تطبيقات مكبرات العمليات

لكي يُستخدم جهاز معين في تطبيق ما، يجب أن يستوفي متطلبات محددة. يجب أن يكون مكبر العمليات

• تتميز هذه الدوائر بكسب إشارة كبير في الدائرة المفتوحة (حيث تم الحصول على كسب جهد يصل إلى 200,000 في نماذج الدوائر المتكاملة المبكرة)، و
• تكون مقاومة الإدخال كبيرة بالنسبة للقيم الموجودة في شبكة التغذية الراجعة.

مع استيفاء هذه المتطلبات، يمكن للمرء استخدام طريقة الأرضية الافتراضية لفهم سلوك دوائر مكبر العمليات بسرعة وبشكل بديهي.

تتراوح قيم المقاومات المستخدمة في دوائر مكبرات العمليات الصلبة العملية عادةً بين الكيلو أوم. أما المقاومات التي تزيد قيمتها عن 1 ميجا أوم فتتسبب في ضوضاء حرارية مفرطة وتجعل عمل الدائرة عرضةً لأخطاء كبيرة نتيجةً لتيارات الانحياز أو التسريب.

تسحب مكبرات التشغيل العملية تيارًا صغيرًا من كل مدخل من مداخلها بسبب متطلبات الانحياز (في حالة المدخلات القائمة على الترانزستور ثنائي القطب) أو التسريب (في حالة المدخلات القائمة على MOSFET).

تتدفق هذه التيارات عبر المقاومات المتصلة بالمداخل، مُحدثةً انخفاضات طفيفة في الجهد عبرها. يُمكن لتصميم شبكة التغذية الراجعة المُناسب أن يُخفف من المشاكل المُرتبطة بتيارات انحياز المدخلات وكسب الوضع المشترك، كما هو مُوضح أدناه. وتتمثل القاعدة الأساسية في ضمان تطابق مُعاوقة كل طرف من أطراف المدخلات.

في حال عدم تطابق تيارات الانحياز الداخلة، سيظهر جهد إزاحة فعلي عند المدخل ، مما قد يؤدي إلى مشاكل في أداء الدائرة. توفر العديد من مضخمات العمليات التجارية طريقة لضبطها لتحقيق توازن المدخلات (مثل دبابيس "إلغاء الإزاحة" أو "التوازن" التي تتفاعل مع مصدر جهد خارجي متصل بمقياس جهد). بدلاً من ذلك، يمكن إضافة جهد خارجي قابل للضبط إلى أحد المدخلات لموازنة تأثير الإزاحة. في حال تطلب التصميم توصيل أحد المدخلات بالأرض، يمكن استبدال هذا التوصيل بمقاومة متغيرة قابلة للضبط للتخفيف من مشكلة الإزاحة.

تتميز مكبرات العمليات التي تستخدم مراحل الإدخال القائمة على MOSFET بتيارات تسرب الإدخال التي ستكون، في العديد من التصميمات، ضئيلة.

على الرغم من عدم الإشارة إلى مصادر الطاقة في تصميمات مكبرات العمليات (المبسطة) أدناه، إلا أنها موجودة ويمكن أن تكون حاسمة في تصميم دائرة مكبر العمليات.

يضخم الفرق في الجهد بين مدخلاته.

يجب عدم الخلط بين اسم "مضخم التفاضل" و" المفاضل "، والذي يظهر أيضًا في هذه الصفحة.

إن " مضخم القياس "، والذي يظهر أيضًا في هذه الصفحة، هو تعديل لمضخم التفاضل الذي يوفر أيضًا مقاومة دخل عالية .

