தலைகீழ் சுருக்கம் பெருக்கி : சர்க்யூட், டெரிவேஷன், டிரான்ஸ்ஃபர் ஃபங்ஷன், Vs இன்வெர்டிங் சம்மிங் & அதன் பயன்பாடுகள்

செயல்பாட்டு பெருக்கிகள் வெவ்வேறு கட்டமைப்புகளில் கிடைக்கின்றன. ஏ சுருக்கம் பெருக்கி குறைந்தபட்சம் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட உள்ளீடுகளில் கிடைக்கும் மின்னழுத்தங்களை ஒற்றை o/p மின்னழுத்தத்தில் இணைக்கப் பயன்படும் வகைகளில் ஒன்றாகும். தலைகீழான op-amp ஆனது ஒற்றை உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது தலைகீழ் உள்ளீட்டு முனையத்திற்கு வழங்கப்படுகிறது. நாம் தலைகீழ் உள்ளீட்டு முனையத்தில் பல உள்ளீட்டு மின்தடையங்களைக் கொடுத்தால், ஒவ்வொரு உள்ளீடும் சம்மிங் ஆம்ப்ளிஃபையர் எனப்படும் அசல் உள்ளீட்டு மின்தடைய மதிப்புக்கு சமமாக இருக்கும். இந்த பெருக்கி மின்னழுத்தங்களைக் கூட்டுதல் & கழித்தல் ஆகியவற்றைச் செயல்படுத்துகிறது. இரண்டு வகையான சுருக்க பெருக்கிகள் உள்ளன; தலைகீழாக மாற்றுவது மற்றும் மாற்றாதது. இக்கட்டுரை ஒரு பற்றிய சுருக்கமான தகவல்களை வழங்குகிறது தலைகீழாக மாற்றாத கூட்டுப் பெருக்கி , வேலை மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள்.

தலைகீழாக மாற்றாத சுருக்கப் பெருக்கி என்றால் என்ன?

ஒப்-ஆம்ப் சர்க்யூட் உள்ளமைவின் வகை, அதே கட்டம் அல்லது துருவமுனைப்பைக் கொண்ட சுருக்கப்பட்ட வெளியீட்டை வழங்கப் பயன்படுகிறது, இது தலைகீழ் அல்லாத சுருக்கப் பெருக்கி என அழைக்கப்படுகிறது. இந்த வகையான சுருக்கப் பெருக்கிகள் நேரடி இணைப்பு நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது மூல சமிக்ஞைகள் இணைக்கப்பட்டு Op-Amp க்கு இயக்கப்படுவதைக் குறிக்கிறது.

இந்த வகை op-amp கட்டமைப்பில், op-amp இன் இன்வெர்டிங் உள்ளீடு அடித்தளமாக உள்ளது. தலைகீழ் அல்லாத உள்ளீடு மின்தடையம் அல்லது நேரடியாக உள்ளீடு மின்னழுத்தத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த தலைகீழ் சுருக்கம் பெருக்கியின் வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்க முடியும்:

வவுட் = (1+Rf/R1)*வின்

'Rf' என்பது பின்னூட்ட மின்தடையம், 'R1' என்பது உள்ளீட்டு மின்தடையம் & Vin என்பது பயன்படுத்தப்பட்ட உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்களின் கூட்டுத்தொகையாகும்.

