Op-Amp Kazanç Hesaplama: Evirici, Evirmeyen ve Toplayıcı

Nasıl kullanılır?

Devre seçeneğinden evirici, evirmeyen, gerilim izleyici, fark ya da toplayıcıyı seçin; ya da Kazanç için direnç seç seçeneğini.
Devrenin kullandığı direnç kutularını yazın; örneğin Geri besleme direnci Rf 10k ve Giriş direnci R1 1k. Diğer kutular yok sayılır.
Giriş gerilimlerini yazın. Kazancı ve Çıkış gerilimi Vout'u okuyun, sonra Adım adım çözüm bölümünü açın.
Kazanç için direnç seç için Hedef kazancı ve devreyi yazın. En yakın direnç çiftleri tablosu en yakın E12 ya da E24 çiftlerini listeler.

Devreler

Negatif geri beslemeli bir op-amp, iki girişini aynı gerilimde tutar. Evirici devrede eviren giriş sanal topraktır; bu yüzden giriş akımı Rf'den geçer ve kazanç iki direncin oranıdır.

Evirici:       Vout = −(Rf ÷ R1) × Vin
Evirmeyen:     Vout = (1 + Rf ÷ Rg) × Vin
İzleyici:      Vout = Vin
Fark:          Vout = ((Rf + R1) ÷ R1) × (Rg ÷ (Rg + R2)) × V2 − (Rf ÷ R1) × V1
               R1 ÷ Rf = R2 ÷ Rg ise kazanç Rf ÷ R1
Toplayıcı:     Vout = −Rf × (V1 ÷ R1 + V2 ÷ R2 + V3 ÷ R3)

Evirici kazanç negatiftir, yani çıkış ters çevrilir; büyüklüğü 1'in altında olabilir. Evirmeyen kazanç hiçbir zaman 1'in altına inmez.
Gerilim izleyicinin kazancı tam 1'dir ve giriş empedansı yüksektir; bu yüzden kaynağı sürdüğü yükten yalıtır.

Standart dirençleri seçmek

Dirençler standart değerlerde üretilir: E12 her dekadda 12, E24 ise 24 değer içerir. İki standart değerin oranı hedefe yakın bir kazanç verir; hesaplayıcı en küçük hatalı çifti arar.

Evirici:       Rf ÷ R1 = |G|
Evirmeyen:     Rf ÷ Rg = G − 1

Her standart değer kendi serisindeki en yakın değere yuvarlanır; bu yüzden gerçek kazanç hedeften birkaç yüzde sapar. Bu sapma tablodaki hatadır.
Büyük bir direnç çıkışa daha az yük bindirir; ama çok büyük bir direnç daha fazla gürültü getirir ve giriş polarma akımı hatasını büyütür. Kilohm aralığı genellikle iyi bir uzlaşmadır.

Hesaplayıcının kapsamadıkları

Op-amp'ın sınırları: sonlu kazanç ve bant genişliği, ofset gerilimi, giriş akımı ve çıkışın besleme uçlarına yakın salınımı. Uçlara yakın çıkış doyuma gider ve formül geçersiz kalır.
Frekans yanıtı: op-amp'ın bant genişliğinin üzerinde kazanç düşer; bu formüller yalnızca doğru akım ya da düşük frekans kazancını verir.
Kararlılık ve kapasitif yükler; bunlar devrenin salınıma girmesine yol açabilir.

Örnek: evirici devre, Rf 10 kΩ, R1 1 kΩ, giriş 0,5 V

Kazanç G = −Rf ÷ R1 = −10 kΩ ÷ 1 kΩ = −10'dur; büyüklüğü 20 dB'dir.

Çıkış Vout = G × Vin = −10 × 0,5 V = −5 V olur; işaret ters çevrilmiştir.

Evirici devrede hedef kazanç 10 için 1 kΩ ile 10 kΩ çifti ve 10 kΩ ile 100 kΩ çifti, E24 değerleriyle tam sonuç verir; hataları %0'dır.

Sık sorulan sorular

Evirici kazancın işareti neden eksi?

Giriş akımı Rin'den geçip Rf'ye akar. Çıkış bu akımı ters yönde geri çekmek zorundadır; bu yüzden çıkış girişin ters işaretlidir.

Sanal toprak nedir?

Negatif geri beslemede eviren giriş, evirmeyen girişi izler. Evirmeyen giriş topraklanmışsa eviren giriş de 0 V'tadır. Akım Rin'den girer, ama op-amp'a akmaz.

Evirmeyen kazanç neden 1'in altına inemez?

Giriş doğrudan evirmeyen girişe gider, bu yüzden çıkış en az girişe eşittir: Vout = (1 + Rf ÷ Rg) × Vin ve Rf ÷ Rg hiçbir zaman negatif olmaz. En düşük kazanç 1'dir; bu da gerilim izleyicidir.

Hesaplayıcı direnç çiftlerinde neden hata gösteriyor?

Çiftler standart değerleri kullanır ve bu değerler sabit adımlarla gider. Çok az çift hedefi tam tutturur; hata, gerçek kazancın hedeften ne kadar uzak olduğunu gösterir.

Çıkış besleme gerilimini aşarsa ne olur?

Op-amp doyuma gider: çıkış besleme ucuna yakın durur ve formül artık geçerli olmaz. Hesaplanan çıkışın, op-amp'ın besleme geriliminden ulaşabileceği aralıkta olduğunu kontrol edin.

Kaynaklar

Rakamlar ve metin en son 10 Kasım 2026 Salı tarihinde kontrol edildi.

Sonuç

Adım adım çözüm