tek transistörlü yükselteç sorusu

[DonKişot]

tek transtörlü yükselteç ile ilgili problemler çözüyorum ve anlamadığım bir konu var. Hocalardan da net bir cevap alamadım, veya cevap netti ama benim kafam almadı

tek transtörlü devreyi ac sinyal ile çalıştırınca devrenin giriş ve çıkışına bir kondanstör konuyor. birçok devrede bu kondanstör kutuplu, bu nasıl oluyor? kutuplu kondanstörler sadece tek yönlü çalışır ama ac sinyal sürekli yöndeğiştiriyor. elektrolitik ters bağlanınca patladığını biliyorum (nereden bildiğimi sormayın hehe). bunu bana basit bir şekidle açıklayabilecek varmı?

 

[taydin]

Veya şöyle de düşünülebilir: Giriş sinyalinin pozitif döngüsünde girişteki elektrolitik şarj oluyor, negatif döngüsünde de deşarj oluyor. Yoksa giriş sinyali kondansatöre ters yönde bir voltaj uygulaması gibi bir durum yok. Amfi çıkışlarında da benzer şekilde kullanılan elektrolitikler var.

 

[DonKişot]

yani frekansın belli bir değerden yüksek olmasıyla çalışıyor, doğru mu anlıyorum? örneğin girişe 1 hz lik sinyal uyguladık bu durumda negatif alternansda uzun süre kalacak ve kondanstör tamamen deşarj olmayacak mı? veya girişe negatif bir dc sinyal verdim ve kondanstör tamamen dearj oldu.

 

[taydin]

Evet kondansatörün tamamen deşarj olmaması lazım. Olursa, o zaman giriş sinyali kondansatörü ters polarize etmiş olur. Bir elektrolitik kondansatör ters polarize edilirse, içinden akım geçmeye başlar. Her ne kadar transistörün emiterindeki direnç ve sinyal kaynağının çıkış empedansı bu akımı sınırlandırsa da, senin dediğin gibi girişe -3V verip tatile gidip geri dönersen, o kondansatörün içinden ters yönde uzun süreli akım geçmiş olur ve kondansatörü belli derecede yaşlandırmış olursun. Ama devrenin performansına ne derece etki eder bilemiyorum, çünkü geçen akım çok fazla olmayacak.

 

[taydin]

İstersen MicroCap simulatörünü indir ve böyle bir devrenin simulasyonunu yap. Sonra da çıktıları al ve buraya ekle.

 

[DonKişot]

Transtörlü devreye DC blokaj kondanstörünü koydum ve doğru sonucu aldım.

Sonra opamp temelli yükselticide DC blokaj için kullanılan kondanstör aynı işlevi görüyor mu diye denedim. Görmesini bekliyordum, ama aynı işi görmedi. Girişe hep artı tarafta kalan bir sinyal verince çıkış kısa zamanda artı beslemeye gidiyor. Hep eksi tarafta kalan bir sinyal verince de çıkış kısa sürede eksi beslemeye gidiyor. Bu mantıklı mı yoksa ben mi devreyi yanlış kuruyorum? Bu arada hem kutuplu hem kutupsuz kondanstör ile denedim sonuç aynı.

 

[taydin]

Hangi simulatörü kullanıyorsun? devreyi koy buraya devre üzerinden gidelim.

 

[DonKişot]

Similasyonu isis ile yapıyorum (versiyon 8). Devre aşağıda. Birişe 2V 2 khz sinüs veriyorum. Sinyal kondanstörden sorunsuz geçiyor ama opamp çıkışında hatalı sinyal var.

 

[DonKişot]

Simetrik beslemelerde DC blokaj kondansatörü kullanmak pek doğru olmaz.
OP-AMP'ın off-set gerilimi sıfır ise kondansatör her iki alternasta dolmak ve boşalmak zorunda kalacaktır.
Kondansatörü kısa devre edip yeniden test et.
Eğer op-amp tek besleme ile çalışıyorsa DC blokaj kondansatörü gereklidir.

ama simetrik besleme olan devreye de sürekli artıda olan sinüs gelebilir. DC blokaj koymadan nasıl engelleyeceğiz çıkışa DC gelmesini?

