Bir op-amp veya operasyonel amplifikatör Doğrusal bir cihazdır ve kapsamlı bir şekilde filtreleme, sinyal koşullandırma veya toplama, çıkarma, farklılaştırma ve entegrasyon gibi matematiksel işlemleri gerçekleştirmek için kullanılır. Temel olarak, bir op-amp, girişler arasında harici geri besleme bileşenlerinin yanı sıra op-amp gibi dirençler ve kapasitörlerin çıkış terminallerini kullanır. Bu bileşenler, op-amp'in çalışmasını kapasitif, dirençli, vb. Gibi iyi özelliklerle çözecektir. Amplifikatör çeşitli işlevleri yerine getirebilir. İşlemsel bir amplifikatör, girişlerin ters çevirdiği ve tersine çevrilemediği ve çıkışların voltaj veya akım olabileceği iki giriş ve bir çıkış içeren üç terminalli bir cihazdır.
Operasyonel Amplifikatör nedir?
Bir op-amp veya operasyonel bir tür entegre devre girişi çok yüksek bir kazanç kullanarak yükseltmek için harici voltaj kullanan. Bu devrenin ana amacı, düşük seviyeli sinyal gücünü artırmak için tasarlanmıştır. Lütfen daha fazla bilgi edinmek için bağlantıya bakın Elektronikte Çeşitli Op Amp Uygulamaları
Operasyonel Amplifikatör
Operasyonel Amplifikatör Farklılaştırıcı Nedir?
Bir op-amp farklılaştırıcı devresinde, çıkış voltajı, zamana göre giriş voltajı değişim oranıyla doğru orantılıdır; bu, giriş voltajı sinyalinin hızlı bir şekilde değişmesi, ardından yüksek o / p voltajının yanıt olarak değişeceği anlamına gelir. Bir op-amp farklılaştırıcı devresinin çıkışı, girişteki değişiklikle orantılıdır. Farklılaştırıcı devresinin girişleri sinüs, kare, üçgen gibi standart dalga formları olduğunda, çıkış dalga formları çok farklı olacaktır.
Operasyonel Amplifikatör Farklılaştırıcı
Giriş kare dalgaysa, diğer çıkış dalga formlarında küçük artışlar olacaktır. Bu sivri uçlar, giriş dalga formunun uçlarının eğimi ve maksimum devre çıkışı ile kusurlu olacaktır.
Giriş üçgen dalga formuysa, giriş dalga formunun artan ve azalan seviyeleri ile çıkış, ow'ta bir kare dalga formuna dönüşür.
Giriş sinüs dalgası ise, o zaman 90 ° faz kayması ile sinyal veren kosinüs dalga formuna dönüştürülür, bu da bazı durumlarda çok yararlıdır.
Operasyonel Amplifikatör Farklılaştırıcı Devresi
Bu bir tür amplifikatör ve bu amplifikatörün bağlantısı hem giriş hem de çıkış arasında yapılabilir ve çok yüksek kazanç içerir. İşlemsel amplifikatör farklılaştırıcı devresi, analog bilgisayarlarda toplama, çarpma, çıkarma, entegrasyon ve farklılaştırma gibi matematiksel işlemleri gerçekleştirmek için kullanılabilir.
İşlemsel amplifikatör devresi, zaman türevi giriş voltajı ile orantılı olan bir çıkış voltajı üretir. Yani bu op-amp devresi, farklılaştırıcı olarak adlandırılır. Yukarıdaki devrede G ile gösterilen toprak terminalini varsayalım, burada toprak terminalinden geçen akımın akımın çıkışına eşdeğer olduğu, şöyle yazabiliriz:
Operasyonel Amplifikatör Farklılaştırıcı Devresi
Yukarıdaki devrede, ters çevirme terminalindeki op-amp düğüm voltajı sıfırdır, daha sonra akımın akışı kapasitör olarak yazılabilir
beniçinde= If
Nerede benf= -Vdışarı/ Rf
Kapasitör yükü, kapasitör boyunca kapasitans süreleriyle gerilime eşittir
Q = C X Viçinde
Bu nedenle ücret oranı değişikliği
dQ / dt = C dViçinde/ DT
Ancak dQ / dt, kapasitörden geçen akımdır
benin = C dViçinde/ dt = benf
-Vdışarı/ Rf= C dViçinde/ DT
İşlemsel amplifikatör farklılaştırıcısı için ideal bir çıkış voltajı (Vout) şu şekilde yazılır:
Vout = - RfC siziniçinde/ DT
Bu nedenle, çıkış voltajı sabit bir giriş voltajı türevidir - RfZamana göre giriş Vin geriliminin C katları. Burada eksi (-) işareti faz kaymasını (180veya) giriş sinyali op-amp'in giriş ters çevirme terminaline verildiği için.
