Đnönü Üniversitesi Mühendislik fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü ELEKTRONĐK DENEY FÖYLERĐ

Transkript

1 1 Đnönü Üniversitesi Mühendislik fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü ELEKTRONĐK DENEY FÖYLERĐ Ders Sorumlusu: Yard. Doç. Dr. M. E. Tagluk Bu dönemde dokuz deney + bir uygulamalı ödev yapılacaktır. Uygulamalı ödeviniz şudur: 0-12 V arasında ayarlanabilen bir DC gerilim regulatoru yapmaktır. Laboratuar konusunda danışmanınız veya ders sorumlusundan yardım alabilirsiniz. Uygulama Ödevi: AC 220 V REGULATOR DEVRESĐ DC 0-12 V Not: özellikle son iki hafta yoğunlaşacağımız bu DC regulator devresini dönem boyunca hazırlanmaya çalışınız. Devre şeması verilmeyişinin nedeni her öğrencinin kendi çabasıyla araştırıp uygun bulduğu bir regulator devresini tasarlamasıdır.

2 2 DENEY NO: 1 EEM 315 ELEKTRONĐK LABORATUARI DENEY ADI: Elektronik laboratuarındaki cihazların teknik özellikleri AMAÇ:Elektronik laboratuarındaki cihazları tanımak, Amper-Volt (I-V) karekteristiklerini ve frekans tepkilerini (cevaplarını) elde etmek. ÖN ÇALIŞMA: Laboratuarınızda bulunan cihazların kataloglarını alıp incelemeye çalışınız. DC gerilim kaynağı, AC gerilim kaynağı (fonksiyon jeneratörü) ve ölçü aletleri hakkında kütüphaneden bilgi edinmeye çalışınız ve öğrendiklerinizi not ediniz. Osiloskup un çalışma prensibini araştırıp öğreniniz. DENEY BASAMAKLARI: 1. DC güç kaynağının kısa devre akımının sınırlandırılması: Deneylerde devrede oluşan bir kısa devre nedeniyle, üzerinden geçen yüksek akımdan dolayı devre elemanları hasar görebilir. Bunu önlemek için deneye başlamadan önce DC güç kaynağının kısa-devre akımı sınırlandırılmalıdır. Kısa devre akımını sınırlamak için aşağıdaki işlemleri takip ediniz. a) Kullanacağınız kaynağın (Master veya slave) akım kontrol düğmesini maksimum değere çeviriniz. b) Güç kaynağı üzerindeki V/A anahtarını V pozisyonuna alınız. Voltaj kontrolünü çevirerek istenen değere ayarlayınız. (Bu deneyde 2V) c) Akım kontrolünü minimuma indiriniz. (akımı sıfır a eşitleyin) d) Çıkış terminalleri arasına bir kablo bağlayarak kısadevre yapınız. e) Güç kaynağı üzerindeki V/A anahtarını A durumuna getiriniz. f) Akım istenen değere ulaşıncaya kadar yavaşça akım kontrolünü arttırınız. (Bu deney için 150 ma) Not: DC (Doğru akım) güç kaynağı üzerindeki akım ve gerilim göstergeleri istenilen düzeyde hassas olmayabilir. Dolayısıyla, Laboratuardaki güç kaynağının çıkışındaki gerilimi ölçmek için dijital multimetre (DMM) veya Osiloskop(CRO), akım ölçmek için ise analog multimetre nin kullanılması tavsiye edilir. 2. DC güç kaynağının I-V karakteristiğinin çıkarılması: V-I karakteristiğini çıkarmak için aşağıdaki işlemleri takip ediniz. a) Şekil. 1 deki devreyi kurunuz A V V R DC güç kaynağı Şekil 1.1. DC güç kaynağının I-V karakteristiğini çıkarmak için gerekli devre şeması. Not: Deneyin 1. şıkkında yapıtığınız akım ve gerilim ayarlarını değiştirmeyiniz ve gerilim ölçümü için dijital multimetre (DMM) akım ölçümü için analog multimetre kullanınız.

3 3 b) Tablo. 1 i Laboratuar defterinize çiziniz. R değerini verilen değerlerle değiştirerek her adımda gerilim ve akım değerini okuyarak tabloya yazınız. c) b de elde ettiğiniz verileri kullanarak DC güç kaynağının I-V ( I dikey eksen,vyatay eksen olacak şekilde) karakteristiğini çiziniz. d) Güç kaynağının iç direnci kısa devre ( R=0 ) ve açık devre ( R=90K) noktalarında bulunuz. 3. Osiloskop un (CRO) Gerilim ve Frekans Kalibrasyonu (ayarlaması) Normal durumda, osiloskop üzerindeki gerilim ve akım kalibrasyon düğmelerinin saat yönünde en sona çevrili olması gerekir. Eğer daha önce bilinen bir değeri Osiloskop ile farklı okuyorsanız gerilim kalibrasyonu yapmanız gereklidir. Aynı durum frekans için de geçerlidir. Kalibrasyon yapmak için osiloskop üzerindeki kalibrasyon çıkışı kullanılır. Kalibrasyon çıkışı 0.5V pp (tepeden tepeye) ve frekansı da 1 khz olan bir dalgadır. Gerilim ve frekans kalibrasyonu yapmak için aşağıdaki sırayı takip ediniz. a) CRO nun kalibrasyon çıkışını 1 ve 2 nolu girişlere bağlayınız. b) Đşaretin (sinyalin) gerilim ve frekansını ölçün ve gerçek değerleriyle karşılaştırınız. Eğer bir fark var ise kalibrasyon düğmesini çevirerek ayarlama yapınız. 4. Sinyal Generatörünün kullanılması: a) Sinyal Generatörünün çıkışını Osiloskopa bağlayınız. Generatörün off-set düğmesını kullanarak (3+ 2 Sinωt)Volt elde ediniz. (sinyalin frekansını f = 1k Hz e ayarlayınız) osiloskop ta elde edilen şekli çiziniz. b) 2 Sinωt değerini değiştirmeden off-set gerilimini (+) ve (-) yönde değiştirerek işaretin nasıl değiştiğini osiloskopta izleyiniz. 5. Dijital multimetre (DMM), AVO ve CRO nun frekans cevabı: a) Sinyal jeneratörünün çıkışını 5 khz de 2Sinωt volta ayarlayınız ve osiloskop ta gördüğünüz şekli çiziniz. b ) Tablo-2 yi defterinize çiziniz. Tabloda bulunan frekans değerleri için CRO, AVO ve DMM de okuduğunuz gerilim değerlerini yazınız. c ) b sıkkında elde ettiğiniz üç sonucu grafik çizerek (f- yatay eksen, V- dikey eksen) karşılaştırınız. Aralarında fark var mı? nedenini değerlendirme bölümünde açıklayınız. Tablo 1 R (OHM) 90 K 10 K 1 K I (ma) V(V) Tablo 2 F (HZ) K 10 K 100 K 150 K 200 K 300 K 500 K 1 M DMM(V) AVO(V) CRO(V) DEĞERLENDĐRME: 1. Laboratuvarda kullandığımız kaynağın I-V karakteristiği niçin gereklidir. 2. Tablo 1 ve 2 de her bir cihaz için elde ettiğiniz sonuçların neden farklı olduğunu yorumlayınız. Buna göre hangi ölçü cihazı daha iyidir? Nedenini açıklayınız.

