Skip to main content

Non-Inverting Tersine Çevirmeyen Opamp Nedir ?

NON-INVERTING OPAMP NEDİR ?

Non-inverting yani tersine çevirmeyen opamp nedir ? Non-inverting opamp nerelerde ve nasıl kullanılır ? Non-inverting opamp yapısı nasıldır ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Non-Inverting Opamp Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

NON-INVERTING OPAMP

Bu konfigürasyonda, giriş gerilimi sinyali (VIN) doğrudan ters çevirmeyen (+) giriş terminaline uygulanır, bu da yükselticinin çıkış kazancının, “Ters Çevirici Amplifikatör” devresinin aksine değerinde “Pozitif” olacağı anlamına gelir.

Çıktı kazancı değeri negatif olanı son derste gördük.Bunun sonucu, çıkış sinyalinin giriş sinyaliyle “faz-içi” olmasıdır.

Ters çevirmeyen opamp geri besleme kontrolü, çıkış gerilimi sinyalinin küçük bir kısmının, ters çevrilmiş (-) giriş terminaline bir Rƒ – R2 gerilim bölücü ağı üzerinden tekrar uygulanarak ve negatif geri besleme üreterek elde edilir.

Bu kapalı devre konfigürasyonu, çok iyi kararlılığa sahip, ters bir amplifikatör devresi, çok yüksek bir giriş empedansı, Rin yaklaşan sonsuzluğa, pozitif giriş terminaline hiçbir akım akmadığından, (ideal koşullar) ve düşük çıkış empedansı, Rout resimde gösterildiği gibi üretir.

Ters Çevirmeyen Opamp Yapılandırması

Önceki Ters Opamp dersinde, ideal bir opamp için amplifikatörün “Giriş terminaline hiçbir akım geçmiyor” ve “V1’in her zaman V2’ye eşit olduğunu” söyledik.

Bunun nedeni giriş ve geri besleme sinyalinin (V1) birleşme noktasının aynı potansiyelde olmasıdır.

Non-inverting opamp nedir

Başka bir deyişle, birleşme bir “sanal dünya” toplama noktasıdır.Bu sanal toprak düğümü nedeniyle, dirençler, R R2 ve R2, ters çevrilmemiş amplifikatör boyunca basit bir potansiyel bölücü ağ oluşturur; bu durumda, devrenin voltaj kazancı, resimde gösterildiği gibi R2 ve Rƒ oranları ile belirlenir.

Eşdeğer Potansiyel Bölücü Ağı

Daha sonra potansiyel bir bölücü ağın çıkış gerilimini hesaplamak için formülü kullanarak, Çevirici Olmayan Amplifikatörün kapalı devre voltaj kazancını (Av) aşağıdaki gibi hesaplayabiliriz:

V1  = (R2/(R2+Rf))xVout

İdeal toplama noktası -> V1 = Vin

Voltaj kazancı Av = Vout/Vin

Buradan , Av = Vout/Vin = (R2+Rf)/R2

Ardından, tersine dönmeyen bir opampın kapalı devre voltaj kazancı şöyle verilecektir:

Ardından -> A(v) = 1 + Rf/R2

Yukarıdaki denklemden görebiliyoruz ki, tersine dönmeyen bir yükselticinin genel kapalı döngü kazancı her zaman daha büyük olacak ama asla birden (birliğin) düşük olmayacaktır ve bu oran doğada pozitif R2 ve Rƒ değerlerinin oranı ile belirlenir.

Geri besleme direncinin Rf  değeri sıfır ise, yükselticinin kazancı tam olarak bir (eşitlik) olacaktır. Direnç R2 sıfırsa, kazanç sonsuzluğa yaklaşacaktır, ancak pratikte işlemsel yükselteçlerin açık döngü diferansiyel kazancı (AO) ile sınırlı olacaktır.

Giriş işlemlerini gösterildiği gibi değiştirerek, ters bir işlemsel yükselteç konfigürasyonunu, ters çevirici bir amplifikatör konfigürasyonuna kolayca dönüştürebiliriz.

Gerilim İzleyici (Birlik Kazanç Tamponu)

Geri besleme direncini, Rƒ sıfıra, (Rƒ = 0) ve R2 direncini sonsuza, (R2 = ∞) eşit yaparsak, o zaman devrenin tüm çıkış gerilimi olacağı gibi ters çevirme terminalinde mevcut (negatif geri besleme) sabit bir “1” kazancı olur.