تقوم الدائرة الموضحة بحساب الفرق بين جهدين، مضروبًا في عامل تكبير معين. جهد الخرج

${\displaystyle V_{\text{out}}={\frac {\left(R_{\text{f}}+R_{1}\right)R_{\text{g}}}{\left(R_{\text{g}}+R_{2}\right)R_{1}}}V_{2}-{\frac {R_{\text{f}}}{R_{1}}}V_{1}=\left({\frac {R_{1}+R_{\text{f}}}{R_{1}}}\right)\cdot \left({\frac {R_{\text{g}}}{R_{\text{g}}+R_{2}}}\right)V_{2}-{\frac {R_{\text{f}}}{R_{1}}}V_{1}.}$

أو، معبراً عنها كدالة لمدخل الوضع المشترك V _com ومدخل الفرق V _dif :

${\displaystyle V_{\text{com}}=(V_{1}+V_{2})/2;V_{\text{dif}}=V_{2}-V_{1},}$

جهد الخرج هو

${\displaystyle V_{\text{out}}{\frac {R_{1}}{R_{\text{f}}}}=V_{\text{com}}{\frac {R_{1}/R_{\text{f}}-R_{2}/R_{\text{g}}}{1+R_{2}/R_{\text{g}}}}+V_{\text{dif}}{\frac {1+(R_{2}/R_{\text{g}}+R_{1}/R_{\text{f}})/2}{1+R_{2}/R_{\text{g}}}}.}$

لكي تُنتج هذه الدائرة إشارة تتناسب مع فرق الجهد بين طرفي الإدخال، يجب أن يكون معامل الحد V _com (كسب الوضع المشترك) صفرًا، أو

${\displaystyle R_{1}/R_{\text{f}}=R_{2}/R_{\text{g}}.}$

مع وجود هذا القيد ^{[ ملاحظة 1 ]} ، تكون نسبة رفض الوضع المشترك لهذه الدائرة كبيرة جدًا، ويكون الخرج

${\displaystyle V_{\text{out}}={\frac {R_{\text{f}}}{R_{1}}}V_{\text{dif}}={\frac {R_{\text{f}}}{R_{1}}}\left(V_{2}-V_{1}\right),}$

حيث يمثل التعبير البسيط R _f / R ₁ كسب الحلقة المغلقة للمضخم التفاضلي.

الحالة الخاصة التي يكون فيها كسب الحلقة المغلقة مساوياً للوحدة هي حالة التابع التفاضلي، مع

${\displaystyle V_{\text{out}}=V_{2}-V_{1}.}$

المضخم العاكس هو حالة خاصة من المضخم التفاضلي، _حيث يكون المدخل غير العاكس V2 موصولًا بالأرض، ويُعرَّف المدخل العاكس V1 بأنه Vin _{المذكور} أعلاه. ويكون كسب الحلقة _{المغلقة} Rf / _Rin ، _{وبالتالي}

${\displaystyle V_{\text{out}}=-{\frac {R_{\text{f}}}{R_{\text{in}}}}V_{\text{in}}\!\,}$.

_{الدائرة المبسطة أعلاه} تشبه مكبر الصوت التفاضلي في حالة صغر قيمتي R2 _و Rg . مع ذلك، في هذه _الحالة ، ستكون الدائرة عرضة لانحراف تيار الانحياز عند المدخل بسبب عدم تطابق _قيمتي Rf و Rin .

لفهم معادلة الكسب أعلاه بشكل بديهي، احسب التيار في المقاومة R _في :

${\displaystyle i_{\text{in}}={\frac {V_{\text{in}}}{R_{\text{in}}}}}$

ثم تذكر أن هذا التيار نفسه يجب أن يمر عبر R _f ، لذلك (لأن V ₋ = V ₊ = 0):

${\displaystyle V_{\text{out}}=-i_{\text{in}}R_{\text{f}}=-V_{\text{in}}{\frac {R_{\text{f}}}{R_{\text{in}}}}}$

يمكن تشبيه ذلك ميكانيكيًا بميزان، حيث تمثل _العقدة V− (بين R _in و R _f ) نقطة ارتكاز عند جهد الأرض. يقع جهد V _in على مسافة R _in من نقطة الارتكاز، بينما يقع جهد V _out على مسافة R _f . عندما ينخفض ​​جهد V _in "تحت الأرض"، يرتفع جهد V _out بشكل متناسب لتحقيق توازن الميزان، والعكس صحيح . ^{[ 2 ]}

بما أن المدخل السالب لمكبر العمليات يعمل كأرضية افتراضية، فإن مقاومة الإدخال لهذه الدائرة تساوي R _في .