தலைகீழாக மாற்றாத சம்மிங் பெருக்கி வேலை செய்கிறது

ஒரு நான்-இன்வெர்டிங் சம்மிங் ஆம்ப்ளிஃபையர் ஒத்த துருவமுனைப்பு (அல்லது) கட்டம் உட்பட i/p சிக்னல்களின் சுருக்கப்பட்ட o/p ஐ வழங்குகிறது. இந்த பெருக்கியில் பல உள்ளீட்டு மூலங்கள் மற்றும் ஒற்றை வெளியீடு உள்ளது, அங்கு இந்த உள்ளீடுகள் மின்தடையங்கள் மூலம் தலைகீழ் அல்லாத முனையத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

ஒவ்வொரு உள்ளீட்டு சமிக்ஞையும் ஒரு மின்தடையத்துடன் நேரடியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது, அதே சமயம் ஒவ்வொரு மின்தடையத்தின் மறுமுனையும் op-amp இன் தலைகீழ் அல்லாத முனையத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. அதன்பிறகு, பின்னூட்ட மின்தடையம் மூலம் சம்மிங் சந்திப்பு GND உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. எனவே இந்த ஏற்பாட்டானது, ஒரு மின்தடையின் மதிப்புகளால் தீர்மானிக்கப்படும் பொருத்தமான எடையுடன் பல்வேறு உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்களைச் சேர்க்க செயல்பாட்டு பெருக்கியை அனுமதிக்கிறது.

இந்த பெருக்கியின் மொத்த வெளியீடு அனைத்து இணைக்கப்பட்ட உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்களின் கூட்டுத்தொகையாகும், அங்கு தனிப்பட்ட எடைகள் சமமான உள்ளீடுகளுடன் இணைக்கப்பட்ட மின்தடையங்களைச் சார்ந்திருக்கும். எனவே இந்த பெருக்கியின் உள்ளீடு & வெளியீடு 0° உடன் கட்டத்தில் உள்ளது.

Op Amp ஐப் பயன்படுத்தி தலைகீழாக மாற்றாத சுருக்கப் பெருக்கி

தலைகீழாக மாற்றாத சம்மிங் பெருக்கி சுற்று வரைபடம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த பெருக்கி உள்ளமைவு, தலைகீழ் அல்லாத பெருக்கியைப் போன்றது. இந்த பெருக்கிக்கான உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்கள் Op Amp இன் இன்வெர்டிங் அல்லாத உள்ளீட்டு முனையத்திற்கு வழங்கப்படுகின்றன. இந்த பெருக்கியின் வெளியீடு மின்னழுத்த பிரிப்பான் சார்பு பின்னூட்டத்தின் மூலம் தலைகீழ் உள்ளீட்டு முனையத்திற்கு மீண்டும் அளிக்கப்படுகிறது. இந்த சர்க்யூட்டில் மூன்று உள்ளீடுகள் எளிமைக்காக மட்டுமே உள்ளன, ஆனால் உள்ளீடுகளின் எண்ணிக்கையையும் சேர்க்கலாம். இந்த பெருக்கியின் வெளியீட்டு மின்னழுத்த கணக்கீடு கீழே விவாதிக்கப்படுகிறது.

'VIN' போன்ற உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் அனைத்து உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகளின் கலவையாக இருந்தால், இதை op-amp இன் இன்வர்டிங் அல்லாத பின்னில் வழங்கலாம். மேலே உள்ள தலைகீழ் அல்லாத சுருக்கம் பெருக்கி சர்க்யூட்டில் இருந்து, இந்த பெருக்கியின் வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை உள்ளீட்டு பின் VIN உடன் கணக்கிடலாம் & பின்னூட்ட வகுப்பியில், Rf மற்றும் Ri ரெசிஸ்டர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எனவே வெளியீடு மின்னழுத்தம் ஆக மாறும்;

VOUT = VIN (1 + (Rf / Ri))

இந்த பெருக்கியின் வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் கண்டுபிடிக்கப்படும் போதெல்லாம், நாம் VIN மதிப்பை தீர்மானிக்க வேண்டும். மூன்று முக்கிய உள்ளீட்டு ஆதாரங்கள் V1, V2 & V3 மற்றும் உள்ளீடு எதிர்ப்புகள் என்றால்; R1, R2 & R3 பின்னர் மற்ற சமமான சேனல்கள் தரையிறக்கப்படும் போது அந்தந்த சேனல் உள்ளீடுகள் VIN1, VIN2 & VIN3 ஆகும். இதனால்,