Bu daha sonra bir Gerilim İzleyici olarak adlandırılan ya da “birlik kazanç tamponu” olarak da adlandırılan, ters çevirici olmayan bir yükseltici devresinin özel bir türünü üretecektir.

Giriş sinyali doğrudan amplifikatörün ters çevirmeyen girişine bağlandığından, çıkış sinyali ters çevrilmez, bunun sonucunda çıkış voltajı giriş voltajına eşit olur, Vout = Vin.

Bu durumda, gerilim takip devresini, izolasyon özellikleri nedeniyle Birlik Kazanç Tampon devresi olarak ideal kılar.

Birlik kazanç voltajı izleyicisinin avantajı, empedans eşleşmesi veya devre izolasyonu sinyal voltajını koruduğu için amplifikasyondan daha önemli olduğunda kullanılabilir.

Gerilim izleyici devresinin giriş empedansı çok yüksektir, tipik olarak 1MΩ’un üzerindedir, çünkü işlemsel yükselteçlerin giriş direnci kazanım sürelerine eşittir (Rin x Ao).

Ayrıca, ideal bir op-amp koşulu olduğu varsayıldığı için çıkış empedansı çok düşüktür.

Bu ters çevrilmemiş devre konfigürasyonunda, giriş empedansı Rin sonsuz olur ve geri besleme empedansı Rƒ sıfıra düşer.

Çıktı doğrudan negatif ters çevirme girişine bağlanır, böylece geri bildirim% 100’dür ve Vin tam olarak Vout’a eşittir, ona 1 veya birlik olarak sabit bir kazanç sağlar.

Giriş gerilimi Vin, ters çevirmeyen girişe uygulandığından, yükselticinin kazancı şöyle verilir:

Vout = A(Vin)

(Vin = V+) ve (Vout = V-)          

Bu sebeple , Av = Vout/Vin = +1

Tersine dönmeyen giriş terminaline hiçbir akım geçmediğinden ve giriş empedansı sonsuzdur (ideal op-amp) ve ayrıca geri besleme döngüsünden hiçbir akım geçmez, böylece devrenin karakteristiklerini etkilemeden geri besleme döngüsüne herhangi bir direnç değeri yerleştirilebilir.

Üzerine hiçbir voltaj dağılmadığından, sıfır akım, sıfır voltaj düşmesi, sıfır güç kaybı olur.

Giriş akımı sıfır giriş gücü veren ve sıfır olduğundan, voltaj takipçisi büyük bir güç kazanımı sağlayabilir.

Bununla birlikte, çoğu gerçek birlik kazanç tampon devrelerinde, herhangi bir ofset giriş kaçak akımını azaltmak için ve ayrıca işlemsel yükselteç bir akım geri besleme tipindeyse, düşük bir değere (tipik olarak 1kΩ) direnç gerekir.

Gerilim takipçisi ya da birlik kazanç tamponu, elektroniklerde birbirlerinden izole devrelere yaygın olarak kullanılan, özellikle bir filtreyi ayırmak için Yüksek dereceli durum değişkeni veya Sallen-Key tipi aktif filtrelerde kullanılan özel ve çok kullanışlı bir ters çevirici olmayan amplifikatör devresidir.

Tipik dijital tampon IC’ler mevcut olan 74LS125 Quad 3 durumlu tampon veya daha yaygın olan 74LS244 Sekizli tampondur.

Son bir düşünce, bir voltaj izleyici devresinin kapalı devre voltaj kazancı 1’dir.

Bir opampın geri besleme olmadan açık döngü voltaj kazancı ‘Sonsuzdur’.Daha sonra geri besleme bileşenlerini dikkatlice seçerek, tersine çevirmeyen bir işlemsel yükselticinin ürettiği kazanç miktarını herhangi bir yerden sonsuza kadar kontrol edebiliriz.

Şimdiye kadar sadece bir giriş sinyaline sahip olan bir ters çevirici ve ters çevirmeyen yükseltici devresini analiz ettik, Vin.

İşlemsel Yükselteçler ile ilgili bir sonraki derste, yükselticiye daha fazla giriş bağlayarak, çıkış geriliminin, Vout’un etkisini inceleyeceğiz.

Bu, daha sonra, girişlerinde mevcut olan voltajları “eklemek” için kullanılabilen bir Toplama Amplifikatörü adı verilen başka bir tür operasyonel amplifikatör devresi üretir.

NON-INVERTING OPAMP NEDİR SONUÇ :

Bugün Non-Inverting opamp nedir adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Umuyorum faydalı birtakım bilgiler edinmişsinizdir.

