شرح Opamp مكبر العمليات بالكامل مع دوائر تطبيقيه عليه

ال opamp 741 او اسمه بالعربى مكبر العمليات

هو اى سى لها 8 ارجل لها لأستخدمات متعدده

فى شرحنا هنا نحن لن نتطرق الى ما بداخل هذه الأى سى ولكن سنشرح ارجلها واسكيفيه أستخدم هذه الأى سى فى التطبيقات المختلفه

هذه هى الأى سى

الرجل رقم 1 , 5 ,8 لا يتم توصيلهم باى شى

الرجل رقم 6 هى ال output او الخرج

الرجل رقم 4 يتم توصيلها بما بال ground أو -vcc

الرجل رقم 2 هى inverting input

الرجل رقم 3 هى ال non inverting input

فعندنا هنا مدخلان ومخرج واحد لهذه الأى سى

معنى inverting يعنى عندما يدخل على هذه الرجل اشاره موجبه سيكون الخرج بالسالب

هنوضحها أكتر فى الكلام تحت

سننتقل ألى كيفيه أستخدام هذه الأى سى والتطبيقات عليها :

inverting amplifer

يتم فيه توصيل ال non inverting input بالأرضى

بينما يكون دخل الأشاره على الرجل ال inverting

كما بالرسم

طيب على أى اساس انا هعرف قد أيه انا هكبر أشارتى وايه هوه معامل التكبير وازاى هختار قيم المقوامات ديه ؟؟؟

انا أقولك يا حج

بص معايه وركز وصلى على النبي

معامل التكبير فى الدايره ديه هوه G= - R2/R1

او نقدر نقول هو ناتج قسمه المقاومة التى تصل بين الدخل والخرج وهى R3 مقسوم على مقاومه الدخل R2

ملحوظه : المقاومه التي تصل بين الدخل والخرج تسمى feed back resistance

يعنى انت بتختار ال gain على حسب قيم ال R2 , R1

وبتحدد قيمه R3 بناء عليهم زى القانون الى على الرسم

لكن خلى بالك اننا مش بنحصل على تكبير كده وخلاص

انت محكوم بال VCC

ازاى محكوم بال VCC و – VCC

يعنى مثلا أنت عامل Gain يساوى 20

وقيمه ال VCC عندك هيه 10 و -10 فولت

وانت مدخل لنفرض مثلا أبسط حاجه انك مدخل DC 5 فولت

هيكون ناتج التكبير 100

هل معنى كده انك هتلاقى فى الخرج 100 فولت ؟؟

مستحيييييييييييييييييل

حطها فى دماغك قاعده

مفيش amplifier هيديك خرج أكبر من ال Vcc الموجود عليه

يعنى فى حالتنا هنا هيكون الخرج هو اقصى حاجه ممكن يخرجها ال opamp وهى 10 فولت لاننا حاطين عليه 10 فولت VCC

بصو على الرسمه ديه وشكل الأشره فى الدخل وشكلها فى الخرج واتكبيرت قد أيه هتلاقوها تطبيق على ألى قولنا فوق

Non inverting amplifier

تخيل شكل الدايه هيكون أيه ؟؟؟

احنا فوق كنا بندخل الأشاره على الرجل inverting وكان الخرج بيطلع لنا سالب

انما هنا هندخل الأشاره على الرجل الموجبه non invering

وبالتالى الخرج هيكون موجب دائما ودائما أكبر من واحد فولت

لان قانون معامل التكبير زى ما أنتم شايفين فى الصوره

G = 1+R1/R2

OPamp as comparator

فى التطبيق ده هنستخدم ال opamp يقارن بين جهدين الى على الرجل ال inverting بنسميه Vref والى هيدخل على الجل التانيه هيكون Vin

زى ما واضح فى الرسمه ألى فول الخرج هيفضل بيساوى – Vcc او بيساوى صفر على حسب أنت حاطط أيه على الرجل رقم أربعه لو انت حاطط عليها Ground وكان ال Vref أكبر من اشاره الدخل هيكون الخرج هو Ground يعنى صفر

