DENEY 2 Op Amp: AC Uygulamaları

Transkript

1 A. DNYİN AMACI : Opampın kuvvetlendirici özelliğinin ac devrelerde ve ac işaretlerle daha iyi bir şekilde anlaşılması amacıyla uygulamalı devre çalışmaları yapmak. B. KULLANILACAK AAÇ V MALZML : 1. Sinyal üreteci 2. Osiloskop entegresi, değişik değerlerde dirençler ve bağlantı kabloları 4. Protoboard C. DNY İL İLGİLİ ÖN BİLGİ: İŞLMSL KUVVTLNDİİCİ (Operational Amplifier OpAmp): İşlemsel Kuvvetlendiriciler, uygun direnç değerleri seçilerek karmaşık işlemlerin (terslendirme, kuvvetlendirme, toplama, çıkarma, türev alma, integral alma vs.) birkaç basit adım ile- gerçekleştirilebilmesini sağlayan elektronik elemanlardır. 741 entegresinin şematik opamp eşdeğeri şu şekildedir: 1

2 V + ve V _ simetrik dc besleme uçları opampın çalışması için oldukça önemli uçlar olup, bu uçlara aşağıda ve yandaki şekilde görüldüğü gibi dc simetrik kaynak bağlanmalıdır. DC simetrik kaynak, -1. Föyde anlatıldığı gibi- Güç Kaynağının ayarlı kaynak seçim tuşları SIS konumuna getirildikten sonra, 'master' olan sağdaki kaynaktan voltajın ayarlanması ile elde edilir. İDAL OPAMP: İdeal Opampın beş önemli özelliği vardır: 1. i= 2. o=0 3. A= 4. I 1=I 2=0A ( i= dan) 5. V 1=V 2 (A= dan) TML OPAMP UYGULAMALAI: a) viren Kuvvetlendirici (Inverting Amplifier): Çıkış Voltajı: V o f i Kapalı çevrim kazancı: Vo f i f Kapalı çevrim kazanç sınırlaması: i Vb 2

3 b) virmeyen Kuvvetlendirici (Noninverting Amplifier): Çıkış Voltajı: V f ( 1 o ) i Kapalı çevrim kazancı: Vo 1 f i Kapalı çevrim kazanç sınırlaması: 1 f i Vb c) Voltaj Takip dici (Voltage Follower): Çıkış Voltajı: V o V o Kapalı çevrim kazancı: 1 Kapalı çevrim kazanç sınırlaması: 1 Voltaj takip edici devresi, evirmeyen kuvvetlendiricinin özel bir şeklidir ( i=, f=0 ). Kazancı 1 olduğu için, birim kazançlı kuvvetlendirici olarak da adlandırılır. Voltaj takip edici, çok yüksek giriş empedansına sahip olduğundan, genellikle izolasyon devresi olarak kullanılır. İzolasyon devresi, birbiri ardına bağlanan iki devre arasındaki yükleme etkisini (loading effect) ortadan kaldıran devredir. V b d) Toplayıcı Kuvvetlendirici (Summing Amplifier): Çıkış Voltajı: f Vo 1 1 n f i i 0 i f f n n ğer, devredeki tüm dirençlerin değeri aynı ise, n V olur. o i i 0 3

4 e) Fark Alıcı Kuvvetlendirici (Differential Amplifier): 2 Çıkış Voltajı: V o ( 2 1) ğer, devredeki tüm dirençlerin değeri aynı ise, V o 2 1 olur. 1 D. DNY BASAMAKLAI: 1. Aşağıda verilen devreyi göz önüne alınız. 741 için dc besleme voltajı: V +=20V, V _=-20V Bu devre için asistanınızın tahtaya yazacağı yedi farklı durumu sırası ile aşağıya yazınız. a) e=., i=.., f=.. b) e=., i=.., f=.. c) e=., i=.., f=.. d) e=., i=.., f=.. e) e=., i=.., f=.. f) e=., i=.., f=.. g) e=., i=.., f=.. 4