المضخم غير العاكس هو حالة خاصة من المضخم التفاضلي _، حيث يكون المدخل العاكس V1 موصولاً بالأرض، ويُعرَّف المدخل غير العاكس V2 بأنه V1 _{المذكور} أعلاه، مع R1 _≫ R2 _. بالرجوع إلى الدائرة المذكورة أعلاه _{مباشرةً} ،

${\displaystyle V_{\text{out}}=\left(1+{\frac {R_{\text{2}}}{R_{\text{1}}}}\right)V_{\text{in}}\!\,}$.

لفهم معادلة الكسب هذه بشكل بديهي، استخدم تقنية الأرض الافتراضية لحساب التيار في المقاوم R ₁ :

${\displaystyle i_{1}={\frac {V_{\text{in}}}{R_{1}}}\,,}$

ثم تذكر أن هذا التيار نفسه يجب أن يمر عبر R ₂ ، لذلك:

${\displaystyle V_{\text{out}}=V_{\text{in}}+i_{1}R_{2}=V_{\text{in}}\left(1+{\frac {R_{2}}{R_{1}}}\right)}$

بخلاف المضخم العاكس، لا يمكن أن يكون للمضخم غير العاكس كسب أقل من 1.

يمكن تشبيه ذلك ميكانيكيًا برافعة _من النوع الثاني ، حيث يمثل أحد طرفيها R1 نقطة ارتكاز عند جهد الأرض. يقع _{جهد الدخل} Vin على مسافة _R1 من نقطة الارتكاز، بينما يقع _{جهد الخرج} Vout على مسافة R2 أبعد منها. عندما يرتفع _{جهد الدخل} Vin "فوق الأرض"، _يرتفع جهد الخرج Vout بشكل متناسب مع الرافعة.

تكون مقاومة الدخل للمضخم غير العاكس المبسط عالية:

${\displaystyle Z_{\text{in}}=(1+A_{\text{OL}}B)Z_{\text{dif}}}$

حيث Z _{_dif} هي مقاومة دخل مكبر العمليات للإشارات التفاضلية، و A _{_OL} هو كسب الجهد في الحلقة المفتوحة لمكبر العمليات (والذي يتغير بتغير التردد)، و B هو عامل التغذية الراجعة (نسبة إشارة الخرج التي تعود إلى الدخل). ^{[ 3 ] [ 4 ]} في حالة مكبر العمليات المثالي، حيث تكون A _{_OL} و Z _{_dif} لانهائيتين، تكون مقاومة الدخل لانهائية أيضًا. مع ذلك، في هذه الحالة، ستكون الدائرة عرضة لانحراف تيار انحياز الدخل بسبب عدم تطابق المعاوقات التي تُشغّل مدخلي V_₊ و V _{_-} لمكبر العمليات.

وبالمثل، تعمل حلقة التغذية الراجعة على تقليل مقاومة الخرج:

${\displaystyle Z_{\text{out}}={\frac {Z_{\text{OL}}}{1+A_{\text{OL}}B}}}$

حيث Z _out هي مقاومة الخرج مع التغذية الراجعة، و Z _OL هي مقاومة الخرج في حالة الحلقة المفتوحة. ^{[ 4 ]}

يستخدم كمضخم عازل للتخلص من تأثيرات التحميل (على سبيل المثال، توصيل جهاز ذي مقاومة مصدر عالية بجهاز ذي مقاومة دخل منخفضة ).

