Bilgisayar yardımıyla, elimize geçen bir elektronik devre şemasının çalışıp çalışmadığını, devreyi monte etmeden

Transkript

1 ENDÜSTRİYEL ELEKTRONİK PROGRAMI YAZ DÖNEMİ STAJ PROGRAMI BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM DERSİ UYGULAMALARI 1.Bilgisayar Destekli Tasarıma Giriş 1.1. Tasarım Elektrik /Elektronik eğitiminde devre üretim süreci içersinde, araştırmanın, tasarımın ve analizin önemi büyüktür.iyi bir araştırma ve analiz amaçlanan tasarımın başarıya ulaşmasında çok önemli bir adımdır. Bunun gerçekleşebilmesi için, teknik eğitimde temel kavramların öğretim üyesi tarafından çok iyi bir şekilde anlatılması ve öğrenci tarafından da iyi bir şekilde anlaşılması gerekmektedir. Eğer bu iki şart gerçekleşmez ise, eğitim sürecinde ciddi bir ezberleme eğilimi ortaya çıkmaktadır. Günümüzde teknolojinin geldiği düzeye bakıldığında, sorgulamayıp ezberleyen, dizayn yapmayıp kopya çeken, araştırmayıp verilenlerle yetinen bir teknik elemanın mesleğinde başarılı olmasını düşünmek oldukça zordur. Tasarımda amaç; her öğrenilen bilginin mümkün olduğunca eski öğrenilen bilgilerle bağlantının kurulmasını sağlamak,çözülemeyen sorunların, zihinlerde olduğunu bildiğimiz temel kavramları irdelenmesiyle çözüme ulaşılabileceğini bilmektir. Buda temel kavramların çok iyi öğrenilmesinin vede aranan sorunun cevabının kişinin zihninde olduğunu bilmesi ve kendisine güven duygusunun bulunmasıyla gerçekleşecektir Uzaktan Eğitimde Sanal Laboratuarın Önemi Laboratuar öğrencilerin tecrübe kazanacağı eğitimin önemli bir bileşenidir. Geleneksel laboratuar çalışması herhangi bir eğitim programının tamamlayıcı bölümünü oluşturur. Bu deneysel çalışmalar öğrencilere pratik beceri kazandırır ve onları gerçek yaşam ortamına hazır hale getirmekte yardımcı olur. Bununla birlikte geleneksel deneylerin değişik kısıtlamaları nedeni ile daha uygun alternatiflerin aranma zorunluluğu ortaya çıkabilmektedir. Bilgisayarların maliyet verimliliği ve çok yönlülüğünün yanında ağlarla haberleştirilmesi ile tüm dünyada geleneksel laboratuarlara uygun bir alternatif olarak sanal laboratuarların oluşturulması yaygınlaşmıştır. Bu durum laboratuar uygulamalı derslerde uzaktan eğitim modelinin kullanılabilirliğini sağlamış ve bu konudaki çalışmaları hızlandırmıştır. Sanal laboratuar, eğitimde uygulama deneyimini kazanmak için yapılması gereken deneylerde etkileşimli bir gerçek zamanlı simülasyon imkânı sağlayan bilgisayar ortamı olarak tanımlanabilir. Günümüzde matematiksel model tabanlı paket program kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır. Bunun getirdiği sonuç olarak sanal laboratuarlar ile bilgisayar benzetimli sistemler üzerinde deneyleri gerçekleştirme imkânı büyük ilgi kazanmıştır. Örneğin elektrik-elektronik alanında Mesleki ve Teknik eğitim alan öğrenciler için güç elektroniği laboratuar deneylerini gerçekleştirmek çok zor ve pahalıdır. Aynı şekilde elektronik haberleşme eğitimi alan öğrenciler için, mikrodalga, anten, fiber-optik, yüksek frekans tekniği gibi derslerin deneylerini yapabileceğiniz bir laboratuarın kuruluş maliyetinin çok yüksek olmasının yanında bu konudaki öğretim elemanı eksikliği de ayrı bir problemdir.burada esas olan müfredatın öngördüğü amaç ve hedefler doğrultusunda uygulamalı eğitimin ne kadarının fiilen cihaz-makine başında tecrübeyi gerektirdiğidir. Uzaktan eğitim uygulamasında böyle deneyler için İnternet tabanlı gerçek zamanlı gerçek laboratuar ortamları webde gerçekleştirilebilir. Bu yolla öğrenciler açısından karmaşık kavramların anlaşılması daha kolaylaşmış ve uzaktan gerçek cihazların kontrol edilmesi için yaklaşımlar geliştirilmiştir. Eğitimde başarıyı getiren, iyi iletişim, ortak veya grup çalışmaları, ödevler ve projeler, geri besleme gibi aktif öğrenme yöntemleri sayılabilir. Bütün bunların uzaktan eğitim modelinde sağlanması için hazırlanacak dersleri, konularında uzman kişilerin oluşturduğu bir grup tarafından tasarlanması ve yapılması, test edildikten sonra hizmete sunulması, gerektiğinde iyileştirmeler yapılması gerekliliğinin yanı sıra hangi teknolojinin hangi multimedya kombinasyonu içinde kullanılacağının belirlenmesi gerekir. Sakarya Üniversitesi bu amaçta, çok yol katetmiş olup,eksiklerini tamamlayarak daha iyi eğitim vermek için çaba sarf etmektedir Bilgisayar Destekli Tasarım İster donanım, ister yazılım olsun, bilgisayar dünyasındaki hızlı ve baş döndürücü gelişmeler, bilgisayar kullanıcıları için inanılmaz imkanlar ve kolaylıklar sağlamaktadır. Daha on yıl öncesinde hayal bile edilemeyen bazı şeyler bugün gerçekleşmiş ve hızla da gelişmektedir. İhtiyaçlar arttıkça daha hızlı ve kapasitesi daha yüksek bilgisayar modelleri piyasaya sunulmaktadır. Öte yandan yazılım alanında da fen bilimlerinin her dalında kullanımı kolay, genel veya özel amaçlı programlar geliştirilmektedir. Grafiksel kullanıcı arabirimli işletim sistemlerindeki gelişmeler görselleştirme ve grafik ön plana çıkmasını sağlamıştır.usanç veren bazı hesaplama, grafik ve çizgisel çalışmalara daha az zaman harcayarak, üretimin ve gelişmenin verimi artırılmaktadır. Dolaysısıyla teknolojik gelişmenin hızı artmakta, gelişmeler daha hızlı takip edilip, uyum sağlanabilmektedir. Bilgisayar yardımıyla, elimize geçen bir elektronik devre şemasının çalışıp çalışmadığını, devreyi monte etmeden Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 1

