Yükselteç (OPAMP) Genel Özet

Bu yazımızın konusu “Yükselteç (OPAMP) Genel Özet” olacaktır. Bu yazı sayesinde genel anlamda op-amplar hakkında bilgi sahibi olabileceğiz.

İşlemsel Yükselteç Genel Koşulları

  • Operasyonel Amplifikatör veya en yaygın olarak adlandırılan adıyla Op-amp, 100.000 veya 100dB’nin oldukça üzerinde tipik DC kazançlarıyla Açık döngü modunda kullanıldığında sonsuz Kazanç ve Bant Genişliği ile ideal bir amplifikatör olabilir.
  • Temel Op-amp yapısı, 2 girişli ve 1 çıkışlı (güç bağlantıları hariç) 3 terminalli bir cihazdır.
  • İşlemsel Yükselteç ya çift pozitif ( +V ) ve karşılık gelen negatif ( -V ) kaynaktan çalışır ya da tek bir DC besleme voltajından çalışabilir.
  • İşlemsel yükselteçle ilgili iki ana yasa bulunmaktadır. Sonsuz bir giriş empedansına sahiptir ( Z = ∞ ). İki girişinden hiçbirine akım akmıyor ve sıfır giriş ofset voltajı V1 = V2 ile sonuçlanır.
  • İşlemsel yükselteç ayrıca sıfır çıkış empedansına sahiptir ( Z = 0 ).
  • Op-amp’ler, iki giriş terminaline uygulanan voltaj sinyalleri arasındaki farkı algılar ve daha sonra bunu önceden belirlenmiş bir Kazanç (A) ile çarpar.
  • Bu Kazanç, ( A ) genellikle amplifikatörler “Açık döngü Kazanımı” olarak adlandırılır.
  • Op-amp’in çıkışı ile bir giriş terminali arasına dirençli veya reaktif bir bileşen bağlayarak açık çevrimi kapatmak, bu açık çevrim kazancını büyük ölçüde azaltır ve kontrol eder.
  • Op-amp’ler, eviren ve evirmeyen olmak üzere iki temel konfigürasyona bağlanabilir.

İki Temel İşlemsel Yükselteç Devresi

Yükselteç (OPAMP) Genel Özet
İki Temel İşlemsel Yükselteç Devresi
  • Negatif geri besleme için, geri besleme voltajı girişe “anti-faz”daysa, amplifikatörün genel kazancı azalır.
  • Pozitif geri besleme için, geri besleme voltajı girişle birlikte “Faz”daysa, amplifikatörün genel kazancı artar.
  • Çıkışı doğrudan negatif giriş terminaline bağlayarak, 1 (Birlik) sabit kazancı olan bir Gerilim Takipçi (tampon) devresiyle sonuçlanan %100 geri besleme elde edilir.
  • Bir Potansiyometre için sabit geri besleme direncini ( Rƒ ) değiştirerek devrenin Ayarlanabilir Kazancı olacaktır.

Operasyonel Amplifikatör Kazancı

Yükselteç (OPAMP) Genel Özet
Operasyonel Amplifikatör Kazancı
  • Gain Bandwidth Product veya (GBP) olarak adlandırılan Açık döngü kazancı çok yüksek olabilir.
  • Çok yüksek GBP, mikro volt giriş sinyali çıkış voltajının doygunluğa dönüşmesine neden olduğu için işlemsel yükseltici devresini kararsız hale getirir.
  • Uygun bir geri besleme direncinin ( Rƒ ) kullanılmasıyla, amplifikatörün genel kazancı doğru bir şekilde kontrol edilebilir.

Diferansiyel ve Toplam Yükselticiler

Yükselteç (OPAMP) Genel Özet
  • Evirici veya evirici olmayan girişlere daha fazla giriş direnci eklenerek Voltaj Toplayıcılar veya fark alıcılar yapılabilir.
  • Yüksek empedanslı Enstrümantasyon yükselteçleri üretmek için Diferansiyel yükselteçlerin girişlerine voltaj izleyici op-amp’ler eklenebilir.
  • Diferansiyel Amplifikatör, iki giriş voltajı arasındaki farkla orantılı bir çıkış üretir.

Türev ve İntegral Alıcı İşlemsel Yükselteç Devreleri

Yükselteç (OPAMP) Genel Özet
  • İntegral Alıcı Yükselteç, entegrasyonun matematiksel işlemi olan bir çıktı üretir.
  • Türev Alıcı Yükselteç, farklılaşmanın matematiksel işlemi olan bir çıktı üretir.
  • Hem İntegral Alıcı hem de Türev Alıcı Amplifikatörler, op-amp boyunca bağlı bir direnç ve kapasitöre sahiptir ve RC zaman sabitinden etkilenir.
  • Temel formlarında, Türev Alıcı Yükselteçler kararsızlık ve gürültüden muzdariptir ancak genel kapalı döngü kazancını azaltmak için ek bileşenler eklenebilir.