T SAKARYA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ELEKTRİKELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELM21 ELEKTRONİKI DERSİ LABORATUAR FÖYÜ DENEYİ YAPTIRAN: DENEYİN ADI: DENEY NO: DENEYİ YAPANIN ADI ve SOYADI: SINIFI: OKUL NO: DENEY GRUP NO: DENEY TARİHİ RAPOR TESLİM TARİHİ KONTROL DEĞERLENDİRME Ön Çalışma (%2) Deney Sonuçları (%2) Sözlü (%2) Deney Performansı (%2) Deney Raporu (%2) TOPLAM
Elekronik Devreler Dersi Deney Föyleri Doc.Dr. Ali Fua Boz DENEY 3 : KENETLEYİİ DEVRELER AMAÇ: Diyo uygulama devrelerinden olan keneleyici devrelerinin incelenmesi ve çalışma prensibinin anlaşılması. TEORİ: Keneleyici devreler elekronike çok farklı amaçlarla kullanılan praik devrelerdir. Keneleyici devreleri kısaca; bir sinyale D ofse volajı ekleyen devreler demek yanlış olmayacakır. Temelde bu devreler elimizde bulunan A bir sinyali ya D bir sinyal üzerine bindirmeke(poziif keneleme), yada A sinyali D bir sinyalden çıkarmakadır(negaif keneleme). Bu devrelerin kullanıldığı yerlere örnek olarak ransisörlerin öngerilim devrelerini göserebiliriz. Bazı devrelerde ransisör eşik geriliminin ransisör girişinde hazır halde bulundurmak ve gelen en küçük A sinyalde ransisörü ileime geçirmek isendiği için, basi ve praik olarak giriş sinyalini ransisör eşik gerilimine sahip D bir kaynak üzerine bindirmek isenilen amaca hizme edecekir. Yukarıda da değinildiği gibi bu devreler emelde iki kısımda incelenebilirler. Bunlar poziif ve negaif kırpıcılardır. Poziif keneleyici devresinin en basi hali Şekil1 de görülmekedir. Diyo ve kondansaörün emel çalışma prensibinden yararlanarak devrenin çalışması çıkarılabilir. Buna göre giriş sinyalinin negaif alernansında diyo ileime geçer ve kondansaör V m gerilimine şarj olur(eğer diyo eşik gerilimi ihmal edilirse). Diğer arafan giriş sinyalinin poziif alernansında diyo yalıımda olacağından, yük uçları arasında V i sinyalinin epe değeri olan V m ve buna seri durumda şarj olan kondansaör üzerindeki V m değerlerinin oplamı görülür. Diyo ileimde iken idealde uçları arasında sıfır vol olacağından buna paralel olan yük uçlarında da sıfır vol görülür. Yani çıkış volajı 2Vm ile vol arasında değişmiş olur. Burada dikka edilecek en önemli husus, devrede bulunan kondansaörün deşarj süresinin çok uzun seçilmesi gereğidir. Aksi halde çıkış sinyali bozulacak buda amaca hizme emeyecekir. Bu süre için τ=r L zaman sabiinin, kondansaörün deşarj olacağı, giriş sinyalinin periyodunun yarısı değerinden en az beş kez büyük seçilmesi yeerli olacakır. Yani eğer T giriş sinyalinin T periyodu ise; 5τ = 5R L olmalıdır. 2 V m 2V m D R L V m Şekil1 Negaif keneleme devreside benzer şekilde dizayn edilebilir. Örnek devre Şekil2 de görülmekedir. V m D R L V m 2V m Şekil2 Bunun yanı sıra giriş sinyali belirli bir D volajın üzerine veya alına kenelenmek isenirse bu akdirde diyoa seri olarak D bir kaynak bağlanarak amaç gerçekleşirilebilir. 2
