7- Tümleyici (Integrator)
Şimdi biraz karışık devrelere gireceğiz. Karışıktan kasıt, devre içindeki malzemelerin çokluğu değil, çalışma biçiminin biraz karışık olmasıdır. Arkadaşlar, bazı devreleri açıklamak ancak yüksek matematik ile mümkün olabiliyor. Bu nedenle devreyi hem ne işe yaradığına dair birkaç cümle ile hem de matematik bilenler için biraz matematikle açıklamaya çalışacağım. Göreceksiniz ki aslında çokta karışık değil.
Özellikle lise çağındaki arkadaşların nefret ettiği hatta ne işe yaradığı konusunda ciddi kuşkular duydu iki konudur "türev" ve "integral". Buna bazı trigonometrik fonksiyonları ve şimdi aklıma gelmeyen diğerlerini de katabilirisiniz. Yalnız unutmayınız ki her tarla dörtgen, her dalga şeklide kare dalga değildir. Orta okul fizik kitaplarında görüyorum. Bir x direnci üzerinden y doğru akımı geçtiğinde ve bu direnç z litrelik su kabının içinde ise, suyun sıcaklığı başlangıçta 10 derece ise 1 saat sonra suyun sıcaklığı ne kadar artar vs vs. Acaba çevre sıcaklığı nedir? Su kabının ısı sızdırmazlığı nedir vs vs. Bunlar belli değil. Gerçek hayattaki gerçek problemlerin yada sorunların bu problem gibi "basit" olmadığını biliyorsunuz. Şimdi düşünün ki örnekteki direnci garip bir dalga şekline sahip bir elektrik enerjisi ısıtsın. Nasıl hesaplarsınız? Bilenler vardır. Onlar zaten bu yazıları okumuyorlardır. İşte matematik, kimisi matematiği yüksek matematik diye sınıflandırır. Eh yükseği varsa "alçak matematik de" olmalı herhalde....Neyse gırgırı bırakıp işimize bakalım...
Aşağıdaki şekil bir "Tümleyici" integrator devresidir. Girişine verilen sinyalin "entegralini" alarak çıkışına verir. Bu işi yaparken işlemsel yükselteç pek bir iş yapmaz. Bütün işi direnç ve kondansatör yapar. Nasıl yapar?
Devreye zamanla değişen bir e1 sinyali uygulayalım. Kondansatör üzerindeki gerilim;
Şimdi bunlar ne demek. Bir kondansatörün üzerindeki gerilim, kondansatör üzerindeki elektrik yükünün kondansatör değerine bölünmesi ile bulunur.
Eğer kondansatör üzerinden geçen akım zamanla değişiyorsa yani alternatif akımsa idt o zaman kondansatör üzerindeki yükte zaman göre değişecektir. O zaman kondansatör üzerindeki gerilim.
Yük bir elektron akımı olacağı için;
kondansatör üzerinden geçen AC akımın entegralini gösterir. Yani DC ye eş değerini gösterir. Aslında integral almak bir dalga şeklinin yada matematiksel değişle bir fonksiyonun "alanını" bulmak oluyor.
Buradaki "S" frekansı gösterir. Fakat bu Hz cinsinden değildir.
yada 
Sonuç olarak üzerinden alternatif akım geçen bir kondansatör üzerindeki gerilim;
olarak gösterilir.
Tek başına 
yada 
bir kondansatörün alternatif akıma gösterdiği dirençtir.
Devredeki direnç üzerinden geçen akım akım işlemsel yükseltecin giriş direncinin çok büyük olduğundan olduğu gibi kondansatör üzerinden geçecektir. Yani;
Buradan çıkış gerilimi;
yada,
olarak yazılır. Görüldüğü gibi, devre giriş geriliminin entegralini "tümlerini" almaktadır. Formülün başındaki "-" işareti işlemsel yükseltecin eviren yükselteç biçiminde çalıştırılmasından olmaktadır.
Aynı devre Alçak geçiren filtre olarak ta kullanılır. Çok basit olarak açıklayacağım. Şimdi Girişe uygulanan sinyalin frekansının değiştiğini varsayalım. O zaman devredeki kondansatörün işlevi de değişecektir. Bir kondansatörün direnci ;
yada
olarak tanımlandığına göre burada frekansı yükseltmeye başlarsak kondansatörün direnci de azalmaya başlayacaktır. Bunun sonucu olarak yüksek frekanslarda kondansatör çok az direnç göstereceği için devrenin kazancı "-1" olacaktır. Tersine frekans düşürüldükçe kondansatörün direnci çok yükselecek ve devrenin kazancı oldukça büyüyecektir. Bu durumda devre alçak frekansı sinyalleri yükselten, yüksek frekanslı sinyalleri yükseltmeyen bir devre olacaktır. Bir kaç yazı sonra İşlemsel Yükselteç örneklerinde bu konuya tekrar döneceğiz.
8- Türev alıcı (Differantiator)
Türev alıcı devre, integral alıcı devrenin direnç ile kondansatörün yer değiştirilmesi ile yapılır. Aşağıda türev alıcı bir devre görülmektedir.
Bir kondansatör üzerindeki gerilim aşağıdaki formül ile gösteriliyordu.
Bu denklemin dengesini bozmamak için her iki tarafının da "türevini" alırsak;
olur. Burada ki 
türev demektir.
yerine "S" koyarsak;
olur.
Yukarıdaki şekilde girişteki kondansatör üzerinden akan akım işlemsel yükseltecin giriş direnci çok yüksek olduğu için olduğu gibi direnç üzerinden de akacaktır. Bunu formül ile yazacak olursak;
buradan çıkış gerilimi "e2" yi yazacak olursak;
olmaktadır. S yerine konursa;
yazılır. Bu da giriş sinyalinin türevini alındığını gösterir.
Aynı devre yüksek geçiren filtre olarak da kullanılır. Bir kondansatörün alternatif akıma gösterdiği direnç yada olarak yazılıyordu. Şimdi devrenin girişine uygulanan sinyalin frekansının çok yükseldiğini düşünün. O zaman kondansatör hiç direnç göstermeyecek ve devre frekansı yüksek AC sinyali çok yükseltecektir. Frekans düştükçe kondansatörün gösterdiği direnç çok yükselecek ve devre düşük frekanslarda yükseltme işi yapmayacaktır.
Sayfayı Yazdır
Anketler
Tavsiye Et
Bize Yazın
Ana Sayfa
Sanal Mağaza
Adres ve Telefon Numaraları için Tıklayın...