Parameters of Op Amp MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Parameters of Op Amp - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही उत्तर विकल्प 2 है।: (21 μA)

संकल्पना:

इनपुट बायस करंट = $\frac{{\mathrm{I}}_{b1}+{\mathrm{I}}_{b2}}{2}$

जहाँ I_b1,I_b2 A में बेस करंट हैं। 

गणना:

I_b1 = 20 μA

Ib2 = 22 μA

इनपुट बायस करंट= $\frac{{\mathrm{I}}_{b1}+{\mathrm{I}}_{b2}}{2}$

= $\frac{20+22}{2}$

= 21 μA

द्रुत दर​:

आउटपुट वोल्टेज के परिवर्तन की अधिकतम दर।

इकाई: वोल्ट प्रति सेकंड

यह ऑप-एम्प की अधिकतम प्रचालनीय आवृत्ति तय करता है I

माना V_in = A sin 2πf_mt

V₀ = V_in = A sin 2πfmt

द्रुत दर = $\frac{d{V}_0}{dt}$ = A.2πf_m cos 2πfmt

$\frac{d{V}_0}{dt}{|}_{max}$ = A.2πfm

गणना:

10 V/µs  = A x 2 x π x 10⁶

10 V/10^-6  = A x 2 x π x 106

A = 5 / π 

निरंतर दोलनों के लिए शर्तें:

बंद लूप लब्धि को निम्न द्वारा दिया जाता है:

$A_{cl}=\frac{A_o}{1+\beta A_o}$

जहां Ao, op-amp का खुला-लूप लब्धि है, और β ऋणात्मक इनपुट को वापस फीड किया गया अंश है।

यदि लूप लब्धि βAo, -1 हो जाता है, तो Acl अपसारी हो जाता है। इसका मतलब यह है कि आउटपुट दोलन कर रहा है (शून्य इनपुट के साथ एक परिमित आउटपुट)।

इसे "बार्कहौजेन मानदंड" कहा जाता है, यदि चरण 360° के बराबर होने पर लूप लब्धि का परिमाण 1 के बराबर होता है तो एक op-amp परिपथ दोलन करेगा।

लाभ मार्जिन है:

$GM=\frac{1}{A_{cl}}$ चरण क्रॉस आवृत्ति पर

यदि लाभ मार्जिन ऋणात्मक है, तो यह खुला-लूप लब्धि में डेसीबल वृद्धि देता है, जो बिना दोलन के सैद्धांतिक रूप से अनुमेय है।

कथन (I) सत्य है लेकिन कथन (II) गलत है।

अवधारणा :

एक op-amp के लिए, आउटपुट निम्न द्वारा दिया जाता है:

Vo = Ad Vd + Ac Vc

Vd Op-Amp के इनपुट पर अवकल वोल्टेज है, अर्थात

Vd = V1 – V2

Vc Op-Amp का उभयनिष्ठ-मोड इनपुट है, अर्थात

$V_c=\frac{V_1+V_2}{2}$

इसके अलावा, एक अवकल एम्पलीफायर के लिए CMRR (उभयनिष्ठ मोड अस्वीकृति अनुपात ) को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

$CMRR=\frac{A_d}{A_c}$

गणना :

दिया गया है: Ad = 4000,

CMRR = 100 db 

⇒ db में CMRR = 20 log |CMRR| = 100

⇒ CMRR = 100000

$100000=\frac{4000}{A_c}$

इनपुट उभयनिष्ठ-मोड इनपुट 12 V है

⇒ Vc

Op-Amp का आउटपुट उभयनिष्ठ-मोड वोल्टेज होगा:

Vo =  Ac Vc

= .04 × 12 = .48 V

सही उत्तर विकल्प 2 है।

संकल्पना:

I/O उपकरणों को जोड़ने के लिए एकल BUS संरचना का उपयोग किया जाता है। एक सामान्य बस का उपयोग एकल बस अभिविन्यास में बाह्य उपकरणों और CPU के बीच संचार के लिए किया जाता है। एकल सामान्य बस के उपयोग के कारण इसमें कमियां हैं।​

• सभी इकाइयाँ एक ही बस से जुड़ी हुई हैं, इसलिए यह अंतःसंबंधन का एकमात्र साधन प्रदान करती है। एकल बस संरचना में सादगी और निम्न लागत के फायदे होते हैं।
• क्योंकि एक ही समय में केवल दो इकाइयाँ डेटा पारेषण में भाग ले सकती हैं, एकल बस संरचनाओं में प्रतिबंधित गति का दोष होता है।
• यह एक मध्यस्थ तंत्र के उपयोग के साथ-साथ इकाइयों की बलित प्रतीक्षा की आवश्यकता है।
• एक उदाहरण प्रक्रमक और प्रिंटर के बीच संचार है।

