कंप्यूटिंग एम्पलीफायर और तुलनित्र के बीच क्या अंतर है

परिचालन एम्पलीफायर और तुलनित्र दिखने और योजनाबद्ध प्रतीकों में समान हैं, इसलिए यदि लोगो पॉलिश किया गया है तो उन्हें अलग करना मुश्किल है। इसके अलावा, कई शुरुआती अक्सर तुलनित्र के साथ परिचालन एम्पलीफायरों को भ्रमित करते हैं, क्योंकि कुछ अनुप्रयोगों में, परिचालन एम्पलीफायरों का उपयोग कई सर्किटों में तुलनित्र के रूप में किया जाता है। यह लेख इन अंतरों को साझा करता है। 

चित्र 1 परिचालन एम्पलीफायर पिन का योजनाबद्ध आरेख

परिचालन प्रवर्धक और तुलनित्र के कार्यों का वर्णन इस प्रकार किया गया है

ऑपरेशनल एम्पलीफायर सिग्नल कंडीशनिंग के लिए एक एनालॉग चिप है। उदाहरण के लिए, संकेतों को बढ़ाना, फ़िल्टर करना और योग करना।

तुलनित्र एक सर्किट है जो एनालॉग वोल्टेज सिग्नल की तुलना संदर्भ वोल्टेज से करता है।

ऑपरेशनल एम्पलीफायरों का उपयोग नकारात्मक फीडबैक सिस्टम में किया जाता है, जबकि तुलनित्र का उपयोग आमतौर पर ओपन लूप सिस्टम में किया जाता है। हिस्टैरिसीस तुलनित्रों को डिजाइन करने के लिए सकारात्मक प्रतिक्रिया भी पेश की जा सकती है।

a)  परिचालन एम्पलीफायर की प्रतिक्रिया गति स्लीव दर से संबंधित है। जब एक स्टेप सिग्नल इनपुट होता है, तो परिचालन एम्पलीफायर एक निश्चित गति पर स्थापित हो जाता है, जबकि तुलनित्र तुरंत फ़्लिप हो जाता है।
b) कुछ उच्च-वोल्टेज परिचालन एम्पलीफायरों और द्विध्रुवी (ट्रायोड) प्रक्रिया परिचालन एम्पलीफायरों में दो इनपुट पिनों के बीच द्विदिशात्मक क्लैम्पिंग डायोड होंगे (चित्र 2 देखें)। तुलनित्र में द्विदिशीय क्लैम्पिंग वाला कोई डायोड नहीं होता है, तथा तुलनित्र पर इनपुट विभेदक मोड सिग्नल का प्रभाव छोटा होता है। इसलिए, जब परिचालन एम्पलीफायर का उपयोग तुलनित्र के रूप में किया जाता है, तो यह तय करना आवश्यक है कि परिचालन एम्पलीफायर को जलने से बचाने के लिए वर्तमान सीमित अवरोधक की आवश्यकता है या नहीं।
C) परिचालन एम्पलीफायर आम तौर पर बैंडविड्थ और स्लीव दर द्वारा अपनी फ़्लिपिंग गति को मापता है, जबकि तुलनित्र गति को व्यक्त करने के लिए टी पीएचएल, टी पीएलएच, टी फ़ॉल, ट्रेस का उपयोग करता है। तुलनित्र गति की गणना करने का एक सरल तरीका है:

d) तुलनित्र का आउटपुट दो इनपुट टर्मिनलों की क्षमता को चित्रित कर सकता है। वर्तमान में, बाजार में अधिकांश तुलनित्रों का आउटपुट टीटीएल और सीएमओएस स्तरों के साथ संगत हो सकता है, और तुलनित्र का आउटपुट हमेशा सकारात्मक और नकारात्मक पावर रेल में से एक होता है। हालाँकि, ऑपरेशनल एम्पलीफायर का आउटपुट एनालॉग सिग्नल है। वर्तमान में, लो-वोल्टेज CMOS ऑपरेशनल एम्पलीफायर आम तौर पर रेल-टू-रेल आउटपुट प्राप्त कर सकता है।
E) परिचालन एम्पलीफायर का आउटपुट अतिभारित होने के बाद, इसे पुनर्प्राप्ति में लंबा समय लगता है; और तुलनित्र का अधिभार पुनर्प्राप्ति समय बहुत कम है।
F) कुछ परिचालन एम्पलीफायरों के इनपुट सामान्य-मोड वोल्टेज रेंज में सकारात्मक पावर रेल शामिल नहीं है; कई तुलनित्र इनपुट सकारात्मक पावर रेल का समर्थन करते हैं।
G) परिचालन एम्पलीफायर का उपयोग तुलनित्र के रूप में किया जा सकता है (कुछ कम गति वाली फ्लिप स्थितियों में), लेकिन तुलनित्र का उपयोग परिचालन एम्पलीफायर के रूप में नहीं किया जा सकता है।

चित्र 2 परिचालन एम्पलीफायर आंतरिक इनपुट सुरक्षा सर्किट

संक्षेप में, परिचालन एम्पलीफायर और तुलनित्र के बीच अंतर यह है कि परिचालन क्षेत्र अलग है, और परिचालन एम्पलीफायर आम तौर पर रैखिक क्षेत्र (बंद लूप) में काम करता है। रैखिक क्षेत्रीय परिचालन एम्पलीफायर के इनपुट वोल्टेज और आउटपुट वोल्टेज में एक निश्चित आनुपातिक संबंध होता है, जिसका उपयोग प्रवर्धन के लिए किया जा सकता है।

तुलनित्र अरेखीय क्षेत्र (खुले लूप) में काम करता है, अर्थात, इस क्षेत्र में, तुलनित्र का इनपुट और आउटपुट अब एक-दूसरे के समानुपाती नहीं होते हैं, इसलिए कोई प्रवर्धन नहीं होता है। इस स्तर पर, इसके आउटपुट में केवल दो अवस्थाएँ हैं, अर्थात् "उच्च स्तर" और "निम्न स्तर", जो संख्याओं द्वारा दर्शाए जाने पर "1" और "0" की अवधारणाएँ हैं। आम तौर पर, सामान्य प्रयोजन एम्पलीफायरों में रैखिकता और गैर-रैखिकता के दो क्षेत्र होते हैं, लेकिन तुलनित्र में गैर-रैखिकता का केवल एक क्षेत्र होता है। संक्षेप में कहें तो, गति की आवश्यकता अधिक न होने पर एम्पलीफायर को तुलनित्र (सामान्य-मोड इनपुट वोल्टेज रेंज पर ध्यान दें) के रूप में उपयोग किया जा सकता है, लेकिन तुलनित्र को एम्पलीफायर के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है।

उनकी आंतरिक सर्किट संरचनाएं अलग-अलग हैं, और परिचालन एम्पलीफायर का आउटपुट चरण आम तौर पर पुश-पुल सर्किट संरचना है। हालाँकि, कुछ तुलनित्रों का आउटपुट चरण ओपन ड्रेन या ओपन सोर्स आर्किटेक्चर है, जिसके लिए बाद के डिजिटल सर्किट के वोल्टेज से मेल खाने के लिए पुल-अप रेसिस्टर या पुल-डाउन रेसिस्टर की आवश्यकता होती है।

अतिरिक्त ओपन-ड्रेन आउटपुट और पुश-पुल आउटपुट की संरचना की तुलना;

तालिका 1 ओपन-ड्रेन आउटपुट और पुश-पुल आउटपुट के बीच तुलना

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