işlemsel kuvvetlendiricilerin lineer olmayan uygulamaları

İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİLERİN LİNEER OLMAYAN UYGULAMALARI
1. Gerilim Karşılaştırıcı
Gerilim karşılaştırıcılarında amaç bir giriş gerilimini sabit veya değişken bir referans
gerilimi ile karşılaştırmaktır.
İlk deneyde Şekil-2 ile gösterilen devre kuruldu. Devrenin iki girişinden birine bir
referans gerilimi (Vref) uygulanırken diğer girişe frekansı 100 Hz olan ve -10 V ile +10 V
arasında değişen üçgen dalga şeklinde bir gerilim (V1) uygulanmıştır. Daha sonra
potansiyometre ile Vref ‘in farklı değerleri uygulanmış ve bu değerler için çıkışlar alınmıştır.
Gerilim karşılaştırıcı devrelerde giriş işareti referans ile karşılaştırılır ve çıkışın değeri
girişin referansa göre aldığı değerlere bağlı olarak değişir. Deney için kurduğumuz devrede
işlemsel kuvvetlendiriciye bir geri besleme konulmamasının doğal bir sonucu olarak (Vref V1) farkının alabileceği değerler küçük bir aralıkla sınırlanmıştır. V1 geriliminin işlemsel
kuvvetlendiricinin (-) ucuna bağlanması çıkış geriliminin (V0) evrilmesine neden olacaktır.
Böylece;
(Vref - V1) < 0 olduğu durumlarda V1 giriş geriliminin evrilmesi ile çıkış en küçük değerini
(Vref - V1) > 0 olduğu durumlarda V1 giriş geriliminin evrilmesi ile çıkış en büyük değerini
almış olacaktır. Bu değerler göz önüne alındığında, Vo çıkışının bir kare dalga olduğu
görülecektir. (Gerekli çizimler ektedir.)
İkinci deneyde Şekil-6 ile gösterilen devre kuruldu. Bu devrede (-) uca bir V1 gerilimi
uygulanırken, (+) uç toprağa bağlanmıştır. Bu deneyde amaç çıkış geriliminin devrenin
besleme geriliminde bağımsız olarak sınırlanması amaçlanmıştır.Bu işlem için devrenin
çıkışına 1 adet 2k2 direnç ile 2 adet sırt sırta bağlı zener diyot kullanılmıştır.
Bu deneyde de giriş gerilimi V1 girişe frekansı 100 Hz olan ve -10 V ile +10 V
arasında değişen üçgen dalga şeklinde iken, Vref toprağa bağlanmıştır. Yine çıkış gerilimi V0
girişin (V1) evriği olacak ve yine (Vref - V1) < 0 olduğu durumlarda çıkış en küçük değerini,
(Vref - V1) > 0 olduğu durumlarda çıkış en büyük değerini alacaktır ve çıkış kare dalga
olacaktır. Burada ençok dikkat çeken nokta çıkışın yaklaşık 5,2 V ile sınırlı kalmasıdır ki
bunun nedeni sırt sırta bağlanmış iki zener diyottur. İki zener diyottan üstte bulunanı kesimde
olacağı için gerilimi yavaş yavaş artacak, ve 5.2 V değerinden sonra alttaki zener diyodun
iletime geçmesiyle çıkış gerilimi 5.2 ile sınırlanacaktır. Deneyle ilgili sonuçlar osiloskop ile
incelenmiştir ve gerekli çizimler ektedir.
2. Schmitt Tetikleme Devresi
Schmitt Tetikleme Devresi, çok yavaş değişen bir giriş dalga şeklini, çok keskin
değişim gösteren bir çıkış dalga şekline dönüştürmektedir.
Üçüncü deneyde Şekil-11 ile gösterilen devre kuruldu. Deney ilk önce potansiyometre
yardımı ile girişe değerler verilerek yapıldı, ikinci durumda ise dirençler çıkarılarak bunların
yerine girişe frekansı 100 Hz olan ve -10 V ile +10 V arasında değişen üçgen dalga şeklinde
bir gerilim uygulanmıştır. Bu durumda Vo- V1 değişimi osiloskop yardımı ile incelendi.
Sonuçta Schmitt Tetikleme devresinin grafiğinden V1 geriliminin küçük değişimler
gösterirken çıkış Vo geriliminin keskin olarak değiştiği gözlemlenmiştir. (Gerekli çizimler
ektedir.)
5. Yüksek Doğrulukta Doğrultucu Devreleri
Sadece diyotların kullanıldığı doğrultucuların, diyodun özeğrisinin lineer olmaması
nedeniyle, iyi lineerlik şartını sağlamaması nedeniyle, bu şartı sağlama amacıyla işlemsel
kuvvetlendiriciler ile diyotların birlikte kullanıldığı devrelerden yararlanılmıştır.
Son deneyde Şekil-18 ile gösterilen devre kuruldu. Farklı giriş değerleri için çıkış
değerleri alındı, Bu değerler aşağıdaki gibidir.
Vi
Vo
0,235
-0,384
0,256
-0,427
0,288
-0,482
0,301
-0,502
0,327
-0,541
0,350
-0,573
0,388
-0,622
0,406
-0,648
0,463
-0,717
0,468
-0,745