HARRAN ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Transkript

1 HARRAN ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ SAYISAL ELEKTRONİK LABORATUARI DENEY FÖYLERİ KİTAPÇIĞI Sayfa 0

2 İçindekiler Laboratuarda Uyulması Gereken Kurallar... 2 Deneylerde Kullanılacak Ekipmanların Tanıtılması... 3 Deney 1 : Diyot Karakteristiği Deney 2 : Zener Diyot Deney 3 : Direnç,Diyot ve Transistörlerle Yapılan Kapılar Deney 4 : Emitörü Ortak / Kollektörü Ortak Karakteristiği Deney 5 : BJT Öngerilimlenme Deney 6 : İşlemsel Kuvvetlendiriciler Sayfa 1

3 Deneylerde Uyulması Gereken Kurallar Ön hazırlık ve Sonuç Raporları kişisel olarak hazırlanacaktır. Aynı olan raporlar kopya sayılacak ve ona göre işlem yapılacaktır. Deneye mazeretsiz geç kalan öğrenciler devamsız sayılırlar. Öğrencinin gelmediği deneyde alacağı not 0 dır. Verimli bir çalışma ortamı sağlamak amacıyla alçak sesle konuşunuz. Gruplar arasında malzeme alışverişi yapılmamalıdır. Deney süresince deneyden çıkılamaz. Gerektiğinde görevliden izin isteyerek çıkabilirsiniz. Deneyde kullanılacak olan ölçü aleti, kablolar, kaynaklar, deney setleri gibi ekipmanlar her masada sayılı dağıtılmıştır. Dolaysıyla masalar arası kablo veya ölçü aleti taşımak kesinlikle yasaktır. Deney bitiminde görevli tarafından sayılacaktır ve sağlamlıkları kontrol edilecektir. Sağlam olmayan veya eksik bırakılan malzemeden ilgili masadaki öğrenci grubu sorumludur. Deney sonunda deney masasındaki bütün elektriksel cihazların elektrik bağlantısı kesilmeli, kablolar sökülerek ilgili cihazın üzerine konulmalı, tabureler ve masa düzenli bir şekilde bırakılmalıdır. Aksi takdirde deney sonuçları imzalanmayacaktır. Deneye gelmeden önce ön hazırlık raporu hazırlanmalı deney föyündeki ön hazırlık soruları bu raporda cevaplandırılmalıdır. Bu raporu hazırlamayanlar deneye alınmayacaktır ve devamsız sayılacaktır. Deney sonuç raporu ise deneyden bir sonraki hafta deneye gelirken getirilecektir. Deney sonuç raporunda deney sonuç soruları mutlaka cevaplandırılmalıdır. Deneyde yapılan ölçümler görevli öğretim elemanına imzalatılacaktır. İmzalı belge her bir kişisel sonuç raporuna eklenecektir. Teknik Olarak Deneylerde Dikkat Edilmesi Gereken Konular Deneylerde dikkat edilmesi gereken konular aşağıda sıralanmıştır. Bu konulara dikkat edilmemesi durumunda deneyi bitirebilmek için daha çok vakit harcamanız gerekecektir. Bread boardların altında ve üstündeki yatay blokları besleme ve toprak için kullanırsanız, devreyi kurmanız ve gerektiğinde kontrol etmeniz kolaylaşır. Bağlantı tellerinin uçlarını fazla sıyırmamalıyız. Aksi takdirde yanındaki elemanla kısa devre yapma ihtimali olabilir. Bağlantı tellerinin uçlarının bükük olmadığına dikkat edilmesi gerekir. Devreleri kurarken gerilim kaynağı mutlaka kapalı olmalıdır. Devre üzerinde değişiklik yapılırken (eleman ekleme/çıkarma, bağlantı değiştirme) gerilim kaynağı mutlaka kapalı olmalıdır. Eğer bu konularda hassasiyet gösterilmişse ve yine de devrede bir hata var ise; kontrolü aşağıdaki sıraya göre yapmalıyız. Yanlış Bağlantı Kopuk Tel Elemanların yanlış değerde seçilmesi Sayfa 2 Elemanların bozuk olması Deney seti cihazlarının bozuk olması Ölçü aletlerinin bozuk olması

4 Deneylerde Kullanılacak Ekipmanların Tanıtılması a) Bread Board Bread board, elektrik devrelerinin üzerine kurulmasını sağlayan en temel deney ekipmanıdır. Bread board un üzerinde dikey ve yatay olmak üzere kısa devre edilmiş, elektrik devre elemanlarının kolayca monte edilip sökülmesi için dizayn edilmiş olan delikler bulunur. Bu deliklerin şaselerinin nasıl olduğu Şekil 1.1 de gösterilmiştir. Bread board kullanılırken yatay kısa devre edilmiş bloklardan biri (+) diğeri ( ) şeklinde bağlantıları yapılıp devre kurulur. Bu şekilde devreyi kurmak karmaşık devrelerde çok büyük kolaylık sağlar. b) DC Güç Kaynağı Elektronik devrelerinin çalıştırılması için gerekli olan, regüleli doğru akım beslemesini sağlayan kaynaklara DC güç kaynakları denir. DC güç kaynaklarında Dijital ekranda gözüken ve ayar düğmesi ile ayarlayabildiğimiz gerilim değerini aynı ayar düğmesinin altındaki çıkışlara veren bir deney ekipmanıdır. Güç kaynağının sabit gerilimi (+ 5 V) TTL devre tasarımlarında kullanılır. Ayarlanabilir gerilimi (-30 V V) ise analog devre tasarımlarında kullanılır. c) Sinyal Jeneratörü Şekil 1.1 Bread Board un Kısa Devre Şeması Sinyal jeneratörü genellikle alıcıların testinde, amplifikatörlerin testinde ve bu cihazların onarımında kullanılır. Sinyal kaynağı olarak kullanılır. Dalga dedektörü, radyo frekans köprüleri gibi yerlerde kullanılır. Sayfa 3

