ইনভার্টিং এবং নন-ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ার
অ্যাম্পলিফায়ার হল এমন একটি ইলেকট্রনিক ডিভাইস যা ইনপুট সিগন্যালকে প্রসারিত বা শক্তিশালী করে আউটপুটে প্রদান করে। অ্যাম্পলিফায়ার সাধারণত অপ-অ্যাম্প (অপারেশনাল অ্যাম্পলিফায়ার) ব্যবহার করে তৈরি করা হয় এবং এটি দুটি প্রধান কনফিগারেশনে কাজ করতে পারে: ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ার এবং নন-ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ার। প্রতিটি কনফিগারেশনের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য ও ব্যবহার রয়েছে।
1. ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ার (Inverting Amplifier)
ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ার এমন একটি কনফিগারেশন যেখানে ইনপুট সিগন্যাল অপ-অ্যাম্পের ইনভার্টিং (-) টার্মিনালে প্রদান করা হয়, এবং নন-ইনভার্টিং (+) টার্মিনাল সাধারণত গ্রাউন্ডেড থাকে। এই কনফিগারেশনে আউটপুট সিগন্যাল ইনপুট সিগন্যালের বিপরীত (ইনভার্টেড) ফেজে থাকে।
বৈশিষ্ট্য
- ফেজ বিপরীত: ইনপুট সিগন্যালের ফেজ আউটপুটে ১৮০° পরিবর্তিত হয়। অর্থাৎ, যদি ইনপুট পজিটিভ হয়, তাহলে আউটপুট নেগেটিভ হবে এবং বিপরীতভাবে।
- গেইন (Gain): ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ারের গেইন (আউটপুট এবং ইনপুট সিগন্যালের অনুপাত) হলো: \[
A_v = - \frac{R_f}{R_{in}}
\]যেখানে\( R_f \) হল ফিডব্যাক রেজিস্টর এবং \( R_{in} \) হল ইনপুট রেজিস্টর। গেইন একটি ঋণাত্মক মান, যা ফেজ বিপরীত নির্দেশ করে।
সত্যক সারণি (Truth Table):
| ইনপুট (Vin) | আউটপুট (Vout) |
|---|---|
| + | - |
| - | + |
কাজের পদ্ধতি
- ইনপুট সিগন্যাল অপ-অ্যাম্পের ইনভার্টিং টার্মিনালে প্রবেশ করে।
- নন-ইনভার্টিং টার্মিনাল গ্রাউন্ডে থাকে।
- আউটপুটে সিগন্যাল ইনভার্টেড আকারে এবং গেইনের ভিত্তিতে পরিবর্ধিত আকারে উপস্থিত হয়।
ব্যবহার
- অডিও প্রসেসিং: অডিও সিগন্যালকে ইলেকট্রনিক সরঞ্জামে ইনভার্ট করে পরিবর্ধনের জন্য ব্যবহৃত হয়।
- সিগন্যাল ইনভার্সন: যেকোনো সিগন্যালের ফেজ পরিবর্তন বা বিপরীত করতে।
- মিশিং এবং ফিল্টারিং সার্কিটে: বিভিন্ন সিগন্যাল মিক্স বা ফিল্টার করতে।
2. নন-ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ার (Non-Inverting Amplifier)
নন-ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ার কনফিগারেশনে ইনপুট সিগন্যাল অপ-অ্যাম্পের নন-ইনভার্টিং (+) টার্মিনালে প্রয়োগ করা হয়, এবং ইনভার্টিং (-) টার্মিনাল রেজিস্টর ফিডব্যাকের মাধ্যমে আউটপুটের সাথে যুক্ত থাকে। এই কনফিগারেশনে আউটপুট সিগন্যাল ইনপুটের ফেজ পরিবর্তন ছাড়াই থাকে।
বৈশিষ্ট্য
- ফেজ অপরিবর্তিত: ইনপুট সিগন্যালের ফেজ আউটপুটে অপরিবর্তিত থাকে। অর্থাৎ, ইনপুট পজিটিভ হলে আউটপুটও পজিটিভ এবং ইনপুট নেগেটিভ হলে আউটপুটও নেগেটিভ থাকবে।
- গেইন (Gain): নন-ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ারের গেইন হলো: \[
A_v = 1 + \frac{R_f}{R_{in}}
\] যেখানে\( R_f \) হল ফিডব্যাক রেজিস্টর এবং \( R_{in} \) হল ইনপুট রেজিস্টর। গেইন সবসময়ই একটি ধনাত্মক মান।
সত্যক সারণি (Truth Table):
| ইনপুট (Vin) | আউটপুট (Vout) |
|---|---|
| + | + |
| - | - |
কাজের পদ্ধতি
- ইনপুট সিগন্যাল অপ-অ্যাম্পের নন-ইনভার্টিং টার্মিনালে প্রবেশ করে।
- ইনভার্টিং টার্মিনাল ফিডব্যাক রেজিস্টরের মাধ্যমে আউটপুটের সাথে সংযুক্ত থাকে।
- আউটপুটে সিগন্যাল পরিবর্ধিত হয় এবং ফেজ অপরিবর্তিত থাকে।
ব্যবহার
- বাফারিং (Buffering): সিগন্যালের ফেজ অপরিবর্তিত রাখার জন্য নন-ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ার বাফার হিসেবে কাজ করে।
- অডিও এবং ভিডিও অ্যাম্পলিফায়ার: অডিও এবং ভিডিও সিগন্যালের গুণগত মান বজায় রেখে শক্তিশালী করতে।
- সেন্সর অ্যাম্পলিফিকেশন: সেন্সরের আউটপুট সিগন্যালকে অপরিবর্তিত অবস্থায় শক্তিশালী করার জন্য।
ইনভার্টিং এবং নন-ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ারের তুলনা
| বৈশিষ্ট্য | ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ার | নন-ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ার |
|---|---|---|
| ইনপুট সংযোগ | ইনভার্টিং টার্মিনালে ইনপুট প্রদান | নন-ইনভার্টিং টার্মিনালে ইনপুট প্রদান |
| আউটপুট ফেজ | ইনপুটের বিপরীত | ইনপুটের মতোই |
| গেইন (Gain) সূত্র | \( A_v = - \frac{R_f}{R_{in}} \) | \( A_v = 1 + \frac{R_f}{R_{in}} \) |
| ফেজ পরিবর্তন | ১৮০° পরিবর্তিত | অপরিবর্তিত |
| ব্যবহার | সিগন্যাল ইনভার্সন, অডিও প্রসেসিং | বাফারিং, সেন্সর অ্যাম্পলিফিকেশন |
সারসংক্ষেপ
ইনভার্টিং এবং নন-ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ার উভয়ই সিগন্যালকে পরিবর্ধিত করতে ব্যবহৃত হয়, তবে ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ার ইনপুট সিগন্যালের ফেজ পরিবর্তন করে আউটপুটে বিপরীত আকারে সিগন্যাল প্রদান করে। অপরদিকে, নন-ইনভার্টিং অ্যাম্পলিফায়ার আউটপুটে ইনপুট সিগন্যালের ফেজ অপরিবর্তিত রেখে সিগন্যাল পরিবর্ধিত করে। এই কনফিগারেশনগুলো বিভিন্ন ইলেকট্রনিক সার্কিটে সঠিক কার্যকারিতার জন্য ব্যবহৃত হয়।
Read more