4 4 DENEY NO : 2 EMM 315 ELEKRONĐK LABORATUVARI DENEY ADI : Diyot karakteristikleri ve model devreler AMAÇ: Diyotları tanımak, çeşitli diyotların Akım-Gerilim (I-V) karakteristiklerini elde etmek ve diyotları ideal diyotlarla modellemek için elektronik devreler tasarlayıp kurmak. ÖN ÇALIŞMA: Şekil 1 de I-V karakteristiği verilen devreyi araştırınız ve ideal diyot, gerilim kaynaklar ve rezistanslarla tasarlayınız. I(mA) 1/ /2000 V(volt) 1/100 Şekil 2.1. DENEY BASAMAKLARI: 1. Diyot Testi Masanızda bulunan diyotları DMM ve AVO ile sağlam olup olmadıklarını test ediniz. Not : DMM doğru polariteye sahiptir (kırmızı ile gösterilen jack girişi içindeki pilin pozitifidir) AVO ters polariteye sahiptir (kırmızı ile gösterilen jack girişi içindeki pilin negatifidir) 2. Diyot Karakteristikleri Not : Eğer gerekirse osiloskobunuzun X (giriş 1) ve Y (giriş 2) girişlerini kalibre ediniz (ayarlayınız). X R=10K Z Y R=100Ω Şekil 2. (X-osiloskop un birinci giriş ve Y ise ikinci girişini göstermektedir.)

5 5 Şekil 2 deki devreyi kurunuz ve aşağıdaki yolu takip ediniz a) Diyotlarınıza zarar vermemek için DC güç kaynağınızın kısa devre akımını 200 ma ile sınırlandırınız (bunun nasıl yapılacağı 1. deneyde gösterilmişti). b) Şekil 2 deki V (AC gerilim) değerini diyot un kabul edeceği maksimum gerilim değerini aşmayacak şekilde devreye uygulayınız. ( =10sin2π1000t) c) Şekil 2 deki Z yerine Diyot, LED (Işık saçan diyot) ve zener diyotu sırasıyla bağlayınız. Her eleman için I-V karakteristiğin osiloskopta elde ediniz ve defterinize aynı ölçekte alt alta çiziniz. Not : Şekil 2 de gösterilen Y bağlantısı diyotdun akım değişimini görüntülemek içindir. Osiloskop doğrudan akım okuyamayacağı için devreye R=100Ω direnci konulmuş ve bu direnç üzerinden okunan gerilim I=V/R dır. Dolayısıyla Y kanalından okunan değer R a bölünerek gerçek akım değeri bulunmalıdır. Ayrıca LED in saçacağı sarı ışığı gözleyiniz ve nedenini araştırınız. d) Tablo 1 i defterinize çizip elde edilen karakteristikleri kullanarak her diyot için V d (eşik gerilimi), V z (zener kırılma gerilimi), r f (diyodun aktif direnci), r r (diyodun ters aktif direnci) ve r z (zener diyodunun zener direnci) değerlerini yazınız. Tablo 1 DĐYOT ÇEŞĐTLERĐ V d (V) V z (V) r f (OHM) r z (OHM) r r (OHM) (1N4001) XX XX LED (MN5353) XX XX ZENER (BZV8506V2) 3- Modelleme: 3.1. Zener Diyodun Modellenmesi Zener diyodun parçalı doğrusal diyot modeli Şekil 3 te görülmektedir. Bu devreyi kurunuz ve devrenin I i karakteristik grafiğini osiloskopta gözleyiniz ve defterinize çiziniz. R=10K V o X- Gerilim ölçmek için R=100Ω R f V 1 V 2 R z = D1,D2-1N4001 V1=2V V2=6V R f =1K, Rz=10Ω Y- akım ölçmek için Şekil 2.3 Zener diyodunun model devresi Not: Şekil 2.3 te gösterilen V 1 ve V 2 yi elde etmek için DC güç kaynagınızı INDEPENDENT (bağımsız) konuma getirin V 1 MASTER ve V 2 SLAVE olacak şekilde devreye dikkatlice bağlayınız. Bu konuda asistanınızdan yardım isteye bilirsiniz.

6 Şekil 2.1 de verilen model: Önçalışmada bulduğunuz devreyi kurunuz. Bu devrenin I i karakteristik grafiğini osiloskopta gözleyiniz ve defterinize çiziniz. Elde ettiğiniz bu karakteristik ile 3.1 de elde ettiğiniz karakteristiği karşılaştırınız. 4. Diyot Göstergeler Şekil 2.4 te bir diyot gösterge şeması gösterilmiştir. Labaratuvarınızda bulunan 7 segment göstergeyi inceleyiniz ve gerekli bağlantıları kurarak 0 dan 9 a kadar sayıları görüntülemeye çalışınız. Not: Şekilde gösterilen gösterge ortak anotludur. Masanızda bulunan ortak katodlu olabilir buna dikkat ediniz. 5. Optik çift Şekil 2.5 de bir optik çift (Optocoupler) şeması gösterilmiştir. Asistanınızdan yardım alarak bu devreyi kurunuz. LED ile Foto Diyot arasına ışığı engelliyen bir nesne koyarak Foto Diyot akımını kontrol edebileceğinizi gözleyiniz F A B Ortak Anode 7 segment gösterge 3 G RDP E C D LDP A B C D E F G RDP Şekil segment gösterge şeması R=10K OPTOCOPLER V o LED FOTO DIODE V SG R L I O V B Şekil 2.5 Optik çifti şeması NOT:. LED in anot ve katatunu tespit etmek için birçok yol vardır. Anot ve katot DMM ile bulunabilir. Katotun ucu anatunkinden daha kısa ve LED in cam bölümünün içinde anot katotuna daha küçük olduğuna diikkat ediniz. LED leri bir devrede kullanırken şekil 1.a da görüldüğü gibi küçük (100Ω gibi ) seri bir dirençle devreye bağlanır. Bu direnç ileri beslenmede diyodu aşırı akımda korur. LED i aşırı ters gerilimden korumak içinde şekil 1. b de görüldüğü gibi LED in polaritesine ters diyot bağlanır.

7 7 Foto diyotlar şekil 3.a da görüldüğü gibi ters beslendiğinde foto diyot olarak kullanılır. Üzerine düşen ışık şiddeti artıkça diyotun ters yöndeki akımı da ışık şiddeti oranında artmaktadır. DEĞERLENDĐRME Deneyin 1 den 3 e kadar olan çalışmalarınızdan neler öğrendiniz. a) Şekil 2 deki devrede osiloskop ve sinyal jeneratörünüzü bağımsız olduğu (yani toprak uçlarının ayrı olduğu düşünülmüştür. Eğer bunlar bağımsız olmasaydı (bazı osiloskoplarda olduğu gibi) aynı devreyi (bir Z empedansının I-V karakteristiğini bulmak için) nasıl kuracaktınız nedenini açıklayınız. b) 3.1 ve 3.2 de elde ettiğiniz I-V karakteristiklerin benzer ve farklı yanlarını açıklayınız. c) Foto diyot neden ters öngerilimlenmiştir. Bu öngerilimlemeye neden ihtiyaç duyarız. ELEMAN LĐSTESĐ Dirençler : (100, 150, 500, 1k, 2*1.5k, 10k, 100k) Ω Kapasite : 100µF Diyotlar: Normal diyot, 2*1N4001; Imax=1A, Vrmax<50V Zener, BZX8506V2; Vz=6.2V, Pmax=200mvv LED, MV5353; Ii=35mA, Vrmax<50V Display (SEL620 veya TIK312 yedi segment) Optocoupler(4N26 veya 4N27)

