Farklılaştırıcı ve Entegratör
Türev ve entegrasyon gibi matematiksel işlemleri gerçekleştiren elektronik devrelere sırasıyla farklılaştırıcı ve entegratör adı verilir.
Bu bölüm, op-amp tabanlı differentiatorve entegratör. Lütfen bunların da op-amp'in doğrusal uygulamaları altında geldiğini unutmayın.
Farklılaştırıcı
Bir differentiatorgirişinin ilk türevine eşit bir çıktı üreten elektronik bir devredir. Bu bölümde op-amp tabanlı farklılaştırıcı ayrıntılı olarak tartışılmaktadır.
Op-amp tabanlı bir farklılaştırıcı, ters çevirme terminaline uygulanan giriş voltajının diferansiyeline eşit bir çıktı üretir. circuit diagram op-amp tabanlı bir farklılaştırıcı aşağıdaki şekilde gösterilmektedir -
Yukarıdaki devrede, op-amp'in ters çevirmeyen giriş terminali toprağa bağlanır. Bu, ters çevirmeyen giriş terminaline sıfır volt uygulandığı anlamına gelir.
Göre virtual short conceptopamp'ın ters çeviren giriş terminalindeki voltaj, tersine çevirmeyen giriş terminalindeki gerilime eşit olacaktır. Bu nedenle, op-amp'in ters çevirme giriş terminalindeki voltaj sıfır volt olacaktır.
Ters çeviren giriş terminalinin düğümündeki düğüm denklemi -
$$ C \ frac {\ text {d} (0-V_ {i})} {\ text {d} t} + \ frac {0-V_0} {R} = 0 $$
$$ => - C \ frac {\ text {d} V_ {i}} {\ text {d} t} = \ frac {V_0} {R} $$
$$ => V_ {0} = - RC \ frac {\ text {d} V_ {i}} {\ text {d} t} $$
$ RC = 1 \ sec $ ise, çıkış gerilimi $ V_ {0} $ - olacaktır
$$ V_ {0} = - \ frac {\ text {d} V_ {i}} {\ text {d} t} $$
Bu nedenle, yukarıda gösterilen op-amp tabanlı farklılaştırıcı devresi, direnç ve kapasitörün empedans büyüklükleri karşılıklı olduğunda, giriş voltajının $ V_ {i} $ diferansiyeli olan bir çıktı üretecektir.
$ V_ {0} $ çıkış voltajının bir negative signgiriş ve çıkış arasında 180 0 faz farkı olduğunu gösterir .
Entegratör
Bir integratoruygulanan girişin entegrasyonu olan bir çıktı üreten elektronik bir devredir. Bu bölümde op-amp tabanlı entegratör anlatılmaktadır.
Op-amp tabanlı bir entegratör, ters çevirme terminaline uygulanan giriş voltajının bir integrali olan bir çıktı üretir. circuit diagram op-amp tabanlı bir entegratörün örnekleri aşağıdaki şekilde gösterilmektedir -
Yukarıda gösterilen devrede, op-amp'in ters çevirmeyen giriş terminali toprağa bağlanır. Bu, ters çevirmeyen giriş terminaline sıfır volt uygulandığı anlamına gelir.
Göre virtual short conceptop-amp'in ters çeviren giriş terminalindeki voltaj, tersine çevirmeyen giriş terminalinde bulunan voltaja eşit olacaktır. Bu nedenle, op-amp'in ters çevirme giriş terminalindeki voltaj sıfır volt olacaktır.
nodal equation ters çeviren giriş terminalinde -
$$ \ frac {0-V_i} {R} + C \ frac {\ text {d} (0-V_ {0})} {\ text {d} t} = 0 $$
$$ => \ frac {-V_i} {R} = C \ frac {\ text {d} V_ {0}} {\ text {d} t} $$
$$ => \ frac {\ text {d} V_ {0}} {\ text {d} t} = - \ frac {V_i} {RC} $$
$$ => {d} V_ {0} = \ left (- \ frac {V_i} {RC} \ sağ) {\ text {d} t} $$
Yukarıda gösterilen denklemin her iki tarafını birleştirerek şunu elde ederiz -
$$ \ int {d} V_ {0} = \ int \ left (- \ frac {V_i} {RC} \ right) {\ text {d} t} $$
$$ => V_ {0} = - \ frac {1} {RC} \ int V_ {t} {\ text {d} t} $$
$ RC = 1 \ sec $ ise, çıkış voltajı $ V_ {0} $ - olacaktır
$$ V_ {0} = - \ int V_ {i} {\ text {d} t} $$
Bu nedenle, yukarıda tartışılan op-amp tabanlı entegratör devresi, direnç ve kapasitör empedanslarının büyüklüğü birbiriyle karşılıklı olduğunda, $ V_ {i} $ giriş voltajının integrali olan bir çıktı üretecektir.
Note - Çıkış voltajı, $ V_ {0} $ bir negative signgiriş ve çıkış arasında 180 0 faz farkı olduğunu gösterir .