İyi Çalışmalar

Inverting – Eviren Opamp Nedir ? | Opamp Dersleri

INVERTING OPAMP NEDİR ?

Inverting , eviren opamp nedir ? Inverting opamplar nerelerde ve nasıl kullanılırlar ? Inverting opamp nasıl çalışır ve devresi nasıldır ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Inverting Opamp Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

INVERTING OPAMP

Son derste, opamp’ın Açık Döngü Kazancının (Avo) 1.000.000 (120dB) veya daha fazlaya kadar yüksek olabileceğini gördük.

Bununla birlikte, bu çok yüksek kazanç, amplifikatörün giriş sinyallerinin en küçüğü olarak hem kararsız hem de kontrol etmesini zorlaştırdığı için bizim için gerçekte bir faydası yoktur, sadece birkaç mikrovolt, (mV) doygun ve çıkıştaki kontrolün tamamen kaybedildiği voltaj besleme hatlarından birine veya diğerine doğru çıkış voltajının çıkmasına neden olmak için yeterli olacaktır.

Opamp’ın açık döngü DC kazancı aşırı derecede yüksek olduğu için, genel kazancı azaltmak ve kontrol etmek için, çıkış terminalinden ters çevirici giriş terminaline amplifikatör boyunca uygun bir direnç bağlayarak yükselticinin bu yüksek kazancın bir kısmını yok edebiliriz.

Bu daha sonra Olumsuz Geribildirim olarak bilinen etkiyi yaratır ve böylece çok kararlı bir opamp tabanlı sistem üretir.

Negatif Geri Besleme, çıkış sinyalinin bir kısmını girişe geri besleme işlemidir, ancak geri beslemeyi negatif yapmak için, harici bir cihaz kullanarak opamp’ın negatif veya “ters çevirici” terminaline geri beslemeliyiz.

Geribesleme Direnci Rf olarak adlandırılır.Çıkış ve ters giriş terminali arasındaki bu geri besleme bağlantısı, diferansiyel giriş gerilimini sıfıra doğru zorlar.

Bu etki, yükselticiye kapalı döngü devresi üretir, bu durumda yükselticinin kazancına, Kapalı devre kazancı adı verilir.

Daha sonra, kapalı devre bir ters çevirici yükseltici, yükselticinin genel kazancını doğru bir şekilde kontrol etmek için negatif geri besleme kullanır, ancak yükselticilerin kazancının azaltılmasında bir çaba gerektirmektedir.

Bu negatif geri besleme, ters çevirme giriş terminalinin üzerinde, gerçek giriş geriliminden farklı bir sinyale sahip olduğundan, giriş geriliminin toplamı artı bir toplama noktasının etiketini veya terimini veren negatif geri besleme gerilimini alacaktır.

Bu nedenle, gerçek bir giriş sinyalini, Giriş Dirençli, Rin kullanarak çevirici girişten ayırmamız gerekir.

Pozitif ters çevirmeyen girişi kullanmadığımız için,resim üzerinde de gösterildiği gibi ortak bir toprak veya sıfır gerilim terminaline bağlanır, ancak bu kapalı döngü geri besleme devresinin etkisi, ters çevirme girişindeki gerilim potansiyeline eşit olan değerle sonuçlanır.

Sanal Toprak toplama noktası üreten ters çevirmeyen girdi, topraklanmış referans girişi ile aynı potansiyelde olacaktır.

Başka bir deyişle, opamp bir “diferansiyel amplifikatör” haline gelir.

Opamp’ın Konfigürasyonunun Ters Çevirilmesi

Ters Çevirici Amplifikatör devresinde, işlemsel yükselteç kapalı bir döngü işlemi üretmek için geri bildirim bağlanır.

Opamplar ile uğraşırken, yükselen yükselticiler hakkında hatırlanması gereken iki önemli kural vardır, bunlar:

“Giriş terminalinden hiçbir akım geçmez” ve “V1 her zaman V2’ye eşittir”.

Bununla birlikte, gerçek dünyada opamp devreleri adına bu kuralların her ikisi de biraz bozulur.

Bunun nedeni, giriş ve geri besleme sinyalinin (X) birleşiminin, sıfır volt veya topraktaki pozitif (+) giriş ile aynı potansiyelde olması, ardından bir “reelden uzak sanal bir ortamın” olmasıdır.

Bu sanal düğümden dolayı, amplifikatörün giriş direnci, giriş direncinin değerine eşittir.

Rin ve çevirici amplifikatörün kapalı döngü kazancı, iki harici direncin oranı ile ayarlanabilir.

