Current-feedback operational amplifier
کرنٹ فیڈ بیک آپریشنل ایمپلیفائر (سی ایف او اے یا سی ایف اے) ایک قسم کا الیکٹرانک ایمپلیفائر ہے جس کا الٹا ان پٹ روایتی وولٹیج فیڈ بیک آپریشنل ایمپلیفائر (وی ایف اے) کی طرح وولٹیج کے بجائے کرنٹ کے لیے حساس ہوتا ہے۔ سی ایف اے کو ڈیوڈ نیلسن نے کاملینئر کارپوریشن میں ایجاد کیا تھا، اور پہلی بار 1982 میں ہائبرڈ ایمپلیفائر، سی ایل سی 103 کے طور پر فروخت کیا گیا تھا۔ سی ایف اے کا احاطہ کرنے والا ابتدائی پیٹنٹ ڈیوڈ نیلسن اور کینتھ سیلر (1983 میں دائر کیا گیا) ہے۔ انٹیگریٹڈ سرکٹ سی ایف اے کو 1987 میں کاملینئر اور ایلانٹیک (ڈیزائنر بل گروس) دونوں نے متعارف کرایا تھا۔ وہ عام طور پر وی ایف اے کی طرح ہی پن کے انتظامات کے ساتھ تیار کیے جاتے ہیں، جس سے سرکٹ ڈیزائن کی اجازت ملنے پر دونوں اقسام کو ری وائرنگ کے بغیر تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ سادہ ترتیبات میں، جیسے لکیری ایمپلیفائرز، سی ایف اے کو وی ایف اے کی جگہ بغیر کسی سرکٹ میں ترمیم کے استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن دوسرے معاملات میں، جیسے انٹیگریٹرز، ایک مختلف سرکٹ ڈیزائن کی ضرورت ہوتی ہے۔ کلاسک فور ریزسٹر ڈفریٚنشل ایمپلیفائر کنفیگریشن بھی سی ایف اے کے ساتھ کام کرتی ہے، لیکن کامن موڈ رد کرنے کا تناسب وی ایف اے کے مقابلے میں ناقص ہے۔ آپریشن دکھایا گیا اسکیمیٹک کا حوالہ دیتے ہوئے، سرخ رنگ میں نشان زد سیکشن ان پٹ اسٹیج اور ایرر ایمپلیفائر بناتا ہے۔ الٹا ان پٹ (نوڈ جہاں ق 1 اور ق 2 کے اخراج کنندگان جڑے ہوئے ہیں) کم رکاوٹ ہے اور اس لیے کرنٹ میں ہونے والی تبدیلیوں کے لیے حساس ہے۔ مزاحم R1-R4 پرسکون تعصب کے حالات قائم کرتے ہیں اور ان کا انتخاب اس طرح کیا جاتا ہے کہ Q1 اور Q2 کے کلکٹر کرنٹ ایک جیسے ہوں۔ زیادہ تر ڈیزائنوں میں، غیر فعال مزاحم تعصب کے بجائے فعال تعصب سرکٹری کا استعمال کیا جاتا ہے، اور غیر الٹا ان پٹ کو بھی آفسیٹ کو کم سے کم کرنے کے لیے الٹا ان پٹ کی طرح کم رکاوٹ بننے کے لیے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ کوئی سگنل لاگو نہ ہونے کی وجہ سے، موجودہ آئینے Q3/Q4 اور Q5/Q6 کی وجہ سے، Q4 اور Q6 کے کلیکٹر کرنٹ شدت میں برابر ہوں گے اگر Q1 اور Q2 کے کلیکٹر کرنٹ بھی شدت میں برابر ہوں۔ اس طرح، بفر کے ان پٹ میں کوئی کرنٹ نہیں آئے گا (مساوی طور پر، بفر کے ان پٹ پر کوئی وولٹیج موجود نہیں ہوگا)۔ عملی طور پر، ڈیوائس کے مماثلتوں کی وجہ سے، کلیکٹر کرنٹ غیر مساوی ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں فرق بفر کے ان پٹ میں بہتا ہے اور اس کی آؤٹ پٹ پر آفسیٹ ہوتا ہے۔ اسے ان پٹ بائیس کو ایڈجسٹ کرکے یا آفسیٹ نولنگ سرکٹری کو شامل کرکے درست کیا جاتا ہے۔ نیلے رنگ میں نشان زد سیکشن (Q3-Q6) ایک I-to-V کنورٹر بناتا ہے۔ کیو 1 اور کیو 2 کے کلیکٹر کرنٹس میں کوئی تبدیلی (غیر الٹا ان پٹ پر سگنل کے نتیجے میں) کیو 4 اور کیو 6 کے کلیکٹرز کے جنکشن پر وولٹیج میں مساوی تبدیلی کے طور پر ظاہر ہوتی ہے۔ سی ایس ایک اسٹیبلٹی کیپسیٹر ہے جو اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ سرکٹ تمام آپریٹنگ حالات کے لیے مستحکم رہے۔ سی ایف اے کے وسیع اوپن لوپ بینڈوتھ کی وجہ سے، سرکٹ کے ارتعاش میں ٹوٹنے کا زیادہ خطرہ ہوتا ہے۔ سی ایس اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ تعدد، جہاں ارتعاش شروع ہو سکتے ہیں، کم ہو جاتے ہیں، خاص طور پر جب کم بند لوپ کے ساتھ چل رہے ہوں۔ آؤٹ پٹ اسٹیج (میجینٹا میں) ایک بفر ہے جو موجودہ فائدہ فراہم کرتا ہے۔ اس میں اتحاد کا وولٹیج حاصل ہوتا ہے (اسکیمیٹک میں + 1)۔ وولٹیج-فیڈ بیک ایمپلیفائر کا موازنہ اندرونی طور پر معاوضہ شدہ VFA بینڈوتھ پر اندرونی غالب پول معاوضہ کیپسیٹر کا غلبہ ہے، جس کے نتیجے میں مستقل فائدہ/بینڈوتھ کی حد ہوتی ہے۔ سی ایف اے میں ایک غالب پول معاوضہ کیپسیٹر بھی ہوتا ہے، لیکن وولٹیج فیڈ بیک کے بجائے موجودہ فیڈ بیک کے استعمال کی وجہ سے، نتیجے میں اوپن لوپ رسپانس مختلف ہوتا ہے۔ وی ایف اے کا استحکام اوپن لوپ گین اور فیڈ بیک گین کے تناسب پر منحصر ہے۔ سی ایف اے کا استحکام اوپن لوپ ٹرانسمیپڈنس اور فیڈ بیک مزاحمت کے تناسب پر منحصر ہے۔ وی ایف اے میں فائدہ/بینڈوڈتھ کا انحصار ہوتا ہے ؛ سی ایف اے میں ٹرانسمیپڈینس/فیڈ بیک مزاحمت کا انحصار ہوتا ہے۔ وی ایف اے میں، متحرک کارکردگی گین بینڈوڈتھ پروڈکٹ اور سلیو ریٹ کی وجہ سے محدود ہوتی ہے۔ سی ایف اے ایک سرکٹ ٹوپولوجی کا استعمال کرتے ہیں جو کرنٹ موڈ آپریشن پر زور دیتا ہے، جو فطری طور پر وولٹیج موڈ آپریشن سے بہت تیز ہے کیونکہ اس میں آوارہ نوڈ کی صلاحیت کے اثر کا امکان کم ہوتا ہے۔ جب تیز رفتار تکمیلی دو قطبی عمل کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا جاتا ہے، تو سی ایف اے وی ایف اے سے زیادہ تیزی سے شدت کے آرڈر ہو سکتے ہیں۔ اس کی بڑی وجہ یہ ہے کہ زیادہ تر وی ایف اے کو اتحاد کے حصول میں استحکام کے لیے معاوضہ دیا جاتا ہے۔ ڈیکمپینسیٹڈ وی ایف اے سی ایف اے کی طرح ہی تیز ہو سکتے ہیں۔ سی ایف اے کے ساتھ، یمپلیفائر گین کو بینڈوڈتھ سے آزادانہ طور پر کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ یہ روایتی وی ایف اے ٹوپولوجیز کے مقابلے میں سی ایف اے کے بڑے فوائد ہیں۔ سی ایف اے کے نقصانات میں ناقص ان پٹ آفسیٹ وولٹیج اور ان پٹ بائیس کرنٹ کی خصوصیات شامل ہیں۔ مزید برآں، ڈی سی لوپ کے فوائد عام طور پر شدت کے تقریبا تین اعشاریہ ترتیب سے چھوٹے ہوتے ہیں۔ سی ایف اے میں بہت زیادہ الٹا ان پٹ کرنٹ شور ہوتا ہے۔ سی ایف اے سرکٹس کو زیادہ سے زیادہ کارکردگی حاصل کرنے کے لیے فیڈ بیک مزاحمت کی ایک مخصوص قدر کا استعمال کرنا چاہیے۔ فیڈ بیک مزاحمت کی کم قیمت یمپلیفائر کو ارتعاش کر سکتی ہے۔ سی ایف اے سرکٹس میں کبھی بھی آؤٹ پٹ اور الٹا ان پٹ پنوں کے درمیان براہ راست کیپسیٹنس شامل نہیں ہونا چاہیے کیونکہ یہ اکثر ارتعاش کا باعث بنتا ہے۔ سی ایف اے مثالی طور پر اعتدال پسند درستگی کی ضروریات کے ساتھ بہت تیز رفتار ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں۔ تیز رفتار وی ایف اے کی ترقی جاری ہے، اور اس تحریر کے وقت کم یو ایچ ایف رینج میں گین بینڈوڈتھ مصنوعات کے ساتھ وی ایف اے دستیاب ہیں۔ تاہم، سی ایف اے اپنے وی ایف اے کزنز کے مقابلے میں ایک آکٹیو سے زیادہ گین بینڈوڈتھ پروڈکٹس کے ساتھ دستیاب ہیں اور اپنے گین بینڈوڈتھ پروڈکٹس کے بہت قریب ایمپلیفائرز کے طور پر کام کرنے کی صلاحیت بھی رکھتے ہیں۔ کرنٹ فیڈ بیک آپریشنل ایمپلیفائر ایک قسم کا کرنٹ کنٹرولڈ وولٹیج سورس (سی سی وی ایس) ہے۔ ٹرانسمیپڈینس ایمپلیفائر، ایک مثالی کرنٹ کنٹرولڈ وولٹیج سورس (سی سی وی ایس) نارٹن ایمپلیفائر، ایک موجودہ کنٹرولڈ وولٹیج سورس (سی سی وی ایس) جس میں ایک تفریقی کرنٹ ان پٹ آپریشنل ایمپلیفائر اور انسٹرومینٹیشن ایمپلیفائر، وولٹیج کنٹرولڈ وولٹیج سورس (وی سی وی ایس) آپریشنل ٹرانس کنڈکٹنس ایمپلیفائر، وولٹیج کنٹرولڈ کرنٹ سورس (وی سی سی ایس) تفریقی وولٹیج ان پٹ کے ساتھ۔ مزید پڑھنے کے لیے راج سینانی، ڈی آر بھاسکر، وی کے سنگھ اور اے کے سنگھ کی طرف سے 'کرنٹ فیڈ بیک آپریشنل ایمپلیفائرز اینڈ دیئر ایپلی کیشنز'، سپرنگر سائنس + بزنس میڈیا، نیویارک، 2013 https://www.springer.com/gp/book/9781461451877 پروفیسر احمد ایم سلیمان کی طرف سے 'موجودہ فیڈ بیک آپریشنل ایمپلیفائر کا اطلاق' https://www.researchgate.net/publication/227165604_Applications_of_the_Current_Feedback_Operational_Amplifiers پروفیسر راج سینانی کی طرف سے 'اینالاگ سگنل پروسیسنگ/سگنل جنریشن سرکٹس کی ایک کلاس کا احساس: موجودہ فیڈ بیک آپ-ایمپس کا استعمال کرتے ہوئے نئی ترتیبات'، فریکنز: جرنل آف ٹیلی کمیونیکیشنز (جرمنی)، جلد۔ 52، نہیں۔ 9/10، پی پی۔ 196-206، 1998۔ https://www.researchgate.net/publication/260854255_Realization_of_a_Class_of_Analog_Signal_Processing_Signal_Generation_Circuits_Novel_Configurations_Using_Current_Feedback_Op-Amps 'کرنٹ فیڈ بیک آپریشنل ایمپلیفائر اینڈ ایپلی کیشنز' بذریعہ ایف جے لیجی اور خالد حیاتلہ، الیکٹرانکس اینڈ کمیونیکیشن انجینئرنگ جرنل، 9 (4)، پی پی۔ 176-182، ستمبر 1997 https://www.researchgate.net/publication/3364493_Current-feedback_operational_amplifiers_and_applications حوالہ جات "کرنٹ فیڈ بیک ایمپلیفائرز" بذریعہ ایرک بارنس آف اینالاگ ڈیوائسز انکارپوریٹڈ۔ "اوپ ایمپس فار ایوری ون ڈیزائن گائیڈ (ریو. ب) "ٹیکساس انسٹرومینٹس انکارپوریٹڈ کے رون مانچینی کے ذریعہ۔ الیکٹرانک یمپلیفائرز