VIN = VIN1 + VIN2 + VIN3

இங்கே, மெய்நிகர் கிரவுண்ட் யோசனை பொருந்தாதபோது, ​​எல்லா சேனல்களும் மீதமுள்ள சேனல்களைப் பாதிக்கும். முதலில், VIN இன் VIN1 பகுதியை நாம் கணக்கிட வேண்டும் மற்றும் எளிதான கணிதம் மூலம்; VIN2 & VIN3 இன் மீதமுள்ள இரண்டு மதிப்புகளை நாம் எளிதாகப் பெறலாம்.

V2 & V3 ஆனது VIN1 க்கு வரும் போது, ​​அவற்றின் சமமான மின்தடையங்கள் ஒரு மின்னழுத்த பிரிப்பான் வலையமைப்பின் வடிவத்தை புறக்கணிக்க முடியாது. இதன் விளைவாக,

VIN1 = V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))]

அதேபோல், மற்ற இரண்டு VIN2 & VIN3 மதிப்புகளையும் நாம் கணக்கிடலாம்

VIN2 = V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3))]
VIN3 = V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))]

எனவே,

VIN = VIN1 + VIN2 + VIN3

VIN = V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))] + V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3))] + V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))].

கடைசியாக, நாம் வெளியீடு மின்னழுத்தத்தை இவ்வாறு கணக்கிடலாம்;

VOUT = VIN (1 + (Rf / Ri))

VOUT = (1 + (Rf / Ri)) {V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))] + V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3) ))] + V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))]}

ஒரே மாதிரியான மதிப்புகளைக் கொண்ட அனைத்து மின்தடையங்களும் எங்கிருந்தாலும் விசேஷ சமமான எடையுள்ள நிலையைக் கருத்தில் கொண்டால், அதன் பிறகு VOUT:

VOUT = (1 + (Rf / Ri)) ((V1 + V2 + V3)/3)

தேவையான மின்னழுத்த ஆதாயத்தைப் பெற இந்த பெருக்கியை முதன்மையாக வடிவமைப்பதன் மூலம் தலைகீழ் அல்லாத சுருக்க சுற்று வடிவமைப்பு அணுகப்படுகிறது. அதன் பிறகு, உள்ளீட்டு மின்தடையங்கள் பயன்படுத்தப்படும் செயல்பாட்டு பெருக்கியின் வகைக்கு ஏற்றவாறு சாத்தியமான அளவுக்கு பெரியதாக தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன.

தலைகீழ் அல்லாத சுருக்கம் பெருக்கி பரிமாற்ற செயல்பாடு

மூன்று உள்ளீடுகளைக் கொண்ட மாற்றாத சுருக்கம் பெருக்கி சுற்று கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. பெருக்கியில் மூன்று உள்ளீட்டு சிக்னல்களைச் சேர்க்க விரும்பினால், மூன்று உள்ளீடு அல்லாத சம்மிங் பெருக்கியின் பரிமாற்ற செயல்பாடு கீழே விவாதிக்கப்படும்.

சூப்பர்போசிஷன் தேற்றத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், முதலில், இந்த சுற்றுக்குள் ‘V1’ ஐ விட்டுவிடுவோம், மேலும் R2 & R3 மின்தடையங்களை GND உடன் இணைப்பதன் மூலம் V2 மற்றும் V3 பூஜ்ஜியமாக்கப்பட்டது.

சரியான செயல்பாட்டு பெருக்கிக்கு, தலைகீழ் அல்லாத முனையத்தின் உள்ளீட்டு மின்னோட்டம் பூஜ்ஜியமாகக் கருதப்படுகிறது. எனவே, R1, R2 & R3 மின்தடையங்கள் இணையாக R2 & R3 மின்தடையங்கள் மூலம் மின்னழுத்த அட்டென்யூட்டரை உருவாக்கும். எனவே ‘Vp’ என்பது;

Vp = V1 R2 || R3/ R1+ R2|| R3

R2 உடன் எங்கே || R3 இணையான R2 மற்றும் R3 மதிப்புகள் இருப்பதைக் கவனித்தோம்.