İki önemli kuraldan yukarıda bahsetmiştik ;

Giriş Terminallerine Akım Akmıyor

Diferansiyel Giriş Voltajı, Sıfırdır, V1 = V2 = 0 (Sanal Toprak)

Sonra bu iki kuralı kullanarak, ilk prensipleri kullanarak bir ters yükselticinin kapalı döngü kazancını hesaplamak için denklemi türetebiliriz.

Akım (i) resimde gösterildiği gibi direnç ağı boyunca akar.

i = (Vin – Vout)/(Rin+Rf)

Buradan i = (Vin-V2)/Rin = (V2-Vout)/Rf

i = (Vin/Rin)-(V2/Rin) = (V2/Rf)/(Vout/Rf)

Bu sebeple (Vin/Rin) = V2 x [(1/Rin)(1/Rf)]-(Vout/Rf)

Ve buradan , i = (Vin-0)/Rin = (0-Vout)/Rf  , (Rf/Rin) = (0-Vout)/(Vin-0)

Kapalı Çevrim Kazancı(Av) şu şekilde verilir => (Vout/Vin) =  (Rf/Rin)

Daha sonra, bir Yükseltici Amplifikatörün Kapalı Çevrim Gerilim Kazanımı şu şekilde verilmiştir.

Kazanç (Av) = Vout/Vin = – (Rf/Rin)

Vout ise şu şekilde verilebilir:

Vout = -(Rf/Rin)xVin

Denklemdeki negatif işaret, çıkış sinyalinin faz dışında 180 ° olduğu için girişe göre tersine çevrildiğini gösterir.

Bu, geri beslemenin değerinde negatif olmasından kaynaklanmaktadır.

Çıkış voltajı Vout denklemi ayrıca devrenin Vout = Vin x Gain(kazanç) olarak sabit bir amplifikatör kazancı için doğada lineer olduğunu da gösterir.

Bu özellik, daha küçük bir sensör sinyalini çok daha büyük bir voltaja dönüştürmek için çok yararlı olabilir.

Bir ters çevirici yükselticinin bir başka kullanışlı olan uygulaması, bir “geçirgenlik yükselticisi” devresidir.

Aynı zamanda “transpedans amplifikatörü” olarak da bilinen bir Transresistance Amplifikatörü, temel olarak bir akım-voltaj dönüştürücüdür (Akım “giriş” ve Gerilim “çıkış”).

Düşük güçlü uygulamalarda, bir foto diyot veya foto detecting cihazı vb. tarafından üretilen çok küçük bir akımı, gösterildiği gibi giriş akımıyla orantılı olan kullanılabilir bir çıkış voltajına dönüştürmek için kullanılabilirler.

eviren opamp , inverting opamp

Transresistance Amplifikatör Devresi

Resim üzerindeki basit ışıkla çalışan devre, foto diyot tarafından üretilen bir akımı bir voltaja dönüştürür.

Geri besleme direnci Rƒ, ters çevirme girişindeki çalışma voltajı noktasını ayarlar ve çıkış miktarını kontrol eder.

Çıkış gerilimi Vout = Is x Rƒ olarak verilir. Bu nedenle çıkış gerilimi, foto diyot tarafından üretilen giriş akımı miktarıyla orantılıdır.

Opamp Örnek 1 ->Tersine Çevrilme

Resimdeki ters çevirici amplifikatör devresinin kapalı döngü kazancını bulun.

Kazanç(Av) = Vout/Vin = – (Rf/Rin)

Devre kazancı için önceden bulunan formülü kullanma

Şimdi devredeki dirençlerin değerlerini aşağıdaki gibi değiştirebiliriz,

Rin = 10kΩ ve Rƒ = 100kΩ

ve devrenin kazancı şu şekilde hesaplanır: -(Rƒ/Rin) = 100k/ 10k = -10

Bu nedenle, yukarıdaki ters çevirici amplifikatör devresinin kapalı döngü kazancı -10 veya 20dB (20log (10)) olarak verilmiştir.

Op-amp Örnek 2 -> Tersine Çevrilme

Orijinal devrenin kazancı 40’a (32dB) yükseltilecek, istenen dirençlerin yeni değerlerini bulun.

Giriş direncinin 10KΩ aynı değerde kalacağını varsayalım, daha sonra kapalı devre voltaj kazancı formülünü yeniden düzenleyerek, geri besleme direnci R for için gerekli olan yeni değeri bulabiliriz.