 

[DonKişot]

ua741 yerine başka bir opamp koyarsam çıkış dalga şekli biraz değişiyor, daha az kesik oluyor.

 

[DonKişot]

TL071 ile tekrar denedim, yine çıkış sinyali kesik. Ama şöyle bir tuhaflık oluyor. İlk başta çıkış sinyali çok fazla kesik, similasyon devam ettikçe yavaş yavaş kesiklik azalıyor ve bir süre sonra belli bir kesiklikte kalıyor. Tam ölçemedim ama 10 saniye içerisinde çıkış sabit hale geliyor (ve kesik). UA741'de de aynı şey oluyormu hatırlamıyorum. Eğer bu ayrıntı önemli ise UA741 ile tekrar deneyebilirim.

 

[taydin]

Sorun evirmeyen yükselteç kullanmandan kaynaklanıyor. opamp'lerin giriş empedansı çok yüksektir ve opamp evirmeyen yükselteç olarak kullanıldığında, giriş sinyali tamamen bu yüksek empedansı görür. Sen oraya seri olarak kapasitör bağladığın zaman o kapasitörün şarj olması da mümkün değil, deşarj olması da mümkün değil. Nasıl oluyor da yarım yamalak o sinyali elde ediyorsun hayret. Hiçbirşey çıkmamasını beklerdim. Belki de proteus'taki simulatör, kapasitörün izolasyon direncini modelliyor (GΩ mertebesinde bir direnç) ve TL071 gibi JFET girişli bir opamp'inde girişine sinyal bu izolasyon direnci üzerinden ulaşıyor.

Neyse, evirmeyen yükseltecin girişine kuplaj kapasitörü koyacaksan, o kapasitörün arkasından da GND'ye bir direnç koyman lazım ki kapasitör şarj/deşarj olabilsin. Opamp girişinden şaseye 10K lık bir direnç koyup dene.

 

[DonKişot]

10 kohm direnci bağlayınca devre doğru çalıştı. 2V giriş sinyali çıkışta beklediğim gibi 4V oldu. Teşekkürler. Eviren yükselteçte de aynı direnç gerekir mi?

 

[taydin]

ama simetrik besleme olan devreye de sürekli artıda olan sinüs gelebilir. DC blokaj koymadan nasıl engelleyeceğiz çıkışa DC gelmesini?

Eğer girişte gelecek olan sinüsün DC bileşeni konusunda hiçbir kontrolün yoksa, evet, bir kuplaj kapasitörü kullanman lazım.

 

[taydin]

10 kohm direnci bağlayınca devre doğru çalıştı. 2V giriş sinyali çıkışta beklediğim gibi 4V oldu. Teşekkürler. Eviren yükselteçte de aynı direnç gerekir mi?

864 eklentisine bak

Daha önce belirttiğim gibi, evirmeyen yükseltecin giriş empedansının çok yüksek olması bu soruna sebep oluyor. Eviren yükseltecin giriş empedansı, opamp kazancını ayarlamak için kullanılan iki direnç tarafından belirleniyor ve bu tipik olarak 100 KΩ dan azdır (çoğunlukla çok daha azdır). O yüzden aynı sorunu eviren yükselteç ile yaşamazsın. Ama gene de dene, kendin de gör.

Yalnız şu da önemli bir nokta: Evirmeyen yükseltece 10 KΩ direnci ilave ettin ya, artık o devrenin giriş empedansı çok yüksek olmaktan çıktı. Ne oldu? AC için girişteki 10 µF kapasitörü kısa devre olarak varsayabiliriz, bu durumda giriş empedansı 10 KΩ seviyelerine düştü. Bunun farkında olup sistemdeki geri kalan devreleri buna göre tasarlamak lazım.

 

[taydin]

Elimdeki Tina simülatörü ile aynı devreyi denedim ve aynı sonucu aldım. İlk fırsatta şu MicroCap ile deneyeceğim. Çok kapsamlı bir kütüphanesi var bunun. Biraz öğrenip fırsat olursa bir video yapmak isterim.