V1 உள்ளீட்டு மூலத்துடன், செயல்பாட்டு பெருக்கியின் வெளியீட்டை VOUT1 மூலம் குறிப்பிடலாம் & அதை இவ்வாறு எழுதலாம்;

VOUT1 = Vp [1+ Rf2/Rf1]

VOUT1 சமன்பாட்டில் Vp மதிப்பை மாற்றுவதன் மூலம், நாம் பெறலாம்;

VOUT1 = V1 (R2 || R3/ R1+ R2|| R3) [1+ Rf2/Rf1]

அதேபோல், உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகள் மட்டும் இருக்கும் போது VOUT2 & VOUT3 என்று எழுதலாம்; V2 & V3 அதற்கேற்ப.

VOUT2 = V2 (R1 || R3/ R2+ R1|| R3) [1+ Rf2/Rf1]

VOUT3 = V3 (R1 || R2/ R3+ R1|| R2) [1+ Rf2/Rf1]

மேலே உள்ள VOUT1, VOUT2 & VOUT3 சமன்பாடுகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம், மூன்று உள்ளீட்டு சிக்னல்கள் உட்பட மாற்றாத பெருக்கியின் பரிமாற்றச் செயல்பாடு பின்வருமாறு மாறும்;

VOUT = [1+ Rf2/Rf1] V1 (R2 || R3/ R1+ R2|| R3) + V2 (R1 || R3/ R2+ R1|| R3) + V3 (R1 || R2/ R3+ R1|| R2) .

இன்வெர்டிங் மற்றும் இன்வெர்டிங் அல்லாத சம்மிங் பெருக்கி இடையே உள்ள வேறுபாடு

தலைகீழ் மற்றும் தலைகீழாக மாற்றாத கூட்டுப் பெருக்கிகளுக்கு இடையிலான முக்கிய வேறுபாடு கீழே விவாதிக்கப்படுகிறது.

நன்மைகள்

தி தலைகீழாக மாற்றாத சம்மிங் பெருக்கியின் நன்மைகள் பின்வருவன அடங்கும்.

• இந்த சுருக்கப் பெருக்கி மின்னழுத்த ஆதாயம் நேர்மறை.
• கட்டத்தின் தலைகீழ் இல்லாமல் வெளியீட்டு சமிக்ஞையைப் பெறலாம்.
• அதன் உள்ளீட்டு மின்மறுப்பு மதிப்பு அதிகமாக உள்ளது.
• மின்னழுத்த ஆதாயம் மாறுபடும்.
• இந்த பெருக்கியில், உயர்ந்த மின்மறுப்பு பொருத்தத்தை அடைய முடியும்.

தி தலைகீழாக மாற்றாத கூட்டுப் பெருக்கியின் தீமைகள் பின்வருவன அடங்கும்.

• இந்த பெருக்கி ஒரு முக்கிய குறைபாட்டைக் கொண்டுள்ளது, இதில் உள்ளீடுகளில் ஒன்று துண்டிக்கப்பட்டால் இணைக்கப்பட்ட மீதமுள்ள சேனலுக்கு சுற்று ஆதாயம் இரண்டு மடங்கு இருக்கும்.
• அனைத்து உள்ளீடுகளையும் பிரிக்கும் போது, ​​தலைகீழாக மாற்றாத பின்களின் மிதவையிலிருந்து விலகிச் செல்ல பரிந்துரைக்கப்படவில்லை.
• உள்ளீடு மற்றும் பிற உள்ளீடுகளுக்கு இடையே சாத்தியமான குறுக்கீடு தீவிரத்தின் அளவு மாறும்போது இருக்கலாம்.
• மூன்றாவது உள்ளீட்டை அறிமுகப்படுத்துவது முதல் இரண்டு சேனல்களுக்குள் ஆதாயத்தைக் குறைக்கலாம், இது குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டின் அடிப்படையில் தாக்கங்களை ஏற்படுத்தலாம்.
• மாறி வெளியீட்டு மின்மறுப்பு மதிப்பைக் கொண்ட எந்த மூலத்திற்கும் இணைப்பு இருந்தால், அது பிரபலமாக இல்லாத மீதமுள்ள இரண்டு சேனல்களின் பெருக்கத்தைப் பாதிக்கிறது.