Kazanç = Rƒ / Rin

Bu nedenle, Rƒ = Kazanç x Rin -> R = 40 x 10.000 -> Rƒ = 400,000 veya 400KΩ

Devrenin 40 kazanması için gereken dirençlerin yeni değerleri şöyle olacaktır:

 Rin = 10KΩ ve Rƒ = 400KΩ

Formül ayrıca, aynı Rƒ değerini koruyarak yeni bir Rin değeri verecek şekilde yeniden düzenlenebilir.

Operasyonel bir amplifikatör için Çevirici Amplifikatör konfigürasyonu hakkında not edilmesi gereken son bir nokta, eğer iki direnç eşit değerde ise, Rin = Rf ise, amplifikatörün kazancı -1 olarak Vout = -Vin olarak çıkışında giriş voltajının tamamlayıcı bir formunu oluşturacak şekilde -1 olacaktır.

Bu ters çevirici amplifikatör konfigürasyon tipine genellikle sadece bir Ters Çevirici Birlik Kazanç Çeviricisi olarak adlandırılır.

Operasyonel Amplifikatörler hakkındaki bir sonraki derste, giriş ile “faz içi” olan bir çıkış sinyali üreten Ters Çevirici Olmayan Amplifikatör adı verilen Non-Inverting Amplifikatör devresinin tamamlayıcısına beraber bakacağız.

INVERTING OPAMP NEDİR SONUÇ :

Bugün Inverting Opamp Nedir adlı yazımızla karşınızdaydık.Opamplar ile ilgili yazı dizisine hızla devam ediyoruz.Umuyorum faydalı bilgiler edinmişsinizdir.

Opamp Nedir ve Nasıl Çalışır ? | Opamp Dersleri

OPAMP NEDİR ?

Opamp nedir ve nerelerde kullanılır ? Opamplar nasıl çalışır ? Opamp devreleri nedir ve nasıl hazırlanır ? Opampın prensipleri nedir ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Opamp Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

OPAMP GİRİŞ

Opamplar, neredeyse ideal DC kuvvetlendirmesi için gerekli tüm özelliklere sahip lineer cihazlardır ve bu nedenle sinyal koşullandırma, filtreleme veya toplama, çıkarma, entegrasyon ve farklılaşma gibi matematiksel işlemleri gerçekleştirmek için yaygın olarak kullanılanlardır.

Bir İşlemsel Yükselteç veya kısaca op-amp, temel olarak, çıkış ve giriş terminalleri arasındaki dirençler ve kapasitörler gibi harici geri besleme bileşenleri ile kullanılmak üzere tasarlanmış bir voltaj yükseltme aygıtıdır.

Bu geri besleme bileşenleri, yükselticinin sonuçtaki işlevini veya “çalışmasını” belirler ve farklı geri besleme yapılandırmaları sayesinde, yükselticinin dirençli, kapasitif veya her ikisi de, yükselticinin “İşlemsel Yükselteç” adını ortaya çıkaran çeşitli farklı işlemler gerçekleştirebilmesi mümkündür.

Opamp, temel olarak iki yüksek empedans girişi içeren üç terminalli bir cihazdır.Girişlerden biri negatif veya “eksi” işareti ile işaretlenmiş Ters Giriş, (-) olarak adlandırılır.Diğer giriş, pozitif veya “artı” işaretiyle (+) işaretlenmiş, tersinir olmayan giriş olarak adlandırılır.

Üçüncü bir terminal, hem voltaj hem de akım besleyen ve kaynaklayabilen işlemsel kuvvetlendirici çıkış portunu temsil eder.

Doğrusal bir işlemsel yükselticide, çıkış sinyali, yükseltici kazancının (A) giriş sinyalinin değeri ile çarpılması olarak bilinen amplifikasyon faktörüdür ve bu giriş ve çıkış sinyallerinin doğasına bağlı olarak dört farklı operasyonel yükselteç kazancı sınıflandırması olabilir.

Gerilim – Gerilim “giriş” ve Gerilim “çıkış”

Akım – Akım “giriş” ve Akım “çıkış”

İletkenlik – Gerilim “giriş” ve Akım “çıkış”

Direnç – Akım “giriş” ve Gerilim “çıkış”

İşlemsel yükselteçlerle ilgili devrelerin çoğu gerilim yükselticileri olduğundan, bu bölümdeki öğreticileri yalnızca gerilim yükselticileriyle sınırlayacağız (Vin ve Vout).

