OPERASYONEL KUVVETLENDİRİCİLER

Fairchild 1965 yılında, en çok kullanılan Ua709 elemanı piyasaya sunmuştur. Aslında başarısının yanında, bu elemanın birçok dezavantajları da vardı. Bu nedenle de uA741 olarak bilinen op-amp geliştirilmiştir. UA741 çok ucuz ve kolay kullanımı, ayrıca üstün yetenekleri nedeniyle tercih edilmiştir. Değişik firmalar da uaA741 dizaynlarını gerçekleştirmişlerdir. Örneğin Motorolo MCI741 National Semiconductor LM741 ve Texas Instruments SN72741 üretmişlerdir. Bütün bu (monolithic) tek elemanlı işlemsel kuvvetlendiriciler uA741’in eşdeğerleridir. Çünkü bunlar katologlarda da aynı özelliklere sahiptirler. Çoğunlukla insanlar opamp’tan bahsediyorlarsa akıllarına gelen ilk eleman 741 olmaktadır.
741 elemanı endüstri standartlarına uygun hale getirilmiştir. Kural olarak yapacağınız dizaynlarda op-amp kullanılmışsa bunların yerine 741 olarak devreyi kurabilirsiniz. Op-amp olarak 741’in kullanımını anlamışsanız diğer opampları da kolaylıkla kullanabilirsiniz.
Sırası gelmişken 741 farklı versiyon numaralarına sahiptir. 741, 741A, 741C, 741E, 741N, ve diğerleri… Bu farklılıklar bunların gerilim kazançları, sıcaklık farklılıkları, gürültü seviyeleri ve diğer karakteristikleridir. 741C ( Ticari tipte bir elemandır.) çok ucuz ve çok geniş alanlarda kullanılmaktadır. Bunun giriş empedansı 2MW, gerilim kazancı 100.000 ve çıkış empedansı 75 W’dur.

741’İN ŞEMATİK DİYAGRAMI

Şekil 15-1, 741’in basitleştirilimiş şematik diyagramını göstermektedir. Bu devre 741’in eşdeğer devresi olup sonradan üretilen op-ampların temelini teşkil eder.

Devre dizaynlarında her türlü ayrıntılı özellikleri anlamaya ihtiyaç yoktur. Fakat op-amp’ın nasıl çalıştığı hakkında genel bir fikre sahip olabilirsiniz. 741’in ardındaki temel düşünce şudur:

Giriş katı Q1 ve Q2 PNP transistörlerinden oluşturulumuş bir fark kuvvetlendiricidir. Bildiğiniz gibi emiterdeki bağlantı elemanları nedeniyle bu devre, akım kaynağı olarak çalıştığı farz edilmiştir. 741’in içinde Q14 akım kaynağı olup emiter direnci yerine geçmektedir. R2 ve Q4’ün polarmasını kontrol ederek fark kuvvetlendiricinin akımını üretir. Fark kuvvetlendirici de kollektör direnci yerine normal direnç kullanarak bunu yük direnci yerine kullanabiliriz. Bu aktif yük Q4 için oldukça yüksek empedanslı bir akım kaynağı olarak çalışır. Bu sebepten fark kuvvetlendiricinin gerilim kazancı daha büyük olmaktadır.

Beyz DC Dönüş Elemanları

Şekil 15-1’de görüldüğü gibi giriş beyzleri boşluktadır. İşlemsel kuvvetlendirici her iki girişe beyz dirençleri RB ve toprak arasındaki DC bağlantılar yoksa çalışmayacaktır. Bu dönüş yolları işlemsel kuvvetlendiriciyi süren devrenin, Thevenin dirençleri tarafından temin edilir. Eğer sürücü devreler kapasitif kublajlı ise mutlaka beyz dönüş dirençlerine ihtiyaç vardır. Bu düşüncenin anahtarı her giriş için beyzden toprağa bir bağlantı olmalıdır. Eğer beyzden toğrağa da bir yol yoksa op-ampın transitörleri kesimde olacaktır.

GİRİŞ EMPEDANSI
Fark yükselticinin giriş empedansı şu şekilde ifade edilir.

Fark yükselticideki ortak emiterli bağlantı nedeniyle işlemsel kuvvetlendirici oldukça yüksek giriş empedansına sahiptir. Örneğin 741’in giriş fark kuvvetlendirici (tail) akımı yaklaşık olarak 15uA’dir. Her emiter bu akımın yarısını üzerinden akıtır.

