Toplama amplifikatörü veya op amp toplayıcı devresi

Operasyonel Amplifikatörlerin (Opamp) pek çok ilginç uygulaması var ve biz zaten op-amp'leri kullanarak birçok devre oluşturduk. Bugün Opamp'ın iki veya daha fazla giriş voltajı eklemek olan ve devrenin Toplama amplifikatörü veya Opamp Toplayıcı olarak adlandırılan bir uygulamasını daha inceleyeceğiz. Burada Toplayıcı Devresini göstermek için LM358 Opamp'ı kullanacağız.

Gerekli Bileşenler:

LM358 Çift İşlemli Amplifikatörler
Direnç 1KΩ -4Nos
Güç kaynağı (opamp + Vcc & -Vcc için) 9 Vdc
İki Giriş voltajı kaynağı (toplamları <besleme voltajı olmalıdır)
Test için Digital Multi-meter DMM

Ayrıntıya girmeden önce ilk olarak işlemsel yükselteçler ve LM385 hakkında bilgi edineceğiz.

Op-amp (Operasyonel Amplifikatör)

LM358, içinde iki bağımsız voltaj karşılaştırıcısı bulunan bir Dual Low Noise Operational Amplifier'dır. Bu, karşılaştırıcı, yaz, entegratör, amplifikatör, farklılaştırıcı, ters çevirme modu, ters çevirmeyen mod gibi birçok modda yapılandırılabilen genel amaçlı bir op amplifikatördür.

LM358 hakkında daha fazla bilgi edinmek için, LM358'i amplifikatör ve karşılaştırıcı olarak çeşitli devrelerden geçirin.

Operasyonel Amplifikatör Yapılandırmasını Tersine Çevirme

Burada Inverting Amplifier kullanarak Toplayıcı devresi inşa ediyoruz. Bu nedenle , Tersine Çeviren Opamp'ın Toplama devresini anlamak için, önce ters çeviren bir opampın kapalı döngü konfigürasyonunda nasıl çalıştığına bakmalıyız. Ters çeviren opampın kapalı döngü devresi çok kullanışlıdır ve en önemli iki özelliğe sahiptir, bu da bir opampın çeşitli uygulamalarda kullanılmasını sağlar ve aşağıdaki gibidir: -

Kapalı döngü konfigürasyonunda,

Giriş Terminallerine Akım Yok
Diferansiyel Giriş Voltajı, V1 = V2 = 0 (Sanal Toprak) olarak Sıfırdır VEYA opamp, terminallerden biri topraklanmamış olsa bile her iki girişi de aynı seviyede veya aynı değerde tutmaya çalışır.

Aşağıda, çıkıştan girişe verilen negatif geri besleme olan kapalı bir döngü ters çeviren OpAmp devresi bulunmaktadır. Ve bu negatif geri besleme nedeniyle, ters çevirme girişindeki gerilim, ters çevirmeyen girişteki gerilime eşit olur ve dolayısıyla sanal bir toprak oluşturur.

Tersine Çevirici Op-amp Kazanç formüllerinden biliyoruz, Kazanç (Av) = Vout / Vin = (Rf / Rin)

Toplayıcı Devresini Ters Çevirme / Toplama Amplifikatörü Çalışıyor:

Ters toplayıcı devresi, giriş voltajlarının ters çevirici terminale verildiği ve ters çevirmeyen terminalin topraklandığı yukarıdaki ters çevirici amplifikatöre benzer, ancak ters çevirici toplayıcı devresindeki fark, ters çevirme terminalinde birden fazla girişe sahip olmasıdır. Aşağıda, ters çevirme girişinde iki girişli Ters Çevirici Toplayıcı Devresi devresi verilmiştir.

Devrede, ters çevirmeyen terminal topraklanmıştır ve kapalı döngü konfigürasyonunda görüldüğü gibi, B noktasındaki voltaj, A, 0V noktasındaki voltaj ile aynı olacaktır. Bu nedenle akım I1 ve I2, op-amp'in ters terminaline (düşük potansiyel) değil, direnç Rf'ye (daha yüksek potansiyel) akacaktır. Elde edilen çıkış voltajı, girişlerin toplamı olacak ve giriş ters çevirmeyen terminale uygulandığından doğası gereği negatif olacaktır.

İşte Opamp toplayıcı devresinin LM358 kullanarak pratik uygulaması. İki giriş voltajı için iki ayrı pil (≈4 Vdc ve ≈2.6 Vdc) kullandık ve aşağıdaki resimde Multimetre'de iki giriş voltajının (6.89v) toplamını görebilirsiniz..

Op-amp Toplayıcı Devre Analizi Tersine Çevirme:

Ters çeviren amplifikatör için kazanç denklemi, Vout = (Rf / R) Vin

Devreye KCL uygulamak, I1 + I2 = Eğer (V1-0 / R1) + (V2-0 / R2) = (0-Vo / Rf) (V1 / R1) + (V2 / R2) = - Vo / Rf Vo = - Rf * { (V1 / R1) + (V2 / R2)} ……… Denklem-1 Vo = - {(RfV1 / R1) + (RfV2 / R2)},

N giriş varsa o zaman

Vo = - Rf * {(V1 / R1) + (V2 / R2) + ……….. + (V2 / Rn)}

R1 = R2 = Rf = R olduğunu düşünelim

Vo = - (V1 + V2); R1 = R2 = Rf = R Vo = - (V1 + V2 …… + Vn) olduğunda; (n giriş sayısı için)

Buna birlik kazancı ters çeviren toplayıcı denir

Ve eğer R1 = R2 = R ≠ Rf ise o zaman

Vo = - (Rf / R) (V1 + V2); Vo = - (Rf / R) (V1 + V2 …… + Vn); (n giriş sayısı için)

Yani op-amp toplayıcıda çıkış voltajı, giriş voltajlarının toplamı ile orantılıdır.

Dolayısıyla , birden fazla girişe sahip kapalı döngü konfigürasyonunda ters çeviren bir Op-amp, Toplayıcı veya Toplama amplifikatör devresi olarak kullanılabilir. Aynı şekilde Op-amp toplayıcıyı ters çevirmeyen op-amp'lerle de oluşturabiliriz.