${\displaystyle V_{\text{out}}=V_{\text{in}}\!}$

${\displaystyle Z_{\text{in}}=\infty }$(بشكل واقعي، مقاومة الإدخال التفاضلية لمضخم العمليات نفسه (من 1 ميجا أوم إلى 1 تيرا أوم)، مضروبة في كسب الحلقة المفتوحة لمضخم العمليات)

نظراً لقوة التغذية الراجعة (أي كسب الوحدة ) وبعض الخصائص غير المثالية لمضخمات العمليات الحقيقية، فإن نظام التغذية الراجعة هذا عرضة لهوامش استقرار ضعيفة . وبالتالي، قد يكون النظام غير مستقر عند توصيله بأحمال سعوية كافية. في هذه الحالات، يمكن استخدام شبكة تعويض التأخير (مثل توصيل الحمل بمتابع الجهد عبر مقاوم) لاستعادة الاستقرار. قد توفر ورقة بيانات الشركة المصنعة لمضخم العمليات إرشادات لاختيار المكونات في شبكات التعويض الخارجية. بدلاً من ذلك، يمكن اختيار مضخم عمليات آخر يتمتع بتعويض داخلي أكثر ملاءمة.

تتأثر معاوقة الإدخال والإخراج بحلقة التغذية الراجعة بنفس طريقة مكبر الصوت غير العاكس، مع B = 1. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

يُنتج مُضخّم الجمع القيمة السالبة لمجموع عدة جهود (موزونة):

${\displaystyle V_{\text{out}}=-R_{\text{f}}\left({\frac {V_{1}}{R_{1}}}+{\frac {V_{2}}{R_{2}}}+\cdots +{\frac {V_{n}}{R_{n}}}\right)}$

• متى${\displaystyle R_{1}=R_{2}=\cdots =R_{n}}$، و${\displaystyle R_{\text{f}}}$مستقل

${\displaystyle V_{\text{out}}=-{\frac {R_{\text{f}}}{R_{1}}}(V_{1}+V_{2}+\cdots +V_{n})\!}$

• متى${\displaystyle R_{1}=R_{2}=\cdots =R_{n}=R_{\text{f}}}$

${\displaystyle V_{\text{out}}=-(V_{1}+V_{2}+\cdots +V_{n})\!}$

• مقاومة دخل المدخل رقم n هي${\displaystyle Z_{n}=R_{n}}$(${\displaystyle V_{-}}$( أرضية افتراضية )

يجمع بين مقاومة دخل عالية جدًا ، ورفض عالٍ للنمط المشترك ، وانحراف منخفض للتيار المستمر ، وخصائص أخرى تُستخدم في إجراء قياسات دقيقة للغاية ومنخفضة الضوضاء.

• يتم ذلك عن طريق إضافة عازل غير عاكس إلى كل مدخل من مضخم التفاضل لزيادة مقاومة الإدخال.

يُنتج موجة جيبية ذات تشويه منخفض للغاية . يستخدم تعويض درجة الحرارة السالبة على شكل مصباح كهربائي أو ثنائي باعث للضوء.

يُستخدم المُكامل في الغالب في الحواسيب التناظرية ، ومحولات الإشارة التناظرية إلى الرقمية، ودوائر تشكيل الموجات. ومثال بسيط عليه:

بافتراض عناصر مثالية، فإنها تُكامل إشارة الإدخال (مضروبة في${\displaystyle -{\tfrac {1}{RC}}}$) على مدى فترة زمنية من t ₀ إلى t ₁ ، مما ينتج عنه جهد خرج عند الزمن t = t ₁ مقداره:

${\displaystyle V_{\text{out}}(t_{1})=V_{\text{out}}(t_{0})-{\frac {1}{RC}}\int _{t_{0}}^{t_{1}}V_{\text{in}}(t)\,dt,}$

حيث V _out ( t ₀ ) هو الجهد الابتدائي للمكثف عند الزمن t = t _0. بعبارة أخرى، يتغير جهد خرج الدائرة خلال الفترة الزمنية بمقدار يتناسب مع التكامل الزمني لجهد الدخل:

${\displaystyle -{\frac {1}{RC}}\int _{t_{0}}^{t_{1}}V_{\text{in}}(t)\,dt.}$

يمكن اعتبار هذه الدائرة بمثابة مرشح إلكتروني نشط منخفض التمرير بقطب واحد عند التيار المستمر (أي، حيث${\displaystyle \omega =0}$).