5 Üç çeşit modülasyon vardır; 1-) Kare dalga 2-) Sinüs dalga 3-) Üçgen dalga Güç kaynağı devresi AC 110 V / 220 V ile beslenmiştir. Sinyal Jeneratöründeki tuşlar ve fonksiyonları 1. Frekans Displayi: 8 dijitli bir likit kristal ekrandır. Frekans değerlerinin azalıp artmasını gösterir. Maksimum Megahertz e kadar gösterebilir. Aynı zamanda cihazın açık olup olmadığını hata vererek gösterir. Tuşların test edilmesinde de bu ekrandan yaralanılır. 2. Genlik Displayi: 3 ½ dijitli likit kristal ekrandır. RF çıkış seviyesini veya genlik değişmelerini göstermektedir. 3. RF OFF / ON Anahtarı: İki pozisyonlu bu anahtar RF sinyalinin çıkışını kontrol eder. On konumunda RF sinyali çıkışa iletilir. OFF konumunda ise RF sinyalinin çıkışını keser. 4. Bilgi Giriş Tuşları: Frekans, genlik değerlerinin seçildiği tuş takımlarıdır (Örnek: 1KHz, 10 KHz,...) 5. Değer Arttırma Anahtarı: Frekans ve genlik arttırmamızı sağlayan kalibrasyon tuşlarıdır. 6. Modülasyon Tuşları: İstediğimiz modülasyonu seçmemizi sağlar: kare, sinüsoidal veya üçgen modülasyon. Ayrıca LEVEL, WIDE gibi tuşlar istediğimiz sinyali elde etmemizi sağlayan hassas ayarları yapabiliriz. d) Osiloskop Osiloskop, devre elemanlarının karakteristiklerinin çıkartılmasında ve zamana bağlı olarak değişen gerilimlerin incelenmesinde kullanılan bir ölçü aleti olup, çok hızlı değişen bir veya birden fazla sinyalin aynı anda incelenmesinde, genlik, frekans ve faz ölçümlerinde kullanılır. Zamana bağlı olarak değişen bir akım veya gerilim fonksiyonu, ibreli (analog) veya sayısal (digital) bir ölçme aleti ile ölçülebilmektedir. Fakat bu aletler fonksiyonun gerçek değişimi hakkında bilgi verememektedirler. Ancak değişim, kısa aralıklarla okunan değerlerin (zamanıda kaydederek) bir eksen takımı üzerinde gösterilmesi ile görülebilir ise de bu oldukça zor bir iştir. Bu nedenle, işareti zaman düzleminde gösteren bir ölçüm aleti olan osiloskoplar imal edilmiştir. Sayfa 4

6 İncelenecek işaretlerin osiloskop cihazına aktarılması için kullanılan bir çeşit kablodur. Bir ucu osiloskoba bağlanırken sivri olan diğer ucu devredeki incelenecek işaretin bulunduğu düğüme temas ettirilerek kullanılır. Probun bu ucunda genellikle krokodil konnektörü şeklinde bir de toprak bağlantısı bulunur. Osiloskop probları x1 ve x10 şeklinde ayarlanabilirler: x1 : izlenen sinyali bozmadan ve değiştirmeden osiloskoba ulaştırır. x10 : izlenen sinyal onda birine zayıflatılarak osiloskoba ulaştırılır. Bu takdirde, sinyalin gerçek genlik değeri ekranda görünen değerlerin 10 katıdır. Osiloskobun nasıl kullanılacağı ile ilgili bilgiler aşağıda verilmiştir. Dikey Kontrol Dikey kontrol seçilmiş olan dalga (CH1,CH2) için geçerli olacaktır. VOLTS/DIV ayar düğmesi ile dikey koordinatın skalası ayarlanır. POSITION ayar düğmesi ile ekranda görülen dalganın (CH1 veya CH2) dikey pozisyonu ayarlanabilir. Sadece gösterim olarak sinyal yukarı çıkar, değer olarak hiçbir değişiklik olmaz. Ekranın solundaki F serisi tuşlarının CH1 veya CH2 gösterilirken üstlendiği fonksiyonlar aşağıda gösterilmiştir. Bazı durumlarda bu tuşlar değişik görevler alır. Genel olarak bizim için geçerli olan kullanımlardan bahsedilecektir. ayarlama yapmaya yarayan butondur. (F1) Ölçülen sinyalin AC-DC-Toprak olduğu konusunda Ölçülen sinyalin invertini almaya yarayan ayar butonudur. ON olarak ayarlandığında ölçülen sinyalin tersi gösterilir. (F2) Probun elektronik ortamda ayarlanmasını sağlar. Eğer ölçülen sinyalin 10 veya 100 katı büyük bi sinyal görmek isterseniz bu ayar kısmını 10 veya 100 e ayarlayarak istediğinizi yapabilirsiniz. (F4) Sayfa 5

7 Yatay Kontrol Yatay kontrol menüsüne girebilmek için öncelikle Menu butonuna basılması gerekir. POSITION ayar düğmesi ile girişteki sinyal yatay olarak pozisyon değiştirir. TIME/DIV ayar düğmesi ile yatay koordinatta skalandırılmış olan eksenin skadası değiştirilebilir. Sinyal Giriş Bağlantıları e) Multimetre 1) CH1 ve CH2 girişleri 2) Topraklama girişi 3) Harici bir sinyal girişi Laboratuar ortamında birçok elektronik devrenin istenilen biçimde çalıģması için gerekli ölçümlerin yapılması gerekir. Bu ölçümler multimetre olarak adlandırılan cihazla yapılır. Multimetrenin kulanımı kısaca anlatılacaktır. Ölçülmesi istenen özellik fonksiyon seçim düğmesi ile seçilir ve dijital ekrandan ölçüm sonucu okunur. Sayfa 6

8 1) OFF konumu Cihazı kapatmak için kullanılır. 2) V konumu 1.Fonksiyon: AC gerilimi ölçer 2.Fonksiyon: DC gerilimi ölçer. 3) Ω/Buzzer konumu 1.Fonksiyon: Direnç ölçmek için kullanılır. 2.Fonksiyon: Kısa devre testi (Buzzer). 4) Diyot/C konumu 1.Fonksiyon: Diyot eşik gerilim değerini ölçer. 2.Fonksiyon: Kondansatör kapasite değerini ölçer. 5) ma konumu 1.Fonksiyon: AC akım (mili amper mertebesinde) ölçmek için kullanılır. 2.Fonksiyon: DC akım (mili amper mertebesinde) ölçmek için kullanılır. 6) 20A konumu 1.Fonksiyon: AC akım (amper mertebesinde) ölçmek için kullanılır. 2.Fonksiyon: DC akım (amper mertebesinde) ölçmek için kullanılır. 7) Hz konumu Frekans ölçmek için kullanılır. Ayrıca multimetrelerin genellikle alt kısımlarında ölçüm problarının bağlandığı kısım bulunur. Sayfa 7

