DENEY 10: DEVRE ANALİZ METODLARININ UYGULAMALARI VE PSPICE DA BAĞIMLI KAYNAK ANALİZİ

Transkript

1 A. DENEYİN AMACI : - Ele alınan bir devrenin değişik yöntemlerle analizi üzerine deneysel çalışma yapmak. - PSPICE ortamında bağımlı kaynak içeren devrelerin analizini yapmak. B. KULLANILACAK ARAÇ VE MALZEMELER : 1. Multimetre 2. DC Güç Kaynağı 3. Değişik değerlerde dirençler ve bağlantı kabloları 4. Protoboard C. DENEY BASAMAKLARI: 1. Göz Analizi Uygulaması: Aşağıda verilen devreyi göz önüne alınız. - Hesaplama Adımı: Bilinen nicelikleri kullanarak R 2, R 3 ve R 4 dirençlerinin değerini göz analizi yardımıyla hesaplayınız. 1

2 - Ölçme Adımı: a) Yukarıda hesapladığınız R 2, R 3 ve R 4 dirençleri için devreyi protoboard üzerine kurunuz. Göz akımlarını ölçerek Tablo 1 e kaydediniz. Bu ölçümü neden yaptığınız konusundaki yorumunuzu tablonun altına yazınız. Tablo 1 Göz akımı I 1 I 2 I 3 Değeri Yorum: b) Herbir eleman üzerindeki akım ve voltajları doğrudan ölçerek Tablo 2 yi doldurunuz. Tablo 2 R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 2

3 2. Düğüm Analizi Uygulaması: Aşağıda verilen devreyi göz önüne alınız. - Hesaplama Adımı: Bilinen nicelikleri kullanarak R 1, R 4 ve R 7 dirençlerinin değerini düğüm analizi yardımıyla hesaplayınız. - Ölçme Adımı: a) Yukarıda hesapladığınız R 1, R 4 ve R 7 dirençleri için devreyi protoboard üzerine kurunuz. Düğüm voltajlarını ölçerek Tablo 3 e kaydediniz. 3

4 Tablo 3 Düğüm Voltajı V 1 V 2 V 3 V 4 Değeri b) Her bir eleman üzerindeki akım ve voltajları doğrudan ölçerek Tablo 4 ü doldurunuz. Tablo 4 R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 R 7 3. Eleman Arızası Uygulaması: Aşağıda verilen devreyi göz önüne alınız. - Hesaplama Adımı: a) Devredeki tüm elemanların sağlam olduğu durum için her bir eleman üzerindeki akım ve voltajları hesaplayınız. 4

5 b) R 3 elemanının kısa devre olduğu durum için her bir eleman üzerindeki akım ve voltajları hesaplayınız. c) R 3 elemanının açık devre olduğu durum için her bir eleman üzerindeki akım ve voltajları hesaplayınız. 5

6 - Ölçme Adımı: a) Devredeki tüm elemanların sağlam olduğu durum için her bir eleman üzerindeki akım ve voltajları ölçerek Tablo 5 e kaydediniz. Tablo 5 R 1 R 2 R 3 R 4 b) R 3 elemanını kısa devre ediniz. Bu durum için her bir eleman üzerindeki akım ve voltajları ölçerek Tablo 6 ya kaydediniz. Tablo 6 R 1 R 2 R 3 R 4 c) R 3 elemanını açık devre ediniz. Bu durum için her bir eleman üzerindeki akım ve voltajları ölçerek Tablo 7 ye kaydediniz. Tablo 7 R 1 R 2 R 3 R 4 d) R 3 ün kısa devre ve açık devre olma durumlarında, devrede - R 3 ün sağlam olma durumuna göre nasıl değişiklikler olmaktadır? Anlatınız. 6

7 4. Thevenin Teoremi Uygulaması: Aşağıda verilen devreyi göz önüne alınız. Devrede R 2, yük direnci olarak göz önüne alınmaktadır. - Hesaplama Adımı: I R2 =10 ma olması için, R 2 nin değerini Thevenin teoremini kullanarak hesaplayınız. - Ölçme Adımı: a) Yukarıda hesapladığınız R 2 direnci için devreyi protoboard üzerine kurunuz. I R2, E TH ve R TH değerlerini ölçerek Tablo 8 e kaydediniz. Tablo 8 I R2 E TH R TH 7

8 b) Her bir eleman üzerindeki akım ve voltajları doğrudan ölçerek Tablo 9 u doldurunuz. Tablo 9 R 1 R 2 R 3 R 4 5. PSPICE ile bağımlı kaynak içeren devrelerin analizi: Ön Bilgi: Elektrik devrelerinde kullanılan bağımlı kaynaklar dört çeşittir: 1. Voltaj kontrollü voltaj kaynağı (PSPICE daki parça adı: E/Analog ) 2. Voltaj kontrollü akım kaynağı (PSPICE daki parça adı: G/Analog ) 3. Akım kontrollü akım kaynağı (PSPICE daki parça adı: F/Analog ) 4. Akım kontrollü voltaj kaynağı (PSPICE daki parça adı: H/Analog ) PSPICE ta bağımlı kaynakların, parça listesi içinden seçimi ve kaynakların şematik sembolleri: kontrol tarafı kaynak tarafı voltaj kontrollü voltaj kaynağı akım kontrollü akım kaynağı voltaj kontrollü akım kaynağı akım kontrollü voltaj kaynağı 8

9 a) Aşağıda verilen ve akım kontrollü akım kaynağı içeren devreyi göz önüne alınız. kontrol tarafı kaynak tarafı Bağımlı kaynak Devreyi aşağıda verilen şekilde PSPICE ortamında kurunuz (Bağımlı kaynağın kaynak tarafı ve kontrol tarafının nasıl bağlandığına ve akım yönlerine dikkat ediniz). Bağımlı kaynağın kazanç değeri olan 3 ün nasıl ayarlanacağını kendiniz bulmaya çalışınız. kontrol tarafı kaynak tarafı Devredeki her bir direnç üzerindeki akım ve voltajları ölçerek (yön ve polariteleri ile birlikte) Tablo 10 a kaydediniz. Tablo 10 R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 b) Aşağıda verilen devreyi göz önüne alınız. Devreyi aşağıda verildiği şekilde PSPICE ortamında kurunuz. 9

10 Devredeki her bir direnç üzerindeki akım ve voltajları ölçerek (yön ve polariteleri ile birlikte) Tablo 11 e kaydediniz. Tablo 11 R 1 R 2 R 3 R 4 10

11 c) Yanda verilen devreyi göz önüne alınız. Devreyi PSPICE ile analiz ederek, her bir direnç üzerindeki akım ve voltajları (yön ve polariteleri ile birlikte) Tablo 12 ye kaydediniz. Tablo 12 R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 10 d) Aşağıda verilen devreyi göz önüne alınız. Devreyi PSPICE ile analiz ederek, her bir direnç üzerindeki akım ve voltajları (yön ve polariteleri ile birlikte) Tablo 13 e kaydediniz. 11

12 Tablo 13 R 1 =. R 2 =. R 3 =. R 4 =. R 5 =. 12