5 - Hesaplama Adımı: Yukarıda verilen yedi durum için v 0 çıkış voltajlarını ayrı ayrı hesaplayarak Tablo 1 e kaydediniz. Tablo 1 v 0 v 0 a b c e f g d 5

6 - Ölçme Adımı: Devreyi protoboard üzerine kurunuz. Yukarıda verilen yedi durum için v 0 çıkış voltajlarını osiloskopla ölçerek sonuçları çiziniz. Not: Sonuçları çizerken: 1. Çizim öncesinde, işareti ekranda yatay ve dikeyde en geniş konumuna alınız. Bunun için volts/div, time/div, sağ-sol kaydırma tuşlarını kullanınız. 2. Ölçekli çizim yapınız. a) e=., i=.., f=.. b) e=., i=.., f=.. c) e=., i=.., f=.. 6

7 d) e=., i=.., f=.. e) e=., i=.., f=.. f) e=., i=.., f=.. 7

8 g) e=., i=.., f=.. - Simülasyon Adımı: Devreyi PSPIC ortamında kurunuz. Yukarıda verilen yedi durum için v 0 çıkış voltajlarını ölçerek sonuçları çiziniz. a) e=., i=.., f=.. b) e=., i=.., f=.. 8

9 c) e=., i=.., f=.. d) e=1v-2khz kare dalga, i=1k, f=2k e) e=., i=.., f=.. 9

10 f) e=., i=.., f=.. g) e=., i=.., f=.. 2. Aşağıda verilen devreyi göz önüne alınız. 741 için dc besleme voltajı: V +=20V, V _=-20V - Ölçme Adımı: 10

11 Devreyi protoboard üzerine kurunuz. Yukarıda verilen yedi durum için v 0 çıkış voltajlarını osiloskopla ölçerek sonuçları çiziniz. a) e=., i=.., f=.. b) e=., i=.., f=.. c) e=., i=.., f=.. 11

12 d) e=., i=.., f=.. e) e=., i=.., f=.. f) e=., i=.., f=.. 12

13 g) e=., i=.., f=.. 3. Aşağıda verilen iki devreyi göz önüne alınız. Her iki devre için e=., S=.., L= olarak veriliyor (741 için dc besleme voltajı: V +=20V, V _=-20V). (a) (b) - Hesaplama Adımı: Yukarıda verilen iki devre için v 1 ve v 2 yi hesaplayınız. 741 in kazancı 1 olmasına rağmen (yani v 1= v 2), sonuçların neden farklı olduğunu anlatınız. 13

14 - Ölçme Adımı: Her iki devreyi protoboard üzerine kurunuz. Yapacağınız ölçümlerle Tablo 7 yi doldurunuz. Tablo 7 1. devre 2. devre v 1 v 2 - Simülasyon Adımı: Her iki devreyi PSPIC ortamında kurunuz. Yapacağınız ölçümlerle Tablo 8 i doldurunuz. Tablo 8 1. devre 2. devre v 1 v 2 14

15 4. Aşağıda verilen devreyi göz önüne alınız. Şekildeki devreyi göz önüne alınız. - Hesaplama Adımı: Yukarıda verilen devre için v 0 çıkış voltajını hesaplayınız. - Ölçme Adımı: Devreyi protoboard üzerine kurunuz. v 0 çıkış voltajını ölçerek sonucu çiziniz. 15

16 - Simülasyon Adımı: Devreyi PSPIC ortamında kurunuz. v 0 çıkış voltajını ölçerek sonucuı çiziniz. 5. Aşağıda verilen devreyi göz önüne alınız. Şekildeki devreyi göz önüne alınız. - Hesaplama Adımı: Yukarıda verilen devre için v 0 çıkış voltajını hesaplayınız. 16

17 - Ölçme Adımı: Devreyi protoboard üzerine kurunuz. v 0 çıkış voltajını ölçerek sonucu çiziniz. - Simülasyon Adımı: Devreyi PSPIC ortamında kurunuz. v 0 çıkış voltajını ölçerek sonucu çiziniz.. ÖDV: 1. Dijital-analog çevirici (DAC) nedir? Opamp içeren DAC devresini çiziniz. Çalışma prensibini anlatınız. 17