விண்ணப்பங்கள்

தி தலைகீழாக மாற்றாத கூட்டுப் பெருக்கிகளின் பயன்பாடுகள் பின்வருவன அடங்கும்.

• அதிக உள்ளீடு மின்மறுப்பு தேவைப்படும் இடங்களில் மாற்றாத சம்மிங் op-amp சுற்றுகள் பொருந்தும்.
• இன்வெர்ட்டர் போன்ற தலைகீழ் உள்ளீட்டிற்கு o/p ஐ வழங்குவதன் மூலம் இந்த சுற்றுகளை மின்னழுத்த பின்தொடர்பவராகப் பயன்படுத்தலாம்.
• இந்த சுற்றுகள் குறிப்பிட்ட அடுக்கு சுற்றுகளை தனிமைப்படுத்த உதவுகின்றன.
• இந்த பெருக்கியானது ஒரே கட்டம் அல்லது துருவமுனைப்புடன் பயன்படுத்தப்பட்ட உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகளுக்கு சுருக்கப்பட்ட வெளியீட்டை வழங்க பயன்படுகிறது.

எனவே, இது தலைகீழ் அல்லாத சுருக்கத்தின் மேலோட்டமாகும் பெருக்கிகள், சுற்றுகள், வழித்தோன்றல் , வேறுபாடுகள், பரிமாற்ற செயல்பாடு, நன்மைகள், தீமைகள் மற்றும் அவற்றின் பயன்பாடுகள். இது +ve இன்வெர்டிங் அல்லாத உள்ளீட்டில் பல உள்ளீடுகளைக் கொண்ட ஒரு வகை சுருக்கப் பெருக்கி ஆகும். மின்தடையங்கள் முழுவதும் உள்ள பல்வேறு உள்ளீட்டு சிக்னல்களை op-amp இன் இன்வெர்டிங் அல்லாத உள்ளீட்டுடன் இணைப்பதன் மூலம் சம்மிங் பெருக்கியை தலைகீழாக மாற்றாத சம்மிங் பெருக்கியாகப் பயன்படுத்தலாம்.

இந்த சுருக்க பெருக்கியின் வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் மின்தடையின் மதிப்புகளால் சார்புடைய உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்களின் அளவு ஆகும். இந்த பெருக்கியின் ஒவ்வொரு உள்ளீட்டு சமிக்ஞையும் ஒரு மின்தடையத்துடன் இணைக்கப்படலாம், அதேசமயம் ஒவ்வொரு மின்தடையத்தின் மீதமுள்ள முனையமும் செயல்பாட்டு பெருக்கியின் தலைகீழ் அல்லாத முனையத்துடன் இணைக்கப்படலாம். அதன்பிறகு, பின்னூட்ட மின்தடையம் மூலம் சம்மிங் சந்திப்பு GND உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. எனவே, இந்த ஏற்பாட்டானது, மின்தடை மதிப்புகள் மூலம் தீர்மானிக்கப்பட்ட பொருத்தமான வெயிட்டிங் மூலம் பல்வேறு உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்களைச் சேர்க்க செயல்பாட்டு பெருக்கியை அனுமதிக்கிறது. இதோ உங்களுக்காக ஒரு கேள்வி, சுருக்கப் பெருக்கி என்றால் என்ன?