Yüksek başarımlı işlemsel kuvvetlendirici tasarımı ve uygulamaları

Abstract

Günümüzde her ne kadar sayısal devreler ön plana çıkmış olsa da analog yapılar da önemini sürdürmektedir. Bunun başlıca nedeni doğadaki işaretlerin analog olması ve analog devrelerin dış dünya ile sayısal devreler arasında bir köprü oluşturmasıdır. Bu nedenle analog ve sayısal devreler birlikte kullanılarak günümüzün elektronik cihazları üretilmekte, yüksek başanmlı sayısal devrelerle uyum sağlayabilecek analog devrelerin tasarımı büyük önem kazanmaktadır. Analog yapı bloklarının en önemlilerinden birisi olan işlemsel kuvvetlendiriciler geniş bir kullanım alanına sahiptir.Bu nedenle işlemsel kuvvetlendirici tasannu oldukça önemlidir. Ancak klasik işlemsel kuvvetlendiricilerin beraberinde getirdiği bazı kısıtlamalar elektronik düzenlerin başaranlarmı düşürmektedir. Bu sebeple yüksek başanmlı işlemsel kuvvetlendiricilere ihtiyaç vardır. Yüksek başanmlı işlemsel kuvvetlendiriciler, yüksek kazanç, yüksek değerde kazanç band genişliği çarpımı, büyük yükselme eğimi elde etmek üzere gerçeklenen yapılardır. Bu çalışmada büyük yükselme eğimine sahip, büyük kazanç band genişliği çarpımı olan ve aynı zamanda büyük değerli kapasitif yükleri, düşük empedanslı yükleri sürebilen, büyük çıkış işaret salınım aralığı olan işlemsel kuvvetlendiriciler gerçeklenmiştir. Büyük değerli kapasitif yükleri, düşük empedanslı yükleri sürebilmek için işlemsel kuvvetlendiricinin çıkış direnci küçültülmüştür. Bu çalışmada önerilen işlemsel kuvvetlendirici yapılan SPICE benzetim programı yardımıyla simule edilmiştir. Benzetim sonuçlan incelendiğinde hedeflenen sonuçlara ulaşıldığı gözlenmektedir. Aynca gerçeklenen işlemsel kuvvetlendirici devreleri düşük besleme gerilimleriyle çalıştığından güç tüketimi azalmıştır. Oluşturulan iç yapıların başanmlan süzgeç yapılan kullanılarak sunulmuştur. Elde edilen simulasyon sonuçlanna bakıldığında önerilen yapılann ideal yapılarla büyük bir uyum içinde olduğu görülmektedir.

Nowadays allthough the digital networks become popular, the analog circuits are also maintain their importance. The main reason of this is, the signals in nature are analog. And analog circuits behaves as a bridge between digital networks and the world. Because of this, analog circuits and digital circuits utilizing together to form the recent technology products. So the analog circuits which is well-adjusted with digital networks become more popular. The OPAMP's in analog circuit design are very important and have wide application range. Hence the OP AMP design is very important. But the conventional operational amplifiers has lots of limitations and these limitations decreases the performance of electronic circuits. Because of this there is a need for high performance operational amplifiers. High performance operational amplifiers are the circuits that can provide high gain, high gain bandwidth, and high slew rates. To achieve this goal, the output impedance of the operational amplifier must be reduced. In this work, a high performance operational amplifier is realized that has high slew rates, high gain bandwidth, large output signal range and this amplifier also can drive high capacitive loads and, low impedance loads. The proposed high performance operational amplifier is simulated with SPICE simulation program. As examine the simulation results we can easilly see taht the desired criteria is achieved. Moreover the proposed operational amplifiers are working with low supply voltages so the power dissipation is reduced. The performance of the realized circuits are examined with the filter circuits. As looking the simulation results we can easily see that the performance of the realized circuits are very similar with the ideal circuits.