مقدمه
ایده به کار بردن تقویت کننده های عملیاتی از دهه 1940 میلادی در مدار کامپیوترهای آنالوگ برای اولین بار مطرح شد. به تدریج با گسترش دامنه کاربرد الکترونیک، استفاده از تقویت کننده عملیاتی نیز بسیار توسعه یافت . در سال 1960 میلادی اولین با رتقویت کننده عملیاتی به صورت مدار مجتمع طراحی و ساخته شد و باحجم ، وزن و قیمت به مراتب کمتر به بازار مصرف ارائه گردید. امروزه تقویت کننده های عملیاتی به عنوان یکی از مهمترین اجزای مدارهای الکترونیکی مطرح می باشند، و کمتر مدار الکترونیکی آنالوگی را می توان متصور شد که در آن از چنین تقویت کننده هایی استفاده نشده باشد. این نوع تقویت کننده ها از پایداری بالایی برخوردارند و با اتصال ترکیب مناسبی از عناصر الکترونیکی خارجی مثل مقاومت، خازن، دیود و غیره به آنها، می توان انواع عملیات خطی و غیرخطی را انجام داد. از طرف دیگر پیشرفت فناوری و مطرح شدن نیازهای متنوع تر و تخصصی تر، زمینه را برای عرضه تقویت کننده های عملیاتی خاص برای کاربردهای خاص و مشخصات خاص، فراهم نموده است.
با وجود اهمیت بسیار بالای این نوع تقویت کننده ها، اما در رشته مهندسی برق وحتی گرایش الکترونیک، هیچ درس مشخصی با یک سرفصل کامل از تقویت کننده های عملیاتی تدریس نمی شود و مباحث مربوط به آن به صورت بسیار پراکنده و اجمالی در دروسی مانند مدارهای الکتریکی 1و2، الکترونیک 1و2، تکنیک پالس و برخی دروس مشابه دیگر بیان می شوند. به طوری که در هریک از دروس مذکور، مطالب مربوط به تقویت کننده های عملیاتی با دید آن درس مطرح شده و به صورت مستقل بررسی نمی شود. بسیاری از دانشجویان حتی در انتهای دوره تحصیلی مقطع کارشناسی خود شناختی صحیح و کاربردی از این المان الکترونیکی پرکاربرد ندارند. بسیار مشاهده شده است که دانشجویان تفاوت های مهم تقویت کننده های عملیاتی ایده آل با واقعی را ندانسته و در مدارهایی که به صورت عملی طراحی می کنند، به دنبال ویژگی های ایده آل تقویت کننده های عملیاتی می گردند، و اکثراً هم موفق به طراحی صحیح نمی شوند. با توجه به تجربه چندین ساله مترجمین این کتاب در تدریس دروس مدار، الکترونیک و تکنیک پالس در دانشگاه های مختلف کشور، وجود درس یا کتاب مرجعی برای تقویت کننده های عملیاتی به شدت احساس می شد. از طرفی برنامه ریزی رشته های دانشگاهی، به گونه ای است که اضافه کردن درسی با نام تقویت کننده های عملیاتی مشکل می باشد به همین دلیل وجود کتابی مرجع که به تنهایی به بررسی تقویت کننده های عملیاتی بپردازد بسیار ضروری به نظر می رسد. این کتاب می تواند به عنوان مرجع و مکمل مناسبی برای دروس بیان شده به کار رود.
