Op-Amp'lar |

Op-amplar, kısaca çok yüksek kazançlı fark yükselticileri olarak tanımlanabilir. Op-amplar, akım ve gerim kazancı sağlayan devreler olup, güç kazancı ya da empedans dönüştürme de yapabilirler.Op-ampın çok geniş bir kullanım alanı olduğunu ve nerelerde kullanıldığına yazımızın birinci bölümünde yer vermiştik. Bütün bu özelliklere dayanarak temel devre elemanı olarak nitelendirebileceğimiz op-amp'ı şimdi daha detaylı ele alalım.

Op-Amp'ın İdeal Karakteristiği

►Op-ampın iki girişi ve bir çıkışı bulunur.
►Düşük frekanslarda kazanç genelde büyüktür.
►Giriş akımları ise çok düşüktür.
►Bir op-ampın giriş empedansı sonsuz, çıkış empedansı ise  sıfırdır.
►Açık devre diferansiyel kazancı sonsuzdur.
►Bant genişliği sonsuzdur.

  

 

►İlginizi çekebilir:PID denetleyiciler

 Diferansiyel Ve Ortak Mod Sinyalleri;

►İki bağımsız giriş sinyali vardır, (V1 ve V2)
►Diferansiyel mod giriş sinyali (Vid), Vid=V2-V1
►Ortak mod giriş sinyali (Vicm), Vicm=(V1+V2)/2

Tersleyen (Eviren, Inverting) Op-Amp'lar

►Harici bileşenler, R1 ve R2
►Çıkış, eviren giriş ile geri beslenir.
►Giriş sinyali, eviren terminalden uygulanır.
►İdeal op-amplarda kısa devre oluşturmak için, açık çevrim kazancı sonsuz olmalıdır.
►Kapalı devre kazancı, G=Vo/Vi=-R2/R1
►Sonsuz diferansiyel kazanç, V2-V1=Vo/A=0
►Çıkış empedansı, Vo=V1-i1-R2=-Vi(R2/R1)
►Sonsuz giriş empedansı, i2=i1=0
►Giriş ve çıkış sinyalleri faz dışı olduğunda gerilim kazancı negatiftir.
►Giriş empedansı, Ri=Vi(Vi/R1)=R1
►Kapalı çevrim empedansı yüksek olduğunda, R1 çok büyük olmalıdır.
►Genelde eviren op-amplar, düşük giriş empedansında zarar görür.
►Çıkış empedansı, Ro=0’dır.
►Gerim kazancı, Avo=-R2/R1

 

 ►İlginizi çekebilir: FET ve MOSFET Nedir? | Güç Elektronigi Dersleri

 

Terslemeyen (Evirmeyen, Noninverting) Op-Amp

►Harici elemanlar R1 ve R2’dir.
►Çıkış, eviren giriş terminali ile geri beslenmiştir.
►Giriş sinyali, evirmeyen terminale uygulanmıştır.
►Kapalı çevrim kazancı, G=Vo/Vi=1+(R2/R1)
►Sonsuz diferansiyel kazanç, V(+)-V(-)=Vo/A=0
►Sonsuz giriş empedansı, i2=i1=V(-)/R1
►Çıkış empedansı, Vo=V(-)+i1.R2=Vi(1+R1/R2)
►Giriş empedansı, Ri=sonsuzdur.
►Gerilim kazancı, Avo=1+R2/R1’dir.

Gerilim İzleyici Op-Amp

Gerilim izleyici op-ampın eşdeğer devre modelinde;

►Giriş direnci, Ri=sonsuzdur.
►Çıkış direnci, Ro=0’dır.
►Gerilim kazancı, 1’dir.
►Kaynak ve yük ne olursa olsun kapalı çevrim kazancı vardır.

 

 ►İlginizi çekebilir: DC DC Converter | Buck Converter

Gerilim izleyici op-amplar  genellikle kaynak ile yüksek veya düşük empedanslı yüklerin bağlantılarını sağlamak için kullanılır.
 

Temel Fark Alıcı Op-amp (Difference Amplifier)

 

 
İdeal fark alıcı op-amplarda;

►Fark giriş sinyali için yanıt, Vid
►Ortak mod giriş sinyali cevabı, Vicm
►Vo=Ad.Vid+Acm.Vicm
(Ad:fark kazancı, Acm:ortak mod kazancı)
►Ortak mod çıkış oranı(CMRR), CMRR=20log|Ad|/|Acm|
►Fark  giriş direnci, Rid=2R1 (Burada Rid değerini arttıtmak için, büyük değerli R1 direnci kullanmak gerekebilir.)
►Ortak mod kazancı sıfırdır.
►Giriş empedansı sonsuzdur.
►Çıkış empedansı sıfırdır.
 
 

İntegral ve Türev Alıcı Op-Amp (Integrators  and Differentiators  Amplifier)

 

İntegral demek eğrinin altında kalan alan demektir. İntegral alıcı op-amp girişe uygulanan bir sinyalin integralini alır.