9 Referans ucu (Siyah Kablo) her zaman 3 numaralı girişe takılır. Akım amper mertebesinde ölçülürken kırmızı kablo 1 numaralı girişe takılır. Akım miliamper mertebesinde ölçülürken kırmızı kablo 2 numaralı girişe takılır. Gerilim, direnç gibi geri kalan özellikler ölçülürken kırmızı kablo 4 numaralı girişe takılır. f) Dirençler v(t)=ri(t) ya da i(t)=gv(t) bağıntısı ile tanımlanan 2-uçlu elemana lineer zamanla değişmeyen direnç elemanı denir. Yukarıdaki tanım bağıntılarında R reel katsayısı direnç elemanının direnci (rezistansı), G reel katsayısı da iletkenliği (kondüktansı) dir. Universal birim sisteminde R' nin birimi ohm (Ω), G'nin birimi ise siemens (S) dir. Direnç ile iletkenlik arasında GR=1 bağıntısı vardır. Dirençler, elektrik veya elektronik devrelerinde akımı kontrol etmek amacıyla oldukça yaygın olarak kullanılan elemanlardır. Dirençler, kullanılacak yere ve amaca göre çeşitli şekillerde üretilirler. Bunlardan başlıcaları: a) Sabit dirençler b) Değişken dirençler c) Foto rezistif dirençler d) Isıya duyarlı dirençler a) Sabit Dirençler: Fiziksel olarak bir bozulmaya uğramadığı sürece direnç değeri (rezistansı) değişmeyen yani aynı kalan dirençlerdir. Bunların boyutu ve yapılışı içinden geçen akıma dolayısıyla üzerinde harcanan güce göre değişir. Dirençlerin değerleri ve toleransları renk kodu denilen işaretleme ile belirtilir. Sayfa 8

10 b) Değişken Dirençler: Direnç değeri, 0 Ω ile üretici firma tarafından belirlenmiş bir üst sınır aralığında değişen dirençlerdir. Örneğin 10 kω'luk bir değişken direncin değeri 0-10 kω arasında değiştirilebilir. Değişken dirençler bir devrede direnç değerinin sık sık değişmesi istendiği zaman kullanılırlar. Değişken dirençler istenen güce göre karbonlu veya tel sargılı olurlar. c)foto Rezistif Dirençler: Bunların isminden de anlaşılacağı gibi direnç değeri, üzerine düşen ışığın şiddetine göre değişen özel dirençlerdir. Bu tip dirençler endüstriyel uygulamalarda oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. d)isıya Duyarlı Dirençler: Direnci ısıya bağlı olarak değişen nonlineer dirençlerdir (PTC, NTC). g) Kapasitanslar Kondansatör iki levha arasına konmuş bir dielektrik maddeden ibarettir. Elektrik ve elektronik devreler için temel devre elemanlarından biridir. Elektronikte iki kat arasında kuplaj, by pass, dekuplaj, bloklama, ayar ve filtre elemanı olarak kullanılır. Elektrik devrelerinde, güç katsayısının düzeltilmesinde, bir fazlı motorlarda ilk hareketi sağlamada ve kalkınma momentini artırmada kullanılır. Kapasitansın değeri üzerinde yazılıdır. 2) Ön Deney Raporu ve Deney Sonuç Raporunun Hazırlanması Bu raporlar kişisel olarak hazırlanacaktır. a) Ön Deney Raporu Ön deney raporu ile öğrencilerin deney konularına önceden çalışması hedeflenmektedir. Dolaysıyla ön deney raporu hazırlanmadan önce deney föyünün deneyle ilgili teorik bilgiler kısmı iyice okunmalıdır. Daha sonra ön hazırlık soruları çözmeli ve bir rapor halinde deneye gelirken getirilmelidir. Sayfa 9

11 b) Deney Sonuç Raporu Deney sonuç raporu ile öğrencilerin deneyde görülmesi hedeflenen sonuçlara ulaşılıp ulaşılmadığı kontrol edilmektedir. Deney sonuç raporunda; deney adı, deneyin amacı,deneyin yapılışı,deney sonuçları,deney sonuç soruları, deneyle ilgili kişinin yorumu ve sonuç kısımları bulunmalıdır. İmzalı belge veya kopyası eklenmelidir. Sayfa 10

12 DENEY #1 DİYOT KARAKTERİSTİĞİ Deneyin Amacı : Bir ölçü aleti ile diyotu kontrol etme. Diyodun doğru ve ters polarlama karakteristiğini incelemek. Kullanılan Alet ve Malzemeler: 1) 1N4007 Diyot 2) DC Güç Kaynağı 3) Avometre 4) Çeşitli Değerlerde Dirençler ve bağlantı kabloları Deneyle İlgili Teorik Bilgiler: Diyot bir yönde akımı diğer yöne göre daha iyi ileten, yarıiletken bir malzemedir. Diyot uçları arasındaki potansiyel fark diyotun iletime geçip geçmeyeceğini belirler. Eğer anot katoda göre daha pozitif ise, diyot akımı iletecektir ve bu durumda diyot doğru kutuplanmış demektir. Eğer katot anoda göre pozitif ise diyot çok küçük bir sızıntı akımının geçmesine izin verecektir ve bu durumda diyot ters kutuplanmış demektir. Doğru kutuplamada, diyot üzerinde düşen gerilim yaklaşık 0,7 V tur. Bu eşik gerilimden daha düşük değerlerde, diyot sadece küçük bir akımın geçmesine izin verir. Bu eşik gerilimi diyot karakteristik eğrisi üzerinde büküm olarak adlandırılır. Çünkü bu bölgede diyot üzerinde düşen gerilimle diyottan geçen akım değişmektedir. Dolaysıyla diyodun direnci değişmektedir. Aşağıdaki formül diyotun AC veya dinamik direncini hesaplamak için kullanılır. Burada : Diyot üzerinde düşen gerilimdeki değişim : Diyot akımındaki değişim Diyot eğrisi üzerinde herhangi bir noktadaki direnç, statik veya DC direnç olarak adlandırılır ve ohm kanunu kullanılarak hesaplanır. Burada : Diyot üzerinde düşen gerilim Sayfa 11

13 : Diyot üzerinden geçen akım Diyot üzerinden akan akım ve diyot üzerinde düşen gerilim arasındaki ilişki aşağıdaki grafikte gözükmektedir. Ön Hazırlık Soruları : + V R - + V R - 1 kω 460 kω E + - anot katot V D E - + anot katot V D Şekil 1 Şekil 2 S.1. Şekil 1 deki devrede E = 5 V ise ve diyot üzerindeki gerilim düşümü 0,7 V olduğu varsayılırsa 1 kω direncinin üzerinden akan akımı bulunuz. S.2. Şekil 1 deki devrede diyot nasıl gerilimlenmiştir? (Doğru,Ters) S.3. Şekil 2 deki devrede E = 25 V ise ve diyot üzerindeki gerilim düşümü 0,7 V olduğu varsayılırsa 460 kω direncinin üzerinden akan akımı bulunuz. Sayfa 12

