Comparator MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Comparator - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

एक ऑपरेशनल प्रवर्धक (ऑप-ऐम्प) का खुला-लूप लाभ उस आवर्धन कारक को संदर्भित करता है जो परिपथ में किसी बाहरी पुनर्भरण को लागू किए बिना प्रदान करता है। यह लाभ आमतौर पर ऑप-ऐम्प के लिए बहुत अधिक होता है, जो उन्हें बहुत छोटे इनपुट सिग्नल को बहुत बड़े आउटपुट सिग्नल में बढ़ाने की अनुमति देता है। दी गई समस्या में, ऑप-ऐम्प का खुला-लूप लाभ (A_OL) 10⁵ (100,000) है, और इनपुट वोल्टेज (V_in) 100 मिलीवोल्ट (0.1 वोल्ट) है।

खुले-लूप विन्यास में आउटपुट वोल्टेज (V_out) की गणना करने का सूत्र इस प्रकार दिया गया है:

V_out = A_OL × V_in

दी गई मानों को प्रतिस्थापित करना:

V_out = 10⁵ × 0.1 V

V_out = 100,000 × 0.1 V

V_out = 10,000 V

हालांकि, ऑप-ऐम्प की बिजली आपूर्ति वोल्टेज पर विचार करना आवश्यक है। इस मामले में, ऑप-ऐम्प में ±15 वोल्ट की बिजली आपूर्ति है। इसका मतलब है कि ऑप-ऐम्प द्वारा प्रदान किया जा सकने वाला अधिकतम आउटपुट वोल्टेज +15 वोल्ट तक सीमित है और न्यूनतम आउटपुट वोल्टेज -15 वोल्ट तक सीमित है, चाहे गणना किया गया मान कुछ भी हो।

चूँकि गणना किया गया आउटपुट वोल्टेज (10,000 V) ऑप-ऐम्प के अधिकतम आपूर्ति वोल्टेज से बहुत अधिक है, इसलिए वास्तविक आउटपुट वोल्टेज अधिकतम आपूर्ति वोल्टेज तक सीमित होगा, जो +15 वोल्ट है।

इसलिए, आउटपुट वोल्टेज का सही मान 15 V है।

Important Information

अन्य विकल्पों का विश्लेषण:

• विकल्प 1 (10⁴ V): यह बिजली आपूर्ति सीमा पर विचार किए बिना गणना का परिणाम है। यह मान अव्यावहारिक है क्योंकि यह ऑप-ऐम्प के आपूर्ति वोल्टेज से अधिक है।
• विकल्प 3 (0 V): यह मान सही होगा यदि इनपुट वोल्टेज 0 V था या यदि ऑप-ऐम्प संचालित नहीं था। हालाँकि, यहाँ कोई भी स्थिति लागू नहीं होती है।
• विकल्प 4 (100 V): यह मान बिजली आपूर्ति सीमा पर विचार नहीं करता है और ऑप-ऐम्प द्वारा प्रदान किए जा सकने वाले अधिकतम आउटपुट वोल्टेज से भी बहुत अधिक है।

संकल्पना:

एक खुले लूप Opamp के लिए सामान्यतौर आउटपुट को ± VSAT होना चाहिए।

अब, यदि V_d = V⁺ - V^- > 0 है, तो V_O = + V_SAT है।

Vd = V+ - V- < 0  तो VO = - VSAT है।

गणना:

दिया गया है, 

V_d = 0.2 mV

V_O = +12 V

op-amp के तुलनित्र में कोई प्रतिक्रिया नहीं होती है और जब इनपुट एक sin तरंग होता है तो यह संतृप्ति वोल्टेज स्तरों के साथ आउटपुट पर एक आयताकार तरंग उत्पन्न करेगा।

जब V+ > V- होता है, तो आउटपुट + V_sat है।

जब V+ < V- होता है, तो आउटपुट - V_sat है।

इसलिए op-amp को संतृप्ति में संचालित कर के आयताकार तरंग आउटपुट पर उत्पादित होता है।

एक लागू sin तरंग के लिए आउटपुट तरंग जैसा दिखाया गया है:

एक तुलनित्र एक परिपथ है, जो एक op-amp के एक इनपुट पर एक संकेत वोल्टेज की तुलना दूसरे इनपुट पर एक ज्ञात संदर्भ वोल्टेज के साथ करता है।

उपरोक्त परिपथ को गैर-प्रतिलोमी तुलनित्र परिपथ कहा जाता है क्योंकि ज्यावक्रीय इनपुट संकेत Vin को गैर-प्रतिलोमी टर्मिनल पर लागू किया जाता है। निश्चित संदर्भ वोल्टेज Vref op-amp के प्रतिलोमी टर्मिनल से जुड़ा होता है।

क्लैंप डायोड:

• परिपथ आरेख डायोड D1 और D2 को दर्शाता है। इनपुट वोल्टेज में वृद्धि के कारण op-amp को नुकसान से बचाने के लिए इन दो डायोड का उपयोग किया जाता है।
• इन डायोड को क्लैंप डायोड कहा जाता है क्योंकि ये डिफरेंशियल (अंतर) इनपुट वोल्टेज को या तो 0.7V या - 0.7V पर क्लैंप करते हैं।
• अधिकांश op-amps को क्लैंप डायोड की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि उनमें से अधिकांश में पहले से ही अंतर्निहित सुरक्षा होती है।
• प्रतिरोध R₁ इनपुट वोल्टेज Vin के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है और R प्रतिलोमी इनपुट और संदर्भ वोल्टेज V_ref के बीच जुड़ा हुआ है।
• R₁ क्लैंप डायोड के माध्यम से धारा को सीमित करता है और R ऑफसेट समस्या को कम करता है।

ध्यान दें:

क्लेम्पर (बंधक):

• एक क्लेम्पर एक इलेक्ट्रॉनिक परिपथ है जो एक संकेत के धनात्मक या ऋणात्मक शिखर प्रसार को अपने DC मान को स्थानांतरित करके परिभाषित मान पर ठीक करता है।
• क्लेम्पर संकेत के शिखर -से-शिखर प्रसार को प्रतिबंधित नहीं करता है, यह पूरे संकेत को ऊपर या नीचे ले जाता है ताकि शिखरों को संदर्भ स्तर पर रखा जा सके।
• एक डायोड क्लैंप (एक साधारण, सामान्य प्रकार) में एक डायोड होता है, जो केवल एक दिशा में विद्युत प्रवाह का संचालन करता है और संकेत को संदर्भ मान से अधिक होने से रोकता है; और एक संधारित्र, जो संग्रहीत आवेश से एक DC ऑफसेट प्रदान करता है।
• संधारित्र प्रतिरोध भार के साथ एक स्थिर समय बनाता है, जो आवृत्तियों की परास निर्धारित करता है जिस पर क्लेम्पर प्रभावी होगा।

• एक एनालॉग तुलनित्र में दो इनपुट होते हैं, जिसमें से एक स्थिर संदर्भ वोल्टेज V_R और दूसरा समय भिन्नता वाला सिग्नल V_i है और एक आउटपुट V_o है।
• जब गैर-विपरीत वोल्टेज विपरीत वोल्टेज से अधिक होता है, तो तुलनित्र उच्च आउटपुट वोल्टेज (+V_sat) उत्पादित करता है।
• जब गैर-विपरीत वोल्टेज विपरीत वोल्टेज से कम होता है, तो तुलनित्र निम्न आउटपुट वोल्टेज (-V_sat) उत्पादित करता है।

एक तुलनित्र एक परिपथ है, जो एक op-amp के एक इनपुट पर एक संकेत वोल्टेज की तुलना दूसरे इनपुट पर एक ज्ञात संदर्भ वोल्टेज के साथ करता है।

उपरोक्त परिपथ को गैर-प्रतिलोमी तुलनित्र परिपथ कहा जाता है क्योंकि ज्यावक्रीय इनपुट संकेत Vin को गैर-प्रतिलोमी टर्मिनल पर लागू किया जाता है। निश्चित संदर्भ वोल्टेज Vref op-amp के प्रतिलोमी टर्मिनल से जुड़ा होता है।

क्लैंप डायोड:

• परिपथ आरेख डायोड D1 और D2 को दर्शाता है। इनपुट वोल्टेज में वृद्धि के कारण op-amp को नुकसान से बचाने के लिए इन दो डायोड का उपयोग किया जाता है।
• इन डायोड को क्लैंप डायोड कहा जाता है क्योंकि ये डिफरेंशियल (अंतर) इनपुट वोल्टेज को या तो 0.7V या - 0.7V पर क्लैंप करते हैं।
• अधिकांश op-amps को क्लैंप डायोड की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि उनमें से अधिकांश में पहले से ही अंतर्निहित सुरक्षा होती है।
• प्रतिरोध R₁ इनपुट वोल्टेज Vin के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है और R प्रतिलोमी इनपुट और संदर्भ वोल्टेज V_ref के बीच जुड़ा हुआ है।
• R₁ क्लैंप डायोड के माध्यम से धारा को सीमित करता है और R ऑफसेट समस्या को कम करता है।

