Op-amp | Op-amp Çalışma Prensibi

Advertisement

  • Twitter
  • Facebook
  • Google+
  • Pinterest
  • Linkedin

Operasyonel amplifikatör veya OP-AMP, çok yüksek gerilim kazancı ile bir DC-birleştiğinde gerilim yükselticidir.Op-amp temel yükseltici kademeleri bir dizi çok karmaşık bir şekilde birbirlerine bağlı olan bir çok-aşamalı bir amplifikatördür.Onun iç devre pek transistörler, FET ve dirençler oluşuyor.Tüm bu çok az yer kaplar.Yani, küçük bir paket içinde paketlenmiş ve Entegre Devre (IC) şeklinde temin edilebilir. OP-AMP Terimi  büyütme, çıkarma, farklılaşma, ek, entegrasyon vb gibi çeşitli işlemleri gerçekleştirmek için konfigüre edilebilir bir amplifikatör belirtmek için kullanılır.Örnek olarak cok popüler IC 741 verilebilir.IC  sembolü ve gerçek görünüm şekli alta gösterilmektedir.Sembol sinyal çıkışından girişine akan olduğunu belirtir bir ok olarak görünür.

Op-amp-1-4-1-14

OP-AMP Giriş ve Çıkış Terminalleri

Bir op-amp iki giriş terminalleri ve bir çıkış terminali vardır.Yukarıda görüldüğü gibi op-amp iki gerilim besleme terminali vardır.Bir diferansiyel giriş ve tek bir uçlu çıkışı vardır.Negatif olarak işaretlenmiş Terminal (-) inverting terminali olarak adlandırılır ve pozitif olarak işaretlenmiş terminali (+) operasyon yükselticisinin bir ters çevirici olmayan Terminal olarak da adlandırılır.Biz Op-amp (-) ters çevirici terminalinde bir giriş sinyali bağlarsak sonra kuvvetlendirilmiş bir çıkış sinyali π radyan (180 °) kuvvetlendirilmiş bir çıkış sinyali uygulanan giriş sinyaline nazaran faz üzerinden π radyan (180 °) öte yandan Bir giriş çevirici olmayan terminale(+) bağlanmıştır, Elde edilen çıkış sinyali faz yani olacak .Bu, giriş sinyali ile ilgili olarak herhangi bir faz kaymasına sahip olacaktır.

OP-AMP için Güç Kaynağı

Devre sembolü görüldüğü gibi iki giriş güç kaynağı terminalleri + VCC ve -VCC vardır yukarıda.Bir op-amp çalışması için bir çift kutupluluk DC besleme esastır.Çift kutupluluk arzında + VCC, bir güç kaynağı veya pil pozitif kaynağına bağlı ve -VCC Terminal başka bir kaynaktan negatif kaynağına bağlanmıştır.Ancak birkaç op-amp de tek kutupluluk kaynağı ile çalışabilir.Op-amp hiçbir ortak bir zemin Terminal olduğunu unutmayın,dolayısıyla yere harici tesis edilmesi gerekir.

Op-amp Çalışma Prensibi

Açık Çevrim Operasyonu

Bir op-amp yukarıda söylediğim gibi, bir diferansiyel giriş ve tek uçlu çıkışa sahiptir.

İki uygulanan giriş sinyalleri farkı diferansiyel giriş gerilimi olarak tanımlanmıştır.Op-amp çıkış aşağıdaki denklem ile verilir:

Burada,

  • V0 op-amp çıkış terminalinde gerilimidir.
  • AOL verilen op-amp için açık çevrim kazancı ve (ideal) sabittir.
  • IC 741 için 2 x 105 dir.
  • V1 ters çevirici olmayan terminalinde gerilimdir.
  • V2 ters çevirici terminalinde gerilimdir.
  • VD = (V1-V2) diferansiyel giriş gerilimidir.