14 S.4. Şekil 2 deki devrede diyot nasıl gerilimlenmiştir? (Doğru,Ters) S.5. Şekil 1 deki devreyi Electronic Workbench te kurunuz. E gerilimini adım adım yükselterek V D geriliminin değişimini gözlemleyin ve sonuçları yazınız. Deneyin Yapılışı : 1) Multimetre ile yandaki şekilde de görüldüğü gibi diyotun sağlamlığını ölçünüz. Eğer kullanacağınız diyotu şekildeki gibi ölçtüğünüzde sağlam ise 0,3 0,7 V arası bozuk ise bu değerler haricinde bir değer göstermelidir. 2) Şekil 1 deki devreyi kurunuz. 3) E gerilim kaynağını, diyot uçlarındaki V D nin Tablo 1 deki değerleri için ayarlayınız ve tabloda doldurmanız istenen değerleri ölçerek doldurunuz. 4) Şekil 2 deki devreyi kurunuz. 5) E gerilim kaynağını, diyot uçlarındaki V D nin Tablo 2 deki değerleri için ayarlayınız ve tabloda doldurmanız istenen değerleri ölçerek doldurunuz. + V R - + V R - 1 kω 460 kω E + - anot katot V D E - + anot katot V D Şekil 1 Şekil 2 Sayfa 13

15 V D (Volt) E (Volt) V R (Volt) Tablo 1 V D (Volt) E (Volt) V R (Volt) Tablo 2 Deney Sonuç Soruları S.1. Tablo 1 de elde edilen sonuçlarla diyotun I-V D eğrisini çiziniz. Yatay eksene V D dikey eksene ise I akımını yerleştirin. S.2. Tablo 1 de elde edilen sonuçlarla V D = 0.1 V V D = 0.2 V ve V D = 0.6 V değerleri için diyotun statik direncini bulunuz. S.3. Tablo 2 de elde edilen sonuçlarla V D = -10 V değeri için diyotun statik direncini bulunuz. S.4. Deney sonuçlarını ve iki gerilimleme arasındaki farkları sözel olarak ifade ediniz. Sayfa 14

16 DENEY #2 ZENER DİYOT Deneyin Amacı : Zener diyotun I-V karakteristiğini oluşturmak Zener diyotun voltaj regülatörü olarak kullanılışını görmek Zener diyotun regülasyon çizgisini ve zener diyot regülatörünün çıkış direncini ölçmek Kullanılan Alet ve Malzemeler: 1) 1N V (1 W) Zener Diyot 2) DC Güç Kaynağı 3) Avometre 4) Çeşitli Değerlerde Dirençler ve bağlantı kabloları Deneyle İlgili Teorik Bilgiler: Eğer yarı iletken bir diyot üzerine uygulanan ters gerilim, diyot kırılma noktası adı verilen değere ulaşırsa, bundan böyle diyotun bu yönde akım geçirmesi oldukça zorlaşır. Fakat bu durum diyot için belirlenmiş güç kaybı değerine ulaşana dek, diyota zarar vermez. Diyotun kırılma geriliminin değeri, üretim aşamasında diyotun oluşturulacağı yarı iletken maddenin katkı oranı ile ilgilidir. Sıradan diyotlardan farklı olarak zener diyotlar, daha fazla katkı oranına sahiptirler. Çünkü zener diyotlar üzerinde düşen gerilim üzerinden geçen akımın değişmesine rağmen sabit kalacak şekilde tasarlanmıştır. Bu özelliğiden dolayı zener diyotlar, sabit gerilimin gerekli olduğu voltaj regülatörü uygulamalarında kullanılır. Şekil 1 de tipik bir I-V karakteristik eğrisi ve eğri üzerindeki V Z ile işaretlenmiş kırılma gerilimi gözükmektedir. Sıradan diyotlar ile zener diyotun ileri yönde kutuplanmış bölgelerinin farklı olmadığına dikkat ediniz. Sayfa 15 Şekil 1

17 Şekil 1 deki gibi bir karakteristiğe sahip bir zener diyot, ideal olarak adlandırılır. Çünkü şekilden de anlaşıldığı gibi geri veya ters yönde kutuplanmış bölgedeki karakteristiği tamamen dik bir çizgidir. Bu durumda, kırılma bölgesinde diyot üzerinden geçen akım değişse bile V Z kesinlikle sabit kalacaktır. Diğer bir deyişle olacaktır. Kırılma bölgesinde zener diyotun direnci aşağıdaki formül kullanılarak bulunabilir. Pratikte zener diyotların direnci sıfır değildir. Ancak voltaj regülatörü olarak kullanımına izin verilecek kadar küçüktür. Şekil 4 te zener diyot kullanılarak oluşturulmuş bir voltaj regülatörü devresi gözükmektedir. Diyot ters polarlama bölgesinde çalışmaktadır ve yük üzerine düşen gerilim de V Z gerilimine eşittir. Devrenin düzgün bir şekilde çalışması için, diyotu sürekli kırılma bölgesinde tutacak yeterince büyük ve ters bir akım değerine gerek duyulmaktadır. Eğer zener diyot voltaj regülatörü devresinde çalıştırılacak ise aşağıdaki maddelere dikkat edilmelidir. Giriş gerilimi E diyot ve yük direnci üzerinden akacak kırılma akımını sağlayabilecek yeterli büyüklüğe sahip olmalıdır. R L yük direnci üzerinden tüm akımı akıtabilecek kadar küçük bir değere sahip olmamalıdır. Çünkü böyle bir durumda R L kısa devre gibi olacak ve diyot üzerinden hiçbir akım akmayacaktır. Dolaysıyla diyot kırılma bölgesinden uzaklaşır. Zener diyotun güç kaybı ( P Z = V Z. I Z ) üretici firmanın belirlediği değeri aşmamalıdır. Eğer yük açık devre olursa yani değeri çok büyük olursa tüm akım diyottan geçeceğinden zener zarar görebilir. 1 ve 2. şartlar E ve R L değerinin büyük olması fakat bunun yanında 3.şartta bu iki değerin küçük olması konusunda kısıtlamalar getirmektedir. Şekil 4 deki R s direnci tüm şartların oluşturulmasında kritik bir rol üstlenmiştir. Aşağıdaki eşitlik R S direnci için geçerli aralığın hesaplanmasında kullanılmaktadır. Burada E (min) ve E (max) düzensiz dalgalanan gerilimin minimum ve maksimum değerlerini, I Z(min) diyotu kırılma noktasında tutmak için gerekli ters akımın minimum değerini, I Z(max) diyotun üretim safhasında belirlenen güç seviyesini aşmamasını sağlayan maksimum akımı, R L(min) ve R L(max) yük direncinin maksimum ve minimum değerlerini ifade eder. Sayfa 16