8 8 EMM 315 ELEKRONĐK LABARATUVARI DENEY NO : 3 DENEY ADI : Diyot uygulamaları I (doğrultucu devreler) AMAÇ: Diyot kullanarak bir (AC) alternatif akım veya gerilimi (DC) Doğru akımına veya gerilimine dönüştürmek. Başka bir değişle diyotların doğrultucu olarak kullanılmasını öğrenmek. Diyotların I-V karakteristiklerini pratik hayatta kullanmak. ÖN ÇALIŞMA sin ωt dalgasının ortalama ve effektif değerlerini hesaplayınız. Aynı dalga bir yarım dalga ve tam dalga doğrultudan geçirildikten sonra yeniden ortalama ve effektif değerlerini hesaplayarak karşılaştırınız. 2. Yarım dalga ve tam dalga doğrultucu tasarımında kullanılacak diyot ve kapasitelerin nasıl olması gerektiği hakkında bilgi veriniz. 3. Bir tam dalga doğrultucunun çıkışında oluşan ripple (küçük dalgacık) gerilimi nasıl hesaplanır? Araştırınız. 4. Şekil 3.3 de verilen devrede = 15 sin 2π50t, V z =10V ve C= 400µF ise devreye bağlana bilecek R L yük direnci aralığını hesaplayınız. DENEY BASAMAKLARI Not : Osiloskobunuzun X(1.Giriş) ve Y(2.Giriş) girişlerini kalibre etmeniz. Gerilim ölçmek için DMM ve akımı ölçmek için AVO ile ölçmeniz ve diyotlarınızı DMM ile test etmeniz tavsiye edilmektedir. Bu deneyde sinyal generatörünün çıkışını 5 sinωt ye ayarlayınız. Frekansı 1kHz olarak seçebilirsiniz. 1.Yarım-dalga doğrultucu a) Şekil 3.1 de görülen yarım dalga doğrultucu devresini kurunuz. b) Giriş ve çıkış gerilimlerini osiloskopa bağlayarak görüntüleyiniz ve aynı ölçekte çiziniz. Giriş ve çıkış arasında diyot üzerinde düşen gerilim V d gözlenebiliyormu? c) R L =5K direncine paralel bir C=1, 10, 100, 470 µf kapasitörlerini sırasıyla bağlayınız ve her biri için devrenin giriş ve çıkış gerilimlerini osiloskopta yeniden gözleyiniz ve aynı ölçekte alt alta çiziniz. Elde ettiğiniz dalganın farklılığını her bir kapasitans için gözleyiniz ve yorumunuzu defterinize yazınız d) C 1 =470 µf sabit tutup R L =100Ω, 1K, 100K ve 1M için c şıkkını tekrarlayınız. V o C 1 R L Şekil 3.1.yarım dalga doğrultucu (D=1N4001)

9 9 2. Tam-Dalga Doğrultucu a) Şekil 3.2 deki tam dalga doğrultucu devrisini kurunuz. b) Devrenin giriş ve çıkış gerilimlerini Osiloskopta görüntüleyerek aynı ölçekte çiziniz. Giriş ve çıkış arasında 2V d gözlenebiliyor mu? Not: Kullandığınız Osiloskopların topraklama (nötr) noktası CH1 ve CH2 kanalları için ortak durumdadır (bazı osilosklarda topraklama girişleri bağımsız konumda çalıştırıla bilir). Tam dalga doğrultucunun giriş ve çıkışları ortak toprak ucuna sahip olmadığına dikkat ediniz. Dolayısıyla laboratuvarımızdaki osiloskoplarla bu devrenin giriş ve çıkışını aynı anda görüntülememiz mümkün değildir c) R L =5K direncine paralel bir C=1, 10, 100, 470 µf kapasitörlerini sırasıyla bağlayınız ve her biri için devrenin giriş ve çıkış gerilimlerini Osiloskopta yeniden gözleyiniz ve aynı ölçekte alt alta çiziniz. Elde ettiğiniz dalganın farklılığını her bir kapasitans için gözleyiniz ve yorumunuzu defterinize yazınız d) C 1 =470 µf sabit tutup R L =100Ω, 1K, 100K ve 1M için c şıkkını tekrarlayınız. V o C 1 R L Şekil 3.2. Tam dalga doğrultucu (D=1N4001) 3. Regulatur devreler. (Regulatur devreleri için ders kitabınızın 16. bölümüne bakınız.) a) Zener ile regulator devresi yapma: Şekil 3.3 teki devreyi kurunuz, V z =10V. (eğer laboratuvarda 10V luk zener yok ise 5-10 V arasında herhangi bir değer de olabilir.) R L yerine bir potansiyometre bağlayınız ve V o ı osiloskopta gözleyiniz. Potansiyometreyi sağa-sola çok yavaşça hareket ettirerek regulator devresine bağlana bilecek yük rezistansı aralığını tespit ediniz. R S =1K V o C 1 V z R L Şekil 3.3. Zener regulatorlu tam dalga doğrultucu devresi

10 10 Not : Yük rezistansı aralığı için V o geriliminin V z e eşit olduğu aralıkte yük rezistansının maximum ve minimum değerleri saptanır ki bu iki değer arasında herhangi bir yük devreye bağlanır anlamına gelir. Eğer bağlanan yük V o =V z eşitliğini bozarsa bu yük devreye bağlanamaz demektir. b) Transistorlu gerilim regulatorü (OPSĐYONEL) Şekil 3.3 de verilen devrede zener yerine şekil 3.4 te verilen devreyi yerleştirip 2. kısmın c ve d şıklarını tekrarlayınız. c). Transistorlu akım regulatorü (OPSĐYONEL) Şekil 3.3 de verilen devrede zener yerine şekil 5 te verilen devreyi yerleştirip 2. kısmın c ve d şıklarını tekrarlayınız. 100K pot V z =10V 100K pot V z =10V Şekil 3.4 Şekil 3.5 DEĞERLENDĐRME a) Deneyin 1 den 2 e kadar olan çalışmalarınızda neler öğrendiniz. Her şıkta neler amaçlandığını ayrı ayrı kısaca anlatınız. b) Şekil 3.2 deki devrede osiloskop ve sinyal jeneratörunuzun bağımsız olduğu (yani toprak uçlarını ayrı olduğu) düşünülmüştür. Eğer bunlar bağımsız olmasaydı (bazı osiloskoplarda olduğu gibi) aynı devreyi (bir Z empedansını V-I karakteristiğini bulmak için) nasıl kuracaktınız. Nedenini açıklayınız. c) Doğrultucu devresinde kapasitenin etkisi nasıldır. Yüksek kapasitemi, düşük kapasitemi daha etkili olmuştur? Neden? d) Rgulatorlü devrelerde kullanılan zener ve transistölerin etkisini Osiloskopta gözleyip yorumunuzu defterinize net bir şekilde yazınız. ELEMAN LĐSTESĐ Dirençler : (100Ω, 2.2K, 1K, 100K, 1M) Kapasite : 1, 10µF, 100µF, 470µF Diyot : 2*1N4001 (Imax = (1A, Vrmax < 50V), Zener (V z = 5-10V ) Transistor : BD 237

