Evirmeyen yükselteç
16 dakika · İleri
Simülasyonlar ve testler okunmaz; onlara geldiğinde duraklatıp deneyebilirsin.
Evirmeyen yükselteç, en çok kullanılan op-amp devresidir. Sinyali aynı fazda yükseltir (giriş artarken çıkış da artar) ve giriş direnci çok yüksektir; yani ölçtüğü kaynağı neredeyse hiç yüklemez. Sensör sinyallerini büyütmek için ilk tercih budur.
Devre
Sinyal op-amp'ın + girişine verilir. Çıkıştan − girişe bir Rf direnci, − girişten şaseye bir Rg direnci bağlanır. Bu iki direnç çıkışın bir kısmını − girişe geri verir: bir gerilim bölücü oluştururlar.
Kazancı iki kuralla bulalım
- Kural 2: V− = V+ = Vgiriş.
- Kural 1: − girişe akım girmez; Rf ve Rg'den aynı akım geçer. Rf ve Rg, çıkış gerilimini bölen bir gerilim bölücüdür: V− = Vçıkış × Rg / (Rf + Rg).
- İki denklemi eşitle: Vgiriş = Vçıkış × Rg / (Rf + Rg) → Vçıkış = Vgiriş × (Rf + Rg) / Rg.
Kazanç = 1 + Rf / Rg
Soru: Bir mikrofon 20 mV'luk sinyal veriyor. Çıkışta 1 V istiyoruz. Rg = 1 kΩ ise Rf ne olmalı?
Kazanç = 1 V / 20 mV = 50
50 = 1 + Rf / 1k → Rf = 49 kΩ → standart değer 47 kΩ (kazanç 48)
Kendin dene
Rf'yi değiştirerek kazancı ayarla. Sonra genliği artır: çıkış raylara ulaşınca kırpılır. Modeli LM358 yapıp kazancı 101'e (Rf 100k, Rg 1k) çıkar ve frekansı artır: bant genişliğinin nasıl daraldığını gör.
Evirmeyen yükselteç
Vçıkış = (1 + Rf/Rg) × Vgiriş = 2.00 × Vgiriş
Giriş sinyali
Devre elemanları
Besleme ve op-amp
Sonsuz hız ve bant genişliği; çıkış raylara kadar gider.
Neden bu kadar kullanışlı?
- Çok yüksek giriş direnci: Sinyal doğrudan op-amp girişine gider; kaynaktan neredeyse hiç akım çekilmez. Yüksek dirençli sensörler (piezo, pH probu) için idealdir.
- Kazanç dirençlere bağlıdır: Op-amp'ın kendi kazancı sıcaklıkla ve parçadan parçaya değişse de devrenin kazancı yalnızca Rf/Rg oranına bağlıdır. %1'lik dirençlerle %2 doğrulukta bir kazanç elde edilir.
Direnç değerleri ne kadar olmalı?
Oran aynı kalsa da çok küçük dirençler (ör. Rf = 100 Ω) op-amp'ın çıkışını gereksiz yükler. Çok büyük dirençler (ör. 10 MΩ) ise gürültü ve bias akımı hatası getirir. Pratikte Rf ve Rg için 1 kΩ – 100 kΩ arası seçilir.Sık yapılan hatalar
- Kazancı Rf/Rg sanmak: evirmeyen yükselteçte 1 eklenir.
- Rg'yi şaseye değil beslemeye bağlamak.
- Yüksek kazançta op-amp'ın GBW'sini hesaba katmamak (LM358 ile kazanç 100 → ~10 kHz).
- Tek beslemede girişe DC ofset vermeden AC sinyal yükseltmeye çalışmak.
Kendini test et
1. Rf = 22 kΩ, Rg = 2,2 kΩ. Kazanç?
2. Evirmeyen yükselteçte çıkışın fazı?
3. Kazancı 1'in altına indirebilir miyiz?
4. Giriş direnci en yüksek olan devre hangisi?
Bu ders, kursun ücretsiz ilk dersiydi
Op-Amp Devreleri ve Uygulamaları kursunun kalan 12 dersi, simülasyonları ve testleri kurs satın alındığında açılır.
Kursun devamını incele →