Pek çok elektronik sisteminde yer alan Op Amp‘ları derlediğimiz bu yazımızda; Op Amp nedir, ne işe yarar ve nasıl çalışır? sorularını yanıtlayacağız.
Op Amp Nedir?
İngilizce’de “işlevsel olan yükseltici” anlamına gelen Op Amp‘lar, Operational Amplifier kelimesinin kısaltmasından türemiştir.
Op Amp devreleri, elektronik devrelerin genel anlamda işlevselliklerini artırmak amacıyla kullanılır. Elektrik sinyali yükseltme gücü oldukça yüksek olan entegre devreler olarak kullanılır. DC (Doğru Akım) ile beslenir. Akım ve gerilim kazancı sağlar. Buna bağlı olarak güç yükseltme ve empedans dönüştürme görevi de görür. Tarihte ilk olarak Op Amp’lar 1968 senesinde Fairchild Semiconductor şirketi tarafından icat edilmiştir.
Op Amp’ların Özellikleri ve Çalışma Prensibi
Op Amp’larda genellikle iki giriş, bir çıkış bulunmaktadır. Ayrıca iki tane de besleme ucu bulunur. Op amp (+) girişe evirmeyen/terslemeyen (non-inverting) uç adı verilirken, (-) giriş ucuna eviren/tersleyen (inverting) uç adı verilmektedir.
(+) ve (-) uçlar yani evirmeyen ve eviren çıkışlardaki faz farkını etkilemektedir. Eviren uca sinyal geldiğinde çıkıştan 180° olan faz farklı sinyal elde edilmektedir. Evirmeyen uca ise sinyal geldiğinde girişteki sinyal ve çıkıştaki sinyal arasında bir faz farkı oluşmaz.
1940’lı yıllarda yani icadının ilk zamanlarında yapısında bir çok transistör, kondansatör ve direnç bulunurdu. Bu haliyle çok karmaşık bir yapıya sahip olduğundan kullanımı pek tercih edilmezdi. Ancak gömülü sistemlerdeki teknolojik gelişmelerle entegre halinde üretilen Op Amp’lar, günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Op Amp’ların İç Yapısı
Op Amp’lar teorik sistemde ideal değerler kullanılsa dahi gerçek hayatta karşılaşılmakta olan değerlerde bir takım farklılıklar ortaya çıkmaktadır.
İdeal olan bir işlevsel yükseltecin kazancı sonsuz ve çıkış direncinin değeri ise sıfırdır. Çıkış direncinin değerinin sıfır olması nedeniyle çıkışta elde edilen akım ve de gerilim kaldırma değerleri sonsuz olmaktadır. Gerilim kaldırma değerlerinin sonsuz olması, hemen hemen her değerdeki gerilim beslemesiyle çalışabileceği anlamını taşır.
Op Amp’ların Kullanım Alanları ve Çeşitleri
Op Amp’lar oldukça geniş kullanım alanlarına sahiptir. Bir çok işlevi gerçekleştiren Op Amp’lar dört işlem hesapları, türev, integral, logaritma alma vs. şeklinde bazı matematiksel işlemlerde başarılı uygulamalar gerçekleştirebilmektedir. Op Amp’ların ayrıca bir yükseltme ya da kazanç işlevi yapmaktadır. Öte yandan Op Amp karakteristiklerinde sonsuz bir band genişliği, sonsuz bir giriş empedansı ve sıfır çıkış empedansı gibi özellikleri de barındırır. Op Amp DC devrelerde yüksek bir gerilim kazancı sağlamaktadır.
Op Amp’ların kullanım alanları arasında büyük öneme sahip diğer bir işlevi, sinyal yükseltme ile birlikte ses frekansını yükselteci veya motor kontrolünü yükseltecidir. Tüm bunların dışındadalga şekillendirme işlemleri, veri transfer işlemi, sinyal analiz işlemi, regülasyon işlemi ve üreteç işlemi, test ve ölçme işlemi gibi bir takım taleplerin de karşılar.
Op Amp’lar günümüzde entegre olarak üretilip kullanılmaktadır. Bir çok çeşidi bulunan Op Amp entegrelerinden olan LM358P OpAmp Entegresi’nin görseli şu şekildedir:
Direnc.net stoklarında yer alan Op Amp’lara buradan ulaşabilirsiniz.