elektrik elektronik deney 4

Deneyin Adı: Band Geçiren Op-amp Uygulaması
Deneyin Amacı: Yüksek geçiren filtre devresi ve alçak geçiren filtre devresini kullanarak
band geçiren opamp devresinin oluşturulması ve sonuçlarının incelenmesi
Deney Malzemeleri:




2 adet 100Ω Direnç
1 adet 100uF Kapasitör
1 adet 10pF Kapasitör
2 adet 741 Opamp Entegresi
Teorik Bilgi:
Op-amp eviren(inverting) ve evirmeyen(noninverting) adlı iki girişe sahip lineer bir
yükselteçtir. Eviren giriş(-) ile işaretlenirken, evirmeyen giriş(+) ile işaretlenmiştir. Eviren
girişe uygulanan işaret çıkışta 180° derecelik faz farkı görülecektir. Evirmeyen girişe
uygulana işaret çıkış işareti ile aynı fazda olacaktır. Op-amp’ın iki giriş ucundan başka iki
adet besleme ve bir çıkışucu vardır. Besleme gerilimi simetrik besleme kaynağından
sağlanabileceği gibi, tek besleme kaynağıda kullanılabilir.
Op-amp Bacak Yapısı
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Offset sıfırlama
OP-AMP 'ın tesleyen giriş ucu
OP-AMP 'ın terslemeyen giriş ucu
(-) V, negatif besleme voltajı
Offset sıfırlama
OP-AMP çıkışı
(+) V, pozitif besleme voltajı
Boş uç
Alçak Geçiren Filtre, Yüksek Geçiren Filtre ve Band Geçiren Filtre
Alçak geçiren filtre yapısında 0 Hz ile kesim frekansı (fH) arasında sabit bir kazanç vardır
(genellikle birim kazanç). Kesim frekansında, alçak frekans kazancı 3dB azalır. 0 Hz ile
kesim frekansı (fH) arasındaki frekanslar band geçirme frekansı, fH’dan büyük frekanslar ise
band söndürme frekansıdır. Band söndürme frekansında kazanç oldukça azalır.
Yüksek geçiren filtre yapısında kesim frekansından (fL) daha büyük frekanslarda sabitbir
kazanç vardır (genellikle birim kazanç). Kesim frekansında, yüksek frekans kazancı 3dB
azalır. 0 Hz ile kesim frekansı (fL) arasındaki frekanslar band söndürme frekansı, fL’den
büyük frekanslar ise band geçirme frekansıdır. Band söndürme frekansında kazanç oldukça
azalır.
Band geçiren filtre, sadece belirli frekans aralığını geçirir, diğerlerini söndürür. Bandgeçirme
aralığı, kesim frekansları (fH, fL) arasında kalan bölgeyi ifade eder. Filtrenin bandgenişliği (B
= fH - fL )olarak ifade edilir.
Deney Şeması:
V1
12 V
V3
12 V
R2
100Ω
7
C1
1
5
C2
10pF
U1
3
V5
3 Vrms
120 Hz
0°
100µF
R1
6
7
1
5
3
100Ω
2
6
2
4
LM741AH/883
4
V2
12 V
LM741AH/883
V4
12 V
A
B
C
D
T
G
XSC1
Multisim Sonuçları
U2
Hesaplama:
Sonuç:
Deneyin Adı: Yarım Dalga Doğrultma
Deneyin Amacı: Op-ampın Yarım Dalga Doğrultmaç Olarak Kullanılması
Deney Malzemeleri:




2 adet 100Ω Direnç
1 adet 100uF Kapasitör
1 adet 10pF Kapasitör
2 adet 741 Opamp Entegresi
Teorik Bilgi:
Pratikte kullanılan germanyum diyodun iletime geçme voltajı yani eşik gerilimi 0,2
Volt, Silisyum diyodun ise 0,6 Volt civarındadır. Bir germanyum diyodun iletime
geçebilmesi için anodu katoduna göre 0,2 Volt, silisyum diyodun ise 0,6 Volt olması
gerekir. Dolayısıyla, genliği 0,6 Volt civarında veya daha küçük işaretler diyod ile
doğrultulamazlar. Doğrultulacak sinyalin genliği 0,6 Volttan fazla olsa bile yapılan
doğrultma hassas olmaz. Bu sakıncaları ortadan kaldırmak ve hassas bir şekilde yarım
dalga doğrultma işlemini gerçekleştirmek için şekil 2.37 'deki gibi OP-AMP 'lı hassas
yarım dalga doğrultmaç kullanılır.
Giriş sinyali (-) girişten uygulandığı için faz çeviren karşılaştırıcı yapısındadır.
Bu tür çalışmada;
Vi > Vref => Vx = -V
Vi< Vref => Vx = +V olur.
Vi giriş sinyalinin pozitif (+) alternansmda çıkış (-) olur. X noktasındaki potansiyel 0
'dan küçük (Vx< 0) olur. Böylece D1 'in anoduna (-) geldiği için yalıtımda, D2 'nin
katoduna (-) geldiği için iletimdedir. D2 iletime geçince çıkıştan girişe negatif geri
besleme olur. OP-AMP 'ın faz çeviren girişi yaklaşık 0 Volt olduğundan (+ uç toprağa
bağlı) X noktasında -0,6 Volt görülür.
Vi giriş sinyalinin negatif (-) alternasında çıkış 0 'dan büyük olur.
(Vx = +V) Böylece D1 iletken, D2 yalıtkandır. D1 diyodunun iletken olmasıyla R2
direnci üzerinde devrenin girişine geri besleme yapılır. Kazanç R2 / R1 kadardır. OPAMP, faz çeviren yükselteç gibi çalışır ve çıkışta girişle ters fazda ve aynı genlikte bir
sinyal elde edilir.
Devre, girişine uygulanan sinyalin sadece negatif alternansmı geçirmekte ve fazını ters
çevirerek çıkışta pozitif yarım alternanslar meydana getirmektedir.
OP-AMP kullanılan doğrultmaçlar ile girişe uygulanan mikrovolt (µV) seviyesindeki
sinyalleri doğrultmak mümkündür. Normal diyodlarla yapılan doğrultmaçlarda
diyodun eşik gerilimi (0,2 V - 0,6V) üzerindeki sinyaller doğrultulur.
Deney Şeması:
XSC1
V3
12 V
G
7
R2
1
5
3
1kΩ
R3
V1
3 Vrms
60 Hz
0°
6
2
10kΩ
4
Sonuç:
LM741AH/883
R1
V2
12 V
Multisim Sonuçları
U1
D1
1N4001
10kΩ
D2
1N4001
T
A
B
C
D