මෙම ලිපියෙන් අපි ධාරා සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයර් සහ අවකල ඇම්ප්ලිෆයර් සංසන්දනය කර, ඒවායේ ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය, කාර්ය සාධන ලක්ෂණ සහ යෙදුම් වෙනස්කම් විශ්ලේෂණය කරමු. කලාප පළල, පොදු මාදිලියේ ප්‍රතික්ෂේප කිරීමේ අනුපාතය (CMRR) සහ අධි-සංඛ්‍යාත යෙදුම්වල ධාරා සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයර්වල වාසි ඉස්මතු කර ඇත.

ධාරා සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයර් සහ අවකල ඇම්ප්ලිෆයර් අතර වාස්තු විද්‍යාත්මක වෙනස්කම්

ආදාන වෝල්ටීයතා අඩු කිරීම සඳහා ආදාන ප්‍රතිරෝධක ජාල මත රඳා පවතින අවකල ඇම්ප්ලිෆයර් මෙන් නොව, ධාරා සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයර් සාමාන්‍යයෙන් අද්විතීය ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පයක් භාවිතා කරයි. කුඩා අවකල ෂන්ට් වෝල්ටීයතා නිවැරදිව විස්තාරණය කරන අතරම විශාල සහ වේගයෙන් වෙනස් වන පොදු මාදිලියේ වෝල්ටීයතා සෘජුවම හැසිරවීමට අධි වෝල්ටීයතා ආදාන ට්‍රාන්සිස්ටර භාවිතා කරයි (රූපය 1).

රූපය 1. ධාරා සංවේදක වර්ධකයක උදාහරණය

අවකල ඇම්ප්ලිෆයර් වලදී, ආදාන අවකල සංඥාව මුලින්ම ප්‍රතිරෝධක ජාලයක් මගින් දුර්වල කරනු ලැබේ, පසුව ප්‍රතිදානයේදී අවසාන සංඥා විස්තාරණය ලබා ගැනීම සඳහා අමතර ලාභයක් සමඟ මුල් ආදාන මට්ටමට නැවත විස්තාරණය කරනු ලැබේ. දුර්වල කරන ලද ආදානය එහි මුල් සංඥා විස්තාරයට ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම අභ්‍යන්තර ඇම්ප්ලිෆයරයේ ලාභ-කලාප පළල නිෂ්පාදනයෙන් කොටසක් පරිභෝජනය කරයි, අමතර ලාභයක් ලබා ගැනීම සඳහා කලාප පළල කැප කරයි.

ඊට වෙනස්ව, ධාරා සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයර් ඒවායේ අධි-වෝල්ටීයතා ආදාන ට්‍රාන්සිස්ටර නිසා සංඥා දුර්වල නොකරයි, සංඥා විස්තාරය යථා තත්ත්වයට පත් කිරීම සඳහා අමතර ලාභයක් අවශ්‍ය නොවේ. මෙය අභ්‍යන්තර op-amp හට සංඥා විස්තාරණය සඳහා වැඩි කලාප පළලක් රඳවා ගැනීමට ඉඩ සලසයි.

ධාරා සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයර්වල කාර්ය සාධන වාසි

කලාප පළල වාසිය: උදාහරණයක් ලෙස, AD8206 අවකල ඇම්ප්ලිෆයරයට 3 kHz කුඩා සංඥා -100dB කලාප පළලක් ඇති අතර, AD8210 ධාරා සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයරය 450 kHz කලාප පළලක් ලබා දෙයි. ධාරා සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයර්වල වැඩි වූ කලාප පළල ඒවා ඉහළ සංඛ්‍යාත යෙදුම් සඳහා හෝ වේගවත් ධාරා සංක්‍රාන්ති හඳුනාගැනීම අවශ්‍ය වන අවස්ථා සඳහා වඩාත් සුදුසු කරයි.

ඉහළ පොදු-ප්‍රකාර ප්‍රතික්ෂේප කිරීමේ අනුපාතය (CMRR): ධාරා සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයර් සාමාන්‍යයෙන් ඉහළ CMRR ප්‍රදර්ශනය කරයි, සාමාන්‍යයෙන් 100 dB සිට 120 dB හෝ ඊට වැඩි පරාසයක, නමුත් බොහෝ අවකල්‍ය ඇම්ප්ලිෆයර්වල 80 dB සහ 100 dB අතර CMRR ඇත.