ولو كنت حاطط بدل ال Ground حاطط –Vcc هيكون الخرج هو ال –vcc

طيب هيحصل أيه لو Vin جهده أكبر من Vref

فى الحاله ديه هيكون الخرج مساوى لل Vcc +

أيه رايكم نلعب حبه بدايره صغيره كده تطبيق على ألى قولناه دلوقتى

بصوا معايه على الدايره ديه احنا شرحنا واحده أختها فى موضوع الترانزيستورات وشرح ال LDR موجود فى المقاومات

ايه ألى حصل هنا فى الدايره عاوزين نحللها ونعرف لى ألى بيحصل ؟؟

نبص على الدايره من الشمال لليمين أيه رأيكم ؟؟

او خط على الشمال مقوامه ضوئيه متوصله مع مقوامه على الأرضى وواخد هوه من بينهم وصله على دخل الموجب فى ال OPAMP

يعنى معنى كده ان الجهد ألى هينتج هنا هيكون هو Vin

طيب هوه مستخدم مقاومه متغيره لكن هوه أستخدمها ك voltage divider

يعمى هوه موصلها كانها مقاومه موصله بال Vcc ومقاومه تانيه موصله بالأرضى وواخد من النصف بينهم وصله على الرجل رقم أتنين

يعنى هوه لو موقف المؤشر بتاع المقوامه المتغير فى النصف بالظبط هيبقى كده قسم الجهد بين مقاوميتن متساويتين وهيكون موجود على الرجل رقم أتنين جهد قيمته 4.5 فولت

فى الخرج هوه موصله على مقاومه متصله على base ترنزيستور Npn شغال معانا كمفتاح أول لما يجى عليه جهد هيوصل جهد على السماعه وتطلع صوت

والمقوامه الى وصلها بالأرضى ديه voltage divider

كده حلننا الدايره وفصصنها حته حته

ايه هيحصل أول لما كشاف النور يجى على ال LDR

هيعمل هتقل قيمه المقاومه الضوئيه فهيعمل فولت على الرجل رقم تلاته

لو هيه أكبر من الجهد ألى على 2 هيكون الخرج هوه 9 فولت هيدخل على قاعده الترنزيستور هيشتغل ON ويوصل السماعه وتطلع صوووووووووت

زووووووووو

مثال تانى عكس المثال السابق انا مش هشرحه فكر أنت فيه

استخدامه فى عمل Inetgrator

دائر المكامل هيه تقوم بعمل تكامل للأشاره التى تدخل لل opamp

كمثال لو عندك اشاره square wave

لما هتتكامل هتبقى triangle wave

لو كملتها تانى هتلاقيها قلبت sine wave

اسخدامه فى عمليه التفاضل differentiator

يعنى الخرج هيكون هو تفاضل الدخل

Buffer أستخدامه فى عمل

له الواصفات

High input impedance;

Low output impedance;

Voltage gain = 1.

طيب ده لزمته أيه ؟؟

فى حاله وجود loads ممكن تحتاج تيار كبير اكبر من الذى تخرجه دائره تحكم مثلا نستخدم فيها buffer كما نستخدمها فى العزل بين الأحمال و مصدر الأشاره

استخدام ال opamp فى جمع اشارات

استخدامه فى عمل فلتر low pass filter second order

موضوع الفلتر ده فيه كلام كبير أوى انا بصراحه متكلمتش عنه كويس دلوقتى بس بإذن الله فيه درس كامل عن كل أنواع الفلاتر

وباللنسبه لباقى تطبيقات ال opamp احب أنكم تقرا أكتر فيها لان فيه تطبيقات انا متكلمتش عنها كتير لكن انا أتكلمت عن أشهر الحاجات والتى تستخدم بكثره فى أى تصميم

كل التطبيقات بشرح جميل جدا

مواقع للأستزاده

http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_8/11.html

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/electronic/opampvar.html#c1

http://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/741/741.html

دوائر باستخدام ال opamp

http://www.hobbyprojects.com/operational_amplifier.html#operational_amplifier