11 11 DENEY NO :4 DENEY ADI : Diyot uygulmaları II EEM 315 ELEKTRONĐK LABARATUVARI AMAÇ: Diyot kullanarak kırpıcı (clipper), kenetleyici (clamper) ve voltaj katlayıcı (voltage doubler) devreler kurmak, çalıştırmak ve kavramak. ÖN ÇALIŞMA 1. Şekil 4.1, 2, 3 ve 4 te verilen devrelerin V o çıkışını = Sin(2π100)t için hesaplanarak çiziniz. (E = 5V; E 1 =3V; E 2 =6V; D = 1N4001 silikon diyot, R L = 100KΩ ve C = 1000µF) DENEY BASAMAKLARI Not : Osiloskobunuzu X ( 1.Giriş) ve Y( 2.Giriş) girişlerinin kalibre etmeniz, gerilim DMM ve akım AVO ile ölçmeniz ve diyotları DMM ile test etmeniz tavsiye edilir. 1. Kırpıcılar a) Şekil 4.1 deki kırpıcı devrelerini sırasıyla kurunuz ve devrelerin giriş ve çıkışını osiloskopta gözleyiniz ve defterinize çiziniz. (sinyal jenaratörünüzün çıkışını tepe değeri = 10V ve frekansı 1kHz alınız. ve E< olması gerektiğini onutmayınız) b) (V o ) transfer karakteristiğini sinüs, üçgen ve kare dalga girişler için bulunuz.). E V o R=10K V o R L =10K E Şekil 4.1 Kırpıcı devreler c) Şekil 4.2 deki çift kırpıcı devresini kurunuz ve devrenin giriş ve çıkışını osiloskopta gözleyiniz ve defterinize çiziniz. (sinyal jenaratörünüzün çıkışını tepe değeri = 10V ve frekansı 1kHz alınız. ve E< olması gerektiğini onutmayınız) d) E 1 ve E 2 yi sıfıra düşürüp devrenin sinüsünü girişi için kare alma özelliğini gözleyiniz ve çiziniz. R=10K V o E 1 E 2 Şekil4. 2 Çift kırpıcı devre

12 12 2. Gerilim (Voltaj) kenetleyici a) Şekil 4.3-a ve b deki voltaj kenetleyici devreyi kurunuz. (Not: devrenin kenetleyici olabilmesi için τ=r L C çok büyük olmalıdır; örneğin R L =100K ve C=470µF). ve R L üzerindeki gerilimleri osiloskopta gözleyiniz ve aynı ölçekte defterinize çiziniz. (sinyal jeneratörünüzü çıkışının tepe değeri = 10V ve frekansı 1k Hz ve E = 5V alınız). Not : Devrenin kenetleyici olarak çalışması için E<Vi olmalıdır. b) C = 10µF alarak R L = 100Ω ve R L = 100kΩ için V B yi gelişigüzel değiştiriniz. Çıkış sinyalinin E+V d ye kenetlendiğini gözleyiniz R L yük rezistansı büyük veya küçük seçildiğinde devrenin çıkışında ne gibi değişiklikler olur. Neden? (V d diyotunu eşik gerilimini ifade eder). c) C = 470µF alarak e yi tekrarlayınız. C V o C V o Kare dalga R L Kare dalga V R L 2. Gerilim katlayıcı (DC) (a) Şekil 4.3 gerilim (Voltaj) kenetleyici devre a).şekil 4.4 de gösterilen gerilim katlayıcı devresini kurunuz. ve V o ı osiloskopta görüntüleyiniz ve defterinize çiziniz. (Not: devrenin katlayıcı olabilmesi için τ=r L C çok büyük olmalıdır; örneğin R L =100K ve C=470µF). (b) V o C 1 C 2 R L Şekil 4.4 Kenetleyici devre DEĞERLENDĐRME a) Deneyin 1 den 4 e kadar olan çalışmalarınızda neler öğrendiniz. Her şıkta neler amaçlandığını ayrı ayrı kısaca anlatınız. b) Kırpıcı ve kenetleyici ve voltaj katlayıcı devrelere neden ihtiyaç duyarız.? Nereler de kullanırız açıklayınız. ELEMAN LĐSTESĐ Dirençler: (100,2200,10k,100k)Ω; Kapasite: 10µF, iki adet 470µF; Diyot: 2*1N4001 (Imax = 1A,Vrmax < 50V)

13 13 EEM 315 ELEKTRONĐK LABORATUVARI DENEY NO : 5 DENEY ADI : BJT (Çift kutuplu eklem transistor) Transistor Öngerilimlemesi AMAÇ : Çift kutuplu (bipolar) eklem transistörlerinin (yükseltici olarak çalıştırılması için) DC öngerilimlemesi ni gerçekleştirmek. ÖN ÇALIŞMA 1. Şekil 5.1 de gösterilen Ortak Baz (a) ve Ortak Emetör (b) yükseltici devreleri için çıkış gerilimini, V O =V CC /2+V E ye ayarlayan R E ve R B dirençlerinin değerini hesaplayız. Devrelerde kullanılan transistorön harcadığı gücü belirleyiniz. 2. Şekil 5.1 de gösterilen Ortak Emetör (c) ve Ortak Emetör (d) yükseltici devreleri için çıkış gerilimini, V 0 =V CC /2+V E ye ayarlayan R B ve R 2 dirençlerinin değerini hesaplayız. Devrelerde kullanılan transistorön harcadığı gücü belirleyiniz. Not: V E =%10V CC, V T = 0.7 V, β =100 ve I CO = 0A olarak alınız. 3. Bu devrelerin giriş ve çıkış karakteristiklerini çizip yük doğrusu ve Q çalışma noktası DC gerilim ve akımları üzerinde gösteriniz. Uyarı: şekilde N-P-N transistorler kullanılmıştır. Eğer PN-P transistor kullanacaksanız V BE ve dolayısıyla V CC gerilimi buna göre kutup değiştirecektir. DENAY BASAMAKLARI 1. Şekil 5.1-a da gösterilen devreyi kurunuz V O =V CC /2+1 oluncaya kadar R E yi ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değeri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimleri osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. Potansiyometrenin değişimi ile V O ın nasıl değiştiğini gözleyiniz. Devrede kullanılan transistorön harcadığı gücü ölçerek belirleyiniz. Not: Bir BJT transistorun harcadığı güç: P Q =V CEQ I CQ dür. 2. Şekil 5.1-b da gösterilen devreyi kurunuz V O =V CC /2+1 oluncaya kadar R B yi ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değeri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. Bu deneyde C E kapasitansı bağlı olduğu ve bağlı olmadığı ve durumlar için inceleyip V O da değişiklik olup olmadığını izleyip yazınız. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimleri osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. Potansiyometrenin değişimi ile V O ın nasıl değiştiğini gözleyiniz. Devrede kullanılan transistorön harcadığı gücü ölçerek belirleyiniz. 3. Şekil 5.1-c da gösterilen devreyi kurunuz V O =V CC /2+1 oluncaya kadar R B yi ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değeri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimleri osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. Potansiyometrenin değişimi ile V O ın nasıl değiştiğini gözleyiniz. Devrede kullanılan transistorön harcadığı gücü ölçerek belirleyiniz. Not: Burada R 1 direnci emniyet için kullanılmıştır. Ayrıca R B direnci kullandığınız transistor e göre küçük gele bilir ( yani V 0Q istenilen değere yükseltilemiyor). Bu durumda R B direncini belki 1MΩ dan daha büyük yapmak gerekir.