تُحدّ من جدوى هذا الجهاز مشكلةٌ جوهرية: فما لم يتم تفريغ المكثف دوريًا، سينحرف جهد الخرج في نهاية المطاف خارج نطاق تشغيل مكبر العمليات. وقد يعود ذلك إلى أيٍّ من الأسباب التالية:

• وجود مكون تيار مستمر غير صفري في جهد الدخل V _in ،
• تيار انحياز دخل مكبر العمليات غير الصفري،
• جهد إزاحة دخل مكبر العمليات غير الصفري. ^{[ 6 ]}

يمكن للدائرة التالية، الأكثر تعقيدًا بعض الشيء، أن تخفف من حدة المشكلتين الأخيرتين، وفي بعض الحالات، من حدة المشكلة الأولى أيضًا، ولكن نطاق تكاملها محدود:

هنا، توفر مقاومة التغذية الراجعة R _f مسارًا لتفريغ المكثف C _f . تعمل المقاومة المتسلسلة R _n عند المدخل غير العاكس على تخفيف تيار الانحياز المدخل ومشاكل الوضع المشترك، بشرط أن يتم ضبطها على المقاومة المتوازية لـ R _i || R _f :

${\displaystyle R_{\text{n}}=R_{\text{i}}||R_{\text{f}}={\frac {1}{{\frac {1}{R_{\text{i}}}}+{\frac {1}{R_{\text{f}}}}}}\,.}$

مُكامل مكبر العمليات § توضح  الدائرة العملية أن انحراف الخرج يضيف جهد خطأ تيار مستمر صغير ومحدود:

${\displaystyle V_{\text{error}}=\left({\frac {R_{\text{f}}}{R_{\text{i}}}}+1\right)\left(V_{\text{OS}}+I_{\text{B-}}\left(R_{\text{f}}\parallel R_{\text{i}}\right)\right).}$

لأن الدائرة عبارة عن مرشح تمرير منخفض من الدرجة الأولى ذو استجابة مسطحة حتى تردد القطع الخاص به${\displaystyle {\tfrac {1}{2\pi C_{f}R_{f}}}}$، فهو يعمل فقط كمكامل للترددات الأعلى بكثير من ذلك الحد الأدنى.

بافتراض عناصر مثالية، تقوم هذه الدائرة بتفاضل الإشارة (مضروبة في${\displaystyle -RC}$) متأخر , بعد فوات الوقت:

${\displaystyle V_{\text{out}}=-RC{\frac {dV_{\text{in}}}{dt}},}$

أين${\displaystyle V_{\text{in}}}$و${\displaystyle V_{\text{out}}}$هي دوال للزمن.

دالة التحويل للمفاضل العاكس لها صفر واحد عند نقطة الأصل (أي، حيث التردد الزاوي)${\displaystyle \omega =0}$قد تؤدي خصائص الترددات العالية لمضخم التفاضل إلى مشاكل في الاستقرار عند استخدام الدائرة في حلقة مؤازرة تناظرية (مثل وحدة تحكم PID ذات كسب تفاضلي كبير). على وجه الخصوص، كما يُظهر تحليل مسار الجذور ، فإن زيادة كسب التغذية الراجعة ستدفع قطب الحلقة المغلقة نحو الاستقرار الهامشي عند الصفر المستمر الناتج عن المضخم التفاضلي.

تحاكي هذه الدائرة ملفًا حثيًا (أي أنها توفر الحث دون استخدام ملف حثي قد يكون مكلفًا). وتستغل الدائرة حقيقة أن التيار المار عبر المكثف يتصرف مع مرور الوقت كجهد عبر ملف حثي. المكثف المستخدم في هذه الدائرة أصغر حجمًا من الملف الحثي الذي تحاكيه، وسعته أقل تأثرًا بالتغيرات البيئية. من التطبيقات التي قد تتفوق فيها هذه الدائرة على الملف الحثي الحقيقي، محاكاة الحث المتغير أو محاكاة الحث الكبير جدًا.

