تُعد المُضخمات العملية (op-amps) من كتل البناء التناظرية متعددة الاستخدامات في العديد من الدوائر الإلكترونية. بينما يُفترض أن تتمتع المُضخمات العملية المثالية بخصائص مثالية، فإن الأجهزة الواقعية تُظهر عيوبًا، بما في ذلك تيار التحيز. تتعمق هذه المقالة في مفهوم تيار التحيز، وأصله، وتأثيراته على تصميم دوائر المُضخمات العملية.
يشير تيار التحيز إلى التيار الصغير الذي يتدفق إلى أطراف الدخل للمُضخم العملية، حتى عندما لا يكون هناك إشارة دخل موجودة. ينشأ هذا التيار، الذي يُرمز إليه بـ $I_B$, من الدوائر الداخلية للمُضخم العملية، وخاصة الترانزستورات المسؤولة عن تضخيم إشارة الدخل.
تخيل أنه تيار تسرب صغير موجود بسبب المقاومة المحدودة لترانزستورات الدخل. عادة ما يكون هذا التيار صغيرًا جدًا، في نطاق النانو أمبير (nA).
غالبًا ما ينطوي مفهوم تيار التحيز على النظر في متوسطه الحسابي، الذي يُرمز إليه بـ $I_{B(avg)}$. يمثل هذا المتوسط متوسط التيارات المتدفقة إلى طرفي الدخل، وهما الدخل العكسي والدخل غير العكسي.
لماذا يُعد المتوسط مهمًا؟ في العديد من تكوينات المُضخمات العملية، وخاصة تلك التي تتضمن ردود فعل، يمكن أن تُسبب تيارات التحيز المتدفقة عبر أطراف الدخل انخفاضًا غير مرغوب فيه في الجهد عبر مقاومات الدخل. يمكن أن يُدخّل هذا الانخفاض في الجهد أخطاء في إشارة الخرج، خاصة في الدوائر ذات مقاومة دخل عالية.
يساعدنا متوسط تيار التحيز على فهم التأثير الكلي لتيار التحيز على جهد الخرج. يلعب الفرق بين تيارَي الدخل، المعروف باسم تيار إزاحة الدخل، أيضًا دورًا في تحديد خطأ الخرج.
توجد العديد من التقنيات التي يمكن أن تساعد في تقليل تأثير تيار التحيز في دوائر المُضخمات العملية:
يُعد تيار التحيز سمة أساسية للمُضخمات العملية يجب على المهندسين فهمها لتصميم الدوائر الفعالة. من خلال فهم أصلها، وتأثيرها، وطرق التخفيف منها، يمكن للمصممين ضمان سلوك دقيق وقابل للتنبؤ من دوائر المُضخمات العملية، حتى في التطبيقات عالية الدقة.
Comments