14 14 4. Şekil 5.1-d da gösterilen devreyi kurunuz V O =V CC /2+1 oluncaya kadar R 1 i ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değeri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimleri osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. Potansiyometrenin değişimi ile V O ın nasıl değiştiğini gözleyiniz. Devrede kullanılan transistorön harcadığı gücü ölçerek belirleyiniz. Not: Burada R 1 direnci kullandığınız transistor e göre büyük gele bilir ( yani V 0Q istenilen değere düşürülmüyor). Bu durumda R 1 direncini biraz azaltmak gerekir. DEĞERLENDĐRME 1. Teorik ve pratik olarak bulduğunuz sonuçları (V CQ, ve direnç değerlerini) karşılaştırınız. Elde ettiğiniz sonuçlar farklı ise sebebini belirleyiniz. 2. Bulduğunuz sonuçlardan hangileri C E ile ve nasıl değişmektedir? Açıklayınız. 3. Bulduğuz bu sonuçlardan devrenin Q çalışma noktasındaki DC voltaj ve akım kazancını belirleyiniz. V CC =15V R C =3K V 0Q R B =100K V OQ R E 5K pot R C =5K V B =3V V CC =15V V B =3V 1K C E (a) (b) V CC =15V V CC =15V R 1 =5K R B =500K R C =3K V OQ R 1 =33K R C =3K V OQ 1K C E =20µF R 2 50K pot 1K C E (c) (d) Şekil 5.1 a) ortak baz, b) ortak emitter, c) kendiliğinden öngerilimli ortak emitter (emitter direnci by-pass edilmiş). d) evrensel öngerilimli ortak emitter (emitter direnci by-pass edilmiş). MALZEME LĐSTESĐ Rezistanslar : 100Ω, 5K, 1K, 3K, 33 K, 10K, 50K pot, 100K pot, 500K pot, 1M pot Transistörler : NPN BC237, PNP BC307 Capasiteler : 20 µf.

15 15 EEM 315 ELEKTRONĐK LABORATUVARI DENEY NO : 6 DENEY ADI : FET Transistorün Öngerilimlemesi AMAÇ : Alan etkili (Field effect) transistörlerinin (yükseltici olarak çalıştırılması için) DC öngerilimlemesi ni gerçekleştirmek. ÖN ÇALIŞMA 1. Şekil 6.1 de gösterilen Ortak kapı (a) ve Ortak kaynak (b) yükseltici devreleri için çıkış gerilimini, V O =V DD /2 ye ayarlayan R S ve R D dirençlerinin değerini hesaplayız. Devrelerde kullanılan transistorön harcadığı gücü belirleyiniz. 2. Şekil 6.1 de gösterilen Ortak kaynak (c) ve Ortak kaynak (d) yükseltici devreleri için çıkış gerilimini, V O =V DD /2 ye ayarlayan R S, R D, R 1 ve R 2 dirençlerinin değerini hesaplayız. Devrelerde kullanılan transistorön harcadığı gücü belirleyiniz. Not:, V P = 6 V, I DSS =10mA ve V GS = V P / 3 olarak alınız. 3. Bu devrelerin giriş ve çıkış karakteristiklerini çizip yük doğrusu ve Q çalışma noktası DC gerilim ve akımları üzerinde gösteriniz. Uyarı: şekilde N-kanallı transistorler kullanılmıştır. Eğer P-kanallı transistor kullanacaksanız V GS ve dolayısıyla V G gerilimi buna göre kutup değiştirecektir. DENEY BASAMAKLARI 1. Şekil 6.1-a da gösterilen devreyi kurunuz V O =V DD /2 oluncaya kadar R S yi ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değeri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimleri osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. R S potansiyometresinin değişimi ile V 0 ın nasıl değiştiğini gözleyiniz. Devrede kullanılan transistorön harcadığı gücü ölçerek belirleyiniz. Not: Bir FET transistorun harcadığı güç: P Q =V DSQ I DQ dür. 2. Şekil 6.1-b da gösterilen devreyi kurunuz V O =V DD /2 oluncaya kadar R S yi ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değeri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. Bu deneyde C S kapasitansı bağlı olduğu ve bağlı olmadığı ve durumlar için inceleyip V OQ da değişiklik olup olmadığını izleyip yazınız. V G gerilimininin değişimi ile V OQ non nasıl değiştiğini gözleyiniz. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimleri osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. Devrede kullanılan transistorön harcadığı gücü ölçerek belirleyiniz. 3. Şekil 6.1-c da gösterilen devreyi kurunuz V O =V DD /2 oluncaya kadar R S yi ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değeri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. R S potansiyometresinin değişimi ile V OQ non nasıl değiştiğini gözleyiniz. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimleri osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. Devrede kullanılan transistorön harcadığı gücü ölçerek belirleyiniz. 4. Şekil 6.1-d da gösterilen devreyi kurunuz. Şekil 6.1-c de bulduğunuz R S değerini bu devrede de kullanınız. V O =V DD /2 oluncaya kadar R 2 potansiyometresini ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değerleri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimlerini osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. R 2 potansiyometrenin değişimi ile V O ın nasıl değiştiğini gözleyiniz.

16 16 Devrede kullanılan transistorön harcadığı gücü ölçerek belirleyiniz. Not: Burada R 1 direnci kullandığınız transistor e göre büyük gele bilir ( yani V 0Q istenilen değere düşürülmüyor). Bu durumda R 1 direncini biraz azaltmak gerekir. DEĞERLENDĐRME 1. Teorik ve pratik olarak bulduğunuz sonuçları (V DQ, ve direnç değerlerini) karşılaştırınız. Elde ettiğiniz sonuçlar farklı ise sebebini belirleyiniz. 2. Bulduğunuz sonuçlardan hangileri C S ile ve nasıl değişmektedir? Açıklayınız. 3. Bulduğuz bu sonuçlardan devrenin Q çalışma noktasındaki DC voltaj ve akım kazancını belirleyiniz. V DD =15V R D =5K V OQ V OQ R S = 5K pot R D =5K R G =1M V G =1V V DD =15V (a) V G =1 2 V < V RS olmalıdır V RS (b) R S = 10K pot C S V DD =15V V DD =15V R D =5K R 1 =33K R D =5K V OQ V OQ R G =1M R S = 10K pot C S =20µF R 2 = 10K Pot R S = 10K pot C S (c) (d) Şekil 6.1 a) ortak kapı, b) ortak kaynak, c) kendiliğinden öngerilimli ortak kaynak (kaynak direnci by-pass edilmiş). d) evrensel öngerilimli ortak kaynak (kaynak direnci by-pass edilmiş). MALZEME LĐSTESĐ Rezistanslar : 1K, 3K, 4K, 5K, 33 K, 10K, 1M, 10K pot, 50K pot Transistörler : N kanallı FET BF145 ve P kanallı FET Capasiteler : 20 µf.