2 deneyebilir,devredeki malzemeleri değerlerini değiştirip yeniden çalıştırabilir ve sonucu gözlemleyebilir, çeşitli simülasyonlar yaparak, analizler gerçekleştirerek tasarı aşamasında devre hakkında çok detaylı bilgilere ulaşabiliriz. Bunları gerçekleştirirken, ne bir malzemeye ihtiyacımız vardır, ne havyaya, ne lehime, nede pahalı test ve ölçüm cihazlarına. Tüm bunları bilgisayar yardımıyla sanal ortamda rahatlıkla gerçekleştirebiliriz. Bilgisayar teknolojisi yardımıyla, profesyonel üretici ile amatör üretici arasındaki zaman-bilgi-maliyet farkı ortadan kalmaktadır Bilgisayar Destekli Tasarımın Avantajları Gerçek bir laboratuar uygulamasında, elemanların temini, istenilen özellikte elemanların bulunamayışı, arızalı eleman kullanma olasılığı, uygun test ve ölçü cihazların temini, kaza, arıza esnasında cihaz ve kullanıcılara verilebilecek zararlar her zaman mevcuttur. Bilgisayarda yaratılan sanal laboratuarda tüm bu olumsuzlukları ortadan kaldırılmasının yanında, gerçek ortamda yapamayacağımız elektriksel hesaplama ve ölçümleri kolayca çok hassa bir şekilde sağlayabiliriz.bilgisayar destekli tasarımın avantajlarını şu ana başlıklar altında toplayabiliriz Maliyet : Gerçek bir elektronik laboratuarı donatmak oldukça pahalıdır. Örneğin; 20 kullanıcılı bir analog-dijital deney laboratuarı yaklaşık milyar, bir dc-motor-generatör deney seti (tek bir set) milyar gibi minimum değerlere mal olabilmektedir. Oysa bilgisayarda oluşturulacak bir sanal laboratuarın maliyeti çok daha düşüktür. Ayrıca laboratuarın kullanılması esnasındaki ortaya çıkacak masraflar sıfırdır.çünkü tükenmeyen ve bozulmayan elektronik elemanların kullanılabilmesi, bağlantı kablosu,sigorta,test cihazı gibi sarf malzemenin sonsuz kere kullanılabilmesi de maliyeti düşüren etkendir Zaman : Zamandan tasarruf edilir. Bir devreyi çizmek,kurmak ve test etmek, malzeme listesi çıkarmak, kağıda aktarmak, baskı devresine aktarmak çok kısa sürede gerçekleştirilebilir. Gerçek uygulamaya yapılmak isteniyorsa bile önce bilgisayar destekli tasarımı gerçekleştirip sonra gerçek uygulamaya geçilmesi deneylerde hız kazandıracaktır Güvenirlik : Gerçek bir laboratuarda insan ve cihaz güvenirliğinin sağlanabilmesi için elektriksel koruma sistemlerin kurulması ve devamlılığının sağlanması hem çok zor hem de pahalıya mal olmaktadır. Bilgisayar ortamında ise insan ve cihazlar için hayatı tehlike söz konusu değildir Hassasiyet : Normal bir deney veya ölçümde kullanılan eleman ve cihazlar mutlaka bir hataya sahiptir. Mesela bir ampermetrenin devreye seri bağlandığı için iç direncinin (sarfiyatının) sıfır olması istenir fakat bunun pratikte olması söz konusu değildir, sıfıra yaklaşması ise maliyetinin artmasına neden olabilmektedir. Oysa bilgisayar ortamında tüm eleman ve cihazların ideal değerlerini oluşturabiliriz. Buda ölçülen değerlerle, hesaplanan değerler aynı olmasını sağlayacaktır. Pratikte bu sağlanamayabilir SPICE Modelleri : Lineer olmayan analog elemanlarda endüstri standardındaki SPICE modellerini kullanabilir. Kullanıcı elemanların istenirse idealli, istenirse piyasa modelinin aynısını, istenirse mevcut elemanın değerlerini değiştirilerek kendi modelini yaratabilir, bu elemana verilecek değerleri ve e parametreleri kendisi değiştirebilir Uygulamanın Amacı Şimdiye kadar hem teorik bilgiye hemde öğrendiğimiz teorik bilgilerinizi özümlemenize yönelik bir eğitim verilmeye çalışıldı. Amaç teknolojinin gereği bilgisayardan mesleki anlamda en iyi şekilde yararlanmak, mesleki tasarım alanında konusunda çok büyük kullanım alanı bulan programı sizlere yardımcı olabilecek şekilde vermeye çalışmaktır. Çalışmaya başladığımızda, bir bilgisayarın karşısında olmanız önerilir, önce okuyup, sonra ders notlarında belirtilen uygulama adımlarını sıcağı sıcağına yapmak, konuyu öğrenmeniz açısından son derce faydalı olacaktır. Uygulama adımları iki şekilde verilmiştir. Bunlardan birincisi; çeşitli derslerden edindiğiniz teorik bilgileri hemen uygulamaya aktaracak şekilde anlatılan (hatırlatma) kısımdır. Bu kısımda çoğu adımlar birbirini takip etmeyebilir. Sadece öğrenmeye çalıştığımız işlem için size yardımcı olacak ve konuyu uygulayarak anlamanıza yardım edecektir. İkinci uygula şekli ise, birbirini takip eden işlem adımlarıdır. Bu uygulamalar başlangıç ve sonuç bütünlüğüne sahip uygulamalardır. Teorik olarak öğrendiğiniz her şeyi, bu adımlar ile uygulama fırsatı bulabileceksiniz. Uygulamalar sırasında adımlara aynen uyunuz. Çünkü bu uygulama adımları sizi bir sonuca götürecektir. Adımlardan birini atladığınızda, zincirin bir halkası kopacaktır ve bir sonraki çalışmanız verimli olmayacaktır. Öncelikle bu ders notlarındaki uygulamaları gerçekleştiriniz. Daha sonra öğrendiğiniz işlemleri ve işlevleri kullanarak daha bütünsel çalışmalar yapılabilir. Buradaki uygulamalar sizlere başlangıç ve rehberlik edecektir. Elektronik alanındaki gelişmeler çok geniş uygulama alanı sunmaktadır. Unutmayınız ki böylesine bütünsel bir konunun sizlere bu ders notları ile tamamen verilebilmesi olası değildir. Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 2

