İŞLEMSEL YÜKSELTEÇLER – 4:
İşlemsel Yükselteç Devreleri:
5-Toplayıcı Yükselteç (summing amplifier)
İşlemsel yükselteçlerin asıl kullanılma nedenleri yazının 1.
bölümünde de anlattığım gibi sağladığı olanaklardan
kaynaklanmaktadır. Bunlardan en önemlisi giriş empedansının çok
yüksek, çıkış empedansının küçük olmasından kaynaklanmaktadır. Bu
nedenlerle bağlandıkları devreleri yüklemeden yani asıl özelliğini
bozmadan çıkışına bağlanan devreye aktarılmasıdır. Toplatıcı
yükseltecin asıl özelliği olan "toplama" işlemi aslında devrenin
girişinde olan dirençlerle yapılan devredir. Bundan sonra konu
olacak başka devrelerde birtakım RC devrelerinin esas
özellikleridir. Bu kısa açıklamadan sonra gelelim devremize.
Daha önceki devrelerde de anlattığım gibi işlemsel yükseltecin
iki girişi arasındaki voltaj farkı sıfır volt ve bu özellikten
dolayı eviren girişi de sıfır volt "yaklaşık olarak" olacaktır. O
zaman devrenin giren ve çıkan akımlarını yazacak olursak ki bu
akımlar birbirine eşit olacaktır;
(e1/R1) + (e2/R2) = - (e3/R3) yada,
e3 = - [((R3/R1) e1) + ((R3/R2) e2)] olacaktır.
Eğer R1 = R2 olursa ve buna R dersek
e3 = - R3/R (e1 + e2) olur.
Eğer R1 = R2 = R3 ise ve buna R dersek, o zaman;
e3= - (e1 + e2) olacaktır.
Görüldüğü gibi eğer iki gerilimi sadece "toplayacaksak"
yukarıdaki devrede bütün dirençleri eşit tutmak yeterli
olacaktır.
6-Çıkartıcı Yükselteç (subtracting amplifier)
Yukarıdaki şekilde görülen çıkartıcı yükseltecin farklı görülen
özelliği giriş uçlarından herhangi birisinin toprağa bağlı
olmamasıdır. Bu nedenle her iki giriş ucu arsındaki voltaj
farkı sıfır volt olsa bile görünürde topraklı olmamasıdır. Giriş
uçları arasında voltaj farkı olamaması nedeniyle giriş uçlarındaki
gerilimlere e3 diyebiliriz. Bu nedenle;
(e1 + e3) / R1 = (e3 - e4) / R2 ve,
(e2 - e3) / R1 = e3 / R2 olur.
Yukarıdaki denklemlerin her iki tarafından e3 çıkartılıra (
denklemlerin değeri değişmeyecektir);
e4 = (R2 / R1) (e2 - e1) yazılır.
Eğer, R1 = R2 olursa ve biz buna R dersek;
e4 = e2 - e1 olur ki bu da girişler
arasındaki farkı gösterir.
Çıkartıcı yükselteç özellikle doğrusal voltaj regülatörlerinde
kullanılır. Giriş gerilimlerinden biri örneğin e1 referans voltajı
olarak e2 ise çıkış voltaj ucuna bağlanarak kullanılır. Bu durumda
devre çıkış voltajı ile referans voltajını sürekli olarak
karşılaştırır. Çıkış voltajında herhangi bir voltaj farklılığı
olursa aradaki voltaj hata olarak algılanır ve voltaj farkı kadar
çıkış voltajı değiştirilir.
Çıkartıcı yükselteç aslında eviren ve evirmeyen yükselteçlerin
birleştirilmesinden oluşturulmuştur. Fakat farklı iki yükseltecin
giriş empedansları da farklıdır. Şekildeki devrede R1 = R2 olsun.
Evirmeyen girişteki direnç 2R olur. Yükseltecin eviren girişindeki
empedans farklı hesaplanır. Çünkü e2 geriliminin etkisi söz
konusudur. İşi fazla uzatmadan e1 girişindeki giriş direncini
yazacak olursak;
Rin (e1) = ((e2 / 2) R1) / ((e2 / 2) - (e2 / 2))
Rin (e1) = ¥ olur.
Görüldüğü gibi bu uç da giriş empedansı sonsuzdur.
Önümüzdeki ay işlemsel yükselteçlerle ilgili açılamalara devam
edeceğiz.
Önümüzdeki ay görüşmek üzere... |