مضخم عملياتي: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
JarBot (نقاش | مساهمات)
ط بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V4.6*
JarBot (نقاش | مساهمات)
سطر 17:
 
ابتكر أول مضخم عملياتي يعمل بالجهد المستمر في [[الولايات المتحدة الأمريكية]] وسجل براءة اختراعه US patent|2,401,779 كارل سوارتزيل الذي كان يعمل في معامل شركة بل عام [[1941]]. وقد أدي هذا التصميم الذي استخدم 3 من الصمامات المفرغة الإلكترونية لتصل حجم كسبه نحو 90 dB وكان يعمل بجهد قدره 350 فولت. وخلال [[الحرب العالمية الثانية]] أثبت مخترعه سوارتزيل جدارته لاستخدامه في توجيه المدفعية M9 والذي قام بتحسينه لدى معامل شركة بل. قد عمل هذا المضخم مع نظام الرادار SCR584 من أجل تحسين نسبة الإصابات المباشرة حتى وصلت إلى 90% ، الشيء الذي لم يمكن الوصول إليه بدونه.
<ref name="op-hb-2004">{{مرجعاستشهاد كتاببكتاب |العنوانعنوان=Op Amp Applications Handbook |الصفحةصفحة=777 |chapter=Chapter 8: Op Amp History |الأول=Walter G. |الأخير=Jung |الناشرناشر=Newnes |سنة=2004 |الرقم المعياري=9780750678445 |مسار=http://books.google.com/books?id=dunqt1rt4sAC |تاريخ الوصول=2008-11-15| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20170215075914/https://books.google.com/books?id=dunqt1rt4sAC | تاريخ الأرشيفأرشيف = 15 فبراير 2017 }}</ref>
 
== 1947: أول مضخم يعمل بدون عاكس في المدخل ==
ذكر المضخم العملياتي أول مرة عام [[1947]] من البروفيسور جون راجاتزيني من [[جامعة كولومبيا]].
وجاء ذكره على هيئة ملحوظة هامشية على ورقة عمل كان يقوم بها أحد تلاميذه، واتضح فيما بعد أهميتها. فقد كان التصميم الذي أدخله عليه الباحث لوبي جولي تعديلاً فاق التصميم الأساسي، وكان في الواقع تجديدين: فقد استخدم مدخله إثنين من [[صمام ثلاثي]] ومزودان بمقاومة لمنع الانزياح في جهة المخرج، فكان أول مضخم عملياتي ذو مدخلين (أحدهما عاكس والآخر غير عاكس).
وقد كان لهذا المدخل التفاضلي تطبيقات قيمة عديدة واستغلت لفترة طويلة.<ref>{{مرجعاستشهاد كتاببكتاب |العنوانعنوان=Op Amp Applications Handbook |الصفحةصفحة=779 |chapter=Chapter 8: Op Amp History |الأول=Walter G. |الأخير=Jung |الناشرناشر=Newnes |سنة=2004 |الرقم المعياري=9780750678445 |مسار=http://books.google.com/books?id=dunqt1rt4sAC |تاريخ الوصول=2008-11-15| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20170215075914/https://books.google.com/books?id=dunqt1rt4sAC | تاريخ الأرشيفأرشيف = 15 فبراير 2017 }}</ref>
 
== 1961: أول مضخم متكامل ==
[[ملف:Discrete opamp.png|left|thumb|120px|مضخم إلكتروني متكامل، نوع P45.]]
 
قفزة كبيرة عام [[1961]] حيث ابتكر [[ترانزيستور سيليكوني|الترانزيستور السيليكوني]] عام [[1954]] مما ساعد على انتشار المضخم العملياتي. وقد ساعد ابتكار اللوحات على عام [[1959]] على استقرار المضخم إلكترونيًا بحيث اتسعت تطبيقاته خصوصا في أجهزة الاستخدام العام. وأصبحت المضخمات صغيرة الحجم وزودت بأطراف سلكية على حافة اللوحات. كما زودت تلك اللوحات [[مقاومة|بمقاومات]] بغرض خفض الجهد الأبتدائي offset لقاعدة [[المقحل]] وتقليل انزياح الجهد أثناء التشغيل.
 
ويتميز المضخم (P45 (1961 بكسب مقداره 94 dB وكان يعمل بجهد ±15 [[فولت]] وكان الغرض منه أن يتعامل مع إشارات في نطاق ±10 فولت.
 