3 7.4.1 Tasarım 1 İlk basit tasarım için, bir lambanın yakılıp söndürülmesi ele alınmıştır. Bu tasarımda eleman olarak DC güç kaynağı, bir anahtar ve bir lamba kullanılacaktır.tasarımın oluşturulması sürecinde ilk altı aşama aşağıdaki şekilde verilmiştir. Bu süreci maddeler halinde açıklamaya çalışalım; 1.Aşama ; Malzemelerin tasarım alanına getirmesi. Malzemeler Select a Component penceresinden, Kaynak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan DC_Power kaynağı, Lamba için ;Indicators ana grubunun Lamp alt grubundan 12_10W lambası, Anahtar için; Basic ana grubunu altındaki Switch grubundan SPST anahtarı seçilmiştir. 2.Aşama ; Lamba seçilip mouse sağ tuşuyla açılan pencereden 90Clockwise komutuyla dikey pozisyona getirilmesi ve kaynağın hizasına çekilmesi. 3.Aşama ; Güç kaynağının üst ucu ile lamba üst ucunun birleştirilmesi (bağlantı yöntemi iletkenler kısmında anlatılmıştı.) 4.Aşama ; Güç kaynağının alt ucu ile lamba alt ucunun birleştirilmesi. 5.Aşama ; Anahtarın mouse ile seçilip sol tuşa basılı olarak sürüklenerek kaynakla lamba bağlantısını sağlayan üst iletkenin üzerine (anahtarın tam bağlantı uçlarının aynı hizada olacak ) şekilde getirilmesi. Şekil 151 : Devre oluşturma süreci 6.Aşama ; Getirilen anahtarın iletken üzerine bırakılarak,hatta seri olarak dahil olacaktır. 7.Aşama ; Devremizdeki anahtar dikkat edilirse klavyeden space tuşuna (boşluk) bağlı olarak çalışmaktadır. Space tuşuna basarak anahtarın açılıp kapandığını gözlemleyiniz. 8.Aşama ; İstersek anahtara atanan bu tuş değerini değiştirebiliriz. Bunun için anahtarı seçip çift tıklamamızla açılan (anahtar) özelliklerinden Value penceresiyle herhangi bir tuşa atama yaparak gerçekleştirebiliriz. Biz A tuşunu seçtik Şekil 152: Anahtar Özellikler penceresi; value değişikliği 9.Aşama ; Şimdi devremizde anahtar üzerinde A harfi bulunmaktadır. A tuşuna basarak anahtar açıp/kapama işlemelerini gerçekleştirebiliriz. 10.Aşama ; Son olarak devrenin simülasyonu yani çalıştırılması ve durdurulması, Devreyi üç ayrı noktadan çalıştırabiliriz ; Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 3

4 Birincisi ; Simulate menüsü altındaki Run komutu ile veya Klavyeden F5 tuşuyla Şekil 153: Devreyi çalıştırma İkincisi ; Standart araç çubuğunda bulunan Run/Stop Simulation düğmesi ile, Şekil154 : Devreyi çalıştırma Üçüncüsü ; Simulation Switch araç cuğunu aktif hale getirerek, eğer bu araç çubuğu aktif değilse mouse araç cubukları üzerinde iken mouse sağ tuş ile açılan menüden seçilerek tasarım alanına getirilebilir. Bu çubuktaki anahtarla çalıştırma (Start), durdurma (Stop) ve ara verme (Pause) işlevlerini yapabiliriz. Şekil 155 : Simülasyon araç çubuğu Şekil 156 : Araç çubuğunun aktifleştirilmesi 11.Aşama ; Devre simülasyonu, Şekil 157 : Devre aktif,a anah. açık Şekil 158 : Devre aktif,a anah. kapalı 12.Aşama; Simülasyon süresini, durdurma süresini bitiş zamanını MultiSIM7 programın alt bar çubuğunda görebilirsiniz. Şekil 159 : Simülasyon süresi Şekil 160 : Simülasyon durdurulma süresi 13.Aşama ; Tasarladığımız devrenin kaydedilmesi. Bu işlem diğer Windows uygulamalındakinin aynısıdır.bu işlemi MultiSIM7 de File menüsünden Save (ilk kez kaydediyorsak) veya Save as (kayıtlı dosyayı başka adla kaydetme) komutlarını kullanarak Veya standart toolbar çubuğundan kaydet düğmesi tıklanarak gerçekleştirebiliriz. Bu komutlar ve komut çalıştırıldığında açılan pencere aşağıdaki gibidir. Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 4

5 Şekil 161 : Dosya Kaydetme seçenekleri Tasarım 2 Yukarıdaki tasarladığımız devrede anahtar yerine zaman gecikmeli anahtar ekleyerek zaman gecikmeli devre olarak tasarlayalım. İşlem sırası aşağıdaki gibidir. 1.Aşama ; Mevcut devremize eklenecek zaman anahtarının masa üstüne getirilmesi, bunun için Basic ana grubunu altındaki Switch grubundan TD_SW1 anahtarı seçilmiştir. 2.Aşama ; Devre üzerindeki anahtarın seçilerek mouse sağ tuş veya klavye delete tuşu ile silinmesi, 3.Aşama ; Zaman anahtarının devreye bağlanması, 4.Aşama ;Simülasyonun yapıla bilmesi için, zaman anahtarında süreyi set etmemiz gerekir. Bunun için zaman anahtarı çift tıklandığında ekrana anahtar özellikler penceresi gelecektir. Value kısmında Time On (TON) ve Time Off (TOFF ) olmak üzere iki set değeri vardır. Bu set değerlerine göre şu çalışma şekli ortaya çıkar; Şekil 163 : Zaman anahtarı ayar penceresi Şekil 162: Zaman anahtarı ekleme TON=10 sn TOFF=00 sn ; 10. sn sonra anahtar kapanır devre aktif olur. TON=00 sn TOFF=10 sn ; Anahtar 0. sn de kapanır 10. sn sonra açılır. TON=10 sn TOFF=20 sn ; Anahtar 10. sn sonra kapanır 20. sn de tekrar açılır. TON=20 sn TOFF=10 sn ; Anantar 0.sn kapalıdır 10. sn de açılır, 20. sn kapanır. 5.Aşama ; Yukarıdaki zaman ayarlarını tek tek girip devreyi çalıştırınız. Ve lambanın yanma şeklini takip ediniz. Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 5