Bir İşlemsel Yükselteçten gelen çıkış voltajı sinyali, iki ayrı girişine uygulanan sinyaller arasındaki farktır.Başka bir deyişle, bir op-amp çıkış sinyali, bir Operasyonel Amplifikatörün giriş aşaması olarak aslında resimde de gösterildiği gibi bir diferansiyel amplifikatör olduğu için iki giriş sinyali arasındaki farktır.

Diferansiyel Yükselteç

Resimdeki devre, V1 ve V2 olarak işaretlenmiş iki girişi olan genelleştirilmiş bir diferansiyel amplifikatör formunu gösterir.İki özdeş transistör TR1 ve TR2, her ikisi de yayıcıları birbirine bağlıyken aynı çalışma noktasında biastadırlar ve Re direnci vasıtasıyla Vee  geri gönderilir.

Devre, sürekli bir besleme sağlayan bir çift besleme + Vcc ve -Vee’den çalışır.Çıkışta görünen gerilim, yükselticinin Vout’u, iki taban girişi birbirleriyle anti-fazdayken iki giriş sinyali arasındaki farktır.

Böylece transistörün ileri eğilimi TR1 artarken, transistör TR2’nin ileri eğilimi azalır ve bunun tersi de geçerlidir.Daha sonra iki transistör mükemmel şekilde eşleşirse, ortak yayıcı dirençten akan akım Re sabit kalır.

Giriş sinyali gibi, çıkış sinyali de dengelidir ve kolektör gerilimlerinin zıt yönlerde (anti-faz) veya aynı yönde (faz-içinde) döndüğünden, iki kolektör arasında alınan çıkış voltaj sinyalinin olduğu varsayılır; mükemmel dengeli bir devre, iki kolektör gerilimi arasındaki sıfır farktır.

Bu, giriş sıfır olduğunda, çıktının Ortak Çalışma Modu olarak bilinir.

İşlemsel Yükselteçler aynı zamanda ortak bir toprak terminaline atıfta bulunulan düşük empedanslı bir çıkışa (ek bir diferansiyel çıkışa sahip olanlara rağmen) sahiptir ve eğer hem tersine hem de tersine aynı sinyal uygulanırsa ortak mod sinyallerini görmezden gelmelidir ki ters çevirmeyen girişlerde, çıkışta herhangi bir değişiklik olmamalıdır.

Ancak, gerçek yükselticilerde her zaman bir miktar değişiklik vardır ve ortak mod giriş gerilimindeki değişime bağlı olarak değişimin çıkış gerilimine oranına kısaca Ortak Mod Reddetme Oranı veya CMRR denir.

Operasyonel Amplifikatörler kendi başlarına çok yüksek bir açık döngü DC kazancına sahiptir ve bazı Negatif Geribildirim formlarını uygulayarak yalnızca kullanılan geri bildirime bağlı olan çok kesin bir kazanç özelliğine sahip bir operasyonel amplifikatör devresi üretebiliriz.

“Açık döngü” teriminin, amplifikatörün çevresinde kullanılan geri bildirim bileşeni olmadığı anlamına gelir, böylece geri besleme yolu veya döngü açıktır.

Operasyonel bir amplifikatör, genellikle ortak potansiyellerine değil, genellikle “Diferansiyel Giriş Voltajı” olarak bilinen iki giriş terminalindeki voltajlar arasındaki farka yanıt verir.Daha sonra her iki terminale aynı voltaj potansiyeli uygulanırsa, sonuçtaki çıkış sıfır olur.

Bir İşlemsel Yükselteç kazancı, genellikle Açık Döngü Diferansiyel Kazancı olarak bilinir ve sembolü (Ao) verilir.

Opamp nedir

Op-amp Parametre ve İdealleştirilmiş Karakteristik

Açık Çevrim Kazancı, (Avo)

Sonsuz – İşlemsel bir yükselticinin ana işlevi giriş sinyalini yükseltmek ve ne kadar çok açık döngü kazancı olursa o kadar iyidir.Açık döngü kazancı, op-ampın pozitif veya negatif geri besleme olmadan kazancıdır ve böyle bir yükselteç için kazanç sonsuz olacaktır ancak tipik gerçek değerler yaklaşık 20.000 ila 200.000 arasındadır.

Giriş empedansı, (ZIN)

Sonsuz – Giriş empedansı, giriş voltajının giriş akımına oranıdır ve kaynak kaynağından yükselticilerin giriş devresine akan akımı önlemek için sonsuz olduğu varsayılır (IIN = 0). Gerçek op-amp’larda birkaç pico-amperden birkaç-ampere kadar giriş kaçak akımları vardır.