تُعد هذه الدائرة ذات فائدة محدودة في التطبيقات التي تعتمد على خاصية القوة الدافعة الكهربائية العكسية للمحث، حيث سيقتصر هذا التأثير في دائرة المولد على مصادر الجهد لمكبر العمليات.

يُنشئ مقاومة ذات قيمة سالبة لأي مولد إشارة.

في هذه الحالة، تُعطى النسبة بين جهد الدخل وتيار الدخل (وبالتالي مقاومة الدخل) بالعلاقة التالية:

${\displaystyle R_{\text{in}}=-R_{3}{\frac {R_{1}}{R_{2}}}.}$

بشكل عام، المكونات${\displaystyle R_{1}}$،${\displaystyle R_{2}}$، و${\displaystyle R_{3}}$لا يشترط أن تكون مقاومات؛ يمكن أن تكون أي مكون يمكن وصفه بمقاومة .

يُعدّ انخفاض الجهد V_{_F} عبر الصمام الثنائي المنحاز أمامياً في دائرة المقوم السلبي غير مرغوب فيه. في هذا الإصدار النشط، تُحل المشكلة بتوصيل الصمام الثنائي في حلقة التغذية الراجعة السالبة. يقارن مكبر العمليات جهد الخرج عبر الحمل بجهد الدخل، ويزيد جهد خرجه بقيمة V_{_F} . ونتيجةً لذلك، يُعوَّض انخفاض الجهد V_{_F}، وتتصرف الدائرة تقريباً كصمام ثنائي مثالي ( فائق ) حيث V_{_F} = 0 فولت. 

تعاني الدائرة من قيود على السرعة عند الترددات العالية بسبب التغذية الراجعة السلبية البطيئة وبسبب معدل التغير المنخفض للعديد من مكبرات العمليات غير المثالية.

تُعطي معادلة شوكلي للثنائي العلاقة بين التيار والجهد لثنائي أشباه الموصلات المثالي :

${\displaystyle I_{\text{D}}=I_{\text{S}}\left(e^{\frac {V_{\text{D}}}{V_{\text{T}}}}-1\right),}$

أين${\displaystyle I_{\text{S}}}$هو تيار التشبع ،${\displaystyle V_{\text{D}}}$يمثل الجهد الأمامي عبر الصمام الثنائي، و${\displaystyle V_{\text{T}}}$هو الجهد الحراري (حوالي 26  ملي فولت عند درجة حرارة الغرفة). عندما${\displaystyle V_{\text{D}}\gg V_{\text{T}},}$يتناسب تيار الثنائي تقريبًا مع دالة أسية :

${\displaystyle I_{\text{D}}\simeq I_{\text{S}}e^{\frac {V_{\text{D}}}{V_{\text{T}}}}.}$

يكون المدخل العاكس لمكبر العمليات موصولاً بالأرض فعلياً، ومن الناحية المثالية لا يسحب أي تيار. وبالتالي، سيكون جهد الخرج كالتالي:

${\displaystyle V_{\text{out}}=-RI_{\text{D}}.}$

جهد الخرج${\displaystyle V_{\text{out}}}$وبالتالي، فهي تقريبًا دالة أسية لجهد الدخل${\displaystyle V_{\text{in}}}$:

${\displaystyle V_{\text{out}}\simeq -RI_{\text{S}}e^{\frac {V_{\text{in}}}{V_{\text{T}}}}\,.}$

لا يأخذ هذا التطبيق في الاعتبار استقرار درجة الحرارة والتأثيرات غير المثالية الأخرى.

بما أن اللوغاريتم هو الدالة العكسية للأس، يمكن إعادة ترتيب دائرة الخرج الأسية الموضحة أعلاه عن طريق تبديل الصمام الثنائي في مسار التغذية الراجعة لمكبر العمليات لتشكيل مكبر لوغاريتمي :

بما أن المدخل العاكس لمكبر العمليات مؤرض فعلياً ولا يسحب تياراً في الوضع المثالي،${\displaystyle V_{\text{out}}{=}V_{\text{D}}}$والتيار المتدفق من المصدر عبر المقاوم والدايود هو:

${\displaystyle {\frac {V_{\text{in}}}{R}}=I_{\text{R}}=I_{\text{D}},}$

أين${\displaystyle I_{\text{D}}}$يمثل التيار المار عبر الصمام الثنائي، والذي كما هو موضح سابقًا، يساوي تقريبًا:

${\displaystyle I_{\text{D}}\simeq I_{\text{S}}e^{\frac {V_{\text{D}}}{V_{\text{T}}}}.}$

حل لـ${\displaystyle V_{\text{out}}}$يعطي علاقة لوغاريتمية تقريبية بين جهد الإدخال${\displaystyle V_{\text{in}}}$وجهد الخرج${\displaystyle V_{\text{out}}}$:

${\displaystyle V_{\text{out}}\simeq -V_{\text{T}}\ln \left({\frac {V_{\text{in}}}{I_{\text{S}}R}}\right)\,.}$

لا يأخذ هذا التطبيق في الاعتبار استقرار درجة الحرارة والتأثيرات غير المثالية الأخرى.

يمكن للدوال الخطية المجزأة تقريب الدوال غير الخطية كسلسلة من القطع المستقيمة المتصلة . تستخدم دوائر ضغط الكسب (مثل دالة الجيب أو الجذر التربيعي ) الثنائيات أو الترانزستورات للتبديل بين القطع المستقيمة ذات الميول المحددة بواسطة شبكات مقسم الجهد المقاوم . يمكن بناء دوائر التوسعة باستخدام دائرة ضغط كحلقة تغذية راجعة لمضخم العمليات. ^{[ 7 ]}

ضغط معوض حرارياً

يُظهر المخطط الموضح لـ "دالة ضغط ثلاثية الأجزاء مُعوضة حراريًا" ^{[ 8 ] [ 9 ]} دالة نقل ضغط كسب حيث يُقلل كل جزء خطي لاحق من انحدار دالة النقل. بالنسبة للإشارات الصغيرة، يُنتج الترانزستوران Q2 وQ3 تيار قاعدة ضئيلًا جدًا، وبالتالي يتحدد كسب الدائرة فقط بمقاومة التغذية الراجعة R2 مقسومة على مقاومة الدخل R1. بمجرد أن يتجاوز جهد الخرج حوالي 2  فولت (يعتمد الجهد الدقيق على R3 وR4 ومصدر  الجهد -15 فولت)، فإن Q3 يصل إلى حالة التشبع، وبالتالي تتحدد مقاومة التغذية الراجعة للدائرة بواسطة R4 بالتوازي مع R2، مما يُقلل الكسب. مع زيادة جهد الخرج، يصل Q2 إلى حالة التشبع، وبالتالي ينخفض ​​كسب الدائرة مرة أخرى بإضافة R6 إلى مقاومة التغذية الراجعة المتوازية. يُلغي ترانزستورا التعويض الحراري Q4 وQ1 انخفاض جهد القاعدة-الباعث الأمامي لوصلة p-n المعتمد على درجة الحرارة لـ Q3 وQ2. يمكن إضافة أجزاء خطية إضافية باستخدام نسخ إضافية من سلاسل المقاوم-الترانزستور-المقاوم (مثل السلسلة R5، Q2، R6 أو السلسلة R3، Q3، R4 ولكن بقيم مختلفة) بطريقة مماثلة لزيادة ضغط الإشارة الداخلة. تعمل وظيفة الضغط في هذه الدائرة فقط مع الإشارات الداخلة السالبة. يُجبر الصمام الثنائي D1 الخرج على الصفر عند تطبيق إشارة داخلة موجبة.