6 7.4.3 Tasarım 3 Ampermetre, voltmetre, multimeter ve wattmeter kullanılarak akım, gerilim, direnç ve güç değerinin ölçümlerini yapabilmek için dirençlerden ve kaynaktan oluşan devrenin tasarlanması. 1.Aşama ; Malzemenin tasarım alanına getirilmesi. Malzemeler Select a Component penceresinden, Kaynak için Direnç için Toprak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan DC_Power kaynağı, ; asic ana grubunun Resistor alt grubundan 1.0Ohm_5% dirençlerden üç adet, ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan Ground topraklama elemanı, Şekil 164 : Seçilen malzemeler 2.Aşama ; İki direnç 90 derece yön değiştirilip aşağıdaki bağlantının gerçekleştirilmesi. Şekil 165 : Seçilen malzemelerin bağlanması 3.Aşama ; Panel tipi ampermetre ve voltmetre kullanarak R1 direncinden geçen akımı ve R3 direnci üzerindeki gerilimin ölçülmesi. Panel tipi Ampermetre ve Voltmetreyi, Select a Component penceresinden, Indicators ana grubundan Voltmeter alt grubundan Voltmeter_V ve Ammeter alt grubundan Ammeter_H seçip masa üstüne getirip aşağıdaki bağlantının yapılması. Ve devrenin simülasyon yapılarak akım ve gerilimin ölçülmesi, Şekil 166: Panel tipi Ampermetre ve Voltmetre kullanılması. 4.Aşama ; Multimeter kullanılarak R2 direnci üzerindeki akımın ve R1 direnci üzerinden geçen akımın ölçülmesi. Devrede kullanılacak 2 adet Multimeter i Instrument Toolbar araç çubuğundan seçilip tasarım alanına getirip, aşağıdaki bağlantının gerçekleştirilmesi. Simülasyon öncesinde 1. Multimeter gerilim ve 2. Multimeter akım ölçeceğinden, bu multimeterler çift tıklanarak Voltmetreye ve Ampermetre pozisyonuna alınmalıdır. Simülasyonu başlatırsak aşağıdaki değerler ölçülecektir. Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 6

7 Şekil 167 : Multimeter kullanarak akım ve gerilim ölçülmesi 5.Aşama ; Multimeter kullanılarak kaynak ucundaki uçlarındaki direncin ölçülmesi. Bir devrede direnç ohmetre ile ölçülürken unutulmaması gereken kaynakların kapatılmasıdır. Bu sebepden kaynağımızı devreden çıkarmalıyız. Devreye bağlanan Multimeter ın kontrol panelinden ohm düğmesi seçili olmalıdır. Yeni devre bağlantısı aşağıdaki gibi olup, simülasyon sonrası ölçülen değerlerle gerçek direnç değerlerini karşılaştırınız. Şekil 168: Multimeter kullanarak direnç ölçülmesi Bağlantı dikkatle incelerseniz multimeter in + ve terminalleri aynı polariteye göre bağlanmıştır. 6.Aşama ; Wattmeter kullanarak devrenin çektiği gücün ölçülmesi. Devrede kullanılacak Wattmeter i Instrument Toolbar araç çubuğundan seçilip tasarım alanına getirip, aşağıdaki bağlantıyı gerçekleştiriniz. Wattmeteri devreye bağlanırken dikkat etmemiz gerken akım ucunun devreye seri, gerilim ucunun devreye paralel bağlanmasıdır. Simülasyon sonunda aşağıdaki güç ve güç faktörü ölçülecektir. Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 7

8 Şekil 169: Wattmeter kullanarak devrenin gücü ve güç faktörünün ölçümü DC devre olduğu için güç faktörü (Cosφ) 1 dir. P=I 2.R den, devre akımını 3. aşamada 8 A, devrenin direncini 5.Aşamada 1.5 ohm ölçmüştük. P=I 2.R - P=(8) =96 W olarak hesaplanır. Wattmeterde okuduğumuz değerle aynıdır Tasarım 4 Bu tasarımda bir kondansatörün şarj eğrisi incelenecektir. Tasarımda bir Dc kaynak, direnç, kondansatör, anahtar ve şarj eğrisini izleyebilmek için osilaskop kullanılacaktık. 1.Aşama ; Malzemeleri tasarım alanına getirilip, aşağıdaki devrenin kurulması. Malzemeler Select a Component penceresinden, Kaynak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan DC_Power kaynağı, Anahtar için ; Basic ana grubunu altındaki Switch grubundan SPST anahtarı seçilmiştir. Toprak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan Ground topraklama elemanı, Direnç için ; Basic ana grubunun Resistor alt grubundan 1.0kOhm_5% direncini, Kondansatör için ; Basic ana grubunun Cap_Electrolit alt grubundan 330uF-POL kondasatörünü, Osilaskop için ; Instrument Toolbar araç çubuğundan seçilip, tasarım alanına getiriniz. Şekil 170 : Seçilen malzemeler 2.Aşama ; Devre bağlantısının aşağıdaki gibi yapılması, Şekil 171: Seçilen malzemeler bağlanması Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 8

9 3.Aşama ; Osilaskop ekranına eğrinin tam görülebilmesi için, osilaskop sembolu çift tıklandığında çıkan kontrol panelinden, Timebase ayarını 500ms/div ve Channel A alanından Scala değerini 10 V/div ayarlayınız. 4.Aşama ; Simülasyonun yapılması, Şekil 172: Simülasyon sonucu osilaskoptan kondansatör şarj süresinin izlenmesi 5.Aşama ; Bu sefer kondansatör değerini 1000uF-POL yükselterek kondansatör sarj süresinin uzadığını osilaskop ekranından izlenmesinin gerçekleştirilmesi. 330uF-POL kondansatörü seçip delete ile siliniz, 1000uF-POL Kondansatörü Basic ana grubunun Cap_Electrolit alt grubundan seçip bağlayınız. 6.Aşama ; Simülasyonun yapılması, Şekil 173: Kondansatör değerinin 1000 uf yapılması Şekil 174 : Osilaskoptan 1000 uf kondansatör şarj süresinin izlenmesi Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 9

