OPAMP DEVRELERİ
EVİRMEYEN YÜKSELTEÇ - ÇÖZÜMLÜ ÖRNEK - 2
Örnek 1 - Örnek 2 - Örnek 3 - Örnek 4 - Örnek 5
ÖRNEK-2
Aşağıdaki devrede OPAMP için ideal model kullanıp, maksimum ve minimum voltajların besleme voltajları ile sınırlı olduğunu varsayarak
a) VIN(t) = sin(10t) V ve
b) VIN(t) = 3sin(10t) V
için çıkış sinyali olan VOUT(t)'yi bulalım.
ÇÖZÜM
Bir OPAMP devresinde girişin sabit bir voltaj ya da değişken bir sinyal olması kazancı değiştirmez. Girişten uyguladığımız sinyal, kullanacağımız OPAMP’ın veri sayfalarında yazan frekans bandı aralığında ise kazançta bir değişim olmayacaktır. Bandın dışında, yüksek frekansta bir sinyal uygularsak, sinyali yükseltmek yerine zayıflatabiliriz. Çünkü belirtilen bandın dışında kazanç ta düşecektir. Bu soru için, maksimum frekansın üzerine çıkılmadığı varsayılacaktır.
Bir önceki örnekte, aynı devrenin kazancının 5 olduğunu bulmuştuk. Bu nedenle çıkıştan, giriş sinyalinin 5 katı kadar bir voltaj alırız.
a) Giriş sinyali olan sin(10t)'yi, 5 ile çarparsak,
VOUT(t) = 5sin(10t) V
sonucuna ulaşırız. Bu tarz bir soruda dikkat etmemiz gereken şey, çıkış sinyalinin doyum voltajına ulaşıp ulaşmadığıdır. Eğer (negatif veya pozitif yönde) doyum voltajına ulaşmıyorsa, hesapladığımız çıkış sinyali geçerlidir.
sin(10t) fonksiyonunun maksimum ve minimum değerleri sırasıyla +1 ve –1'dir. Bu nedenle çıkış için bulduğumuz 5sin(10t) V fonksiyonunun minimum ve maksimum değerleri +5 V ve –5 V olmalıdır. Bu iki değer de besleme voltajlarını aşmadığı için OPAMP doyuma ulaşmaz.
Cevap:
VOUT(t) = 5sin(10t) V
Aşağıdaki grafik giriş ve çıkış sinyallerini bir arada sunmaktadır.
b) Giriş sinyali ile voltaj kazancını çarparsak,
VOUT(t) = 5 . (3sin(10t) V) = 15sin(10t) V
olarak buluruz. Fakat bu sonucun minimumu –15 V, maksimumu ise +15 V'tur. Bu değerler besleme voltajlarını aştığından, 15sin(10t) V fonksiyonunun +9 V'u aştığı yerlerde, çıkış voltajı +9 V'a, –9 V'tan küçük olduğu yerlerde ise –9 V'a eşit çıkar. Bu nedenle, çıkışta, 15sin(10t) V fonksiyonunun +9 V ve –9 V arasında sınırlandırılmış versiyonu ile karşılaşırız. Matematiksel olarak çıkış voltajını,
...ile ifade edebiliriz.
Cevap:
Örnek 1 - Örnek 2 - Örnek 3 - Örnek 4 - Örnek 5