18 Ön Hazırlık Soruları : S.1. Zener diyotun uygulanma alanları nelerdir? S.2. Zener diyot ile diyot arasında ne gibi farklar vardır? Deneyin Yapılışı : 1) Şekil 1 de verilen devreyi zener diyotun doğru kutuplanma karakteristiğini çıkarmak için kurunuz. 2) Uygulanan E gerilimini, zener diyot üzerinde düşen gerilim değeri V nin Tablo 1 deki her bir değeri için ayarlayınız. Her bir V değeri için, direnç üzerinde düşen gerilimi ölçünüz. Direnç üzerinde düşen gerilimi akımı hesaplamada kullanılacaktır. 3) Şekil 2 de verilen devreyi zener diyotun ters kutuplanma karakteristiğini çıkarmak için kurunuz. 4) Uygulanan E gerilimini, Tablo 2 de yer alan zener diyotun üzerinden geçen akım değerlerini elde edecek şekilde ayarlayınız. Her bir I Z değeri için, zener diyot üzerinde düşen gerilimi ölçünüz. 5) Şekil 3 de verilen devreyi zener diyotun voltaj regülatörü olarak nasıl kullanıldığını görmek amacıyla kurunuz. 6) Regülasyon çizgisini belirlemek için R L =10 kω ve E=10 V yapınız. Tablo 3 teki her bir E değeri için 6.basamağı tekrarlayınız. 7) Regülatörün çıkış direncini belirlemek amacıyla yine R L =10 kω ve E=10 V yapınız. Daha sonra V L yük gerilimini ölçünüz ve bu ölçme işlemini Tablo 4 te sıralanmış tüm R L değerleri için tekrarlayınız. V R E kω V V (Volt) V R (Volt) Şekil Tablo 1 Sayfa 17

19 I V (Volt) E - + V R 100 Ω A V 50 µa 100 µa 1 ma 5 ma 10 ma 15 ma Şekil 2 20 ma 30 ma Tablo 2 E + - I S R S 1 kω I Z I L R L V L V (Volt) V L (Volt) 15 Şekil 3 Tablo 3 RL V L (Volt) 10 kω 8 kω 6.7 kω 4.7 kω 2.2 kω Tablo 4 Sayfa 18

20 Deney Sonuç Soruları S.1. Tablo 1 ve 2 deki lçüm sonuçlarından faydalanarak milimetrik kağıda zener diyotun doğru kutuplama karakteristiğini çiziniz. S.2. I Z = 5 ma ve I Z = 30 ma arasındaki ters kırılma bölgesindeki Z Z zener diyotun empedansını hesaplayınız. S.3. Şekil 3 te kullanılan R S direncinin, seçilen yük direnci ve giriş gerilimi için uygun bir değer olup olmadığını değerlendiriniz. I Z(min) değerini 1. Sorunun cevabı olarak çizdiğiniz grafik üzerinden belirleyiniz. Sayfa 19

21 DENEY #3 DİRENÇ,DİYOT VE TRANSİSTÖRLERLE YAPILAN KAPILAR Deneyin Amacı : Direnç, diyot ve transistörlerle temel lojik kapıların yapılmasını öğrenmek Kullanılan Alet ve Malzemeler: 1) 1N4007 Diyot 2) DC Güç Kaynağı 3) LED 4) Transistör 5) Çeşitli Değerlerde Dirençler ve bağlantı kabloları Deneyle İlgili Teorik Bilgiler: Direnç, diyot ve transistörler ile temel kapılar olan And, Or ve invert kapıları yapılabilir. AND kapısı +V +5V B R1 390 A R N4001 1N4001 R3 390 C Yandaki devrede bulunan iki konumlu anahtarlar girişleri temsil etmektedir. Girişlere göre çıkıştaki LED on/off olarak değişmektedir. Devre incelenecek olursa iki girişte 0 konumunda olursa akım diyotlardan geçip çevrimini tamamlayacaktır. Fakat iki girişte 1 konumunda olursa R 3 üzerinden gelen akım sadece çıkış ledi üzerinden akar ve çıkış 1 olarak belirlenir. OR kapısı +V +5V B R1 390 A R N4001 1N4001 C R3 390 Yandaki devrede bulunan iki konumlu anahtarlar girişleri temsil etmektedir. Girişlere göre çıkıştaki LED on/off olarak değişmektedir. Devre incelenecek olursa iki girişte 0 konumunda olursa devreye akım gelmeyecektir. Eğer herhangi bir giriş 1 olduğunda ise o giriş üzerinden akım devreye girecek ve çıkış ledini üzerinden akacaktır. Sayfa 20

22 Invert kapısı +V +5V 1 0 A R1 390 R2 3.3 R3 390 BC238 B Yandaki devrede bulunan iki konumlu anahtar girişi temsil etmektedir. Giriş anahtarı 0 konumunda iken transistorün base girişinden akım geçmeyecektir. Bundan dolayı transistörün collector girişindeki akım emitere akmayacaktır. Dolaysıyla akım çıkış ledi üzerinden akar. Sıfır girişine karşılık çıkışta 1 konumu görülmüştür. Buda lojikte invert kapısını temsil eder. Ön Hazırlık Soruları : S.1. 2 girişli AND kapısının doğruluk tablosunu çiziniz. S.2. 2 girişli OR kapısının doğruluk tablosunu çiziniz. S.3. Invert kapısının transistörlü devresini çiziniz. Deneyin Yapılışı : 1) Şekil 1 de verilen devreyi kurunuz. 2) A ve B girişlerini değiştirerek Tablo 1 deki doğruluk tablosunu doldurunuz. 3) Şekil 2 de verilen devreyi kurunuz. 4) A ve B girişlerini değiştirerek Tablo 2 deki doğruluk tablosunu doldurunuz. 5) Şekil 3 te verilen devreyi kurunuz. Sayfa 21

23 6) A girişini değiştirerek Tablo 3 deki doğruluk tablosunu doldurunuz. +V +5V +V +5V B A 1N4001 1N4001 R3 390 C B A 1N4001 1N4001 C 0 R1 390 R R1 390 R2 390 R3 390 Şekil 1 Şekil 2 +V +5V R3 390 B 1 A R2 BC238 0 R Şekil 3 Girişler Çıkış A B C Tablo 1 Girişler Çıkış A B C Tablo 2 Sayfa 22

24 Giriş A 0 1 Tablo 3 Çıkış B Deney Sonuç Soruları S.1. Tablo 1 deki doğruluk tablosu hangi logic kapıya aittir? S.2. Tablo 2 deki doğruluk tablosu hangi logic kapıya aittir? S.3. EXOR ve EXNOR kapılarını bu deneyde öğrendiklerinizle tasarlayınız. Sayfa 23

