1 ve 2 nolu opamplı devre niçin kullanılabilir?

[picmanya]

http://c1111.hizliresim.com/r/m/mkqc.jpg

opampları rail to rail giriş çıkışlı ve çıkışlarını besleme volltajlarına tam yaklaştırabildiğini düşünelim.

3 nolu devrenin formulü hemen üzerindeki gibi.
bu devrede opamp simetrik beslenmediği için, bu yüzden formülde bir şeyin eksik kalmaması için, şunuda belirtmek gerekir.
Vin girişine negatif (-) değerde, herhangibir voltaj verildiğinde, Vout çıkışı  0V. olarak kalır. Bunun nedeni opampın simetrik beslenmemiş olmasıdır. Eğer 3 nolu devrede, opamp simetrik beslenmiş olsaydı. Devre üstündeki formül aynen geçerli idi.

1 ve 2 nolu devrenin kullanılma amacını tam olarak anlayamadım.

2 nolu devre, resimdeki haliyle, bildiğimiz voltaj takipçi opamp devresi gibi çalışan bir devre.
Bu devrede, opamp düz beslendiğinde, R1 direncinin hiç bir önemi yok. R1 direnci ne değerde kullanılırsa kullanılsın,
Vout çıkışı, Vin girişine eşit oluyor.
Tabiki burda opamp simetrik beslenmediğinden, Vin girişine negatif (-) değerde bir voltaj verilse bile opamp çıkışı 0V. oluyor.

SORULARIM:
SORU1 -) 2 nolu devredeki opampın beslemesi kesinlikle simetrik olmalıdır. Yoksa voltaj takipci gibi çalışır? Bu doğrumudur?
SORU2 -) 2 nolu devredeki opamp simetrik beslemeli olsaydı, devrenin formülü nasıl olurdu?
SORU3 -) 2 nolu devrede, Vref = +2,5V. DC gerilime niye ihtiyaç duyulmuş olabilir?
SORU4 -) 1 nolu devredeki opampın beslemesi de kesinlikle simetrik olmalıdır. Bu ifade doğrumudur?
SORU5 -) 1 nolu devredeki opamp da simetrik beslemeli olmuş olsaydı, devrenin formülü çıkarılabilirmiydi?
SORU6 -) soru5 'in cevabı hayırsa; 1 nolu devrenin çalışması, özet bir şekilde nasıl anlatılabilir? (bu devrede sabit direnç değerleri aynen verildiği gibi yani 100k dır. R3 ve R1 ayarlanabilir potansiyometre direnç dir.)

[z]

Neden hesaplamiyorsun da soruyorsun?

Hesaplaman icin iki tane ipucu gerekiyor. Bunlar;

1. Ipucu: + ve - girislerden opampin icine yada disina dogru akim akmaz.
2. Ipucu: + ve - girisler arasindaki voltaj sifirdir.

Simdi, tum sorularinin cevabini kendi kendine verebilirsin.

[picmanya]

hesaplayamıyorum hocam. keşke hesaplamasını bilebilsek.
ancak 3 nolu devrenin içinden temiz bir şekilde çıkabildim. bunda problem ve sorum yok.
belki çok kastırsam, araştırsam, devresini borda kurup, bol bol denemeler yapsam, 2 nolu devreninde formülünü çıkarabilirim.

ama 1 nolu devre beni kesinlikle aşıyor. belkide 1 nolu devrenin formülü çıkartılamıyorda olabilir. bunu bilemiyorum tabiki.
her türlü opamplı devrenin formülü illa çıkar diye kesin bir sonuc varmı? bunuda bilmiyorum.
1 nolu devrenin formülü çıkmıyorsa, kısaca çalışma mantığını anlayabilirsem yine olacak.

1 nolu devre önümde hazır olarak bulunan bir devre değil. devrenin bu şekilde olabileceğini düşünüyorum.
bu şekilde bir şematik çıkıyor gibi.

diğer yandan başka bir soruda, bir çip DC +5V./0V. ile besleniyor ve bu çip üzerinde +2,5V. Vref çıkışı bulunduruyor.
yani bu +2,5V. voltajı kendi içinde oluşturuyor. bu çip içinde bolca opamp devreside olduğu biliniyor.
bu çipin opamplarını beslemek için kendi içinde simetrik besleme voltajı oluşturup oluşturmadığı bilinebilirmi?

önce bir bilene sorayım, sonra gelen cevaplara göre, devamını getirebilirim diye düşündüm.

[z]

Acikcasi Kirsof kanunlarini bilmedigini dusunmeye basladim. Ne demek hesaplayamadim.

2 nolu devreni hesaplayalim.

Madem ipucumuza gore +/- girisler arasindaki fark voltaj 0 ve opamp girislerinden iceri yada disari akim akmaz;

Vouttan cikip R1 e dogru akan akim I=(Vout - Vin)/R1 dir.

Bu akim Vref'e dogru aktigina gore I=(Vin-Vref)/R2 dir.

(Vin-Vref)/R2 = (Vout-Vin)/R1 dir.

Vout = [ VinR1/R2 ] + [ Vin ] - [ VRef R1/R2 ]

Vout = [ Vin(R1 +R2)/R2 ] - [ VRef R1/R2 ]

R1=33K R2=100K Vref=2.5v icin

Vout= 1.33Vin - 0.825

Yada

Vout= 1.33(Vin - 0.62)

Vout 0...5v araliginda olabilir.

Vout=0 icin Vin en azindan 0.62v olmasi lazim.

Vout=5v olmasi icin Vin en  azindan 4.37v olmasi lazim.