17 17 DENEY NO : 7 EEM 315 ELEKTRONĐK LABARATUVARI DENEY ADI : BJT ve FET karakteristikleri AMAÇ : a) Çift yönlü eklem transistörlerinin (bipolar junction transistors, BJT) ortak base, ortak ve emitter giriş çıkış karekteristiklerini elde etmek. b) Alan etkili transistörlerin (Field effect transistors, FET) ortak kaynak transfer karakteristiği (I D -V GS ) ve çıkış karakteristiğini elde etmek. ÖN ÇALIŞMA: Şekil 7.1 de verilen sinyal jeneratörün çıkışı 5sin ωt ve frekansı 0.5kHz civarında olduğunu varsayarak. Şekil 7.1, 2 ve 3 te verilen devrelerde elde edilecek karakteristik grafiklerini grafiği değiştiren parametrenin en az iki değeri için hesaplayarak çiziniz. Transistörlerin β larını 100 alınız. Bu karakteristik grafiklerin anlamlarını derste gördüğünüz bilgiler ışığında yazılı olarak bir kaç cümle ile yazınız. DENEY BASAMAKLARI Not : Bu deney için AC gerilim kaynağının (Sgnal Generater) kısa devre akımını 100mA e ve DC gerilim kaynağının kısa devre akımını 200mA sınırlasanız devrenizi koroma altına almış olacaksınız. X R E =5K R C = 5K pot V CC Y R=100Ω (a) a X R E = 5K pot V BB Ampermetre A R C =5K V CC (b) R=100Ω Y Şekil 7.1. Ortak baz BJT. a) giriş karakteristiği için kullanılacak devre, b) çıkış karakteristiği için kullanılacak devre.

18 18 R C =5K X V BB R=10K V CC Y R=100Ω (a) X R C =5K Ampermetre V BB A R=10K V CC (b) R=100Ω Y Şekil 7.2. Ortak emitter BJT. a) giriş karakteristiği için kullanılacak devre, b) çıkış karakteristiği için kullanılacak devre. R D =5K X Ampermetre A V GS R G =100K V DD (a) R=100Ω Y X R D =5K V GS R G =100K V DD (b) R=100Ω Y Şekil 7.3. Ortak kaynak FET. a) giriş karakteristiği için kullanılacak devre, b) çıkış karakteristiği için kullanılacak devre.

19 19 1. Bu deneyde iki değişik transistör kullanılacaktır. (Silisyum NPN BC547 ve PNP BC307). Deney setinizdeki transistörleri sağlam olup olmadıklarını ohmmetre ile test ediniz ve tiplerini belirleyiniz. 2. BJT transistörün ortak-baz giriş karakteristiğini elde etmek için şekil 7.1-a da görülen devreyi korunuz. Osiloskopunuzu belirtilen noktalara bağlayınız ve X-Y konumunda transistorun I E -V BE karakteristiğini gözleyiniz ve defterinize çiziniz. Parametre olarak I C yi değiştirip karakteristik üzerindeki etkisini inceleyiniz ve not ediniz. 3. BJT transistörün ortak-baz çıkış karakteristiğini elde etmek için şekil 7.1-b de görülen devreyi korunuz. Osiloskopunuzu belirtilen noktalara bağlayınız ve X-Y konumunda transistorun I C -V CB karakteristiğini gözleyiniz ve defterinize çiziniz. Parametre olarak I E yi değiştirip karakteristik üzerindeki etkisini inceleyiniz ve not ediniz. 4. BJT transistörün ortak-emitter giriş karakteristiğini elde etmek için şekil 7.2-a da görülen devreyi korunuz. Osiloskopunuzu belirtilen noktalara bağlayınız ve X-Y konumunda transistorun I B -V BE karakteristiğini gözleyiniz ve defterinize çiziniz. Parametre olarak V CE yi değiştirip karakteristik üzerindeki etkisini inceleyiniz ve not ediniz. 5. BJT transistörün ortak-emitter çıkış karakteristiğini elde etmek için şekil 7.2-b de görülen devreyi korunuz. Osiloskopunuzu belirtilen noktalara bağlayınız ve X-Y konumunda transistorun I C -V CE karakteristiğini gözleyiniz ve defterinize çiziniz. Parametre olarak I B yi değiştirip karakteristik üzerindeki etkisini inceleyiniz ve not ediniz. DEĞERLENDĐRME Deneyde elde ettiğiniz sonuçları teorik olarak elde edilen karakteristiklerle karşılaştırınız. Farklılık var ise nedenlerini belirtiniz. ELEMAN LĐSTESĐ Resistanslar : 100k,10, 5k, 1k, 100Ω; pot: 5k, 10k Transistörler : BC237 NPN ve BC307 PNP

20 20 EEM 315 ELEKTRONĐK LABORATUVARI DENEY NO : 8 DENEY ADI : BJT Transistorü yükselteç olarak kullanılması (AC durumda çalıştırılması). AMAÇ : Çift kutuplu (bipolar) eklem transistorlerinin yükselteç (amplifikator) olarak çalıştırılmasını gerçekleştirmek. ÖN ÇALIŞMA 1. Şekil 8.1 de gösterilen Ortak Baz (a) ve Ortak Emetör (b) yükseltici devreleri için çıkış gerilimini, V O =V CC /2+1 ye ayarlayan R E ve R B dirençlerinin değerini hesaplayız. Devrelerin giriş direncini (Z i ) çıkış direncini (Z 0 ) ve gerilim (Av), akım (A i ) ve güç (A p ) kazançlarını hesaplayınız. 2. Şekil 8.1 de gösterilen Ortak Emetör (c) ve Ortak Emetör (d) yükseltici devreleri için çıkış gerilimini, V O =V CC /2+1 ye ayarlayan R B ve R 2 dirençlerinin değerini hesaplayız. Devrelerin giriş direncini (Z i ) çıkış direncini (Z 0 ) ve gerilim (Av), akım (A i ) ve güç (A p ) kazançlarını hesaplayınız. Not: V T = 0.7 V, β =100 ve I CO = 0A olarak alınız. 3. Bu devrelerin giriş ve çıkış karakteristiklerini çizip yük doğrusu ve Q çalışma noktası DC gerilim ve akımları üzerinde gösteriniz. DENEY BASAMAKLARI 1. Şekil 8.1-a da gösterilen devreyi kurunuz V O =V CC /2+1 oluncaya kadar R E yi ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değeri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimleri osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. Potansiyometrenin değişimi ile V 0 ın nasıl değiştiğini gözleyiniz. a) Devrenin girişine C i üzerinden bir AC sinüs dalgasını (AC kaynak olarak fonksiyon jeneratörünü kullanınız) uygulayınız ve devrenizin çıkışında elde edilecek bozulmasız maximum AC sinüs dalgasını elde ediniz. b) Bu sinüs dalgasını elde ederken devrenin Q çalışma noktasını ayarlayan potansiyometre ile oynayarak çıkıştaki sinüs dalgasının üsten ve alttan nasıl kesime uğradığını gözlemleyiniz ve dolayısıyla Q çalışma noktasının (DC öngerilimlemenin rolünü deneysel olarak öğreniniz. c) Devrelerin giriş direncini (Z i ) çıkış direncini (Z O ) ve gerilim (Av), akım (A i ) ve güç (A p ) kazançlarını ölçerek belirleyiniz (ölçümler için osiloskop kullanınız). Not: Herhangi bir devrenin giriş direncini ölçebilirsiniz V i Z i = ve çıkış direncini I i V Thevenin Z o = şeklinde I Northon 2. Şekil 8.1-b da gösterilen devreyi kurunuz V O =V CC /2+1 oluncaya kadar R B yi ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değeri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. Bu deneyde C E kapasitansı bağlı olduğu ve bağlı olmadığı ve durumlar için inceleyip V O da değişiklik olup olmadığını izleyip yazınız. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimleri osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. Potansiyometrenin değişimi ile V O ın nasıl değiştiğini gözleyiniz.

