9.11 : الاستجابة الترددية

تُستخدم مكبرات الصوت التشغيلية (op-amp) في تكييف الإشارة أو الترشيح أو لإجراء العمليات الحسابية مثل الجمع والطرح والتكامل والتمايز. تعد استجابة التردد لمضخم العمليات جانبًا مهمًا يصف كيفية اختلاف كسب مكبر الصوت مع التردد.

الاستجابة للتردد والكسب:

كسب المضخم التشغيلي A(ω) ليس ثابتًا ولكنه دالة لتردد إشارة الدخل. يمكن لمضخم العمليات الحفاظ على كسب ثابت عند الترددات المنخفضة، المعروفة باسم كسب التيار المباشر (dc)، A_0. يمكن إظهار الكسب كمعادلة:

ω هو تردد إشارة الدخل، و ω1 هو تردد الزاوية أو التردد الذي يبدأ عنده الكسب في الانخفاض إلى ما دون كسب التيار المستمر A_0.

يمثل منحنى Bode الرسم البياني اللوغاريتمي لحجم كسب المضخم التشغيلي مقابل التردد. إنه عرض رسومي لكيفية تقليل كسب مكبر الصوت عند الترددات الأعلى.

في حالة المضخم غير المقلوب، فإن تكوين الدائرة يحتوي على جهد دخل مطبق على الطرف غير المقلوب لمضخم التشغيل، مما يؤدي إلى جهد خرج مضخم يكون في الطور مع الإدخال. يتأثر كسب هذه الدائرة باستجابة تردد مضخم التشغيل ونسبة المقاومات R_1 و R_2 المستخدمة في الدائرة. يتم إعطاء وظيفة الشبكة لمكبر الصوت غير المقلوب بواسطة:

حيث K هو الكسب المثالي للمكبر كما هو مكتوب على النحو التالي:

تعد استجابة التردد لمضخم التشغيل أمرًا ضروريًا في تحديد مدى فعالية تضخيم الإشارات عند ترددات مختلفة. يتم استخدام مفهوم الكسب مقابل التردد ومنتج عرض النطاق الترددي في تصميم وتطبيق دوائر المضخم التشغيلي في الأجهزة الإلكترونية.