ध्यान दें:

क्लेम्पर (बंधक):

• एक क्लेम्पर एक इलेक्ट्रॉनिक परिपथ है जो एक संकेत के धनात्मक या ऋणात्मक शिखर प्रसार को अपने DC मान को स्थानांतरित करके परिभाषित मान पर ठीक करता है।
• क्लेम्पर संकेत के शिखर -से-शिखर प्रसार को प्रतिबंधित नहीं करता है, यह पूरे संकेत को ऊपर या नीचे ले जाता है ताकि शिखरों को संदर्भ स्तर पर रखा जा सके।
• एक डायोड क्लैंप (एक साधारण, सामान्य प्रकार) में एक डायोड होता है, जो केवल एक दिशा में विद्युत प्रवाह का संचालन करता है और संकेत को संदर्भ मान से अधिक होने से रोकता है; और एक संधारित्र, जो संग्रहीत आवेश से एक DC ऑफसेट प्रदान करता है।
• संधारित्र प्रतिरोध भार के साथ एक स्थिर समय बनाता है, जो आवृत्तियों की परास निर्धारित करता है जिस पर क्लेम्पर प्रभावी होगा।

op-amp के तुलनित्र में कोई प्रतिक्रिया नहीं होती है और जब इनपुट एक sin तरंग होता है तो यह संतृप्ति वोल्टेज स्तरों के साथ आउटपुट पर एक आयताकार तरंग उत्पन्न करेगा।

जब V+ > V- होता है, तो आउटपुट + V_sat है।

जब V+ < V- होता है, तो आउटपुट - V_sat है।

इसलिए op-amp को संतृप्ति में संचालित कर के आयताकार तरंग आउटपुट पर उत्पादित होता है।

एक लागू sin तरंग के लिए आउटपुट तरंग जैसा दिखाया गया है:

संकल्पना:

एक खुले लूप Opamp के लिए सामान्यतौर आउटपुट को ± VSAT होना चाहिए।

अब, यदि V_d = V⁺ - V^- > 0 है, तो V_O = + V_SAT है।

Vd = V+ - V- < 0  तो VO = - VSAT है।

गणना:

दिया गया है, 

V_d = 0.2 mV

V_O = +12 V

व्याख्या:

एक ऑपरेशनल प्रवर्धक (ऑप-ऐम्प) का खुला-लूप लाभ उस आवर्धन कारक को संदर्भित करता है जो परिपथ में किसी बाहरी पुनर्भरण को लागू किए बिना प्रदान करता है। यह लाभ आमतौर पर ऑप-ऐम्प के लिए बहुत अधिक होता है, जो उन्हें बहुत छोटे इनपुट सिग्नल को बहुत बड़े आउटपुट सिग्नल में बढ़ाने की अनुमति देता है। दी गई समस्या में, ऑप-ऐम्प का खुला-लूप लाभ (A_OL) 10⁵ (100,000) है, और इनपुट वोल्टेज (V_in) 100 मिलीवोल्ट (0.1 वोल्ट) है।

खुले-लूप विन्यास में आउटपुट वोल्टेज (V_out) की गणना करने का सूत्र इस प्रकार दिया गया है:

V_out = A_OL × V_in

दी गई मानों को प्रतिस्थापित करना:

V_out = 10⁵ × 0.1 V

V_out = 100,000 × 0.1 V

V_out = 10,000 V

हालांकि, ऑप-ऐम्प की बिजली आपूर्ति वोल्टेज पर विचार करना आवश्यक है। इस मामले में, ऑप-ऐम्प में ±15 वोल्ट की बिजली आपूर्ति है। इसका मतलब है कि ऑप-ऐम्प द्वारा प्रदान किया जा सकने वाला अधिकतम आउटपुट वोल्टेज +15 वोल्ट तक सीमित है और न्यूनतम आउटपुट वोल्टेज -15 वोल्ट तक सीमित है, चाहे गणना किया गया मान कुछ भी हो।