21 21 a) Devrenin girişine C i üzerinden bir AC sinüs dalgasını (AC kaynak olarak fonksiyon jeneratörünü kullanınız) uygulayınız ve devrenizin çıkışında elde edilecek bozulmasız maximum AC sinüs dalgasını elde ediniz. b) Bu sinüs dalgasını elde ederken devrenin Q çalışma noktasını ayarlayan potansiyometre ile oynayarak çıkıştaki sinüs dalgasının üsten ve alttan nasıl kesime uğradığını gözlemleyiniz ve dolayısıyla Q çalışma noktasının (DC öngerilimlemenin rolünü deneysel olarak öğreniniz. c) Devrelerin giriş direncini (Z i ) çıkış direncini (Z O ) ve gerilim (Av), akım (A i ) ve güç (A p ) kazançlarını ölçerek belirleyiniz (ölçümler için osiloskop kullanınız). 3. Şekil 8.1-c da gösterilen devreyi kurunuz V O =V CC /2+1 oluncaya kadar R B yi ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değeri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimleri osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. Potansiyometrenin değişimi ile V 0 ın nasıl değiştiğini gözleyiniz. Not: Burada R 1 direnci emniyet için kullanılmıştır. Ayrıca R B direnci kullandığınız transistor e göre küçük gele bilir ( yani V 0Q istenilen değere yükseltilemiyor). Bu durumda R B direncini belki 1MΩ dan daha büyük yapmak gerekir. a) Devrenin girişine C i üzerinden bir AC sinüs dalgasını (AC kaynak olarak fonksiyon jeneratörünü kullanınız) uygulayınız ve devrenizin çıkışında elde edilecek bozulmasız maximum AC sinüs dalgasını elde ediniz. b) Bu sinüs dalgasını elde ederken devrenin Q çalışma noktasını ayarlayan potansiyometre ile oynayarak çıkıştaki sinüs dalgasının üsten ve alttan nasıl kesime uğradığını gözlemleyiniz ve dolayısıyla Q çalışma noktasının (DC öngerilimlemenin rolünü deneysel olarak öğreniniz. c) Devrelerin giriş direncini (Z i ) çıkış direncini (Z O ) ve gerilim (Av), akım (A i ) ve güç (A p ) kazançlarını ölçerek belirleyiniz (ölçümler için osiloskop kullanınız). 4. Şekil 1-d da gösterilen devreyi kurunuz V O =V CC /2+1 oluncaya kadar R 1 i ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değeri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimleri osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. Potansiyometrenin değişimi ile V O ın nasıl değiştiğini gözleyiniz. Not: Burada R 1 direnci kullandığınız transistor e göre büyük gele bilir ( yani V 0Q istenilen değere düşürülmüyor). Bu durumda R 1 direncini biraz azaltmak gerekir. a) Devrenin girişine C i üzerinden bir AC sinüs dalgasını (AC kaynak olarak fonksiyon jeneratörünü kullanınız) uygulayınız ve devrenizin çıkışında elde edilecek bozulmasız maximum AC sinüs dalgasını elde ediniz. b) Bu sinüs dalgasını elde ederken devrenin Q çalışma noktasını ayarlayan potansiyometre ile oynayarak çıkıştaki sinüs dalgasının üsten ve alttan nasıl kesime uğradığını gözlemleyiniz ve dolayısıyla Q çalışma noktasının (DC öngerilimlemenin rolünü deneysel olarak öğreniniz. c) Devrelerin giriş direncini (Z i ) çıkış direncini (Z O ) ve gerilim (Av), akım (A i ) ve güç (A p ) kazançlarını ölçerek belirleyiniz (ölçümler için osiloskop kullanınız).

22 22 DEĞERLENDĐRME 1. Teorik ve pratik olarak bulduğunuz sonuçları (V CQ, ve direnç değerlerini) karşılaştırınız. Elde ettiğiniz sonuçlar farklı ise sebebini belirleyiniz. 2. Bulduğunuz sonuçlardan hangileri C E ile ve nasıl değişmektedir? Açıklayınız. 3. Bulduğuz bu sonuçlardan devrenin Z i, Z O, A v, A i ve A p değerlerini teorik bulduğunuz değerlerle karşılaştırınız. V CC =15V R C =3K C i =0.1µF R E 5K pot V B =3V V CC =15V C 0 =10µF R C =5K Vo C i =0.1µF V B =3V R B =100K Vo C 0 =10µF 1K C E =20µF (a) (b) R 1 =5K V CC =15V V CC =15V R B =500K R C =3K Vo R 1 =33K R C =3K Vo Co=1µF Co Ci=0.1µF 1K C E =20µF Ci R 2 50K pot 1K C E (c) (d) Şekil 8.1, a) ortak bazlı anfi, b) ortak emitterli anfi, c) kendiliğinden öngerilimli ortak emitterli anfi (emitter direnci by-pass edilmiş). d) evrensel öngerilimli ortak emitterli anfi (emitter direnci by-pass edilmiş). MALZEME LĐSTESĐ Rezistanslar : 100Ω, 5K, 1K, 3K, 33 K, 10K, 50K pot, 100K pot, 500K pot, 1M pot Transistörler : NPN BC237, PNP BC307 Capasiteler : 0.1 µf, 1 µf, 10 µf, 20 µf.

23 23 EEM 315 ELEKTRONĐK LABORATUVARI DENEY NO : 9 DENEY ADI : FET Transistorün yükselteç olarak kullanılması (AC durumda çalıştırılması). AMAÇ : Alan etkili (Field effect) transistörlerinin yükselteç (amplifikator) olarak çalıştırılmasını gerçekleştirmek. ÖN ÇALIŞMA 1. Şekil 9.1 de gösterilen Ortak kapı (a) ve Ortak kaynak (b) yükseltici devreleri için çıkış gerilimini, V O =V DD /2 ye ayarlayan R S ve R D dirençlerinin değerini hesaplayız. Devrelerde kullanılan transistorön harcadığı gücü belirleyiniz. Devrelerin giriş direncini (Z i ) çıkış direncini (Z 0 ) ve gerilim (Av), akım (A i ) ve güç (A p ) kazançlarını hesaplayınız. 2. Şekil 9.1 de gösterilen Ortak kaynak (c) ve Ortak kaynak (d) yükseltici devreleri için çıkış gerilimini, V O =V DD /2 ye ayarlayan R S, R D, R 1 ve R 2 dirençlerinin değerini hesaplayız. Devrelerde kullanılan transistorön harcadığı gücü belirleyiniz. Devrelerin giriş direncini (Z i ) çıkış direncini (Z 0 ) ve gerilim (Av), akım (A i ) ve güç (A p ) kazançlarını hesaplayınız. Not:, V P = 6 V, I DSS =10mA ve V GS = V P / 3 olarak alınız. 3. Bu devrelerin giriş ve çıkış karakteristiklerini çizip yük doğrusu ve Q çalışma noktası DC gerilim ve akımları üzerinde gösteriniz. Uyarı: şekilde N-kanallı transistorler kullanılmıştır. Eğer P-kanallı transistor kullanacaksanız V GS ve dolayısıyla V G gerilimi buna göre kutup değiştirecektir. DENEY BASAMAKLARI: 1. Şekil 9.1-a da gösterilen devreyi kurunuz V O =V DD /2 oluncaya kadar R S yi ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değeri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimleri osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. R S potansiyometresinin değişimi ile V 0 ın nasıl değiştiğini gözleyiniz. a) Devrenin girişine C i üzerinden bir AC sinüs dalgasını (AC kaynak olarak fonksiyon jeneratörünü kullanınız) uygulayınız ve devrenizin çıkışında elde edilecek bozulmasız maximum AC sinüs dalgasını elde ediniz. b) Bu sinüs dalgasını elde ederken devrenin Q çalışma noktasını ayarlayan potansiyometre ile oynayarak çıkıştaki sinüs dalgasının üsten ve alttan nasıl kesime uğradığını gözlemleyiniz ve dolayısıyla Q çalışma noktasının (DC öngerilimlemenin rolünü deneysel olarak öğreniniz. c) Devrelerin giriş direncini (Z i ) çıkış direncini (Z O ) ve gerilim (Av), akım (A i ) ve güç (A p ) kazançlarını ölçerek belirleyiniz (ölçümler için osiloskop kullanınız). Not: Herhangi bir devrenin giriş direncini ölçebilirsiniz V i Z i = ve çıkış direncini I i V Thevenin Z o = şeklinde I Northon 2. Şekil 9.1-b da gösterilen devreyi kurunuz V O =V DD /2 oluncaya kadar R S yi ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değeri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. Bu deneyde