10 7.4.5 Tasarım 5 Osilaskop standart ölçülerinin dışında kullanılmasının öğrenilmesi ve Lissajou eğrilerinin elde edilmesi. Bu tasarımdaki amacımız, osilaskopun iki kanalına iki ayrı sinyal kaynağından AC sinyal uygulandığında, frekansların birbirine oranına göre Lissajou eğrileri elde etmek ve bu eğrilerinden istersek bilinen bir frekanstan diğer frekansı hesaplayabileceğimizin öğrenilmesi. 1.Aşama ; Malzemeleri tasarım alanına getirilip, aşağıdaki devrenin kurulması. Malzemeler Select a Component penceresinden, Kaynak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan AC_Power kaynağından iki adet, Toprak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan Ground topraklama elemanın dan iki adet, Osilaskop için; Instrument Toolbar araç çubuğundan seçilip, tasarım alanına getiriniz. Şekil 175 : Seçilen malzemeler 2.Aşama ; Tasarım alanına getirilen malzemelerin aşağıdaki verilen değerlere göre ayarlanması ve devre bağlantısın aşağıdaki gibi gerçekleştirilmesi. 1.AC Power : 120 mv, 1 khz ve 0 Deg 2.AC Power : 120 mv, 2 khz ve 0 Deg Devre bağlantı şekli; Osilaskop : Timebase : 1s/div A ve B Kanalı : Scala: 100Mv/div, Şekil 176 : Seçilen malzemeler bağlanması 3.Aşama ; Simülasyonun başlatılması, Osilaskop Timebise kısmından önce A/B ve sonra B/A düğmelerinin seçilip ekranda Lissajo eğrilerinin izlenmesi, Şekil 177 : Lissajo eğrileri A/B seçili Şekil 178 : Lissajo eğrileri B/A seçili Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 10

11 4.Aşama ; Eğrilerin yorumlanması, Bu tasarımda Osilaskop içindeki osilatör devre dışı bırakılarak A_Kanalı düşey girişi, B_Kanalı yatay giriş olarak çalışması sağlanılmıştır. Bu yöntemle istenirse frekansı bilinen bir işaret yardımıyla, frekansı bilinmeyen işaretin frekansı ekrana yansıyan bu eğriler yardımıyla hesaplayabiliriz. Örneğin ; A_kanalına verilen işaret frekansı f d = 1kHz ve B_kanalına verilen işaretin ise edelim. Aşağıdaki şekli inceleyerek ; f y =..? bilinmiyor kabul Şekil 179 : Lissajo eğrisindeki teğetlerin sayılması Ekrana çizilen Lissajo eğrisi üzerindeki düşey ve yatay teğet noktalarını sayarak bu teğet sayılarını yazalım; Düşey teğet noktası t d =2 Yatay teğet noktası t y =1 Elde ettiğimiz bu değerleri aşağıdaki formüle uygularsak B_kanalı uyguladığımız işaretin frekansını hesaplayabiliriz. f d /f y = t y /t d 1 khz/f y =1/2 f y = 2khz bulunur.b_kanalına uygulana işaret frekansı 5.Aşama ;Kaynak frekanslarını değiştirerek değişik Lissajo eğrileri elde edilmesi. Sizde aşağıdaki eğrilerin altında verilen frekans değerlerini uygulayarak simülasyon gerçekleştiriniz. Şekil 180: Kaynak_1:1khz Kaynak_2:1kHz Şekil 181 : Kaynak_1:1khz Kaynak_2:4kHz Şekil 182 : Kaynak_1:3khz Kaynak_2:4kHz Şekil 183 : Kaynak_1:9khz Kaynak_2:4kHz Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 11

12 8.2. Tasarım 6 Bu uygulamada Band geçiren filtre tasarlanacaktır. Op-Amp kullanılarak gerçekleştirilecek olan bu tasarımda band geçiren filtre çok dar bir frekans bandını şiddetlendirerek çıkışa iletecektir. Devrenin frekans spektrumunu yani hangi frekanslarda nasıl davrandığını gösteren eğriyi Bode Plotter cihazı yardımıyla izleyebileceğiz. 1.Aşama ; Malzemeleri tasarım alanına getirilip, aşağıdaki devrenin kurulması. Malzemeler Select a Component penceresinden, Opamp için ; Analog ana grubundan Analog-Virtual alt grubundan Opamp_3T Virtual elemanın dan 1 adet, Direnç için ; Basic ana grubunun Resistor alt grubundan 1.0kOhm_5%, 1.5kOhm_5%, 20kOhm_5%, 1000kOhm_ 5% ve 10kOhm_5% dirençlerini, Toprak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan Ground topraklama elemanın dan 5 adet, Kondansatör ; Basic ana grubunun Capacitor alt grubundan 1uF kondansatörün den 2 adet, Bode Plotter için ; Instrument Toolbar araç çubuğundan, Function Generator için ; Instrument Toolbar araç çubuğundan seçilip, tasarım alanına getiriniz; Şekil 184: Seçilen malzemeler 2.Aşama ; Function Generator ve Bode Plotter cihazlarının ayarlarının aşağıdaki gibi yapılması ve devre bağlantısının gerçekleştirilmesi, Şekil 185: Function Generator ve Bode Plotter cihazlarının ayarları Şekil 186: Devre Bağlantısı 3.Aşama ; Simülasyonun yapılması. Bode Plotter simgesini çift tıklayınız. Bode Plotter ekranında frekans spektrumunu inceleyiniz. Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 12

13 Şekil 187: Simülasyon sonucu Bode Plotter ekranı 4.Aşama ; Bode Plotter ekranının sol tarafında bulunan kesişme dikey çubuğu üst üçgeninden mouse ile tutarak spektrum eğrisinin sırasıyla en soluna, max. tepe noktasına ve en sağına getirerek ekran altındaki barda bulunulan frekans ve kazanç değerlerini izleyiniz. Bu işlemi isterseniz alt bardaki kırmızı renkteki sağ sol ok tuşları ilede yapabilirsiniz. 5.Aşama ; Bu eğri band geçiren bir filtreye ait olduğuna göre, alçak frekanslarda devrenin geçirgenliği iyi, kazancı ise yüksektir. 4.aşamadaki değerlere göre;10hz deki kazanç db iken, 400Hz de dB dir. O zaman frekans artıkça kazanç azalmıştır Tasarım 7 Yüksek geçiren filtre tasarımı. Op-amp kullanılarak yapılacak bu tasarımda ise yüksek geçiren filtre, düşük frekansları geçirmez (bloke eder) buna karşın yüksek frekansları kuvvetlendirerek çıkışa iletir. 1.Aşama ; Malzemeleri tasarım alanına getirilip, aşağıdaki devrenin kurulması. Malzemeler Select a Component penceresinden, Opamp için ; Analog ana grubundan Analog-Virtual alt grubundan Opamp_3T Virtual elemanın dan 1 adet, Direnç için ; Basic ana grubunun Resistor alt grubundan 8.06 kohm_5% direncinden 2 adet, Toprak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan Ground topraklama elemanın dan üç adet, Kondansatör ; Basic ana grubunun Capacitor alt grubundan 2nF kondansatörün den bir adet, Bode Plotter için ; Instrument Toolbar araç çubuğundan, Osilaskop için ; Instrument Toolbar araç çubuğundan seçilip, Function Generator için ; Instrument Toolbar araç çubuğundan, tasarım alanına getiriniz. Şekil 188: Seçilen malzemeler 2.Aşama ; Function Generator,Osilaskop ve Bode Plotter cihazlarının ayarlarının aşağıdaki gibi yapılması, ve devre bağlantın gerçekleştirilmesi, Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 13