►Eviren op-amptaki R1 ve R2 elemanları ile Z1 ve Z2 elemanlarının yer değiştirdiğini düşünelim.

►Kapalı çevrim transfer fonksiyonu;

Vo(s)/Vi(s)=-Z2(s)/Z1(S). Burada faz girişi sinüzoidal olduğunda (s) yerine (jw) yazılarak değerlendirilir.
►Eviren integral alıcı op-ampın analizi zaman ve frekans etki alanı olmak üzere 2 şekilde yapılır.

Paralel Geri Besleme Direnci İle İntegral Alıcı Op-amp;

 
►Kapalı çevrim kazancı(AC gerilim için), -1/(jwRf+R/Rf)
►Kapalı çevrim kazancı(DC gerilim için), -Rf/R
►Kapalı çevrim kazancı(yüksek frekansta), (w>>1/RfC)~ -1/jwRC
►Geri besleme için büyük direnç değerleri kullanılmalıdır.

Türev Alıcı Op-Amp

 

►Zaman etki alanına göre analiz;
 İ=C[dVi(t)/d(t)] ,  Vo(t)=-RC[dV(t)/d(t)]

►Frekans etki alanına göre analiz;
[Vo(jw)/Vt(jw)]=-Z2/Z1=-jwRC,  |Vo|/|Vi|=wRC

Seri Bağlı Direnç İle Türev Alıcı Op-amp;

►Kapalı çevrim kazancı, -jwRC/(1+jwRfC)
►Kapalı çevrim kazancı (sonsuz frekansta), -R/Rf
►Kapalı çevrim kazancı (düşük  frekansta), -jwRC
►Köşe frekansında(3 dB), 1/RfC'dir.



KAYNAK:

►Operationel Amplifiers: Theory and Practice

HAYAT BİLGİSİ

                                       

*_İnsanlar, sizin çıkarlarınız için çalışmaz, kendi hayalleri için çalışır. At yarışı

sırasında, sırf siz bahis oynadınız diye, atlar daha hızlı koşmaz!

*_İşadamlarını mahveden üç büyük hata… _insanların, aldıkları yanlış yatırım

kararları yüzünden yıkılmalarının üç sebebi vardır:

• Gereksiz yere açgözlü olmak,

• Kendilerini tanımaktan aciz olmak,

• Çocuksu bir şekilde güven duymak.

*_İnsan hayatındaki zorlukların kaynağı nedir? Zorluklar, zamanında yapamadığımız

kolay şeylerin birikmesiyle oluşur… Hiçbir şey zor değildir, yeter ki onu ufak parçalara

bölmeyi bilelim!

*Kimler servetini kaybetme tehlikesiyle karsı karşıyadır? insan para

kaybeder: Sahip olduklarını koruyamayacak kadar zayıf olanlar ve servetini başkalarını

kandırarak elde edenler.

*_İnsan ne zaman yaslanmaya başlar? Öğrenmeyi bırakan kişi, yirmisinde de olsa,

sekseninde de olsa yaşlıdır… Yaşamdaki en önemli şey, zihni genç tutmaktır.

*Düşünmek zor istir, muhtemelen bu nedenle çok az kişi düşünür.

*Servet-aynı mutluluk gibi- direkt peşinden koşarak yakalanamaz. Faydalı olmanın,

insanlara hizmet etmenin yan ürünüdür.

*Her şey ters gidiyorsa unutma: Uçak, rüzgârı karsısına alarak yükselir, arkasına

alarak değil!

*Bir araya gelmek, başlangıçtır. Beraber çalışabilmek ise başarıdır.

*Kalite kimse size bakmıyorken bile doğru olanı yapmaktır.

* Uzun bir hayat ile güzel bir aksam yemeği arasında sadece bir fark vardır: Aksam

yemeğinde tatlı şeyler en son gelir.

*İnsanların öldüğünü gördüm. Sevenlerin ayrıldığını. Her gün tekrar eden zulmü ve açlığı. Bütün bunlar bana gösterdi ki, hayatta hiçbir şey, acı çeken bir insana duyacağımız empatiden önemli değildir. Hiçbir şey! Ne kariyer, ne servet, ne zekâ, ne mevki. Alnımız ak yaşayacaksak başkalarının acılarına kayıtsız kalamayız

*Güzel göz, başkalarındaki iyiliği görendir. Güzel dudak, sevecen sözcükler söyleyendir. Zarafet ise hiçbir zaman yalnız değilmiş gibi yürümektir.

*Yaşamak, bir müzeyi hızlıca gezmeye benzer. Gördüklerini hazmetmen, onlar üzerinde düşünmen ve müzedekiler hakkında okuman zaman alır. Her şeyi bir anda anlayamazsın.

*Güzel şeyler, insanın kucağına düşmez. Allah çok cömert olabilir. Ancak senin de

“üzerine düseni yapmanı” bekler.

KAYNAK: www.ozetkitap.com