[picmanya]

formül için teşekkürler hocam.
şu formülü elde etmek istiyordum.
Vout = [ Vin(R1 +R2)/R2 ] - [ VRef R1/R2 ]
mantık uyguladığınız şekilde ise formülleri kendimde zamanla çıkarabilirim galiba.
yönteminizi çok sevdim.

geldiğimiz son nokta da;
2 nolu devredeki opamp kesinlikle simetrik besleniyor olmalı.
2 nolu devredeki opampın Vin girişine, negatif (-) voltaj değerleride geliyor olmalı.

ifadeleri kesinlikle doğrudur diyemeyiz galiba.

en azından bu formüle göre, Vout = [ Vin(R1 +R2)/R2 ] - [ VRef R1/R2 ]  bu ifadeler kesinlik kazanmıyor, galiba.

2 nolu devredeki opampın simetrik besleniyor olması, gerekip gerekmediği ve Vin girişinin negatif (-) voltaj değerlerinede inip inmediği kesin olarak bilinemez desek, hatamız olmaz galiba.

bu konuda ne söylenebilir? bu devreyi kullanmak isteyen birisi opampı simetrik besleme gereği hissedermi sizce? ve hissederse Vin girişindende -V. voltajları veriyor olmalı mı?

bu iki sorunun cevabına göre zannediyorum 1 nolu devrenin içinden daha kolay çıkacaz gibi duruyor. en azından devreyi yanlış çıkrtıp çıkartmadığım netleşecek gibi duruyor.

[OptimusPrime]

1 devreyide aynı mantıkla çözebilirsin yalnız bir kaç norton thevenin kullanacaksın.
2. devrenin denkleminde Vout un, Vref*R1/R2 kadar geri çekildiğini gösteriyordu.
1. devrenin denkleminde ise Vout un geri çekilmesi hem R1/R2 ye hemde R3 e bağımlı çıkacak
tabi R4 ve R5 de rahat durmayacak...

[picmanya]

2 nolu devre üzerine iki noktayı daha aydınlatabilsek 1 nolu devreye daha rahat geçebilirim.
şimdi ben 2 nolu devrede kullanılan elemanlardan ve bağlantılarından eminim.
emin olamadığım noktalar. bu devrede, gerçek uygulamada, opampı simetrikmi beslerler yoksa düzde besleyebilirlermi?
yine bu tür bir devrede, gerçek bir uygulamada, opampın Vin girişine negatif (-V) değerde gerilimlerde verilebilirmi?
yorum yapmadan, kimseyi yönlendirmeden, yalın halde bu iki soruyu daha sormak istiyorum. bunların kesin sonucuna gitmek, bir şekilde mümkünmüdür?

[OptimusPrime]

bu sana bağlı bir durum. sinyalin negatif tarafının kuvvetlenmesi istiyorsan (negatif tarafla ilgileniyorsan) veya giriş işareti negatifede gidiyorsa simetrik beslersin...

[picmanya]

son sorum:
yukarıdaki 2 nolu devrede, R1 (33k pot) direncine paralel bağlanacak, 2,2nF. kondansatörün ne gibi bir etkisi olur?
opamp çıkışını nasıl değiştirmesi gerekir. ben bariz bir etkisini göremedim.
amaç opamp çıkışını filtrelemek olsa. bu 2,2nF. kondansatör opamp çıkışı ile toprak arasına atılması gerekirdi değilmi?
bu kondansatörde hesaplamalara katılabiliyormu? formüle kondansatörde dahil olabiliyormu?
devre bunalmis hoca tarafından verilen, formüldeki gibi çalışıyor. kondansatörün etkisini niye göremiyorum.

[OptimusPrime]

formül buydu dimi
Vout = [ Vin(R1 +R2)/R2 ] - [ VRef R1/R2 ]

kondasatör R1//C görevi görür. yani frekans arttıkça formüldeki R1 değeri azalmaya başlar. azalırsa da hem kazanç hemde geri çekilme değişir...

[Kabil ATICI]

Girişe uyguladığın sinyal değişken ise ancak kondansatör etkisini görebilirsin. Girişe uyguladığın sinyalin frekansı arttıkça etkisi anca görülür hale gelir.

[picmanya]

cevaplar için teşekkürler.

Girişe uyguladığın sinyal değişken ise ancak kondansatör etkisini görebilirsin. Girişe uyguladığın sinyalin frekansı arttıkça etkisi anca görülür hale gelir.

hocam opamp girişinden uygulanan sinyal, dc bir sinyal, ama ripilli yani dalgalanması olan bir sinyal.
bu durumda opamp girişindeki sinyal, frekanslı diyemeyiz galiba. giriş sinyalinde frekans yok desek hatamız olurmu?
ripple frekansdan sayılırmı? bu ripplelere göre o kondansatör iş yaparmı?

bu giriş gerilimini bu gün tam tespit edebildim. 2 nolu devredeki opamp girişindeki sinyal, dc ama ripilli bir sinyalse.
bu halde, 2 nolu devredeki opampın simetrik beslenmesine gerek kalmıyor değilmi?

sonucda opamp girişindeki sinyal negatif yöne doğru gitmiyormuş.

[Kabil ATICI]

değişken işaret olması yeterli.  (ramp gibi) Eğime göre kondansatör devreye etkisi olur. Ama bu etkiyi görebilmek için kondanstör küçük (ya da büyük) kalabilir. (bu devre üzerinde tam kestiremesem de geri besleme üzerine konan kondansatör integral alıcı etkisi olur. )

Giriş sinyalin negatife gitmiyorsa simetrik besleme gerekmez. Bazen devrelerde simetrik beslemeye ortadan kaldırmak için 2 diye işaretlenen devreler kullanılır. Hatta referans için gerilim bölücü dirençler kullanılır.