== 1962: أول مضخم في هيئة المكعب ==
[[ملف:Modular opamp.png|left|thumb|120px|مضخم مكعب نوع PP65]]
 
قامت عدة شركات عام [[1962]] بإنتاج وحدات للمضخم المكعب يمكن تثبيتها في اللوحات الإلكترونية المطبوعة. وحازت تلك الأنواع أهمية كبيرة حيث أصبح المضخم وحدة مستقلة سُميت الصندوق الأسود، مما سهل استخدامها جاهزة في الدارات الإلكترونية الكبيرة.
 
== 1966: أول مضخم عملياتي يعمل بمكثف متبدل ==
 
ابتكر المضخم ذو [[مكثف متبدل]] في أواخر الستينيات من القرن الماضي. وهي تتميز بمعاملة تيار ضعيف على المدخل وهي لا تزال من أفضل أنواع المضخمات التي تستطيع التعامل مع جهد كهربائي عالي يقدر بنحو عدة مئات [[فولت]] على مداخلها.
 
== 1970: أول مضخم سريع يستعمل مقحل حقلي ==
سطر 46:
== التطور الحالي ==
 
انخفض في السنوات الأخيرة جهد المصدر المستخدم في الدوائر التناظرية كما هو الحال في الدوائر الرقمية، وقد أدخل الجهد المنخفض أيضًا على المضخمات. ويعتبر جهد المصدر البالغ ±5 [[فولت]] معهودًا للتشغيل وكذلك تزايد التشغيل بجهد 5 فولت. وبغرض زيادة نطاق الإشارات في المضخمات الحديثة فقد أصبحت المداخل على جانب واحد قابلة بالإشتباكبالاشتباك بنظيراتها (وقد تتراوح الإشارة الداخلة بين الجهد الصغير للمصدر وجهده الكبير) وبعض المضخمات لها أطراف الخرج على ناحية واحدة.
 
== نظرية العمل ==
سطر 52:
[[ملف:Generic 741 pinout top.png|تصغير|كيفية توصيل [[الدائرة المتكاملة]] 741 النموذجية لمكبر عملياتي.]]
 
المضخم الإلكتروني هو جهاز إلكتروني يكبر إشارة كهربائية استقبلها مستقبل إلكتروني أو أنتجها ميكروفون.<ref>[http://www.easy-guitar-site.com 502 Bad Gateway<!-- عنوان مولد بالبوت -->] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110916061231/http://www.easy-guitar-site.com:80/ |date=16 سبتمبر 2011}}</ref>
عندما نتكلم تحرك الموجات الصوتية الميكروفون مجيئًا وذهابًا في اهتزازات حركية، والميكروفون يترجم هذه الاهتزازات الحركية إلى اهتزازات إشارة كهربائية.
 
سطر 70:
* <math>V_{\text{S}\!-}</math>: الجهد السالب من المصدر
 
تخرج الإشارة من المخرج <math>V_{\!\text{out}}</math>مضخمة ربما ملايين المرات.
 
== مواصفات العمل ==
سطر 78:
وأحيانا تشكل القيم الاسمية للتشغيل كالآتي:
 
* [[مقاومة]] المدخل كبيرة وتبلغ (10<sup>8</sup>&nbsp;Ω (100&nbsp;MΩ، ومقاومة المخرج صغيرة 20&nbsp;Ω.
* يبلغ التضخيم 10<sup>5</sup> عند 10&nbsp;[[هيرتز]] (50&nbsp;dB) وينخفض إلى أقل من 1 عند 1&nbsp;[[ميجا هيرتز]] (مليون [[هيرتز]]).
* يبلغ جهد [[القاعدة]] offset قبل التشغيل عند 10<sup>−4</sup>& nbsp;V نحو (100&nbsp;µV)، ويبلغ التسريب (أو الشوشرة) عند (10<sup>−7</sup>&nbsp;A نحو (100&nbsp;nA)
* يتسم المضخم بزيادة في الشوشرة كلما قل التردد. ويبلغ معدل زيادة الشوشرة 1 [[فولت]]/ [[ميكرو ثانية]] (&nbsp;V/µs).
 
ويمكن عند استخدامه في الدوائر الإلكترونية البسيطة إهمال خاصيتي التسريب وجهد القاعدة الأولى.