İşlemsel amplifikatörler kısaca Op-Amp olarak adlandırılır ve ayrıca diferansiyel amplifikatörler olarak da adlandırılır. İşlemsel amplifikatör tipik olarak çeşitli elektrik ve elektronik devrelerde diferansiyel amplifikatör olarak kullanılır. Bu işlemsel yükselteçler, filtreleme, sinyal koşullandırma ve matematiksel işlemleri gerçekleştirmek için kullanılabilir. elektrik ve elektronik bileşenler dirençler ve kapasitörler gibi, işlemsel yükselticinin giriş ve / ve çıkış terminallerinde kullanılır. Öyle ki, amplifikatör işlevi sonuçları, dirençli geri beslemenin yararı veya kapasitif geri besleme konfigürasyonları bu bileşenler tarafından düzenlenir. Böylece, amplifikatör çeşitli işlemleri gerçekleştirebilir, bu nedenle bir işlemsel amplifikatör olarak adlandırılır. Bu makale, diferansiyel amplifikatör devresine ve çalışmasına genel bir bakışı tartışmaktadır.
Diferansiyel Amplifikatör nedir
elektronik amplifikatör iki giriş sinyali arasındaki farkı güçlendirmek için kullanılan bir diferansiyel amplifikatör olarak adlandırılabilir. Genel olarak, bu diferansiyel amplifikatörler, ters çeviren terminal ve ters çevirmeyen terminal olmak üzere iki terminalden oluşur. Bu ters çeviren ve ters çevirmeyen terminaller sırasıyla - ve + ile temsil edilir.
Diferansiyel Amplifikatör Devresi
Diferansiyel amplifikatör, iki giriş ve bir çıkıştan oluşan bir analog devre olarak düşünülebilir. Diferansiyel amplifikatör devresi, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi gösterilebilir.
Diferansiyel Amplifikatör
Bir diferansiyel amplifikatörün çıkış voltajı, iki giriş voltajı arasındaki farkla orantılıdır. Bu, aşağıdaki gibi denklem formunda gösterilebilir:
Burada A = amplifikatörün kazancı.
Transistörleri Kullanan Diferansiyel Amplifikatör Devresi
Diferansiyel amplifikatör transistör kullanan devre T1 ve T2 olmak üzere iki transistörden oluşan aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi tasarlanabilir. Bu transistörler ve dirençler, devre şemasında gösterildiği gibi bağlanır.
Transistör Kullanan Devre
Diferansiyel amplifikatör devresinde iki giriş I1 ve I2 ve iki çıkış V1out ve V2out vardır. Giriş I1, transistör Tl baz terminaline uygulanır, I2 girişi, transistör T2 baz terminaline uygulanır. Transistör T1 ve transistör T2'nin yayıcı terminalleri ortak bir yayıcı direncine bağlanır. Bu nedenle, iki giriş sinyali I1 ve I2, V1out ve V2out çıkışlarını etkileyecektir. Diferansiyel amplifikatör devresi iki besleme voltajı Vcc ve Vee'den oluşur, ancak topraklama terminali yoktur. Tek voltaj beslemesinde bile devre, amaçlandığı gibi iyi çalıştırılabilir (benzer şekilde iki besleme voltajı kullanılırken). Dolayısıyla, pozitif voltaj kaynağı ve negatifin zıt noktaları voltaj kaynağı zemine bağlı.
Çalışma
Diferansiyel amplifikatörün çalışması, bir giriş (örneğin aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi I1'de) vererek ve her iki çıkış terminalinde de çıkış üreterek kolayca anlaşılabilir.
Amplifikatör Çalışıyor
Giriş sinyali (I1), transistör T1'in tabanına verilirse, transistör T1 toplayıcı terminaline bağlı direnç boyunca daha az pozitif olacak yüksek bir voltaj düşüşü görülür. Transistör T1'in tabanına hiçbir giriş sinyali (I1) sağlanmazsa, transistör T1 toplayıcı terminaline bağlanan direnç boyunca daha pozitif olacak şekilde düşük bir voltaj düşüşü görülür. Bu nedenle, T1 transistörünün kollektör terminali boyunca görünen ters çevirme çıktısının, T1'in temel terminalinde sağlanan giriş sinyali I1'e dayandığını söyleyebiliriz.
I1'in pozitif değeri uygulanarak T1 açılırsa, emitör akımı ve kollektör akımı hemen hemen eşit olduğundan emitör direncinden geçen akım artar. Bu nedenle, voltaj yayıcıda düşerse direnç artar , sonra her iki transistörün vericisi pozitif yönde gider. Transistör T2 vericisi pozitifse, T2'nin tabanı negatif olur ve bu durumda akım iletimi daha az olur.
Böylece, transistör T2'nin kollektör terminaline bağlanan direnç boyunca daha az voltaj düşüşü olacaktır. Bu nedenle, verilen pozitif giriş sinyali için T2'nin toplayıcısı pozitif yönde gidecektir. Bu nedenle, transistör T2'nin kollektör terminali boyunca görünen tersine çevrilemeyen çıktının, T1'in tabanına uygulanan giriş sinyaline dayandığını söyleyebiliriz.
Amplifikasyon, T1 ve T2 transistörlerinin toplayıcı terminalleri arasında çıkış alınarak farklı şekilde sürülebilir. Yukarıdaki devre şemasından, T1 ve T2 transistörlerinin tüm özelliklerinin aynı olduğunu varsayarsak ve eğer temel gerilimler Vb1, Vb2'ye eşitse (T1 transistörünün temel gerilimi, T2 transistörünün temel gerilimine eşittir), o zaman her iki transistörün verici akımları olacaktır. eşittir (Iem1 = Iem2). Bu nedenle, toplam yayıcı akımı T1 (Iem1) ve T2 (Iem2) emitör akımlarının toplamına eşit olacaktır.
Böylece emitör akımı şu şekilde sürülebilir:
Böylece, verici akımı, T1 ve T2 transistörlerinin hfe değerinden bağımsız olarak sabit kalır. T1 ve T2 kollektör terminallerine bağlanan dirençler eşitse, kollektör voltajları da eşittir.
Uygulamalar
Diferansiyel yükselticilerin uygulamaları aşağıdakileri içerir.
Çok var diferansiyel amplifikatör uygulamaları pratik devrelerde, sinyal amplifikasyon uygulamaları, motorların ve servo motorların kontrolü, giriş aşaması yayıcı-bağlı mantık, anahtar vb. diferansiyel amplifikatör devresinin ortak uygulamalarıdır.
Amplifikatör devreleri ve diferansiyel amplifikatör uygulamaları hakkında daha fazla bilgi için, sorularınızı, önerilerinizi, fikirlerinizi, yorumlarınızı göndererek bize ulaşabilir ve ayrıca nasıl tasarlayacağınızı da öğrenebilirsiniz. elektronik projeler Aşağıdaki yorumlar bölümünde kendi başınıza.