Elekronik Devreler Dersi Deney Föyleri Doc.Dr. Ali Fua Boz İŞLEM BASAMAKLARI Aşağıdaki deney basamaklarını laborauarda gerçekleşirmeden önce her basamaka elde emenizi isenen çıkış dalga şekillerini eorik bilgilerinizden yararlanarak çiziniz. Teorik olarak ele aldığınız devrelerde kullanılan diyoları silisyum ipinde kabul ediniz ve eşik gerilimini yaklaşık,7 larak kabul ediniz. Bu adımda elde eiğiniz dalga şekillerini aşağıdaki V O(Teorik), deney sonucu osilaskopa gördüğünüz dalga şekillerini ise V O(Praik) ile eikelenen düzlemlere ölçekli olarak çiziniz, ve genlik değerlerini grafik üzerinde beliriniz. Deneylerde giriş ve çıkış dalga şekilleri osilaskop yardımı ile incelenecekir. Deneye başlamadan önce osilaskop kalibrasyon ayarlarının doğru olduğundan emin olunuz. Ayrıca dalga şekillerini görmek için osilaskop kanal girişlerinde bulunan AGNDD seçici anaharının D konumda olduğundan emin olunuz. Girişler D konumda olduğuna göre ölçümlerde referans yani sıfır nokasının önemi bir ka daha armakadır, bu amaçla mulaka her ölçümden önce ekranda referans nokası olarak belirlediğiniz noka ile girişlerin sıfır olduğu(gnd konumu) durumdaki yaay çizginin çakışığından emin olunuz. Daha sonra ölçüm ve çizimlerinizi bu referans nokasına göre yapınız. Aksi akdirde ölçümlerde haalar oluşacakır. 1 Şekil1 deki devreyi R L =1K, D 1 = 1N41, =1 nf ve giriş sinyalini, sinyal jeneraöründen 1 KHz, 1 V pp sinüs alacak şekilde kurunuz. Osilaskobun 1. kanalını giriş sinyali uçlarına, 2. kanalını da çıkış volajı uçlarına bağlayınız. Her iki kanal ve sinyal jeneraörünün şase uçlarının devrenin şasesine doğru bağlandığından emin olunuz. Şimdi her iki kanalda gördüğünüz giriş ve çıkış volajlarını Tablo1 deki yerlerine ölçekli olarak ve değerleri ile birlike çiziniz. (Praik) Tablo1 2 Şimdi 1.basamaka kurduğunuz devrede bulunan R L direnç değerini önce 1 M, sonra 1 K, ve daha sonrada 1 Ω değerindeki direnç değerleri ile değişirerek, giriş ve çıkış dalga şekillerini sırası ile ölçekli olarak Tablo2, 3 ve 4 e kaydediniz. (Praik) Tablo2 (Praik) Tablo3 3
Elekronik Devreler Dersi Deney Föyleri Doc.Dr. Ali Fua Boz (Praik) Tablo4 3 Bu adımda Şekil2 de görülen negaif keneleme devresini 1. adımdaki değerler için kurunuz. Giriş ve çıkış dalga şekillerini Tablo5 e kaydediniz. (Praik) Tablo5 4 3. adımdaki devrede bulunan R L değerini 1 M, 1K ve 1 Ω değerlerindeki dirençlerle değişirerek, sonuçları sırası ile aşağıdaki ablolara kaydediniz. (Praik) Tablo6 (Praik) Tablo7 (Praik) Tablo8 4
Elekronik Devreler Dersi Deney Föyleri Doc.Dr. Ali Fua Boz 5 Şimdi 1. adımdaki devreyi Şekil3 e görülen 2 V değerindeki V D kaynağı ile birlike kurarak, giriş ve çıkış dalga şekillerini ölçekli olarak Tablo9 a kaydediniz. D R L V D Şekil3 (Praik) Tablo9 6 Şekil3 e görülen devrede bulunan D kaynağı ers çevirerek işlemleri ekrarlayınız. (Praik) Tablo1 7 Bu adımda, Şekil4 e görülen devreyi V D =2 V için kurarak, devre elamanları değerini 1. adımdaki değerler olarak seçiniz ve giriş çıkış dalga şekillerini Tablo11 e kaydediniz. D R L V D Şekil4 (Praik) Tablo11 5
Elekronik Devreler Dersi Deney Föyleri Doc.Dr. Ali Fua Boz 8 7. adımda kurduğunuz devredeki D kaynağı ers çevirerek işlemleri ekrarlayınız. (Praik) Tablo12 SORULAR 1 Teorik olarak hesapladığınız keneleme seviyeleri ile deney sonucu bulduğunuz değerler uyuşuyor mu? Uyuşmuyorsa(farklılık varsa) nedenleri neler olabilir. 2 Keneleyici devrelerin praik kullanım yerleri nerelerdir? Örnekler veriniz. 3 Keneleyici devre performansının yük direnci ile nasıl değişiğini açıklayınız. 4 Keneleyici devre performansının giriş frekans değeri ile nasıl değişiğini açıklayınız. 5 Keneleyicilerde kullanılan diyoun silisyum veya germanyumdan yapılmış olması fark eder mi? Ederse hangisi neden avanajlı olabilir? 6 Devredeki eleman değerlerinin devrenin çalışması üzerindeki ekisini beliriniz. 6