24 24 C S kapasitansı bağlı olduğu ve bağlı olmadığı ve durumlar için inceleyip V OQ da değişiklik olup olmadığını izleyip yazınız. V G gerilimininin değişimi ile V OQ non nasıl değiştiğini gözleyiniz. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimleri osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. a) Devrenin girişine C i üzerinden bir AC sinüs dalgasını (AC kaynak olarak fonksiyon jeneratörünü kullanınız) uygulayınız ve devrenizin çıkışında elde edilecek bozulmasız maximum AC sinüs dalgasını elde ediniz. b) Bu sinüs dalgasını elde ederken devrenin Q çalışma noktasını ayarlayan potansiyometre ile oynayarak çıkıştaki sinüs dalgasının üsten ve alttan nasıl kesime uğradığını gözlemleyiniz ve dolayısıyla Q çalışma noktasının (DC öngerilimlemenin rolünü deneysel olarak öğreniniz. c) Devrelerin giriş direncini (Z i ) çıkış direncini (Z O ) ve gerilim (Av), akım (A i ) ve güç (A p ) kazançlarını ölçerek belirleyiniz (ölçümler için osiloskop kullanınız). 3. Şekil 9.1-c da gösterilen devreyi kurunuz V O =V DD /2 oluncaya kadar R S yi ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değeri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. R S potansiyometresinin değişimi ile V OQ non nasıl değiştiğini gözleyiniz. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimleri osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. a) Devrenin girişine C i üzerinden bir AC sinüs dalgasını (AC kaynak olarak fonksiyon jeneratörünü kullanınız) uygulayınız ve devrenizin çıkışında elde edilecek bozulmasız maximum AC sinüs dalgasını elde ediniz. b) Bu sinüs dalgasını elde ederken devrenin Q çalışma noktasını ayarlayan potansiyometre ile oynayarak çıkıştaki sinüs dalgasının üsten ve alttan nasıl kesime uğradığını gözlemleyiniz ve dolayısıyla Q çalışma noktasının (DC öngerilimlemenin rolünü deneysel olarak öğreniniz. c) Devrelerin giriş direncini (Z i ) çıkış direncini (Z O ) ve gerilim (Av), akım (A i ) ve güç (A p ) kazançlarını ölçerek belirleyiniz (ölçümler için osiloskop kullanınız). 4. Şekil 9.1-d da gösterilen devreyi kurunuz. Şekil 1-c de bulduğunuz R S değerini bu devrede de kullanınız. V O =V DD /2 oluncaya kadar R 2 potansiyometresini ayarlayınız sonuç ta bulduğunuz değerleri ön çalışmada bulduğunuz değerle karşılaştırınız. Devrenin Q çalışma noktası DC akım ve gerilimlerini osiloskop kullanarak ölçüp yazınız. R 2 potansiyometrenin değişimi ile V O ın nasıl değiştiğini gözleyiniz. Devrede kullanılan transistorön harcadığı gücü ölçerek belirleyiniz. Not: Burada R 1 direnci kullandığınız transistor e göre büyük gele bilir ( yani V 0Q istenilen değere düşürülmüyor). Bu durumda R 1 direncini biraz azaltmak gerekir. a) Devrenin girişine C i üzerinden bir AC sinüs dalgasını (AC kaynak olarak fonksiyon jeneratörünü kullanınız) uygulayınız ve devrenizin çıkışında elde edilecek bozulmasız maximum AC sinüs dalgasını elde ediniz. b) Bu sinüs dalgasını elde ederken devrenin Q çalışma noktasını ayarlayan potansiyometre ile oynayarak çıkıştaki sinüs dalgasının üsten ve alttan nasıl kesime uğradığını gözlemleyiniz ve dolayısıyla Q çalışma noktasının (DC öngerilimlemenin rolünü deneysel olarak öğreniniz. c) Devrelerin giriş direncini (Z i ) çıkış direncini (Z O ) ve gerilim (Av), akım (A i ) ve güç (A p ) kazançlarını ölçerek belirleyiniz (ölçümler için osiloskop kullanınız).

25 25 DEĞERLENDĐRME 1. Teorik ve pratik olarak bulduğunuz sonuçları (V DQ, ve direnç değerlerini) karşılaştırınız. Elde ettiğiniz sonuçlar farklı ise sebebini belirleyiniz. 2. Bulduğunuz sonuçlardan hangileri C S ile ve nasıl değişmektedir? Açıklayınız. 3. Bulduğuz bu sonuçlardan devrenin Z i, Z O, A v, A i ve A p değerlerini teorik bulduğunuz değerlerle karşılaştırınız. V DD =15V R D =5K C 0 Vo Vo C i C 0 C i R S = 5K pot R D =3K R G =1M V G =1V V DD =15V (a) V G =1 2 V < V RS olmalıdır V RS (b) R S = 10K pot C S V DD =15V V DD =15V Ci=0.1µF R G =1M R D =5K R S = 10K pot Co=1µF Vo C S =20µF Ci R 2 =10K Pot R 1 =33K R D =5K R S = 10K pot Co C S Vo (c) (d) Şekil 9.1 a) ortak kapılı anfi, b) ortak kaynaklı anfi, c) kendiliğinden öngerilimli ortak kaynaklı anfi (kaynak direnci by-pass edilmiş). d) evrensel öngerilimli ortak kaynaklı anfi (kaynak direnci by-pass edilmiş). MALZEME LĐSTESĐ Rezistanslar : 1K, 3K, 4K, 5K, 33 K, 10K, 1M, 10K pot, 50K pot Transistörler : N kanallı FET BF145 ve P kanallı FET Capasiteler : 0.1 µf, 1 µf, 10 µf, 20 µf.