Çıkış empedansı, (ZOUT)

Sıfır – İdeal işlemsel kuvvetlendiricinin çıkış empedansının, yüke gerektiği kadar akım sağlayabilmesi için dahili dirençsiz mükemmel bir iç voltaj kaynağı olarak işlev gösterdiği sıfır olarak kabul edilir.Bu iç direnç, yük ile seri olarak etkilidir ve böylece yük için mevcut çıkış gerilimini azaltır.Gerçek op-amplar 100-20kΩ aralığında çıkış empedanslarına sahiptir.

Bant Genişliği, (BW)

Sonsuz – İdeal bir işlemsel yükselticinin sonsuz frekans tepkisi vardır ve herhangi bir frekans sinyalini DC’den en yüksek AC frekanslarına yükseltebilir, bu nedenle sonsuz bir bant genişliğine sahip olduğu varsayılır.Gerçek op-amp’larda, bant genişliği, Amplifikatörlerin kazancı ve birlik olduğu frekansa eşit olan Gain-Bandwidth ürünü (GB) ile sınırlıdır.

Ofset Gerilimi, (VIO)

Sıfır – Tersinir ve tersinir olmayan girişler arasındaki voltaj farkı sıfır olduğunda, aynı veya her iki giriş topraklandığında amplifikatör çıkışı sıfır olacaktır.

Gerçek op-amp’lar bir miktar çıkış ofset voltajına sahiptir.

Yukarıdaki bu “idealize edilmiş” özelliklerden, giriş direncinin sonsuz olduğunu görebiliriz, bu nedenle hiçbir giriş terminaline (“akım kuralı”) hiçbir akım akmaz ve diferansiyel giriş ofset voltajının sıfır (“voltaj kuralı”) olduğunu görürüz.

Op-amp devrelerinin analizi ve tasarımı ile ilgili olarak Operasyonel Amplifikatörün çalışmalarını anlamamıza yardımcı olacakları için bu iki özelliği hatırlamak önemlidir.

Bununla birlikte, yaygın olarak temin edilebilen uA741 gibi gerçek İşlemsel Yükselteçler, örneğin sonsuz bir kazanca veya bant genişliğine sahip değildir, ancak kendisine bağlı herhangi bir harici geri besleme sinyali olmadan ve tipik olarak bir geri besleme sinyali olmadan yükseltici çıkış yükseltmesi olarak tanımlanan tipik bir “Açık Döngü Kazancına”  sahiptir.

İşlemsel yükselteç DC’de yaklaşık 100dB’dir (sıfır Hz).Bu çıkış kazancı, frekans yaklaşık 1MHz’de “Birlik Kazanç” veya 1’e düştüğünde doğrusal olarak azalır ve bu, resimdeki açık döngü kazanç yanıtı eğrisinde gösterilir.

Açık Çevrim Frekans Tepkisi Eğrisi

Bu frekans yanıt eğrisinden, frekansa karşı kazancının ürününün, eğri boyunca herhangi bir noktada sabit olduğunu görebiliriz.Ayrıca, birlik kazancı (0dB) frekansının, yükselticinin kazancı, eğri boyunca herhangi bir noktada belirlemesidir.

opamp nasıl çalışır

Bu sabit genellikle Kazanç Bant Genişliği Ürünü veya GBP olarak bilinir.

Bu nedenle:

GBP = Kazanç x Bant Genişliği = A x BW

Örneğin, 100kHz’deki yükselticinin kazancı üzerindeki grafikten 20dB veya 10 olarak verilmiştir, ardından kazanç bant genişliği ürünü şu şekilde hesaplanmaktadır:

GBP = A x BW = 10 x 100,000Hz = 1,000,000.

Benzer şekilde, işlemsel yükselteçler 1kHz = 60dB veya 1000’de kazanır, bu nedenle GBP aşağıdaki gibidir:

GBP = A x BW = 1,000 x 1,000Hz = 1,000,000. Aynısı!.

İşlemsel yükselticinin Gerilim Kazanımı (AV), aşağıdaki formülü kullanarak bulunabilir:

Voltaj Kazancı (A) = Vout / Vin

ve Desibel cinsinden (dB) şöyle verilir:

20log(A)  ya da 20log(Vout/Vin)

Bir İşlemsel Yükselteç Bant Genişliği

İşlemsel yükselteçlerin bant genişliği, yükselticinin voltaj kazancının% 70,7 veya -3dB’nin (0dB’nin maksimum olduğu) aşağıda olduğu gibi maksimum çıkış değerinin üzerinde olduğu frekans aralığıdır.

