Op-amp (مخفف (Operational Amplifier)تقویت کننده عملیاتی) یک مدار مجتمع است که در طیف گسترده ای از برنامه ها از جمله پردازش صدا، تهویه سیگنال و تقویت ولتاژ استفاده می شود. این یک نوع تقویت کننده است که سیگنال ورودی کوچک را به سیگنال خروجی بزرگتر تقویت می کند. Op-amp ها در انواع مدارهای الکترونیکی برای انجام عملیات ریاضی مانند جمع، تفریق، ضرب و تقسیم استفاده می شوند.
تقویت کننده عملیاتی یک مدار مجتمع است که می تواند سیگنال های الکتریکی ضعیف را تقویت کند.
یک تقویت کننده عملیاتی دارای دو پایه ورودی و یک پایه خروجی است. نقش اصلی آن تقویت و خروجی اختلاف ولتاژ بین دو پایه ورودی است.
آنچه که یک تقویت کننده عملیاتی می تواند انجام دهد
تقویت کننده عملیاتی به تنهایی مورد استفاده قرار نمی گیرد، بلکه برای اتصال به مدارهای دیگر برای انجام عملیات های مختلف طراحی شده است. این مقاله چند نمونه معمولی از استفاده از مدارها با تقویت کننده های عملیاتی را ارائه می دهد.
●تقویت قابل توجه سیگنال ورودی
هنگامی که یک تقویت‌کننده عملیاتی با یک مدار تقویت‌کننده ترکیب می‌شود، می‌تواند سیگنال‌های ضعیف را به سیگنال‌های قوی تقویت کند. مانند یک مگافون رفتار می‌کند که در آن سیگنال ورودی صدای شخص و مگافون مدار تقویت‌کننده عملیاتی است. برای مثال، چنین مداری می‌تواند برای تقویت سیگنال های سنسور دقیقه استفاده می شود.
پردازش سیگنال‌های حسگر را می‌توان با وارد کردن سیگنال تقویت‌شده به واحد میکروکنترلر* (MCU) بهبود بخشید.
* میکروکنترلر… یک کامپیوتر فشرده برای کنترل وسایل الکترونیکی. به عنوان مغز دستگاه های الکترونیکی، MCU ها بر اساس سیگنال های ورودی کار می کنند.
● حذف نویز از سیگنال ورودی
مدار تقویت کننده عملیاتی با عملکرد به عنوان فیلتر سیگنال های ورودی، می تواند سیگنال را با فرکانس هدف استخراج کند. به عنوان مثال، هنگامی که یک مدار تقویت کننده عملیاتی برای تشخیص صدا یا در یک ضبط کننده صدا استفاده می شود، می تواند فرکانس های نزدیک به فرکانس را استخراج کند. صدای هدفمند در حالی که تمام فرکانس های دیگر را به عنوان نویز خاموش می کند.
یک مدار تقویت کننده عملیاتی را می توان برای انجام طیف وسیعی از عملکردها مانند عملیات حسابی یا سنتز سیگنال تغییر داد.
برنامه های کاربردی تقویت کننده عملیاتی
همانطور که در بالا ذکر شد، یک تقویت کننده عملیاتی تقریبا هرگز به تنهایی استفاده نمی شود. با اتصال مقاومت ها یا خازن ها، می توانید مداری را پیکربندی کنید که قادر به تقویت سیگنال، فیلتر کردن یا عملیات مدار حسابی شرح داده شده در بالا .
کاربردها
Op-amp ها اغلب در تقویت کننده ها، نوسان سازها و فیلترها استفاده می شوند. آنها همچنین در فیلترهای فعال استفاده می شوند، که مدارهایی هستند که فرکانس های خاصی را فیلتر می کنند در حالی که به فرکانس های دیگر اجازه عبور می دهند. در تنظیم کننده های ولتاژ که مدارهایی هستند که ولتاژ منبع تغذیه را تنظیم می کنند، از Op-amp ها نیز استفاده می شود.
Op-amp ها به گونه ای طراحی شده اند که بسیار متنوع هستند و می توانند در برنامه های مختلف استفاده شوند. آنها در طیف گسترده ای از تنظیمات موجود هستند و می توان از آنها برای انجام عملیات پیچیده ریاضی استفاده کرد. Op-amp ها نیز نسبتاً ارزان هستند و آنها را به انتخابی جذاب برای بسیاری از کاربردها تبدیل می کند.
Op-amp ها در برنامه های صوتی نیز بسیار محبوب هستند. آنها در تقویت کننده ها برای افزایش سطح سیگنال صوتی استفاده می شوند و همچنین در فیلترهای صوتی برای شکل دادن به پاسخ فرکانسی سیگنال استفاده می شوند. در بلندگوهای فعال نیز از Op-amp استفاده می شود که از op-amp برای تبدیل سیگنال های الکتریکی به امواج صوتی استفاده می کند.
علاوه بر برنامه های صوتی، op-amps در برنامه های مختلف دیگری نیز استفاده می شود. آنها در دستگاه های پزشکی مانند الکتروکاردیوگرام (ECG) و پالس اکسی متر استفاده می شوند. آنها همچنین در کاربردهای خودرویی مانند سیستم های تزریق سوخت و سرعت سنج ها استفاده می شوند.
Op-amp ها جزء مهمی از بسیاری از مدارهای الکترونیکی هستند و در کاربردهای متنوعی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها همه کاره، ارزان و آسان برای استفاده هستند، و آنها را به یک انتخاب محبوب برای بسیاری از برنامه ها تبدیل می کند.