İşlemsel Yükselteç (Op-Amp) Nedir? Nasıl Çalışır? 1/2

Bu videoda sizlere günlük hayatımızda bir çok yerde kullanımı ile karşılaşabileceğimiz, elektrik sinyalini yükselterek kazanç sağlayan işlemsel yükselteçlerin çalışma mantığını ve yapısını anlatmaya çalıştık. İşlemsel yükselteç devre çeşitlerini de bir sonraki videoda anlatacağım. Elektronik sistemlerle işlenecek sinyallerin hemen hepsi düşük genlikli yani zayıf sinyallerdir. Hayatımızda bu zayıf sinyalleri yükselterek kullanılır hale getiren bir çok elektronik sistem vardır. Örneğin; mikrofon ile sesimizi veya bir müziği yükselterek hoparlöre verdiğimiz amfilerde işlemsel yükselteçler kullanılmaktadır. Ayrıca kalp ritim bozukluğu ve damar hastalıklarının tanısı için kalbin kasılması sırasında ortaya çıkan kalp ritimleri sonucu elektriksel aktivitenin grafiksel olarak kayıt edilmesini ve yükselterek bilgisayar ekranlarında şeklini görebildiğimiz, göğüs, kol ve bacak bölgesine cilt üzerine yapıştırılan elektrotlar ile anormal durumların tespitinde kullanılan EKG cihazlarında kullanılmaktadırlar.

Bunların yanında cep telefonumuza ulaşan son derece zayıf elektromanyetik dalgaların gönderilmesi ve alınması sırasında kullanılan vericiler ve arada haberleşmeyi sağlayan uydularda ve son zamanlarda kullanımı hızla artan, kolumuzdan kalbimizin ritmik hareketlerini ölçen ve gözlemleyebildiğimiz akıllı saatler işlemsel yükselteçlerin kullanıldığı, düşük sinyalleri yükselterek işleyen elektronik cihazlardır. Elektriksel sinyallerin istenilen derecede kuvvetlendirilmesi için işlemsel yükselteç devreleri kullanılır. Yükselteçler güç kazancı sağlamak amacıyla kullanılan devrelerdir.

Op-Amp kısaltması İngilizce Operational Amplifier kelimelerinin kısaltması olarak kullanılmaktadır. Biz de Türkçe karşılığı olan İşlemsel yükselteç ismini kullanıyoruz. Günlük hayatta Opamp şeklinde ve işlemsel yükselteç şeklinde iki tür kullanımıyla da karşılaşmamız mümkün.

İşlemsel yükselteçler kullanılacakları yerlerin şart ve koşullarına göre metal kılıflı, plastik kılıflı, seramik kılıflı, yüzey montajlı yani SMD olarak veya çok küçük mikro boyutlarda üretilmektedirler. Görüldüğü gibi işlemsel yükselteç entegreleri ihtiyaca göre çok çeşitli boyut ve kılıf şekillerinde üretilmektedirler. Örneğin; genel amaçlı ya da eğitim amaçlı kullanılacak devre elemanları için plastik kılıflı entegreleri tercih edebileceğimiz gibi, otomatik makineler tarafından montajı yapılacak ya da cep telefonu gibi son derece sıkışık alanlarda çalışmak gerektiğinde SMD veya çok küçük mikro boyutlu opamp entegreleri tercih edilir.

Biz burada çok yaygın olarak kullanılan ve üretici firmaya göre adı LM741 ya da UM741 gibi adlarla anılan 741 kodlu işlemsel yükeseltece ait bağlantı şemasını inceleyeceğiz. Bunun yanında içinde 2 adet LM741 işlemsel yükselteci bulunan LM747 entegresi de yaygın olarak kullanılmaktadır.

LM741 işlemsel yükselteci 8 pinli, plastik bir kılıf içinde bulunmaktadır. İç yapısına baktığımızda, 2 numaralı pin eviren giriş, 3 numaralı pin evirmeyen giriş, 6 numaralı pin ise çıkış ucudur. 7 numaralı pin +V, 4 numaralı pin –V besleme gerilimi için kullanılmıştır. 1 ve 5 numaralı pinler giriş dengesizlik gerilimi ayarı için offset olarak kullanılmaktadır. Bu pinler gerekmedikçe kullanılmaz ve boş bırakılır. 8 numaralı pin ise boştur.

Entegre yapısında olduğu gibi sembolünde de 2 numara Eviren Girişi, 3 numara Evirmeyen Girişi, 6 numara Çıkışı, 7 numara + beslemeyi ve son olarak da 4 numara – beslemeyi göstermektedir. Burada offset olan 1. ve 5’inci numarayı göstermedim. Onlar pek kullanılmadığı için sembolünde genelde gösterilmez. 8 numara zaten boş olduğu için o da gösterilmez. Burada yükseltilecek sinyal girişi 2 ve 3’üncü Eviren ve Evirmeyen pinlerden olmaktadır. Yükseltilmiş olarak da 6’ıncı pin olan çıkıştan alınmaktadır. 7 ve 4’üncü pinden de mutlaka işlemsel yükseltecin + ve – beslemesi yapılmalıdır.

LM741 İşlemsel yükseltecinin iç yapısına baktığımızda direnç, kondansatör, diyot ve transistörlerden oluşan bir devrenin olduğunu görebiliriz. Yani bu devre küçültülerek 8 pinli küçük bir entegrenin içerisine sığdırılmıştır. Böylece daha kullanışlı bir hale getirilmiştir. Burada çokca BJT transistörlerin kullanıldığını görürüz. BJT transistörler sadece anahtarlama elemanı olarak değil, burada olduğu gibi gerilim yükseltme amacıyla da kullanılmaktadırlar. İşlemsel yükseltecin yapısı ve çalışma mantığı temel olarak bu şekildedir. Eviren, evirmeyen, türev alıcı ve integral alıcı işlemsel yükselteç devrelerinin çalışma mantığını bir sonraki videoda inceleyeceğiz.

Entegre Nedir? (Integrated Circuit - IC)
   • Entegre Nedir? İç Yapısı Nasıldır? Ne...  

BJT Transistör Nedir? Nasıl Çalışır?
   • BJT Transistör Nedir? Nasıl Çalışır?  

Eviren Yükselteç Proteus Uygulaması
   • Eviren İşlemsel Yükselteç Proteus Uyg...  

Evirmeyen Yükselteç Proteus Uygulaması
   • Evirmeyen İşlemsel Yükselteç Proteus ...  

Udemy kursumuza kaydolmak için;
https://www.udemy.com/share/1026pe/

Patreon'dan destek olmak için;
  / eeuygulama