Burada 40dB hattını örnek olarak kullandık.

Frekans tepkisi eğrisinden gelen V3 aşağı noktasının% -3.7 veya% 70.7’si 37dB olarak verilmiştir.Ana GBP eğrisi ile kesişinceye kadar bir çizgiyi geçmek, bize yaklaşık 12 ila 15kHz’de 10kHz çizgisinin hemen üzerinde bir frekans noktası verir.

Şimdi, bu özel durumda 1MHz olan amplifikatörün GBP’sini zaten bildiğimiz için bunu daha doğru hesaplayabiliriz.

Opamp Örneği No1.

20 log (A) formülünü kullanarak, amplifikatörün bant genişliğini şu şekilde hesaplayabiliriz:

37 = 20 log (A) bu nedenle, A = anti-log (37 ÷ 20) = 70.8

GBP ÷ A = Bant genişliği, bu nedenle 1,000,000 ÷ 70,8 = 14,124Hz veya 14kHz

Ardından, amplifikatörün 40dB’lik bir kazançtaki bant genişliği, grafikten daha önce tahmin edildiği gibi 14kHz olarak verilir.

Opamp Örneği No2.

İşlemsel yükselticinin kazancı, yukarıdaki frekans yanıtı eğrisinde 20dB’yi söylemek için yarıya düşürülürse, -3dB noktası şimdi 17dB olacaktır. Bu daha sonra işlemsel kuvvetlendiriciye toplam 7.08, dolayısıyla A = 7.08 kazandırır.

Yukarıdaki formülün aynısını kullanırsak, bu yeni kazanç bize 40dB noktasında verilen frekansın on katı olan yaklaşık 141.2kHz’lik bir bant genişliği verecektir.

Bu nedenle, bir işlemsel yükselticinin genel “açık döngü kazancını” azaltarak bant genişliğinin arttığı ve bunun tam tersi görülebilir.

Başka bir deyişle, bir işlemsel yükselteçlerin bant genişliği kazancıyla ters orantılıdır (A1/∞BW).

Ayrıca, bu -3dB köşe frekans noktası genel olarak “yarım güç noktası” olarak bilinir, çünkü amplifikatörün çıkış gücü gösterildiği gibi maksimum değerinin yarısı kadardır:

P = [V^2/R]  = (I^2)xR

fcV ya da I = %70.71’i maksimum değerin

Eğer R=1 ise ve V yada I = 0.7071max ise

Buradan P = [((0.7071xV)^2) / 1] = [((0.7071xI)^2) x 1]

P = 0.5V ya da 0.5I (yarı güç)

Opamp  Özet :

Operasyonel kuvvetlendiricilerin, yanıtını ve özelliklerini kontrol etmek için bir veya daha fazla harici geribildirim ağı kullanan çok yüksek kazanımlı bir DC diferansiyel kuvvetlendirici olduğunu biliyoruz.

Harici dirençleri veya kapasitörleri op-amp’e, Ters Çevirme, Ters Çevirme, Gerilim İzleyici, Toplama, Diferansiyel, Entegratör ve Diferansiyel tip amplifikatörler gibi temel “yapı Bloğu” devreleri oluşturmak için çeşitli şekillerde bağlayabiliriz.

“İdeal” veya mükemmel bir işlemsel yükselteç, sonsuz açık döngü kazancı AO, sonsuz giriş direnci RIN, sıfır çıkış direnci ROUT, 0 ila ∞ sonsuz bant genişliği ve sıfır ofset (çıkış sıfır olduğunda sıfırdır) gibi belirli özelliklere sahip girişi sıfır bir cihazdır.

Standart konfigürasyonda veya dahili Birleşimli FET transistörlerinde standart çift kutuplu, hassas, yüksek hızlı, düşük gürültülü, yüksek voltajlı vb. Olası tüm uygulamalara uyacak çok sayıda işlemsel yükselteç IC’si vardır.

İşlemsel yükselteçler, tek bir cihazda tek, çift veya dört op-amp’li IC(Integrated Circuit) paketlerinde mevcuttur.Temel elektronik kitlerde ve projelerde tüm işlemsel yükselteçlerin en yaygın kullanılanı ve kullanılanı endüstri standardı μA-741’dir.

OPAMP NEDİR SONUÇ :

Bugün Opamp Nedir adlı yazımızla karşınızdaydık.Umuyorum faydalı bilgiler edinmişsinizdir.