इस प्रकार सही उत्तर एकल BUS संरचना है।

Additional Information

•  MULTIBUS II सामान्य उद्देशीय 8-, 16-, और 32-बिट माइक्रो कंप्यूटर प्रणाली को डिजाइन करने के लिए एक खुली प्रणाली बस स्थापित्य है।

सही उत्तर विकल्प 2 है।

संकल्पना:

I/O उपकरणों को जोड़ने के लिए एकल BUS संरचना का उपयोग किया जाता है। एक सामान्य बस का उपयोग एकल बस अभिविन्यास में बाह्य उपकरणों और CPU के बीच संचार के लिए किया जाता है। एकल सामान्य बस के उपयोग के कारण इसमें कमियां हैं।​

• सभी इकाइयाँ एक ही बस से जुड़ी हुई हैं, इसलिए यह अंतःसंबंधन का एकमात्र साधन प्रदान करती है। एकल बस संरचना में सादगी और निम्न लागत के फायदे होते हैं।
• क्योंकि एक ही समय में केवल दो इकाइयाँ डेटा पारेषण में भाग ले सकती हैं, एकल बस संरचनाओं में प्रतिबंधित गति का दोष होता है।
• यह एक मध्यस्थ तंत्र के उपयोग के साथ-साथ इकाइयों की बलित प्रतीक्षा की आवश्यकता है।
• एक उदाहरण प्रक्रमक और प्रिंटर के बीच संचार है।

इस प्रकार सही उत्तर एकल BUS संरचना है।

Additional Information

•  MULTIBUS II सामान्य उद्देशीय 8-, 16-, और 32-बिट माइक्रो कंप्यूटर प्रणाली को डिजाइन करने के लिए एक खुली प्रणाली बस स्थापित्य है।

अवधारणा:

CMRR (उभयनिष्ठ मोड अस्वीकृति अनुपात) को विभेदी-मोड वोल्टेज लाभ (Ad) और उभयनिष्ठ-मोड वोल्टेज लाभ (Ac) के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।

गणितीय रूप से dB में इसे इस प्रकार व्यक्त किया गया है:

$CMRR(dB)=20\log \left|\frac{A_d}{A_c}\right|$

Ad = विभेदी लाभ

Ac = उभयनिष्ठ-मोड लाभ

log के गुण का उपयोग करके, हम लिख सकते हैं:

CMRR (dB) = 20log (Ad) - 20log (Ac)

CMRR (dB) = Ad(dB) - Ac(dB)

गणना:

दिया हुआ:

Ad(dB) = 110 dB

CMRR (dB) = 100 dB

हम लिख सकते हैं:

CMRR (dB) = Ad(dB) - Ac(dB)

100 dB = 110 dB - Ac(dB)

Ac(dB) = 110 dB - 100 dB

Ac(dB) = 10 dB

संकल्पना:

संकेत अनुक्रिया दर समय के संबंध में आउटपुट वोल्टेज के परिवर्तन की अधिकतम दर होती है।

संकेत अनुक्रिया दर संक्रियात्मक प्रवर्धक के संचालन की अधिकतम आवृत्ति को सीमित करता है।

संक्रियात्मक प्रवर्धक को सामान्यतौर पर प्रति माइक्रोसेकेंड वोल्ट में मापा जाता है।

गणितीय रूप से,

Vin = Vm sin 2πfmt and

V0 = AVin

फिर, संकेत अनुक्रिया = ${\left(\frac{d{V}_0}{dt}\right)}_{max}=2\pi {\mathrm{f}}_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}{{\mathrm{V}}_0}_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}$

∴ हम कह सकते हैं कि एकल बैंडविड्थ fm संकेत अनुक्रिया द्वारा सीमित है।

गणना:

संकेत अनुक्रिया $=\frac{\mathrm{\Delta }{V}_0}{\mathrm{\Delta }{V}_i}\times \frac{\mathrm{\Delta }{V}_i}{\mathrm{\Delta }t}=A_{CL}\left(2\pi f_m{V}_m\right)$

दी गई है, संकेत अनुक्रिया = 62.8 V/μsec

62.8 × 106 = 6.28 × 10 × fm 

fm = 1 MHz

संकल्पना:

CMRR (सामान्य मोड अस्वीकरण अनुपात)को विभेदी-मोड वोल्टेज लाभ (Ad) और सामान्य -मोड वोल्टेज लाभ (Ac) के रुप में परिभाषित किया जा सकता है।