चूँकि गणना किया गया आउटपुट वोल्टेज (10,000 V) ऑप-ऐम्प के अधिकतम आपूर्ति वोल्टेज से बहुत अधिक है, इसलिए वास्तविक आउटपुट वोल्टेज अधिकतम आपूर्ति वोल्टेज तक सीमित होगा, जो +15 वोल्ट है।

इसलिए, आउटपुट वोल्टेज का सही मान 15 V है।

Important Information

अन्य विकल्पों का विश्लेषण:

• विकल्प 1 (10⁴ V): यह बिजली आपूर्ति सीमा पर विचार किए बिना गणना का परिणाम है। यह मान अव्यावहारिक है क्योंकि यह ऑप-ऐम्प के आपूर्ति वोल्टेज से अधिक है।
• विकल्प 3 (0 V): यह मान सही होगा यदि इनपुट वोल्टेज 0 V था या यदि ऑप-ऐम्प संचालित नहीं था। हालाँकि, यहाँ कोई भी स्थिति लागू नहीं होती है।
• विकल्प 4 (100 V): यह मान बिजली आपूर्ति सीमा पर विचार नहीं करता है और ऑप-ऐम्प द्वारा प्रदान किए जा सकने वाले अधिकतम आउटपुट वोल्टेज से भी बहुत अधिक है।

• एक एनालॉग तुलनित्र में दो इनपुट होते हैं, जिसमें से एक स्थिर संदर्भ वोल्टेज V_R और दूसरा समय भिन्नता वाला सिग्नल V_i है और एक आउटपुट V_o है।
• जब गैर-विपरीत वोल्टेज विपरीत वोल्टेज से अधिक होता है, तो तुलनित्र उच्च आउटपुट वोल्टेज (+V_sat) उत्पादित करता है।
• जब गैर-विपरीत वोल्टेज विपरीत वोल्टेज से कम होता है, तो तुलनित्र निम्न आउटपुट वोल्टेज (-V_sat) उत्पादित करता है।

एक तुलनित्र एक परिपथ है, जो एक op-amp के एक इनपुट पर एक संकेत वोल्टेज की तुलना दूसरे इनपुट पर एक ज्ञात संदर्भ वोल्टेज के साथ करता है।

उपरोक्त परिपथ को गैर-प्रतिलोमी तुलनित्र परिपथ कहा जाता है क्योंकि ज्यावक्रीय इनपुट संकेत Vin को गैर-प्रतिलोमी टर्मिनल पर लागू किया जाता है। निश्चित संदर्भ वोल्टेज Vref op-amp के प्रतिलोमी टर्मिनल से जुड़ा होता है।

क्लैंप डायोड:

• परिपथ आरेख डायोड D1 और D2 को दर्शाता है। इनपुट वोल्टेज में वृद्धि के कारण op-amp को नुकसान से बचाने के लिए इन दो डायोड का उपयोग किया जाता है।
• इन डायोड को क्लैंप डायोड कहा जाता है क्योंकि ये डिफरेंशियल (अंतर) इनपुट वोल्टेज को या तो 0.7V या - 0.7V पर क्लैंप करते हैं।
• अधिकांश op-amps को क्लैंप डायोड की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि उनमें से अधिकांश में पहले से ही अंतर्निहित सुरक्षा होती है।
• प्रतिरोध R₁ इनपुट वोल्टेज Vin के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है और R प्रतिलोमी इनपुट और संदर्भ वोल्टेज V_ref के बीच जुड़ा हुआ है।
• R₁ क्लैंप डायोड के माध्यम से धारा को सीमित करता है और R ऑफसेट समस्या को कम करता है।

ध्यान दें:

क्लेम्पर (बंधक):

• एक क्लेम्पर एक इलेक्ट्रॉनिक परिपथ है जो एक संकेत के धनात्मक या ऋणात्मक शिखर प्रसार को अपने DC मान को स्थानांतरित करके परिभाषित मान पर ठीक करता है।
• क्लेम्पर संकेत के शिखर -से-शिखर प्रसार को प्रतिबंधित नहीं करता है, यह पूरे संकेत को ऊपर या नीचे ले जाता है ताकि शिखरों को संदर्भ स्तर पर रखा जा सके।
• एक डायोड क्लैंप (एक साधारण, सामान्य प्रकार) में एक डायोड होता है, जो केवल एक दिशा में विद्युत प्रवाह का संचालन करता है और संकेत को संदर्भ मान से अधिक होने से रोकता है; और एक संधारित्र, जो संग्रहीत आवेश से एक DC ऑफसेट प्रदान करता है।
• संधारित्र प्रतिरोध भार के साथ एक स्थिर समय बनाता है, जो आवृत्तियों की परास निर्धारित करता है जिस पर क्लेम्पर प्रभावी होगा।

op-amp के तुलनित्र में कोई प्रतिक्रिया नहीं होती है और जब इनपुट एक sin तरंग होता है तो यह संतृप्ति वोल्टेज स्तरों के साथ आउटपुट पर एक आयताकार तरंग उत्पन्न करेगा।

