Op Amp nedir, ne işe yarar ve nasıl çalışır? Op Amp iç yapısı ve çalışma prensibi

Op Amp elektronik sistem devreleri olarak kullanılan ve asıl amacı işlevsellik arttırmak olan sistemlerdir.

 Op Amp Nedir?

 Op Amp, ingilizcede işlevsel olan yükseltici anlamına gelmektedir ve Operational Amplifier kelimesinin kısaltmasından türemiş olmaktadır. Op Amp devreleri, elektronik devrelerin genel anlamda işlevselliklerini artırmak amacı ile kullanılan, sinyal yükseltme gücü oldukça yüksek olan entegre devreler olmaktadır. DC yani doğru akım ile beslenip akım ve gerilim kazancı da sağlarlar. Buna bağlı olarak güç yükseltme ve de empedans dönüştürme görevleri yaparlar. İlk olarak Op Amp’lar 1968 senesinde Fairchild Semiconductor şirketi aracılığı ile icat edilmiştir.

 Op Amp Özellikleri ve Çalışma Prensibi

 Op Amp’larda genellikle iki giriş, bir çıkış ile birlikte iki tane besleme ucu bulunmaktadır. Op amp (+) girişe evirmeyen yani terslemeyen/non-inverting uç adı verilirken (-) giriş ucuna eviren yani tersleyen/inverting uç adı verilmektedir. Bu uçlar çıkışlardaki faz farkını etkilemektedir. Eviren uca sinyal geldiğinde çıkıştan 180 derecelik olan faz farklı sinyal elde edilmektedir. Evirmeyen uca ise sinyal geldiğinde girişteki sinyal ve çıkıştaki sinyal arasında herhangi bir faz farkı bulunmaz.

 1940’lı senelerde işlevsel yükselteçlerin yapımı için pek çok transistör, kondansatör ve de direnç ile çok komplike devreler kurmak gerektiği için, ihtiyaç duyulmadıkça kullanılmazlardı. Ayrıca gömülü sistemle entegre teknolojisinin gelişmesi ile birlikte yapısal olarak da basite indirgendiği nedeni ile günümüzde Op Amp’lar çok yaygın olarak kullanılabilmektedirler.

 Op Amp İç Yapısı Nedir?

 Op Amp’ın ideal temel özellikleri ve pratikte çalışan Op Amp’ın özellikleri her zaman birebir olmamaktadır. Her ne kadar teorik sistemde ideal değerler kullanılsa dahi gerçek hayatta karşılaşılmakta olan değerlerde bir takım farklılıklar oluşmaktadır. İdeal olan bir işlevsel yükseltecin kazancı sonsuz ve de çıkış direncinin değeri ise sıfırdır.

 Çıkış direncinin değerinin sıfır olması sebebi ile çıkışta elde edilen akım ve de gerilim kaldırma değerleri sonsuz olmaktadır. Gerilim kaldırma değerlerinin sonsuz olması, hemen hemen her değerdeki gerilim beslemesiyle çalışabileceği anlamına da gelmektedir. İdeal bir Op Amp’ta eviren uç ile birlikte evirmeyen uç arasında yer alan direnç değeri ve girişlerle topraklama arasında bulunan direnç değerleri sıfır olmaktadır.

 Op Amp Çeşitleri ve Kullanım Alanları Nelerdir?

 İşlevsel yükselteçlerin genel kullanım alanları oldukça geniş ve pek çok amaca hizmet ederler. Bu hizmetlerden bazıları dört işlem hesapları, türev ya da integral, logaritma alma şeklinde bazı matematiksel işlemlerde çok başarılı şekilde uygulamalar gerçekleşmiştir. Op Amp’lar analog olan bilgisayar mantığı ile yaptıkları matematiksel olan işlemlerin dışında isimlerinde vurgulandığı şekilde bir yükseltme ya da kazanç işlevi yapmaktadır.

 Op Amp karakteristiklerinde sonsuz bir band genişliği, sonsuz bir giriş empedansı ve de sıfır çıkış empedansı gibi özelliklerini taşırlar. Op Amp doğru akım yani DC devrelerde yüksek bir gerilim kazancı sağlamaktadırlar. Sinyal yükseltme ile birlikte ses frekansını yükselteci, motor kontrolünü yükselteci gibi bazı görevlerde de kullanılırlar. Buna ek olarak dalga şekillendirme işlemi, regülasyon işlemi, veri transfer işlemi, sinyal analiz işlemi ve üreteç işlemi, test ve ölçme işlemi gibi bir takım amaçlar için de kullanılmaktadır.

 Op Amp Devreleri Nelerdir?

 Op Amp devrelerinin günümüzde pek çok sayıda örnekleri vardır. Op amp devreleri örnekleri oldukça önemli olmaktadır. Bunlardan bazıları aşağıda yer alan şekilde listelenmiş ve örneklendirilmiştir. Bunlar:

 Gerilim karşılaştırıcı

 Gerilim izleyici

 Toplar yükselteç

 Terslemeyen yükselteç

 Tersleyen yükselteç

 Fark alıcı yükselteç

 İntegral alan yükselteç ile birlikte Türev alıcı yükselteç bu op amp devrelerinin örnekleri listesinde yer almaktadırlar.