Kaydedici çeşitleri olan ;seri giris - seri çikis kaydirmali kaydediciler , seri giris - paralel çikis kaydirmali kaydediciler , paralel giris - paralel çikis kaydirmali kaydediciler , paralel giris - seri çikis kaydirmali kaydediciler hakkında genel bilgiler. KAYDEDICILER
Kaydediciler Dijital devrelerde sik olarak kullanilmaktadir. Bu yüzden dijital elektronikte önemli bir yer tutarlar. Kaydediciler binary (1 ve 0) bilgileri saklamaya yararlar. Kaydedicilerde her bir bitlik bilgi için bir adet flip-flop kullanilmaktadir. her bir flip-flop 1 veya 0 bilgisini tutar. Fakat bu kaydediciler geçici olarak bilgi tutarlar. Yani besleme oldugu sürece bilgiyi tutar, besleme kesildiginde ise bilgiyi kaybederler. Kaydediciler iki gruba ayrilirlar bunlar, seri ve paralel kayit yapan kaydedicilerdir. Girislerinde oldugu gibi çikislarinda da iki gruba ayrilirlar. Bunlara göre Seri Giris - Seri Çikis, Seri Giris - Paralel Çikis, Paralel Giris - Paralel Çikis ve son olarakta Paralel Giris - Seri Çikis olamak üzere toplam 4 gruba ayrilirlar. Bu kaydediciler kaydetme islemini kaydirmali olarak yaptiklari için bunlara Kaydrmali Kaydediciler de denmektedir. Simdi de kaydedicilerin çesitlerini inceleyelim.

1) Seri giris - Seri çikis Kaydirmali kaydedici :

Kaydedicilerde D tipi, J-K tipi ve R-S tipi flip-floplar kullanilmaktadir. En ideali ise D tipi flip-floplardir. Bu yüzde biz D Tipi flip-flop kullanacagiz. J-K veya R-S tipi flip-flop kullanmak için giris ucu J-K flip-flopta J, R-S flip-flopta ise S uclari olacaktir. Bu uclarla diger uclar arasina da degil kapisi baglanacaktir. Asagida 4 bit Seri giris - Seri çikis kaydirmali kaydedicinin FF’lardan olusan iç yapisi görülmektedir.

Yukarida da görüldügü gibi FF’lar birbirlerine seri yani ardarda baglanmistir. A FF’unun girisine 1 bilgisi uyguladigimizi farzedelim. Bu durumda iken bir clock palsi uygulardak giristeki 1 bilgisi A FF’unun Q çikisinda görülür. Simdide giris ucuna 0 bilgisi uygulayalim. Qa çikisi da 1 oldugu için B FF’unun girisine 1 uygulanmis olur. Bu durumda clock palsi verirsek B FF’unun girisi 1 oldugu için Qb çikisi 1, A FF’unun girisi de 0 oldugu için Qa çikisi 0 olacaktir. Buraya kadarki durumu inceledigimizde Qa çikisi 0, Qb çikisi ise 1 olmus durumdadir. Bizim uyguladigimiz bilgi ise 1 0 bilgisidir. Bu durumda kaydediciye vermis oldugumuz 1 0 bilgisi kaydedilmis oldu. Daha sonra verilecek olan iki adet binary bilgide de biraz önceki vermis oldugumuz 1 0 bilgisi son iki FF’a kayacak, ilk iki FF’a da sonraki verilen bilgiler yerlesecektir. Dörtten daha fazla bilgi verildigi anda ise her fazlalik bilgide kaydedicinin içindeki son bilgi kaybolacaktir. Kaydediciye kaydettigimiz bilgileri geri almak için ise dört adet clock palsi verilmesi yeterlidir. her clock palsinde bilgiler kaydedici çikisindan birer birer alinacaktir. Bilgiler alindiginda ise kaydedicideki bilgi kaybolacaktir.

2) Seri giris - Paralel çikis Kaydirmali kaydedici :

Bu tip kaydedicide kayit islemi Seri giris - Seri çikis kaydedici ile ayni sekilde olamaktadir. Seri giris - Paralel çikis kaydedicinin Seri giris - Seri çikis kaydediciden tek farki tüm çikislarindan disariya uc çikartilmis olmasidir. Bu sayede bilgi okunmasi daha hizli olacaktir. Ayrica Bilginin okunmasi için clock palsi uygulanmasina da gerek yoktur. Bilgi okunduktan sonra da kaydedici içindeki bilgi kaybolmayacaktir. Asagida Seri giris - Paralel çikis kaydirmali kaydedicinin FF’lardan olusan iç yapisi görülmektedir.

3) Paralel giris - Paralel çikis Kaydirmali kaydedici :

Bu kaydedici türünde ise tüm giris ve çikislardan disariya uc çikartilmistir. Kayit islemi için tüm giris uclarina bilgiler uygulanir ve clock palsi verilir. Bu durumda bilgiler kaydediciye yüklenmis olur. Ayrica tüm çikislarda da bu bilgiler görülmektedir. Bilgilerin okunmasi halinde kaydedicideki bilgiler kaybolmaz. Asagida Paralel giris - Paralel çikis kaydirmali kaydedicinin FF’lardan olusan iç yapisi görülmektedir.

4) Paralel giris - Seri çikis Kaydirmali kaydedici :

Paralel giris - Seri çikis kaydedicide ise kayit islemi Paralel giris - Paralel çikis kaydedici ile aynidir. Çikis tek uctan olusur. Çikistan bilgi okumak için her bir bit için bir clock palsi uygulanir ve bilgiler birer birer okunur. Bilgiler okunduktan sonra kaydedici içindeki bilgiler kaybolur.