25 DENEY #4 EMİTÖRÜ ORTAK / KOLLEKTÖRÜ ORTAK KARAKTERİSTİĞİ Deneyin Amacı : Laboratuarda yapılan ölçümlere dayanarak emiteri ve kollektörü ortak bağlantının giriş ve çıkış karakteristiklerini çıkarmak. Emiteri ve kollektörü ortak bağlantı şekillerinin akım kazançlarını incelemek. Kullanılan Alet ve Malzemeler: 1) 2N2222 silisyum transistör veya eşdeğeri 2) DC Güç Kaynağı 3) Avometre 4) Çeşitli Değerlerde Dirençler ve bağlantı kabloları Deneyle İlgili Teorik Bilgiler: Bu bölümde iki tip transistör öngerilimleme metodu incelenecektir. Bunlardan birincisi. Ortak emiter; ikincisi de ortak kollektör veya emiter izleyici devresidir. Transistör öngerilimlendirmede en sık kullanılan düzen, emiterin toprağa bağlandığı emiteri ortak bağlantı şeklidir. Ortak emiter bağlantı şeklinde giriş akımı I B, giriş gerilimi de V BE dir. Çıkış akımı I C, çıkış gerilimi de V CE olmaktadır. Kollektör akımının beyz akımına oranına akım kazancı denir ve β ile gösterilir. Şekil 1 de ortak emiter öngerilimlendirme düzeninin giriş karakteristiği görülmektedir. Bu karakteristikler sabit kollektör-emiter gerilimi için beyz akımı ile beyz-emiter gerilimi arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Şekil 1 Sayfa 24

26 Bir diğer önemli öngerilimlendirme metodu da, ortak kollektör öngerilimlendirme düzenidir. Bu tip yüksek giriş direnci ve düşük çıkış direnci isteyen kuvvetlendiricilerde kullanılır. Şekil 2 de ortak kollektör öngerilimlendirme düzeninin giriş karakteristiği gösterilmiştir. Şekil 2 Şekil 3 te de emiteri ortak bağlantı şekline ait çıkış karakteristiği gözükmektedir. Ortak kolektörün çıkış karakteristiği düşey eksen hariç emiteri ortak ile aynıdır. Bu eğrilerde sabit beyz akımı için kollektör (veya emiter) akımının kollektör-emiter gerilimine oranını görülmektedir. Şekil 3 Sayfa 25

27 Ön Hazırlık Soruları : S.1. β nasıl ifade edilir? S.2. Ortak emiter öngerilimlendirme için I B - V BE karakteristiğini çiziniz. Deneyin Yapılışı : 1) Emiteri ortak bağlantı şeklinde giriş karakteristiğini belirlemek için Şekil 4 teki devreyi kurunuz. 2) V CE ve V BE yi Tablo 1 de gösterilen değerleri 1 MΩ ve 10 kω luk potansiyometreler ile ayarlayarak elde ediniz. Tablo 1 de yer alan her bir V CE ve V CB değerleri için 1 kω luk direnç uçlarında düşen gerilimleri (V RB ) ölçüp, kaydediniz. Burada V CE nin sabit kaldığından emin olmanız için 2 adet ölçü aleti kullanmanız önerilir. 3) Emiteri ortak bağlantıda çıkış karakteristiğini incelemek için Şekil 4 te gösterilen devredeki 10 kω luk potansiyometreyi son değerine (max) ayarlayınız. Bu durum V CE nin yaklaşık olarak sıfıra düşmesine sebep olacaktır. Daha sonra 1 MΩ luk potansiyometreyi, I B 10 µa olacak şekilde ayarlayınız. (V RB 10 mv olduğunda, I B nin 10 µa olduğuna dikkat ediniz.) Daha sonra Tablo 2 deki her bir V CE değeri için 10 kω luk potansiyometreyi I B nin sabit kalmasını sağlayarak ayarlayınız. 4) Tablo 2 de gösterilen V CE ve I B nin her bir kombinasyonu için 100 Ω luk direnç ucundaki V RC gerilimini ölçüp kaydediniz. 5) Kollektörü ortak bağlantının giriş karakteristiğini incelemek için aşağıdaki devreyi kurunuz. 6) 1 MΩ ve 10 kω luk potansiyometreleri kullanarak Tablo 3 te gösterilen V CE ve V CB değerlerini elde ediniz. V CE ve V CB değerlerinin her ikisi de potansiyometre ile çok hassas ayarlardan sonra elde edilmektedir. Bu ayarlara dikkat ediniz. 7) I B akımının hesaplanmasında kullanılacak olan ve Tablo 3 te gösterilen 1 kω direnç uçlarındaki V RB gerilimini ölçüp kaydediniz. Şekil 4 Şekil 5 Sayfa 26

28 V CE = 3 V V CE = 5 V V BE V RB V BE V RB 0.63 V 0.63 V 0.64 V 0.64 V 0.65 V 0.65 V 0.66 V 0.66 V Tablo 1 I B = 10 µa I B = 20 µa I B = 30 µa I B = 40 µa I B = 50 µa V CE V RC V RC V RC V RC V RC 0.2 V 0.4 V 0.8 V 1 V 3 V 5 V Tablo 2 V CE = 3 V V CE = 5 V V CE = 7 V V CB V RB I B V CB V RB I B V CB V RB I B 2.4 V 4.4 V 6.4 V 2.3 V 4.3 V 6.3 V 2.2 V 4.2 V 6.2 V 2.1 V 4.1 V 6.1 V 2.0 V 4.0 V 6.0 V 1.9 V 3.9 V 5.9 V 1.8 V 3.8 V 5.8 V 1.7 V 3.7 V 5.7 V Tablo 3 Sayfa 27

29 Deney Sonuç Soruları S.1. Tablo 1 deki verilere kullanarak emiteri ortak öngerilimlendirme devresinin giriş karakteristiğini çiziniz. S.2. Tablo 2 deki verilere kullanarak emiteri ortak öngerilimlendirme devresinin çıkış karakteristiğini çiziniz. S.3. Tablo 3 deki verilere kullanarak kollektörü ortak öngerilimlendirme devresinin giriş karakteristiğini çiziniz. S.4. Tablo 2 deki her bir V CE değeri için I B = 30 µa olduğu durumdaki tüm β değerlerini hesaplayınız. Sayfa 28

30 DENEY #5 BJT ÖNGERİLİMLEME Deneyin Amacı : BJT ön gerilimlendirme devrelerine örnek olarak verilen 3 değişik bağlantının çalışma noktalarını belirlemek. Her bir bağlantı türünü ısı kararlılığı açısından değerlendirmek. Kullanılan Alet ve Malzemeler: 1) 2N2222 NPN transistör 2) DC Güç Kaynağı 3) Avometre 4) Çeşitli Değerlerde Dirençler ve Potansiyometreler Deneyle İlgili Teorik Bilgiler: Lineer transistör devrelerinde emiter diyotunun doğru ; kollektör diyotunun da ters kutuplanması gerekir. Transistör akım ve geriliminde bir değişimin olması için transistör AC bir gerilimle sürülür. Bu durumda uygulanacak olan bu AC geriliminin emiter diyotunu ters veya kollektör diyotunu da doğru kutuplamasını önlemek üzere öncelikle çalışma noktası belirlenmelidir. Uygulanan AC işaret çok büyük değilse ve çalışma noktası da uygun seçilmişse (ortada veya ortaya yakın) girişin pozitif veya negatif salınımları boyunca transistör aktif bölgede kalacaktır. Bu deneyde 3 tane basit ve birbirinden farklı ön gerilimlendirme devresine yer verilmiştir. Bu 3 devrenin her birinde çalışma noktası Q, transistör aktif bölgede kalacak şekilde tasarlanmıştır. Beyz Öngerilimlendirme Şekil 1a Sayfa 29 Şekil 1b