14 Şekil 189: Function Generator, Bode Plotter ve Osilaskop cihazlarının ayarları Şekil 190: Devre Bağlantısı 3.Aşama ; Simülasyonun yapılması. Bode Plotter ve osillasko simgesini çift tıklayınız. Her iki cihazın ekranını tasarım alanına görebilecek şekilde yerleştiriniz. Bode Plotter ekranında frekans spektrumunu inceleyiniz. Osilaskopun ne zaman işareti gösterdiğine dikkat ediniz.. Şekil 191: Simülasyon sonucu Bode Plotter ve Osilaskop ekranı 4.Aşama ; Bode Plotter ekranının sol tarafında bulunan kesişme dikey çubuğu üst üçgeninden mouse ile tutarak spektrum eğrisinin sırasıyla en soluna, max. tepe noktasına yani en sağına getirerek ekran altındaki barda bulunulan frekans ve kazanç değerlerini izleyiniz. Bu işlemi isterseniz alt bardaki kırmızı renkteki sağ sol ok tuşları ilede yapabilirsiniz. 5.Aşama ; Bu eğri yüksek band geçiren bir filtreye ait olduğuna göre, alçak frekanslarda devrenin geçirgenliği kötü, kazancı ise düşüktür. Eğrinin solunda düşük frekans değerleri ve düşük kazanç değeri, en sağ da ise frekans yüksek ve kazanç yüksek olduğunu 4. aşama görülmektedir. O zaman frekans artıkça kazanç yükselmektedir.. 6.Aşama ; Osilaskop eğrisi, yüksek frekans ve kazanç değerinde aktif olduğuna dikkat ediniz. Bunu devreyi tekrar çalıştırarak Osilaskop ve Bode Plotter aynı anda gözlemleyiniz.. 7.Aşama ; Devredeki kondansatör 15 nf lik kondansatörle (kondansatörü çift tıklayınız, açılan pencereden Replace düğmesine basınız, gelecek olan Select a Companent pencersinden 15nF kondansatörü seçiniz..) değiştiriniz. Ve tekrar devreyi çalıştırınız. Bode Plotter eğrini incelediğimizde, kondansatör değeri büyüdüğü için eğri biraz daha sola kaymıştır. Böylece devre öncekine göre daha düşük frekanslarıda geçirmektedir. Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 14

15 Şekil 192: 15 nf lık kondansatör devredeyken Bode Plotter ekranı 8.4. Tasarım 8 Temel elektrik kanunlarının ispatlanması. Elektrik-Elektronik devrelerinin kavranmasında son derece önemli olan Ohm Kanunu, Kirschoff Akım ve Gerilim Kanunları, teorik derslerde yer almaktadır. Bu kanunlar laboratuar da yapılan deneyler ile daha iyi kavranmakta ve öğrenilmektedir. Bizde bu temel deneyleri MultiSIM7 programıyla yapabilir, ispatlayabilir, devre çözümlerindeki bazı yardımcı çözümleri uygulayabiliriz. Üstelik burada malzemelerin değerlerini kolaylıkla değiştirebildiğimizden çok geniş değerler yelpazesinde tekrarlamak ve böylece konuları tam manasıyla kavramak mümkündür. a. Ohm Kanunu Temel elektrik devresinde üç büyüklük vardır; Gerilim, akım ve direnç. Bu üç büyüklük arasındaki ilişki Ohm Kanunu ile ifade edilir. Ohm Kanunu ; kapalı bir elektrik devresinde devreden geçen akım, devreye uygulanan gerilimle DOĞRU, devredeki dirençle TERS orantılıdır. U=I.R, I=U/R, R= U/I Buna göre, devre direnci sabit tutulup devreye uygulanan gerilim arttırılırsa devreden geçen akım artması, veya devreye uygulanan gerilim sabit tutulup devre direnci artırılırsa devreden geçen akım azalmasını izlenmesi gibi iki yöntemle bu kanunu ispatlayabiliriz. 1.Aşama ; Malzemeleri tasarım alanına getirilmesi, Malzemeler Select a Component penceresinden, Kaynak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan DC_Power kaynağını, Direnç için ; Basic ana grubunun Resistor alt grubundan 1.0Ohm_5% ve direncini Toprak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan Ground topraklama elemanını, Ampermetre ve Voltmetre içim; Indicators ana grubundan Voltmeter alt grubundan Voltmeter_V ve Ammeter alt grubundan Ammeter_H seçip, tasarım alanına getiriniz. Şekil 193: Seçilen malzemeler 2.Aşama;Devre bağlantısının gerçekleştirilmesi ve simülasyonun gerçekleştirilmesi, Şekil 194: Devre bağlantısı ve simülasyon Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 15