فهرست مطالب
فصل 1 مفاهیم پایه در تقویت کننده ی عملیاتی مجتمع
1.1 نگاهی اجمالی به تقویت کننده های عملیاتی 3
2.1 یادآوری مفاهیم پایه ای مهم 8
3.1 مشخصات اصلی آپ امپ ایده آل 17
4.1 مقدمه ای بر آپ امپ های کاربردی 23
5.1 ملزومات ساختار مداری 32
6.1 تخلیه الکتریکی 40
فصل 2 تقویت کننده ها
1.2 اصول تقویت کننده 47
2.2 تقویت کننده ی وارون گر 50
3.2 تقویت کننده ناوارون گر 69
4.2 تعقیب کننده ولتاژ 82
5.2 تقویت کننده جمع کننده وارون گر 88
6.2 تقویت کننده جمع کننده غیروارون گر 102
7.2 تقویت کننده با کوپلاژ AC 106
8.2 تقویت کننده جریان 120
9.2 تقویت کننده جریان بالا 127
10.2 نکات عیب یابی برای مدارهای تقویت کننده 137
فصل 3 مقایسه کننده ولتاژ
1.3 اساس کار مقایسه کننده های ولتاژ 143
2.3 آشکارساز عبور از صفر 144
3.3 آشکارساز عبور از صفر با هیسترزیس 149
4.3 مقایسه کننده ولتاژ با هیسترزیس 159
5.3 مقایسه کننده ولتاژ پنجره ای 165
6.3 مقایسه کننده ولتاژ با محدودیت خروجی 169
7.3 عیبت یابی برای مقایسه کننده ولتاژ 179
فصل 4 اسیلاتورها
1.4 اساس کاراسیلاتورها 183
2.4 اسیلاتور پل وین 184
3.4 اسیلاتور کنترل شونده با ولتاژ 190
4.4 چرخه کار متغیر 202
5.4 نوسان ساز موج مثلثی 212
6.4 عیب یابی برای مدارهای نوسان ساز 217
7.4 ملاحظات غیر ایده آل 219
فصل 5 فیلترهای اکتیو
1.5 فیلترهای اساسی ومهم 223
2.5 فیلتر پایین گذر 225
3.5 فیلتر بالاگذر 233
4.5 فیلتر میان گذر 239
5.5 فیلتر میان نگذر 248
6.5 نکات عیب یابی برای فیلترهای اکتیو
فصل 6 مدارهای منبع تغذیه
1.6 تنظیم ولتاژهای ابتدایی 263
2.6 تنظیم ولتاژسری 271
3.6 تنظیم ولتاژ موازی 281
4.6 رگولاتورهای ولتاژ سوییچینگ 290
5.6 محافظت جریان لالا 295
6.6 محافظت ولتاژ بالا 298
7.6 پی بردن به خرابی منبع 299
8.6 عیب یابی های مدارهای منبع تغذیه 300
فصل 7 مدارهای پردازش سیگنال
1.7 دیود ایده آل 307
2.7 مدارهای یکسوکننده ایده آل 309
3.7 برشگر بایاس شده ی ایده آل 318
4.7 شیفت دهنده ایده آل 327
5.7 آشکارسازهای پیک 336
6.7 انتگرال گیر 344
7.7 مشتق گیر 348
8.7 عیب یابی بخش های بیرونی مدارهای پردازش سیگنال 357
فصل 8 تبدیل دیجیتال به آنالوگ و آنالوگ به دیجیتال
1.8 اساس مبدل A/D و D/A 362
2.8 مبدل D/A وزنی 369
3.8 مبدل D/A نردبانی R2R 372
4.8 مبدل A/D موازی 374
5.8 مبدل A/D دنبال کننده یا ردیاب
6.8 مبدل A/D شیب دوگان 378
7.8 مبدل A/D تقریب متوالی 383
فصل 9 مدارهای تابع محاسباتی
1.9 جمع کننده 389
2.9 تفریق کننده 395
3.9 تقویت کننده متوسط گیر 399
4.9 مدار قدر مطلق401
5.9 مدار تغییر علامت 406
6.9 نکات عیب یابی 411
فصل 10 مشخصات آپ امپ غیره ایده آل
1.10 مشخصات غیره ایده آل DC 417
2.10 مشخصات AC غیره ایده آل 426
فصل 11 ابزارهای تخصصی
1.11 آپ امپ های قابل برنامه ریزی 443
2.11 تقویت کننده های ابزار دقیق 444
3.11 تقویت کننده های لگاریتمی 448
4.11 تقویت کننده های آنتی لگاریتمی 450
5.11 ضرب کننده/ تقسیم کننده 451
6.11 تقویت کننده های تک تغذیه 455
7.11 تقویت کننده های عملیاتی هیبرید 461
فهرست الفبایی 463