Operasyonel Amplifikatör Farklılaştırıcı Dalga Formları
Operasyonel Amplifikatör Entegratörü nedir?
İşlemsel amplifikatör devrelerinin çoğunda, kullanılan geri besleme bağlantısı, doğası gereği, ağın minimum bir bölümü olarak ana hatlarını çizen düz bir dirençli hat ile dirençlidir. Ancak op-amp entegratörü için geri bildirim, operasyonel amplifikatörün giriş ve çıkışı arasındaki kapasitör tarafından sağlanacaktır.
Operasyonel Amplifikatör Entegratörü
Bir op-amp entegratörü olarak matematiksel entegrasyon işlevini yerine getirir. Ancak analog bilgisayarlarda kullanılabilir. Bu devrenin çalışması, zamanla giriş voltajı ile orantılı bir çıktı üretmesidir. Böylece çıkış voltajı herhangi bir zamanda birincil çıkış voltajı ile belirlenecektir.
Yukarıdaki dalga formlarından, girişin sıfırda kaldığı gibi gözlenebilir. ancak girişe bir adım i / p voltajı verildiğinde, çıkış yükseltilecektir. Benzer şekilde, adım giriş voltajı sıfır konumuna geri döndüğünde, en son ulaştığı voltajda çıkış kalıntısı oluşur.
Operasyonel Amplifikatör Entegratör Devresi
İşlemsel amplifikatör entegratör devresi, bir işlemsel amplifikatör ve ters çeviren giriş ve çıkış arasında bir kapasitör ve ters i / p'den i / p'ye bir direnç ile inşa edilebilir. dır-dir Devrenin tüm girişi.
Operasyonel Amplifikatör Entegratörü
Bir op-amp'in uygulamalarından biri, direnç ve kondansatörün konumlarını değiştirerek oluşturulabilen bir entegratördür. Bu devre, giriş voltajı zaman integrali ile orantılı olan bir o / p voltajı oluşturabilir. Bu nedenle bu devre, bir entegratör devresi olarak adlandırılır. Yukarıdaki devrede G ile gösterilen toprak terminalini varsayalım, burada toprak terminalinden geçen akımın akımın dışarı akışına eşdeğer olduğu,
Eğer beniçinde+ If= 0
beniçinde= - If
Vin –Va / R = -C d / dt (V0-Va)
Va = 0 nerede
Vin / R = -C d / dt V0
Yukarıdaki denklemi entegre edin, aşağıdakileri elde edebiliriz
1 / R
Veya
Vout = −∫ Vin / R C DT + c
Bu nedenle, Vout voltajı sabit -1 / RC'ye eşittir ve Vin giriş voltajının integrali
İşlemsel amplifikatör entegratör devresi, elde edilecek i / p sinyalinin hassas entegrasyonuna izin verir. Bu devrenin uygulamaları ağırlıklı olarak analog bilgisayarları içerir. Günümüzde, IC devresinin mükemmel çözüm olduğu her yerde analog uygulamalarda bir entegrasyon görevi zorunludur.
Operasyonel Amplifikatör Entegratörü Dalga Formları
Op-amp farklılaştırıcısının çeşitli uygulamaları vardır elektronik devre tasarımı . Bu devre, analog giriş voltajında bir farklılaştırma işlemi sağlayabildiği analog bilgisayarlarda kullanılır. Bu, farklı noktaların değişim oranını kontrol etmek için proses enstrümantasyonunda kullanılabilir. Op-amp farklılaştırıcı sinyal koşullandırma uygulamalarında gerekli olabilir.
Böylece, yukarıdaki bilgilerden nihayet şu sonuca varabiliriz: op-amp entegre devreler DC amplifikasyonu için mükemmel olan ve filtreleme, sinyal koşullandırma, entegrasyon, farklılaştırma gibi matematiksel işlemlerde yaygın olarak kullanılan lineer cihazlardır. İşte size bir soru, İşlemsel amplifikatörün farklı türleri nelerdir?