31 Şekil 1a da bu tip devreye bir örnek verilmiştir. V BE gerilim kaynağı emiter diyotunu ileri yönde kutuplamaktadır. Burada R B direnci akımı sınırlandırmaktadır. Ohm kanununa göre beyzden geçen akım aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır. Burada silisyum transistör için V BE = 0,7 V. Germanyum transistör için ise 0,3 V alınacaktır. Kollektör devresinde V CC gerilimi R C direnci üzerinden kollektör diyotunu ters kutuplamaktadır. Kirchoff gerilim kuralına göre; Aşağıda verilen devrede V CC ve R C sabit; V CE ve I C değişken değerlerdir. Yukarıdaki eşitliği aşağıdaki gibi yeniden düzenleyebiliriz. Şekil 1b de 3 nolu eşitlikten yola çıkarak çizilmiş kollektör eğrileri gözükmektedir. eğimine sahip doğrunun dikey ekseni kestiği nokta, yatay ekseni kestiği nokta ise değerdir. Bu doğruya DC yük doğrusu denir. Beyz akımları ile DC yük doğrusunun kesiştiği nokta transistörün çalışma noktasıdır ve Q ile gösterilir. eğrisinin yük doğrusunu kestiği nokta kesim noktası (cut off) olarak adlandırılır. Bu noktada beyz akımı bilindiği gibi 0 ve kollektör akımı da çok küçük bir değere sahiptir. Kesim bölgesinde emiter diyotu artık ileri yönde kutuplanamaz ve normal transistör çalışması da sona erer. Transistör kesimdeyken V CE gerilimi neredeyse V CC gerilimine eşit olur. Maksimum beyz akımının geçtiği anda kollektör akımı da maksimum değerine ulaşır. Bu andan itibaren kollektör diyotu ters kutuplanmış olarak kalamaz ve yine normal transistör çalışması sona erer. eğrisi ile yük doğrusunun kesiştiği nokta doyum (saturation) noktası olarak adlandırılır. Transistör doyumdayken kolektörden geçen akım aşağıdaki gibi hesaplanır. Sayfa 30

32 Doyumda beyzden geçen akım ise; Kesim ile doyum arasında kalan bölge aktif bölgedir. Aktif bölgede her zaman emiter diyotu doğru kollektör diyotu da ters kutuplanır. Kollektöre Geri-Beslemeli Öngerilimlendirme Şekil 2 Şekil 2 de daha basit ve düşük frekanslardaki davranışı iyi olan bir öngerilimlendirme devresi gözükmektedir. Şekil 1 de olduğunun tersine burada R B direnci de güç kaynağına değil de transistör kollektör terminaline bağlanmıştır. Beyz direncine sabit bir gerilim uygulamak yerine, burada beyze β değerine bağımlı olarak değişen kollektör gerilimi uygulanmaktadır. Burada geri-besleme devreye girmektedir. β sıcaklığa bağlı olarak değişen bir parametre olduğundan bu devrede sıcaklık artınca buna bağlı olarak β artacak ; bu da daha fazla kollektör akımının geçmesine neden olacaktır. Fakat kollektör akımı artar artmaz V CE gerilimi azalacaktır. (Çünkü R C üzerinde düşen gerilim artacaktır) V CE geriliminin azalması demek beyz direncini süren geriliminde azalması demektir. Geri besleme olmadığı durumda beyz akımı azalınca kollektör akımı artacaktır. Fakat geri besleme varken kollektör akıma etkisi daha çabuk artmamaktadır. Kollektör akımı yaklaşık olarak aşağıdaki gibi hesaplanır. Kollektör-emiter gerilimi ise; Sayfa 31

33 Çalışma noktasının ortada olmasını sağlayan beyz direnci (yani aşağıdaki gibidir. ) yaklaşık olarak Gerilim Bölücü Dirençler ile Öngerilimlendirme Şekil 3 Şekil 3 te en çok kullanılan ön gerilimlendirme şekli olan gerilim bölücülü bağlantı şekli gözükmektedir. Burada R 1 ve R 2 dirençlerinin V CC gerilimi bölmesinden ötürü devre bu ismi almıştır. R 2 direncinin üzerinde düşen gerilim emiter diyotunu ileri yönde kutuplayacak gerilimdir. V CC gerilim kaynağı her zaman olduğu gibi kollektör direncine ters kutuplamaktadır. Şekil 3 te yer alan devrede beyz akımı R 1 ve R 2 dirençlerinin üzerinden geçen akımla karşılaştırıldığında çok küçüktür. R 2 direncinin üzerinde düşen gerilim ve daha sonra da transistörün emiter direnci üzerinde düşen gerilim aşağıdaki gibi hesaplanır. Emiter direnci üzerinden geçen akım da aşağıdaki gibi hesaplanır. Transistörün kollektör ile emiter terminalleri arasındaki gerilim; Sayfa 32

34 I C ve I E akımlarının değerleri yaklaşık olarak birbirine eşit kabul edilebilir. Şekil 2 deki devrede kollektör direnci üzerinden çok fazla akım geçerse, transistör doyuma ulaşacaktır. İdealde bu durumda kollektör-emitör arası kısa devre kabul edilir. Transistör doyumda iken kolektörden geçen akım aşağıdaki gibi hesaplanır. Ön Hazırlık Soruları : S.1. Q çalışma noktasının doğru ayarlanması neden gereklidir? S.2. Ön gerilimlemede Beyz direnci niçin büyük seçilir? S.3. Transistör devrelerinin düzgün çalışması için emiter ve kollektör diyotlarının nasıl kutuplanması gerekir? Deneyin Yapılışı : 1) Şekil 1a daki verilen devreyi R C =470 Ω ve R 1 =470 kω (pot) değerleri ile kurunuz. 2) V CQ gerilimi 7 V oluncaya dek potansiyometreyi ayarlayınız ve potansiyometrenin bu andaki değerini ölçerek, kaydediniz. 3) Kollektör ve beyzden geçen akımları ölçüp Tablo 1 e kaydediniz. (Kollektör direnci üzerindeki gerilim ölçülerek de akımı hesaplanabilir.) 4) Bir havya ile transistörü (havyayı transistöre değdirmeden) ısıtınız. İşlem basamağı 3 ü tekrarlayıp, değerleri Tablo 1 e kaydediniz. 5) Şekil 2 deki devreyi R C =470 Ω, R 1 =100 kω (pot) ve R E =380 Ω değerleri ile kurunuz. 6) İşlem basamağı 2,3,4 ü tekrarlayınız. 7) Şekil 3 teki devreyi R C =470 Ω, R E =380 Ω,R 1 =100 kω (pot) ve R 2 =10 kω değerleri ile kurunuz. 8) İşlem basamağı 2,3,4 ü tekrarlayınız. Sayfa 33