Bu, yukarıdaki denklemden açıktır ki çıkışı sıfır olmayan olacak eğer diferansiyel giriş gerilimi sıfır olması durumunda.V_1 ve V_2 hem eşit ve sıfır olacaktır.Bu ideal bir durum olduğunu unutmayın, pratik op-amp küçük dengesizlikler vardır.Op-amp açık döngü kazancı çok küçük uygulanan diferansiyel giriş gerilimi çok büyük bir değere yükseltilir olacak, dolayısıyla çok yüksektir.Ayrıca biz çok küçük bir diferansiyel giriş gerilimi uygulamak eğer çok büyük bir değere yükseltilir ancak çıkışta bu çok büyük bir değer op-amp besleme gerilimi öteye gidemez doğrudur unutmayın.Dolayısıyla enerjinin korunumu yasasını ihlal değildir.

Kapalı Döngü Operasyonu

Op-amp yukarıda açıklanan işlem açık döngü içindi Bir geribildirim olmadan.Kapalı döngü konfigürasyonunda bir geri besleme tanıtıldı.Bu geri besleme girişine beslenen bir çıkış sinyalinin bir parçasıdır.Bu nedenle, geribildirim iki sinyal verilir nerede girişinde aynı anda mevcut olacaktır.Bunlardan biri orijinal uygulanan sinyal ve diğer geri besleme sinyalidir.Geri beslenen sinyal orijinal uygulamalı sinyal ile fazda veya faz dışı olabilir.Orijinal uygulamalı sinyal ve geri besleme sinyal birbirleriyle aşamasında iseniz olumlu bir geribildirim veya rejeneratif geribildirim olarak çağırdı.Uygulanan sinyal ve geri besleme sinyal dışında birbirleri ile faz dışında iseniz,bir negatif geri besleme veya dejeneratif geribildirim olarak adlandırılır.Geribildirim her türünde, negatif ya da pozitif kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır.Bir kapalı döngü op-amp çıkış aşağıdaki denklem ile verilir:

Burada,

  • V0 op-amp çıkış terminalinde gerilimidir.
  • ACL op-amp bağlı geri besleme devresi tarafından belirlenir op-amp kapalı döngü kazancıdır.
  • VD = (V1-V2) diferansiyel giriş gerilimidir.

 

Geribildirim pozitif olduğu söyleniyor ise  Eğer çıktı terminalinden sinyalinin bir parçası ters çevirici olmayan (+) op-amp terminali  geri verilir,Positive geribildirim osilatörlerde kullanılır.Geribildirim negatif olduğu söyleniyor ie Eğer çıktı terminalinden sinyalinin bir parçası (-) op-amp terminali geri ters çevirici verilir.Op-amp amplifikatörleri olarak kullanılacak olduğunda,Negatif geri besleme kullanılır.Bu, yukarıda op-amp’ın en yaygın çalışma prensibidir.

İdeal OP-AMP Özellikler

İdeal bir op-amp aşağıdaki özelliklere sahip olması beklenir:

  1. Infinite gerilim kazancı (Böylecemaksimum çıkış elde edilir.)
  2. Sonsuz giriş direnci(Bundan dolayı, neredeyse herhangi bir kaynak bunu sürebilirsin)
  3. Sıfır  çıkış direnci (Böylece  yük akımındaki değişiklik nedeniyle çıkışta değişiklik yoktur )
  4. Sonsuz bant
  5. Sıfır  gürültü
  6. Sıfır güç kaynağı reddetme oranı (PSSR = 0)
  7. Sonsuz ortak mod reddetme oranı (CMMR = ∞)

Pratik OP-AMP

Yukarıda verilen parametrelerin hiçbiri pratikte fark edilebilir. Pratik veya gerçek op-amp bazı kaçınılmaz kusurları vardır ve dolayısıyla özellikleri ideal bir birinden farklıdır. Gerçek bir op-amp sıfır olmayan ve non-sonsuz parametreleri vardır.

Uygulamalar

Entegre op-amp teklifleri tüm avantajları IC gibi yüksek güvenilirlik, küçük boyutu, ucuz, daha az güç tüketimi olmasıdır. Bunlar Özetle amplifikatörler, Birlik kazanç tampon, amplifikatör , diferansiyatör, Integrator, Toplayıcı, Enstrümantasyon amplifikatör, Wien köprü osilatör, Filtreler, vb tersini &-ters çevirici Non gibi çeşitli uygulamalarında kullanılmaktadır.

Leave a Reply

Your email address will not be published.
Required fields are marked *