16 3.Aşama ; U=12 V, I= 12 A, R=1 ohm değerleri arasında U=I.R ohm kanunu sağlanmaktadır. Aralarındaki orantıyı incelemek gerekirse, birincisinde ; 1.Direnç sabit, gerilim arttırılırsa, gerilim kaynağını çift tıklayarak açılan kaynak özellikleri kısmından Value kısmından kaynak gerilim değerini aşağıdaki gibi değiştirip, devreyi çalıştırıldığımızda, Ayarlanan; dc : 12 V,R= 1 ohm, Ölçülen; U=12 V I=12 A, dc : 15 V,R= 1 ohm, Ölçülen; U=15 V I=15 A, dc : 20 V,R= 1 ohm, Ölçülen; U=20 V I=20 A, dc : 25 V,R= 1 ohm, Ölçülen; U=25 V I=25 A, değerleri ölçülür. Görüldüğü gibi, kaynak gerilimi hangi oranda artıyorsa devrenin akımıda o oranda artmaktadır. Yani gerilim ile akım doğru orantılı olduğu ortaya çıkmaktadır. 2.Gerilim sabit, direnç arttırılırsa, direnç elemanı çift tıklayarak açılan direnç özellikleri kısmından Replace düğmesini tıklayarak açılan select a companent penceresinden direnç değerlerini aşağıdaki gibi değiştirip devreyi çalıştırdığımızda, Ayarlanan; dc : 12 V,R= 1 ohm, Ölçülen; U=12 V I=12 A, dc : 12 V,R= 2 ohm, Ölçülen; U=12 V I= 6 A, dc : 12 V,R= 3 ohm, Ölçülen; U=12 V I= 4 A, dc : 12 V,R= 4 ohm, Ölçülen; U=12 V I= 3 A, değerleri ölçülür. Değerlerden direnç değeri arttıkça akım azalmakta olduğu gözükmektedir. Direnç ne oranda artırılıyorsa, akım ters o oranda azalmaktadır. b. Kirschoff Akım Kanunu Kanunu Kirshoff akım kanunu ; kapalı bir elektrik devresinde bir düğüm noktasına gelen akımlar ile o düğüm noktasından çıkan akımların toplamı birbirine eşittir. Aşağıdaki işlem sırasına göre devreyi oluşturup Kirshoff akım kanunu ispatlayalım. 1.Aşama ; Malzemeleri tasarım alanına getirilmesi; Malzemeler Select a Component penceresinden, Kaynak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan DC_Power kaynağını, Direnç için ; Basic ana grubunun Resistor alt grubundan 10 ohm_5%, 20 ohm_5% 30 ohm_5% direncini Toprak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan Ground topraklama elemanını, Ampermetre ve Voltmetre için ;Indicators ana grubundan Voltmeter alt grubundan 1 adet Voltmeter_V ve Ammeter alt grubundan 4 adet Ammeter_H seçip, tasarım alanına getiriniz. Şekil 195: Seçilen malzemeler 2.Aşama;Devre bağlantısının gerçekleştirilmesi ve simülasyonun gerçekleştirilmesi, Şekil 196: Devre bağlantısı ve simülasyon Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 16

17 Devrede 6 nolu düğüme gelen akım değeri U5 ampermetresin de 11 A, bu düğümden giden akımların toplamı U3, U4, U2 ampermetrelerinde okunan değerlere göre 11 A dir. Diğer bir değişle, 6 nolu düğüme giren akımların toplamı çıkan akınların toplamına eşit olup, kirshoff akımlar kanununu doğrular. I toplam = I 1 +I 2 +I 3 11 A = 3 A +6 A +2 A 11 A=11 A sağlanır. Dikkat edilirse büyük değerli dirençten geçen akım küçük, küçük değerli dirençten geçen akım büyüktür. Bunun sebebi voltmetreden ölçülen gerilimden de gözüktüğü gibi paralel kol üzerindeki gerilim sabittir ve dirençlerden geçen akımlar, sabit kol geriliminin, direncin omik değerinin bölümüne eşittir. c. Kirschoff Gerilim Kanunu Kanunu Kirshoff gerilim kanunu; kapalı bir elektrik devresinde devre elemanları üzerine düşen gerilimlerin toplamı devreye uygulanan gerilimlerin toplamına eşittir. Aşağıdaki işlem sırasına göre devreyi oluşturup Kirshoff gerilim kanunu ispatlayalım. 1.Aşama ; Malzemeleri tasarım alanına getirilmesi, Malzemeler Select a Component penceresinden, Kaynak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan DC_Power kaynağını, Direnç için ; Basic ana grubunun Resistor alt grubundan 10 ohm_5%, 20 ohm_5% 30 ohm_5% direncini Toprak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan Ground topraklama elemanını, Voltmetre ve ampermetre için; Indicators ana grubundan Voltmeter alt grubundan 3 adet Voltmeter_V ve Ammeter alt grubundan 1 adet Ammeter_H seçip, tasarım alanına getiriniz. Şekil 197: Seçilen malzemeler 2.Aşama;Devre bağlantısının gerçekleştirilmesi ve simülasyonun gerçekleştirilmesi, Şekil 198: Devre bağlantısı ve simülasyon Devredeki voltmetreleri okuduğumuzda 60 Voltluk kaynak gerilimi dirençler üzerine düşen gerilimlerin toplamına eşit olduğunu görülmektedir. Buda kirshoff gerilim kanunun doğruluğunu göstermektedir. V kaynak = V 1 +V 2 +V 3 60 V = 20 V +10 V +30 V 60 V=60 V sağlanır. Burada da dikkat edilirse büyük değerli direnç uçlarına düşen gerilim büyük, küçük değerli direnç uçlarına düşen gerilim küçüktür. Bunun sebebi ampermetreden ölçülen akımdan da gözüktüğü gibi seri devre akımı sabittir ve dirençlere düşen gerilimler, sabit devre akımıyla direncin omik değerinin çarpımına eşittir. Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 17

18 8.5. Tasarım 9 Temel elektronik devre elemanlarından olan Transistör ile devre analizinin tasarlanması. Hatırlayacağınız gibi, Transistörün DC devre analizinde beyz ve kollektör devreleri ayrı ayrı ele alınır. Beyz akımı transistörün β (beta) değeriyle çarpılarak kollektör akımı hesaplanmaktaydı. Buradan da önce kollektör yük direncinde düşen gerilim hesaplanır, sonra da kollektör-emiter uçlarındaki gerilim değeri bulunur. Aşağıda verilen devreyi aşama aşama tasarlamaya çalışalım, 1.Aşama ; Malzemeleri tasarım alanına getirilmesi, Malzemeler Select a Component penceresinden, Kaynak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan DC_Power kaynağından 2 adet, Direnç için ; Basic ana grubunun Resistor alt grubundan 1kohm_5% ve 180kohm_5% direncini, Transistör için ; Transistors ana grubunun BJT_NPN alt grubundan 2N2222A transistörünü, Toprak için ; Sources ana grubundan Power_Sources alt grubundan Ground topraklama elemanını, Voltmetre için ; Indicators ana grubundan Voltmeter alt grubundan 2 adet Voltmeter_V ve Ammeter alt grubundan 2 adet Ammeter_H seçip, tasarım alanına getiriniz. Şekil 199: Seçilen malzemeler 2.Aşama;Devre bağlantısının ve simülasyonun gerçekleştirilmesi, Şekil 200: Devre bağlantısı ve simülasyon Ampermetre beyz akımını, voltmetreler ise kollektör devresindeki gerilimleri gösterecektir. Kollektör akımını ampermetreden okuduğunuz değeri isterseniz transistör beyz akımı ile (0.053mA) ile β (beta) değerinin (β= 220) çarpımıyla da bulabilirsiniz. Transistör beta değerini, transistörü çift tıkladığınızda, açılan transistör özellikler penceresinin Value sekmesindeki Edit Model düğmesini tıklayarak öğrenebilirsiniz.. Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 18

