Bu içeriğimizde, temel yükselteç devrelerini derliyoruz. Analog devre tasarımlarınızı kolaylaştırmak ve hızlı bir referans kaynağı sunmak adına; karmaşık elektronik sistemleri, aktif filtreleri ve sinyal işleme bloklarını oluştururken kullanabileceğiniz **”Temel İşlemsel Yükselteç Yapı Taşları”** listesini derledik.
Önceki yazılarımızda, harici dirençlerin temel bir işlemsel yükseltece (op-amp) uygun kombinasyonlarda bağlanmasıyla, eviren veya evirmeyen çıkışlar elde edebileceğimizi ve devrenin toplam gerilim kazancını hassas bir şekilde kontrol edebileceğimizi incelemiştik.
Gerilim İzleyici (Birlik Kazanç Tamponu)
Birlik kazanç tamponu olarak da adlandırılan **Gerilim İzleyici (Voltage Follower)**, giriş sinyalini yükseltmez veya fazını ters çevirmez. Bunun yerine iki kat arasında elektriksel şase ve empedans izolasyonu (yalıtımı) sağlar. Giriş empedansı son derece yüksek, çıkış empedansı ise son derece düşüktür; bu da katlar arası yüklenme etkilerini tamamen ortadan kaldırır. Çıkış sinyali doğrudan eviren (-) girişe geri beslendiğinden devrenin toplam gerilim kazancı 
olur ve transfer fonksiyonu şu şekildedir: 
.
Gerilim İzleyici Op-amp Devresi
Eviren Tampon (Op-Amp Evirici)
Eviren tampon olarak da bilinen **Evirici (Inverter)**, gerilim izleyicinin tersidir. Eğer devredeki iki direnç birbirine eşit seçilirse gerilim yükseltmesi yapılmaz, sadece giriş sinyalinin fazı 
ters çevrilir. Devrenin giriş empedansı doğrudan giriş direnci 
‘ye eşittir. Gerilim kazancı 
olup çıkış denklemi şu şekildedir: 
.
Op-amp İnvertör Devresi
Evirmeyen Yükselteç
**Evirmeyen Yükselteç (Non-Inverting Amplifier)**, giriş sinyalinin fazını bozmadan (aynı fazda) çıkışa aktarır ve yükseltir. Gerilim kazancı, harici dirençlerin oranına bağlı olarak 
formülüyle belirlenir. Giriş sinyali doğrudan op-amp’in yüksek empedanslı evirmeyen (+) girişine uygulanır.
Evirmeyen Op-amp Devresi
Eviren Yükselteç
**Eviren Yükselteç (Inverting Amplifier)**, giriş sinyalini hem yükseltir hem de fazını ters çevirerek çıkışa aktarır. Kapalı çevrim gerilim kazancı 
oranıyla kararlı bir şekilde kontrol edilir. Giriş sinyali, giriş direnci üzerinden eviren (-) girişe uygulanır; evirmeyen (+) giriş ise doğrudan toprağa (şaseye) bağlanarak eviren girişte bir sanal şase noktası oluşturulur.
Eviren Op-amp Devresi
Köprü Tipi Yükselteç (Bridge Amplifier)
Yukarıda incelediğimiz eviren ve evirmeyen yükselteç devreleri birbirine bağlanarak simetrik bir **Köprü Yükselteç** yapısı oluşturulabilir. Giriş sinyali her iki op-amp için ortaktır. Çıkış voltajı ise iki op-amp çıkışı arasına “yüzen yük” şeklinde bağlanan yük direnci (
) üzerinden diferansiyel olarak alınır.
Eğer iki op-amp kazancının (
ve 
) büyüklükleri birbirine eşit seçilirse, çıkış sinyalinin genliği tek uçlu yükselteçlere kıyasla iki katına (
) çıkacaktır. Bu durum, özellikle düşük besleme voltajına sahip sistemlerde yüksek güç çıkışı elde etmek için harika bir yöntemdir.
Köprü Op-amp Devresi
Toplama Yükselteci (Voltaj Toplayıcı)
**Toplama Yükselteci (Summing Amplifier)**, girişlerine uygulanan 
ve 
(daha fazla giriş eklenebilir) gerilimlerinin cebirsel toplamıyla orantılı, fazı ters çevrilmiş bir çıkış üretir. Eğer tüm giriş dirençlerinin değeri geri besleme direncine eşit seçilirse (
), devrenin toplam kazancı 
olur ve çıkış doğrudan girişlerin toplamına eşitlenir: 
. Giriş dirençleri farklı seçildiğinde ise ağırlıklı bir toplama işlemi gerçekleştirilir:
![\[V_{\text{out}} = -\left( V_1 \frac{R_A}{R_1} + V_2 \frac{R_A}{R_2} + \dots \right)\]](https://devreyakan.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-ebd803c7743fadc023ad239d8d30e1b9_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Voltaj Toplayıcı Op-amp Devresi
Fark Alıcı Yükselteç (Gerilim Çıkarıcı)
Diferansiyel yükselteç olarak da adlandırılan **Fark Alıcı (Subtractor)**, hem eviren hem de evirmeyen girişleri aynı anda kullanarak iki giriş gerilimi ( ve ) arasındaki elektriksel farkı alan ve bunu yükselten bir çıkış üretir.
Direnç değerleri simetrik ve eşit seçilirse (
ve 
), gerilim kazancı 
olur ve çıkış doğrudan giriş farklarına eşitlenir: 
. Eğer direnç oranları farklı ayarlanırsa devre, 
olduğunda negatif, 
olduğunda ise pozitif çıkış veren klasik bir diferansiyel amplifikatör olarak çalışır.
Gerilim Çıkarıcı Op-amp Devresi
Gerilim Karşılaştırıcı (Op-Amp Comparator)
**Karşılaştırıcı (Comparator)**, bir analog giriş voltajını önceden belirlenmiş bir referans voltajı (
) ile kıyaslamak amacıyla açık döngü modunda (geri beslemesiz) çalıştırılan doğrusal olmayan bir op-amp devresidir. Giriş voltajı, bir voltaj bölücü yardımıyla ayarlanan referans voltajını aştığında (
), çıkış aniden durum değiştirerek pozitif besleme rayına (
) doyuma gider.
Giriş sinyali referans eşiğinin altına düştüğünde (
) ise çıkış hızla negatif doyma gerilimine (veya tek kaynaklı beslemede şaseye / 
) geri döner. Eşik geçişlerinde gürültü kaynaklı oluşabilecek salınımları engellemek amacıyla karşılaştırıcı devresine pozitif geri besleme eklenerek devre bir Schmitt Tetikleyicisine kolaylıkla dönüştürülebilir.
Karşılaştırıcı Op-amp Devresi
Bu kılavuzda ele aldığımız yapılar, analog tasarımlarda en sık başvurulan temel işlemsel yükselteç bloklarıdır. Bu devrelerin tamamını, popüler UA741 entegresi veya modern yüksek performanslı diğer op-amp entegreleri kullanarak laboratuvar ortamında kolaylıkla gerçekleştirebilirsiniz. Temel op-amp yapı taşları konusunun, devre tasarımlarınızda ve akademik çalışmalarınızda sizlere faydalı olmasını dileriz.
Yorum yapma özelliği, forum tarafından gelen istek sebebiyle kapatılmıştır. Lütfen tartışmalar ve sorularınız için topluluk forumumuza katılın.