गणितीय रुप से, dB में इसे निम्न रुप से अभिव्यक्त किया जा सकता है:

$CMRR=20\log \left|\frac{A_d}{A_{cm}}\right|$

आम तौर पर, इसे इसप्रकार व्यक्त किया जा सकता है

$CMRR=\frac{A_d}{A_c}$

Ad = विभेदी लाभ

Acm = सामान्य -मोड लाभ

गणना:

दिया गया CMRR = 105 और Ad = 105

${10}^5=\frac{{10}^5}{A_c}$

AC = 1

अनुक्रिया दर:

• एक परिचालन प्रवर्धक की अनुक्रिया दर इंगित करती है कि इसका आउटपुट वोल्टेज कितनी तेजी से बदल सकता है।
• एक Op-Amp का आउटपुट एक निश्चित समय में केवल एक निश्चित मात्रा में ही बदल सकता है। इस सीमा को Op-Amp का अनुक्रिया दर कहा जाता है।
• यदि अनुक्रिया दर की आवश्यकता पार हो जाती है, तो Op-Amp अनुक्रिया दर परिपथ के प्रदर्शन को सीमित कर सकता है।
• इसे दिए गए तरंग की सहायता से सबसे अच्छी तरह समझाया गया है:

गणितीय विश्लेषण:

एक चरण इनपुट वोल्टेज के जवाब में आउटपुट वोल्टेज के परिवर्तन की अधिकतम दर को op-Amp की अनुक्रिया दर के रूप में परिभाषित किया गया है।

गणितीय रूप से, अनुक्रिया दर को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

$S.R={\left(\frac{d{V}_0}{dt}\right)}_{max}$ V/µs

जब इनपुट एक ज्यावक्र के रूप में दिया जाता है:

Vi (t) = Vm sin2πf t

इनपुट के परिवर्तन की दर:

$\frac{d{V}_i}{dt}={\mathrm{V}}_{m}2\pi \mathrm{f}\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{s}2\pi \mathrm{f}\mathrm{t}$

परिवर्तन की अधिकतम दर निम्न होगी:

|Vm 2πf cos2πf t|max

${\frac{d_{Vi}}{dt}|}_{max}=V_{m}2\pi f=SlewRate$

संकल्पना:

दो या दो से अधिक प्रवर्धक को एक ac सिग्नल के लाभ को बढ़ाने के लिए सोपानिक किया जा सकता है।

कुल लाभ Av की गणना प्रत्येक लाभ को केवल एकसाथ गुणा करके की जा सकती है। इसे निम्न रूप में दर्शाया गया है:

गणितीय रूप से इसे निम्न रूप में परिभाषित किया गया है:

${\mathrm{A}}_{\mathrm{v}}={\mathrm{A}}_{{\mathrm{v}}_1}\times {\mathrm{A}}_{{\mathrm{v}}_2}\times {\mathrm{A}}_{{\mathrm{v}}_3}\dots .$  

dB में कुल लाभ को निम्न रूप में परिभाषित किया गया है:

$A_v\left(dB\right)=20log{A}_v$ ---(1)

इसे निम्न रूप में लिखा जा सकता है:

$A_v\left(dB\right)=20log{A}_v=20\mathrm{l}\mathrm{o}\mathrm{g}(A_{v_1}\times A_{v_2}\times A_{v_3}\dots .$

$A_v\left(dB\right)=20log{A}_{v1}+20log{A}_{v2}+20log{A}_{v3}+\dots$

इसलिए,

$A_v\left(dB\right)=A_{v1\left(dB\right)}+A_{v2\left(dB\right)}+A_{v3\left(dB\right)}+\dots$

∴ यदि प्रत्येक प्रवर्धक चरण के लाभ को डेसिबेल (dB) में व्यक्त किया जाता है, तो कुल लाभ अलग-अलग चरणों के लाभ का योग होगा।

गणना:

पहले प्रवर्धक का वोल्टेज लाभ = 100 

दूसरे प्रवर्धक का वोल्टेज लाभ = 200 

तीसरे प्रवर्धक का वोल्टेज लाभ = 100 

संयोजित प्रवर्धक का वोल्टेज लाभ

= 100 x 200 x 100 = 2000000

डेसिबल में वोल्टेज लाभ की गणना समीकरण (1) से की जा सकती है:

AV = 20log(2000000) 

AV = 20 × 5.3 = 126 dB

स्पष्टीकरण:

op-amp के विभिन्न चरणों के कार्य हैं:

1. इनपुट अवस्था (द्वि इनपुट संतुलित आउटपुट अवकल प्रवर्धक)