19 3.Aşama;Transistörün β (beta) değerini 100 olarak değiştirerek devreyi tekrar çalıştıralım. Beta değerini değiştirmek için transistör modelini değiştirmemiz gerekecektir. Aşağıda ayrıntılı olarak model değiştirme yöntemi anlatılmış olup, yapılanları sizde mutlaka uygulamalısınız. a. Elemanın Model Değerlerinin Değiştirilmesi : Örnek olarak bu tasarımdaki transistör modelin düzenlenmesi (beta katsayısının değiştirilmesi) gösterilmiştir. MultiSIM7 programı tüm elemanların gerçek modellerini (yani piyasa değerlerini) tasarlamıştır. Bu sebepten bazı elemanlarının değerlerinin tümünün değiştirilmesine izin vermemektedir. Bunun yerine mevcut elemanın kopyalanılarak kendi oluşturacağınız eleman kütüphanesine koymanıza izin ve burada kendi elemanınızı edit etmenize izin vermektedir. Yani sizin kendi eleman kütüphanesinde yarattığınız veya MultiSIM7 database sinden kopyaladığınız elemanları düzenlemenize izin vermektedir. Şimdi bu işlemi yapılış sırasını Transistör üzerinde verelim; a. Transistör elemanını çift tıklayınız, açılan Value penceresinden Edit Model düğmesini tıklayınız. Şekil 201: Transistör Value ayar pencereside Edit Model Düğmesi b. Edit Model penceresinde elemana ait orijinal elektriksel değerleri gelir. Bu pencereden istediğimiz değişikliği yapabiliriz, mesela transistörün beta değerini 100 yapmak için 2 satırdaki beta değeri 220 seçtiğimizde yeni değeri girecek şekilde hücre açılacaktır. Değeri değiştirdiğimizde aşağıda bir uyarı yazısı ve değişikliğin bu modele veya tüm modele uygulanması düğmeleri aktif olacaktır. İstenirse Restore düğmesi ile yapılan değişiklikler iptal edip ilk orijinal değerlere dönebiliriz. Şekil 202: Transistör Edit Model Penceresi Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 19

20 c. Edit model penceresindeki düzenlemelerden birini seçtikten sonra tekrar özellikler penceresine dönülür, yapılan değişikliklerin uygulanmasını istiyorsanız bu pencereden Tamam düğmesini tıklayınız. b. Elemanın Kendi Eleman Kütüphanemize Kopyalanması : MultiSIM7 programı bize orijinal elemanların yanında kendi elemanlarımızı yaratma ve düzenleme imkanı vermektedir. Bu işlem için bir elemanın kopyalanıp, kendi kütüphanemize yapıştırılması gerekmektedir. İşlem sırası aşağıdaki gibidir ; a. Transistör elemanını çift tıklayınız, açılan Value penceresinden Edit Component in DB düğmesini tıklayınız. Açılan pencereden elemanın model sekmesi gelecektir. Şekil 203: Eleman Model Penceresi b. Add/Edit penceresinden Copy to (nereye kopyalanacağı) düğmesini tıkladığımızda kopyaladığımız modelin nereye kopyalanacağı yeri seçeceğimiz pencere açılacaktır. Burada User i seçmeliyiz. Şekil 204: Add/Edit ve Kopyalanma yer seçme pencereleri c. Ok ile eleman User kütüphanesine kopyalanmıştır. Tekrar Select a Model penceresine geri dönülür. Buradan User seçilerek kopyaladığımız eleman seçili olarak karşımıza gelir. Select düğmesi ile elemanı user kütüphanesinde hangi grup ve alt gruplar altına yerleştirileceği seçimi sorulacak pencere açılır. Şekil 205: Select a Model ve Select Destination Family Name pencereleri Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 20

21 d. Bu son işlemle orijinal eleman kendi kütüphanemizdeki ana grup ve alt gruba kopyalanmıştır. Şekil 206: Select a Component penceresinde User kütüphanesi Artık istersek eleman seçerken kendi kütüphanemizdeki bu elemanı seçip üzerinde değişiklikler yapabiliriz. Bunu yaparken orijinal elemana hiç bir zaman dokunmamış oluruz. 4. Aşama ; Transistörün beta değerini 100 olarak değiştirdikten sonra devreyi çalıştırırsak, beyz akımının değişmemesine karşılık, kollektör devresindeki gerilim düşümleri değiştiği görülür. Bunun sebebide beta değerinin düşmesine bağlı olarak kollektör akımının düşmesidir. Böylece kollektör devresine bağlı direnç uçlarında düşen gerilim düşmüş, kollektör-emiter uçları arasında düşen gerilim yükselmiştir. Şekil 207: Transistör Beta değeri 100 iken simülasyon Tasarım 10 Temel elektronik devre elemanlarından olan Transistör ün anahtar olarak kullanılmasının incelenmesi. Bildiğiniz gibi bir trasistörün üç çalışma durumu bulunmaktadır. 1.Kesim ; Transistörden akım geçmez U CE gerilimi kaynak gerilimine eşittir. U CE =V CC 2.Aktif ; Transistörün kollektör akımı, beyz akımı ile kontrol edilebildiği çalışma şeklidir. Kollektör akımı, beyz akımına bağlı olarak arttırılıp azaltılabilir. Gerilimi kollektör akımının değerine göre 0V< U CE < V CC şeklinde ifade edilir. Transistör yükselteç olarak kullanılır. 3.Doyum ; Transistörün Ic değeri, yükün izin verdiği en yüksek değerindedir I B nın artışı I C yi etkilemez yaklaşık U CE =0 dir. Transistörün anahtar olarak çalışması kesim ve doyum durumlarının kullanılmasıyla sağlanır. Bizde bu iki çalışma şeklini kullanarak aşağıdaki tasarımı gerçekleştirelim; 1.Aşama ; Malzemeleri tasarım alanına getirilmesi, Bilgisayar Destekli Tasarım Uygulamaları / Hzr : H. Atabek 21