35 Oda Sıcaklığı Isıttıktan Sonra Hesaplanan Oda Sıcaklığı Isıttıktan Sonra Hesaplanan Oda Sıcaklığı Isıttıktan Sonra Hesaplanan Şekil 1 Şekil 2 Şekil 3 Ölçülen Ölçülen Ölçülen V CQ V BE I BQ I CQ R 1 Tablo 1 Deney Sonuç Soruları S.1. Her bir devre için V BE = 0.6 V ve β = 150 kabul ederek, R 1 i teorik olarak hesaplayınız ve ölçtüğünüz değerlerle karşılaştırınız. S.2. V BE, β ve I CQ daki değişimlerden yola çıkarak en kararlı devre hangisidir? Belirtiniz. S.3. Şekil 3 te sıcaklık değişimine karşı kararlılık nasıl sağlanmıştır? Açıklayınız. Sayfa 34

36 DENEY #6 İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİLER Deneyin Amacı : Eviren işlemsel kuvvetlendirici devresini öğrenmek Evirmeyen işlemsel kuvvetlendirici devresini öğrenmek İşlemsel kuvvetlendiricinin gerilim takipçisi olarak kullanışını öğrenmek. İşlemsel kuvvetlendiricinin toplayıcı olarak kullanışını öğrenmek. Kullanılan Alet ve Malzemeler: 1) 741 Opamp 2) DC Güç Kaynağı 3) Avometre 4) Çeşitli Değerlerde Dirençler ve bağlantı kabloları 5) Osiloskop 6) Sinyal Jeneratörü Deneyle İlgili Teorik Bilgiler: İşlemsel kuvvetlendiriciler, en fazla kullanılan lineer entegre devreleridir. İşlemsel kuvvetlendiricilerin uygulama alanları basit gerilim kuvvetlendiricilerden karmaşık devrelere kadar uzanmaktadır. İşlemsel kuvvetlendiriciler, eviren ve evirmeyen kuvvetlendiriciler olmak üzere iki durumda kullanılırlar. Eviren bir kuvvetlendiricide gerilim kazancı, aşağıdaki formülle hesaplanır. Evirmeyen bir kuvvetlendiricide gerilim kazancı, aşağıdaki formülle hesaplanır. Gerilim takipçisi kuvvetlendiricide gerilim kazancı yoktur. Giriş ve çıkış gerilimleri eşittir. Gerilim takipçisi kuvvetlendiricide gerilim kazancı, aşağıdaki formülle hesaplanır. İşlemsel kuvvetlendirici gerilim toplayıcı olarak kullanıldığında çıkış gerilimi ifadesi aşağıdaki gibidir. Sayfa 35

37 Ön Hazırlık Soruları : S.1. Eviren bir kuvvetlendiricide gerilim kazancı nasıl ifade edilir. S.2. Evirmeyen bir kuvvetlendiricide gerilim kazancı nasıl ifade edilir. S.3. Gerilim toplayıcı devresinin çıkış gerilim denklemini yazınız? S.4. Eviren kuvvetlendirici, evirmeyen kuvvetlendirici, gerilim takipçisi ve gerilim toplayıcı devrelerini çiziniz. Deneyin Yapılışı : 1) İşlemsel kuvvetlendiricinin eviren kuvvetlendirici olarak kullanılışını görmek için, aşağıdaki devreyi kurunuz. Diyagramdaki entegre devrenin üzerinde yer alan rakamlar, entegrenin ayak numaralarına aittir. 2) Osiloskop kullanarak, V S giriş ve V o çıkış gerilimlerini aynı anda gözlemleyiniz. İşaret üretecinin çıkışını 100 mv ve 1 khz e ayarlayınız. Tablo 1 deki bütün R f değerleri için çıkış gerilimini ölçüp kaydediniz. Ayrıca giriş ile çıkış arasındaki faz farkına dikkat ediniz. 3) İşlemsel kuvvetlendiricinin evirmeyen kuvvetlendirici olarak kullanılışını görmek için, aşağıdaki devreyi kurunuz. Sayfa 36

38 4) Osiloskop kullanarak, V S giriş ve V o çıkış gerilimlerini aynı anda gözlemleyiniz. İşaret üretecinin çıkışını 100 mv ve 1 khz e ayarlayınız. Tablo 2 deki bütün R f değerleri için çıkış gerilimini ölçüp kaydediniz. Ayrıca giriş ile çıkış arasındaki faz farkına dikkat ediniz. 5) İşlemsel kuvvetlendiricinin gerilim takipçisi olarak kullanılışını görmek için, aşağıdaki devreyi kurunuz. 6) V S = 5 V ve 1 khz lik sinüs dalga giriş işaretine karşılık, çıkıştaki gerilimi ölçünüz. V S giriş ve V o çıkış gerilimlerini arasındaki faz farkına dikkat ediniz. 7) İşlemsel kuvvetlendiricinin gerilim toplayıcı olarak kullanılışını görmek için, aşağıdaki devreyi kurunuz. 100 mv ~ ~ ~ mv mv + 1 kω 1 kω 1 kω +15 V + - R F -15 V V 0 8) Osiloskop kullanarak, V S giriş ve V o çıkış gerilimlerini aynı anda gözlemleyiniz. Tablo 3 deki bütün R f değerleri için çıkış gerilimini ölçüp kaydediniz. Deney Sonuç Soruları S.1. Tablo 1 deki tüm R F değerleri için gerilim kazancını deneyde ölçülen çıkış gerilimini kullanarak ve formülü ile bulunuz. Bulduğunuz bu değerle formülünden çıkan sonuçları karşılaştırınız. Teori ile deney sonuçları birbirini destekliyor mu? Bu işlemi tüm R F değerleri için yapınız. Sayfa 37

39 S.2. Tablo 2 deki tüm R F değerleri için gerilim kazancını deneyde ölçülen çıkış gerilimini kullanarak ve formülü ile bulunuz. Bulduğunuz bu değerle formülünden çıkan sonuçları karşılaştırınız. Teori ile deney sonuçları birbirini destekliyor mu? Bu işlemi tüm R F değerleri için yapınız. S.3. Tablo 3 deki tüm R F değerleri için V o gerilimini formülü ile hesaplayınız. Bulduğunuz değerleri ölçülen değerlerinizle karşılaştırınız. Teori ile deney sonuçları birbirini destekliyor mu? 470 Ω 1 kω 2.2 kω 4.7 kω 10 kω 100 kω Tablo Ω 1 kω 2.2 kω 4.7 kω 10 kω 100 kω Tablo 2 1 kω 2 kω Tablo 3 Sayfa 38