පොදු-ප්‍රකාර වෝල්ටීයතා පරාසය: ධාරා සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයර්වල විශාල කලාප පළල සඳහා හුවමාරුවක් වන්නේ අභ්‍යන්තර දුර්වලතා ජාල නොමැති වීමයි. මෙය අවකල ඇම්ප්ලිෆයර් හා සසඳන විට අතිශයින් ඉහළ පොදු-ප්‍රකාර ආදාන වෝල්ටීයතා පිළිගැනීමට ඇති හැකියාව සීමා කරයි. කෙසේ වෙතත්, ධාරා සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයර් තවමත් ඉහළ පොදු-ප්‍රකාර වෝල්ටීයතා පරාසයන්ට සහය දක්වයි, සාමාන්‍යයෙන් 80 V සහ 100 V අතර.

වේගයෙන් වෙනස් වන ධාරා මිනුම් වලදී ධාරා සංවේදක වර්ධකවල වාසි

ධාරා සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයර් සාමාන්‍යයෙන් විශාල මාරු කිරීමේ ධාරා මැනීමට භාවිතා කරයි. බරක ඉහළ පැත්තේ මෙම ධාරා මනින විට, ෂන්ට් ප්‍රතිරෝධකය හරහා පොදු මාදිලියේ වෝල්ටීයතාවය බිම් මට්ටම සහ සැපයුම් වෝල්ටීයතාවය අතර වේගයෙන් උච්චාවචනය විය හැකිය.

මෙම වේගවත් වෙනස්කම් ඇම්ප්ලිෆයර් ආදානයේදී සැලකිය යුතු සංක්‍රාන්ති ඇති කළ හැකිය. සමහර අවස්ථාවලදී, පොදු මාදිලියේ වෝල්ටීයතා සංක්‍රාන්ති සංඥා විස්තාරයම ඉක්මවා යා හැක. ඉතා මැනවින්, ඇම්ප්ලිෆයර් නිපදවිය යුත්තේ විස්තාරිත අවකල සංවේදක වෝල්ටීයතාවය පිළිබිඹු කරන ප්‍රතිදානයක් පමණි. කෙසේ වෙතත්, ප්‍රායෝගික යෙදුම් වලදී, ප්‍රතිදානය පොදු මාදිලියේ පියවර ප්‍රතිචාරයක් පෙන්නුම් කළ හැකිය.

වේගයෙන් වෙනස් වන පොදු මාදිලියේ වෝල්ටීයතා පියවර නිසා ඇතිවන පොදු මාදිලියේ අස්ථිර ස්පයික් මර්දනය කිරීමේදී ධාරා සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයර් විශිෂ්ටයි, එබැවින් වේගයෙන් වෙනස් වන විස්තාරයන් සහිත ධාරා සංවේදක යෙදුම් සඳහා ඒවා විශේෂයෙන් සුදුසු වේ.

ත්‍රි-අදියර මෝටර් පාලන පද්ධතිවල ධාරා සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයර් යෙදීම

වේගවත් පොදු මාදිලියේ වෝල්ටීයතා මාරුවකට ප්‍රධාන උදාහරණයක් වන්නේ තෙකලා මෝටර් පාලන පද්ධතියක අවධි ධාරා මැනීමයි. එවැනි පද්ධතිවලදී, පාලකය මෝටරයේ සෑම අදියරක්ම ධාවනය කිරීම සඳහා ඉන්වර්ටර් අවධියට ස්පන්දන පළල මොඩියුලේෂන් (PWM) සංඥා යවයි (රූපය 2).

රූපය 2. තෙකලා මෝටර් පාලන ධාරා සංවේදනය

මෝටරය හරහා අවකල වෝල්ටීයතාවය මැනීම සඳහා ෂන්ට් ප්‍රතිරෝධකයක් ශ්‍රේණිගතව තබා ඇති අතර එමඟින් ක්ෂණික ධාරා ප්‍රතිපෝෂණය ලබා දේ. මෙම ප්‍රතිපෝෂණය මඟින් පාලකයට එක් එක් සංඥාවේ අවධිය තීරණය කිරීමට හැකියාව ලැබේ. සෑම PWM ස්පන්දනයක්ම පැමිණෙන විට, ෂන්ට් ප්‍රතිරෝධකයේ පොදු මාදිලියේ වෝල්ටීයතාවය V- සිට V+ දක්වා සම්පූර්ණ සැපයුම් පරාසය හරහා වේගයෙන් මාරු වේ. මෙම වේගවත් PWM සංක්‍රාන්ති ඉහළ කලාප පළලක් සහිත ඇම්ප්ලිෆයර් ඉල්ලා සිටින අතර ඉහළ යන සහ වැටෙන දාරවල තාවකාලික අධි ආවරණ ඵලදායී ලෙස මර්දනය කරයි.