFET और एक कमजोर एम्पलीफायर के लिए अनुमति देता है जो इसे सभी में करने की कोशिश कर रहा है।
टीआई द्वारा इस पेपर में स्थिरता की चिंताओं सहित इस टोपोलॉजी का विश्लेषण बहुत अच्छी तरह से किया गया है। ऑपरेशनल एम्पलीफायर स्टेबिलिटी पार्ट 15 का 15
इसे समझने के लिए पिछले भागों को पढ़ना उपयोगी हो सकता है। लेकिन वे वेब पर भी उपलब्ध हैं।
संपादित करें: क्षमा करें यह मेरे दस्तावेज़ में एक BJT है। लेकिन वैसे भी, यह एक अच्छा दस्तावेज है ...