जब V+ > V- होता है, तो आउटपुट + V_sat है।

जब V+ < V- होता है, तो आउटपुट - V_sat है।

इसलिए op-amp को संतृप्ति में संचालित कर के आयताकार तरंग आउटपुट पर उत्पादित होता है।

एक लागू sin तरंग के लिए आउटपुट तरंग जैसा दिखाया गया है:

संकल्पना:

एक खुले लूप Opamp के लिए सामान्यतौर आउटपुट को ± VSAT होना चाहिए।

अब, यदि V_d = V⁺ - V^- > 0 है, तो V_O = + V_SAT है।

Vd = V+ - V- < 0  तो VO = - VSAT है।

गणना:

दिया गया है, 

V_d = 0.2 mV

V_O = +12 V

व्याख्या:

एक ऑपरेशनल प्रवर्धक (ऑप-ऐम्प) का खुला-लूप लाभ उस आवर्धन कारक को संदर्भित करता है जो परिपथ में किसी बाहरी पुनर्भरण को लागू किए बिना प्रदान करता है। यह लाभ आमतौर पर ऑप-ऐम्प के लिए बहुत अधिक होता है, जो उन्हें बहुत छोटे इनपुट सिग्नल को बहुत बड़े आउटपुट सिग्नल में बढ़ाने की अनुमति देता है। दी गई समस्या में, ऑप-ऐम्प का खुला-लूप लाभ (A_OL) 10⁵ (100,000) है, और इनपुट वोल्टेज (V_in) 100 मिलीवोल्ट (0.1 वोल्ट) है।

खुले-लूप विन्यास में आउटपुट वोल्टेज (V_out) की गणना करने का सूत्र इस प्रकार दिया गया है:

V_out = A_OL × V_in

दी गई मानों को प्रतिस्थापित करना:

V_out = 10⁵ × 0.1 V

V_out = 100,000 × 0.1 V

V_out = 10,000 V

हालांकि, ऑप-ऐम्प की बिजली आपूर्ति वोल्टेज पर विचार करना आवश्यक है। इस मामले में, ऑप-ऐम्प में ±15 वोल्ट की बिजली आपूर्ति है। इसका मतलब है कि ऑप-ऐम्प द्वारा प्रदान किया जा सकने वाला अधिकतम आउटपुट वोल्टेज +15 वोल्ट तक सीमित है और न्यूनतम आउटपुट वोल्टेज -15 वोल्ट तक सीमित है, चाहे गणना किया गया मान कुछ भी हो।

चूँकि गणना किया गया आउटपुट वोल्टेज (10,000 V) ऑप-ऐम्प के अधिकतम आपूर्ति वोल्टेज से बहुत अधिक है, इसलिए वास्तविक आउटपुट वोल्टेज अधिकतम आपूर्ति वोल्टेज तक सीमित होगा, जो +15 वोल्ट है।

इसलिए, आउटपुट वोल्टेज का सही मान 15 V है।

Important Information

अन्य विकल्पों का विश्लेषण:

• विकल्प 1 (10⁴ V): यह बिजली आपूर्ति सीमा पर विचार किए बिना गणना का परिणाम है। यह मान अव्यावहारिक है क्योंकि यह ऑप-ऐम्प के आपूर्ति वोल्टेज से अधिक है।
• विकल्प 3 (0 V): यह मान सही होगा यदि इनपुट वोल्टेज 0 V था या यदि ऑप-ऐम्प संचालित नहीं था। हालाँकि, यहाँ कोई भी स्थिति लागू नहीं होती है।
• विकल्प 4 (100 V): यह मान बिजली आपूर्ति सीमा पर विचार नहीं करता है और ऑप-ऐम्प द्वारा प्रदान किए जा सकने वाले अधिकतम आउटपुट वोल्टेज से भी बहुत अधिक है।