• अधिकांश वोल्टेज लाभ प्रदान करता है
• ऑप-एम्प के लिए उच्च निवेश प्रतिरोध प्रदान करता है
• उच्च CMRR प्रदान करता है
• +VCC और - VEE आपूर्ति इस चरण के कारण हैं

2. मध्यवर्ती अवस्था (द्वि इनपुट असंतुलित आउटपुट)

• op-amp के लिए कुल उच्च लाभ प्राप्त करने के लिए लाभ प्रदान करता है

3. स्तर विस्थापक अवस्था

• प्रत्यक्ष युग्मन के कारण, मध्यवर्ती अवस्था के उत्पादन में DC वोल्टेज भूसम्पर्कन के ऊपर होता है
• स्तर विस्थापक अवस्था का कार्य मध्यवर्ती अवस्था के निर्गम पर DC स्तर को शून्य पर विस्थापित करना है
• उभयनिष्ट उत्सर्जक विन्यास में उत्सर्ज अनुगामी BJT के लिए उपयोग किया जाता है
• स्रोत अनुगामी या उभयनिष्ट निकास FET / MOSFET की स्थिति है

4. आउटपुट अवस्था (पूरक सममिति वर्ग B कर्षापकर्षी प्रवर्धक)

• उच्च वोल्टेज दोलन
• उच्च धारा आपूर्ति क्षमता
• लघु परिपथ सुरक्षा

संकल्पना:

उपरोक्त दर्शाये गए एक विपरित प्रवर्धक के लिए वोल्टेज लाभ को निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है:

$A_v=\frac{V_{out}}{V_{in}}$

आदर्श opamp में काल्पनिक भूयोजन होता है और op-amp में प्रवेश करने वाली धारा 0 होगी। 

इसलिए, opamp के विपरीत टर्मिनल पर KCL लागू करने पर हमें निम्न प्राप्त होता है:

$\frac{V_{in}-0}{R_1}=\frac{0-V_{out}}{R_f}$

$\frac{V_{out}}{V_{in}}=-\frac{R_f}{R_i}$

गणना:

$\frac{V_{out}}{V_{in}}=-\frac{R_f}{R_i}$

R_i = (60 × 10^-3 × 200 × 10³)/3

R_i = 4 kΩ 

संकल्पना:

द्रुत दर

यह सभी संभावित निवेश सिग्नलों के लिए निर्गम वोल्टेज के परिवर्तन की अधिकतम दर है।

यह निम्न रूप में परिभाषित किया गया है:

$SR={\left|\frac{d{V}_0}{dt}\right|}_{max}\frac{volts}{\mu sec}$

गणना:

दिया गया है कि द्रुत दर 5 V/ms और 10 ms में निवेश सिग्नल के परिवर्तन की दर 0.2 V है

$\frac{d{V}_0}{dt}=\frac{5V}{ms}$

$\frac{d{V}_{in}}{dt}=\frac{0.2}{10ms}$

आवश्यक वोल्टेज लब्धि है

$\frac{V_0}{V_{in}}=\frac{\frac{d{V}_0}{dt}}{\frac{d{V}_{in}}{dt}}$

$\frac{V_0}{V_{in}}=\frac{d{V}_0}{dt}\times \frac{dt}{d{V}_{in}}$

$\frac{V_o}{V_{in}}=\frac{5}{1ms}\times \frac{10ms}{0.2}$

$\frac{V_0}{V_{in}}=\frac{50}{0.2}$

संकेत अनुक्रिया:

• संकेत अनुक्रिया दर समय के संबंध में आउटपुट वोल्टेज के परिवर्तन की अधिकतम दर होती है।
• संकेत अनुक्रिया दर संक्रियात्मक प्रवर्धक के संचालन की अधिकतम आवृत्ति को सीमित करता है।
• संक्रियात्मक प्रवर्धक को सामान्यतौर पर प्रति माइक्रोसेकेंड वोल्ट में मापा जाता है।

गणितीय रूप से:

Vin = Vm sin 2πfmt and

V0 = AVin

तो, संकेत अनुक्रिया दर:

${\left(\frac{d{V}_0}{dt}\right)}_{max}=2\pi {\mathrm{f}}_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}{{\mathrm{V}}_0}_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}$

चूंकि संकेत अनुक्रिया दर वोल्टेज और समय का अनुपात है, इसलिए उन्हें V/sec के रूप में व्यक्त किया जाता है।

इसके अलावा, चूंकि समय अवधि आम तौर पर बहुत कम (μsec में) होती है, इसलिए संकेत अनुक्रिया दर को आमतौर पर V/μsec के रूप में व्यक्त किया जाता है।