Operational transconductance amplifier
செயல்பாட்டு கடத்தல் பெருக்கி (OTA) என்பது ஒரு பெருக்கி ஆகும், அதன் வேறுபட்ட உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது. எனவே, இது ஒரு மின்னழுத்தம் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மின்னோட்ட மூலமாகும் (வி. சி. சி. எஸ்). பெருக்கியின் டிரான்ஸ்கண்டக்டன்ஸைக் கட்டுப்படுத்த ஒரு மின்னோட்டத்திற்கு பொதுவாக கூடுதல் உள்ளீடு உள்ளது. OTA ஒரு நிலையான செயல்பாட்டு பெருக்கியைப் போன்றது, இது அதிக மின்மறுப்பு வேறுபட்ட உள்ளீட்டு கட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் இது எதிர்மறையான பின்னூட்டத்துடன் பயன்படுத்தப்படலாம். வணிக ரீதியாக கிடைக்கக்கூடிய முதல் ஒருங்கிணைந்த சுற்று அலகுகள் 1969 ஆம் ஆண்டில் ஆர். சி. ஏ ஆல் (ஜெனரல் எலக்ட்ரிக் வாங்குவதற்கு முன்பு) சிஏ3080 வடிவத்தில் தயாரிக்கப்பட்டன. பெரும்பாலான அலகுகள் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்களுடன் கட்டப்பட்டிருந்தாலும், புல விளைவு டிரான்சிஸ்டர் அலகுகளும் தயாரிக்கப்படுகின்றன. OTA சாதாரண ஆப்-ஆம்பைப் போல பெரும்பாலான நிலையான ஆப்-ஆம்பின் செயல்பாடுகளில் பயனுள்ளதாக இல்லை, ஏனெனில் அதன் வெளியீடு ஒரு மின்னோட்டமாகும். மாறுபட்ட அதிர்வெண் ஊசலாட்டங்கள் மற்றும் வடிப்பான்கள் மற்றும் மாறுபட்ட ஆதாய பெருக்கி நிலைகள் போன்ற மின்னணு கட்டுப்பாட்டு பயன்பாடுகளை செயல்படுத்துவதில் அதன் முக்கிய பயன்பாடுகளில் ஒன்று நிலையான ஆப்-ஆம்ப்களுடன் செயல்படுத்த மிகவும் கடினமாக உள்ளது. நிலையான செயல்பாட்டு பெருக்கிகளிலிருந்து முக்கிய வேறுபாடுகள் மின்னோட்டத்தின் அதன் வெளியீடு நிலையான செயல்பாட்டு பெருக்கிக்கு முரணானது, அதன் வெளியீடு ஒரு மின்னழுத்தமாகும். இது பொதுவாக "ஓபன்-லூப்" பயன்படுத்தப்படுகிறது; நேரியல் பயன்பாடுகளில் எதிர்மறையான பின்னூட்டம் இல்லாமல். அதன் வெளியீட்டில் இணைக்கப்பட்டுள்ள எதிர்ப்பின் அளவு அதன் வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தைக் கட்டுப்படுத்துவதால் இது சாத்தியமாகும். எனவே, அதிக வேறுபட்ட உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்களுடன் கூட, வெளியீட்டை செறிவூட்டலுக்குள் செல்வதைத் தடுக்கும் ஒரு எதிர்ப்பைத் தேர்ந்தெடுக்கலாம். சிறந்த OTA இல், வெளியீட்டு மின்னோட்டம் என்பது வேறுபட்ட உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தின் ஒரு நேரியல் செயல்பாடாகும், இது பின்வருமாறு கணக்கிடப்படுகிறதுஃ இதில் வின் + என்பது தலைகீழ் அல்லாத உள்ளீட்டில் உள்ள மின்னழுத்தம், வின்-என்பது தலைகீழ் உள்ளீட்டில் உள்ள மின்னழுத்தம் மற்றும் gm என்பது பெருக்கியின் கடத்தல். பெருக்கியின் வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் என்பது அதன் வெளியீட்டு மின்னோட்டம் மற்றும் அதன் சுமை எதிர்ப்பின் பெருக்கமாகும்ஃ மின்னழுத்த ஆதாயம் என்பது வேறுபட்ட உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தால் வகுக்கப்பட்ட வெளியீட்டு மின்னழுத்தமாகும்ஃ பெருக்கியின் டிரான்ஸ்கண்டக்டன்ஸ் பொதுவாக உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, இது ஐஏபிசி (பெருக்கி சார்பு மின்னோட்டம்) என்று குறிக்கப்படுகிறது. பெருக்கியின் டிரான்ஸ்கண்டக்டன்ஸ் இந்த மின்னோட்டத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும். பெருக்கி ஆதாயம் போன்றவற்றின் மின்னணு கட்டுப்பாட்டுக்கு இது பயனுள்ளதாக இருக்கும் அம்சமாகும். இலட்சியமற்ற பண்புகள் நிலையான ஆப்-ஆம்பைப் போலவே, நடைமுறை ஓ. டி. ஏக்கள் சில இலட்சியமற்ற பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. இவற்றில் பின்வருவன அடங்கும்ஃ உள்ளீட்டு நிலை டிரான்சிஸ்டர்களின் பண்புகள் காரணமாக அதிக வேறுபட்ட உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்களில் உள்ளீட்டு நிலை அல்லாத நேரியல். CA3080 போன்ற ஆரம்பகால சாதனங்களில், உள்ளீட்டு கட்டத்தில் வேறுபட்ட பெருக்கி உள்ளமைவில் இணைக்கப்பட்ட இரண்டு இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள் இருந்தன. இந்த இணைப்பின் பரிமாற்ற பண்புகள் 20 mV அல்லது அதற்கும் குறைவான வேறுபட்ட உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்களுக்கு தோராயமாக நேரியல் ஆகும். வெளியீட்டை நேரியல் செய்ய எதிர்மறையான பின்னூட்டம் இல்லாததால், திறந்த வளையத்தைப் பயன்படுத்தும்போது இது ஒரு முக்கியமான வரம்பாகும். இந்த அளவுருவை மேம்படுத்துவதற்கான ஒரு திட்டம் கீழே குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது. டிரான்ஸ்கண்டக்டன்ஸ் வெப்பநிலை உணர்திறன். உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு மின்மறுப்பின் மாறுபாடு, உள்ளீட்டு சார்பு மின்னோட்டம் மற்றும் உள்ளீட்டு ஆஃப்செட் மின்னழுத்தம் டிரான்ஸ்கண்டக்டன்ஸ் கட்டுப்பாட்டு மின்னோட்டத்துடன் Iabc. அடுத்தடுத்த மேம்பாடுகள் OTA இன் முந்தைய பதிப்புகளில் ஐபியாஸ் முனையமோ (வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது) அல்லது டையோட்களோ (அதற்கு அருகில் காட்டப்பட்டுள்ளது) இல்லை. அவை அனைத்தும் பிற்கால பதிப்புகளில் சேர்க்கப்பட்டன. வரைபடத்தில் சித்தரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, டையோட்களின் அனோட்கள் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் ஒன்றின் கேத்தோடு தலைகீழ் அல்லாத உள்ளீட்டுடனும் (வின் +) மற்றொன்றின் கேத்தோடு தலைகீழ் உள்ளீட்டுடனும் (வின்-) இணைக்கப்பட்டுள்ளது. டையோட்கள் ஐபியாஸ் முனையத்திற்குள் செலுத்தப்படும் மின்னோட்டத்தால் (ஐபியாஸ்) அனோட்களில் சார்புடையவை. இந்த சேர்த்தல்கள் OTA இல் இரண்டு கணிசமான முன்னேற்றங்களைச் செய்கின்றன. முதலாவதாக, உள்ளீட்டு மின்தடையங்களுடன் பயன்படுத்தப்படும்போது, டையோட்கள் வேறுபட்ட உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை சிதைத்து, அதிக வேறுபட்ட உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்களில் குறிப்பிடத்தக்க அளவு உள்ளீட்டு நிலை அல்லாத நேரியல் தன்மையை ஈடுசெய்கின்றன. நேஷனல் செமிகண்டக்டரின் கூற்றுப்படி, இந்த டையோட்களைச் சேர்ப்பது உள்ளீட்டு கட்டத்தின் நேரியல் தன்மையை 4 காரணி அதிகரிக்கிறது. அதாவது, டையோட்களைப் பயன்படுத்தி, 80 எம். வி வேறுபட்ட உள்ளீட்டில் சமிக்ஞை விலகல் நிலை 20 எம். வி வேறுபட்ட உள்ளீட்டில் எளிய வேறுபட்ட பெருக்கிக்கு சமம். இரண்டாவதாக, பக்கச்சார்பான டையோட்களின் செயல்பாடு OTA இன் டிரான்ஸ்கண்டக்டன்ஸின் வெப்பநிலை உணர்திறனை பெரிதும் பாதிக்கிறது. இரண்டாவது முன்னேற்றம் OTA வசிக்கும் சிப்பில் விருப்ப-பயன்பாட்டு வெளியீட்டு இடையக பெருக்கியின் ஒருங்கிணைப்பாகும். இது உண்மையில் ஒரு சர்க்யூட் டிசைனருக்கு ஒரு வசதியானது, OTA க்கு ஒரு முன்னேற்றத்தை விட; ஒரு தனி இடையகத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டிய அவசியத்துடன் விநியோகிக்கிறது. இது OTA ஐ ஒரு பாரம்பரிய ஆப்-ஆம்பாகப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது, விரும்பினால், அதன் வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தை மின்னழுத்தமாக மாற்றுவதன் மூலம். இந்த இரண்டு அம்சங்களையும் இணைக்கும் சிப்பின் ஒரு எடுத்துக்காட்டு நேஷனல் செமிகண்டக்டர் எல்எம்13,600 மற்றும் அதன் வாரிசான எல்எம்13700 ஆகும். மேலும் காண்க நடப்பு வேறுபட்ட டிரான்ஸ்கண்டக்டன்ஸ் பெருக்கி டிரான்ஸ்மிடென்ஸ் பெருக்கி வெளிப்புற இணைப்புகள் செயல்பாட்டு டிரான்ஸ்கண்டக்டன்ஸ் பெருக்கியின் (OTA) ஒரு குறுகிய விவாதம் செயல்பாட்டு டிரான்ஸ்கண்டக்டன்ஸ் பெருக்கிகளின் (காப்பகம்) ஒப்பீடு செயல்பாட்டு டிரான்ஸ்கண்டக்டன்ஸ் பெருக்கிகளின் (காப்பகம்) எடுத்துக்காட்டுகள்ஃ CA3080 (வழக்கற்றுப் போன தயாரிப்பு), MAX 435 (வழக்கற்றுப் போன தயாரிப்பு), MAX 436 (வழக்கற்றுப் போன தயாரிப்பு), LM13700, OPA860, OPA861 ஒத்திசைவு-DIY மற்றும் மின்னணு-இயல்பான-மேம்பாடுகளுக்கான (காப்பகம்) மின்னணு பெருக்கிகள் நேரியல் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள்