نماد الکترونیکی پوچنده (نسخه متعادل)
 نماد الکترونیکی پوچنده (نسخه نامتعادل)
**پوچنده** یک شبکه دوقطبی نظری است که از یک پوچ‌گر در ورودی و یک هیچگر در خروجی تشکیل شده‌است. پوچنده‌ها نشان دهنده یک تقویت‌کننده ایده‌آل هستند که دارای بهره جریان، ولتاژ، هدایت‌انتقالی و مقاومت‌انتقالی نامحدود هستند. پارامترهای انتقال آن همگی صفر هستند، یعنی رفتار ورودی-خروجی آن با این معادله ماتریس خلاصه می‌شود

{\displaystyle {\begin{pmatrix}v\_{1}\\i\_{1}\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}0&0\\0&0\end{pmatrix}}{\begin{pmatrix}v\_{2}\\i\_{2}\end{pmatrix}}}
در مدارهای با بازخورد-منفی، مدار پیرامون‌ساز پوچنده خروجی پوچنده را به گونه ای تعیین می‌کند که ورودی پوچنده را به صفر برساند.

افزودن یک پوچنده در یک طرح‌واره مداری، محدودیت‌های ریاضی را بر نحوه رفتار آن مدار تحمیل می‌کند و خود مدار را مجبور می‌کند تا هر ترتیبی را که برای برآورده کردن شرایط لازم است اتخاذ کند. به عنوان مثال، یک تقویت‌کننده عملیاتی ایده‌آل را می‌توان با استفاده از یک پوچنده مدل‌سازی کرد، و تحلیل آشکار مدار بازخورد با استفاده از یک آپ‌اَمپ ایده‌آل از شرایط ریاضی تحمیل‌شده توسط پوچنده برای تحلیل مدار پیرامون‌ساز آپ‌اَمپ استفاده می‌کند.

مثال: سینک جریان کنترل‌شده با ولتاژ
-----------------------------------

 شکل ۱: سینک جریان بر اساس تقویت‌کننده عملیاتی. از آنجایی که آپ‌اَمپ به صورت پوچنده مدل‌شده‌است، متغیرهای ورودی آن بدون‌توجه به مقادیر متغیرهای خروجی آن صفر هستند.
شکل ۱ یک سینک جریان کنترل‌شده با ولتاژ را نشان می‌دهد. سینک برای کشیدن همان جریان *i*‌OUT بدون توجه به ولتاژ اعمال شده *V*‌CC در خروجی در نظر گرفته‌شده‌است. مقدار جریان کشیده‌شده باید توسط ولتاژ ورودی *v*IN تنظیم شود. در اینجا سینک باید با ایدئالیده‌سازی آپ-امپ به‌عنوان یک پوچنده تحلیل شود.

با استفاده از ویژگی‌های بخش پوچنده ورودی پوچ‌گر، ولتاژ ورودی در پایانه‌های ورودی آپ‌اَمپ صفر است. در نتیجه، ولتاژ برروی مقاومت مرجع *R*‌R ولتاژ اعمال‌شده *v*‌IN است که جریان را در *R*‌R به سادگی *v*‌IN/*R*‌R می‌کند. مجدداً با استفاده از خواص پوچگر، جریان ورودی به پوچنده صفر است. درنتیجه، قانون جریان کریشهف در امیتر جریان امیتر *v*IN/*R*R را ارائه می‌دهد. با استفاده از ویژگی‌های بخش خروجی هیچگر از پوچنده، پوچنده هر جریانی را که از آن خواسته می‌شود، بدون توجه به ولتاژ خروجی آن، فراهم می‌کند. در این مورد، جریان بیس ترانزیستور *i*B را فراهم می‌کند؛ بنابراین، قانون جریان کریشهف اعمال‌شده برای ترانزیستور به عنوان کل جریان خروجی کشیده‌شده از طریق مقاومت *R*‌C به‌صورت:


i

OUT

=

v

IN

R

R

−

i

B

{\displaystyle i\_{\text{OUT}}={\frac {v\_{\text{IN}}}{R\_{\text{R}}}}-i\_{\text{B}}}

{\displaystyle i_{\text{OUT}}={\frac {v_{\text{IN}}}{R_{\text{R}}}}-i_{\text{B}}}
که اینجا جریان بیس ترانزیستور دوقطبی *i*B معمولاً ناچیز است به شرط اینکه ترانزیستور در حالت فعال باقی بماند؛ یعنی بر اساس ایدئالیده‌سازی یک پوچنده، جریان خروجی توسط ولتاژ ورودی اعمال‌شدهٔ-کاربر *v*IN و انتخاب طراح برای مقاومت مرجع *R*‌R کنترل می‌شود.

هدف ترانزیستور در مدار کاهش بخشی از جریان در *RR* است که توسط آپ-اَمپ تأمین می‌شود. بدون ترانزیستور، جریان عبوری از *R*‌C خواهد بود {\textstyle i\_{OUT}=(V\_{CC}-V\_{IN})/R\_{C}} که با هدف طراحی استقلال *i*OUT از *V*CC تداخل دارد. یکی دیگر از مزیت‌های عملی ترانزیستور این است که آپ-امپ باید فقط جریان بیس کوچک ترانزیستور را ارائه دهد، که بعید است که بر قابلیت تحویل جریان آپ-امپ فشاری وارد کند. البته فقط آپ-امپ‌های واقعی جریان-محدود هستند نه پوچنده‌ها.

منابع
-----

1. ↑  The name "nullor" was introduced in Carlin. H. J. "Singular network elements", Tech. Doc. Rept. RADC-TDR-63-511, Polytechnic Inst. of Brooklyn, Jan.1964; later published in the March 1964 issue of the IEEE Transactions on Circuit Theory, Volume 11, Issue 1, pp.67-72 .
2. ↑  Verhoeven C. J. M.; van Staveren A.; Monna G. L. E.; Kouwenhoven M. H. L.; Yildiz E. (2003). *Structured electronic design: negative feedback amplifiers*. Boston/Dordrecht/London: Kluwer Academic. pp. 32–34. ISBN 1-4020-7590-1.
3. ↑  Richard R. Spencer, Ghausi M. S. (2003). *Introduction to electronic circuit design*. Upper Saddle River NJ: Prentice Hall/Pearson Education. pp. 226–227. ISBN 0-201-36183-3.