0
MERSİN ÜNİVERSİTESİ MERSİN MESLEK YÜKSEKOKULU TEKNİK PROGRAMLAR BÖLÜMÜ ELEKTRONİK HABERLEŞME PROGRAMI ÖRGÜN VE İKİNCİ ÖĞRETİM FİBEROPTİK HABERLEŞMESİ DERSİ IV.YARIYIL DERS PLANI YARIYIL DERS DERS ADI TEORİ PRATİK KREDİ KODU IV HAB244 Fiberoptik Haberleşmesi 2 1 3 Hafta Teorik Konular Pratik Konular 1 Fiberoptik haberleşme sisteminin temel elemanları ve ışık kanunları Snell Kanunu ile ilgili örnekler 2 Fiberoptik Kablo içerisinde ışığın yayılması ve F/O kablonun çalışması F/O Kablonun incelenmesi 3 Fiberoptik Kabloyu oluşturan 3 katmanın (Nüvecore,Clad-yelek,Jacket-kaplama) incelenmesi Kabul açısı ve nümerik açıklık hesapları,step indisli ve derece indisli kabloların çalışması 4 Fiberoptik Kablo da zayıflama ve dispersiyon (yayılma ) etkileri db ve zayıflama hesapları 5 Optik Göndericiler (Led ve Lazer diyot,infrared led Led ve foto-dedektör özellikleri) 6 Optik alıcılar (Foto-diyot, foto-transistör, akım/voltaj dönüştürücü ve karşılaştırıcı işlemsel yükselteçler) uygulamaları Foto-diyot uygulamalarında devre şeması takibi 7 Fiber bağlantıları ve veri aktarımı Fiber-optik deney setinin çalıştırılması 8 VİZE HAFTASI VİZE HAFTASI 9 Fiberoptik Kablo sistemleri ve telemetre uygulaması Devre şema takibi ve elemanların görevleri 10 Fiberoptik sistemlerde arızacılık ve TDR -OTDR cihazlarının çalışması Eleman ve ölçü aleti kataloglarının incelenmesi 11 Fiberoptik sistem için optik güç bütçe gereksinimleri Güç bütçesi hesapları 12 Opto-coupler devreler Protoboard da Optocoupler uygulamaları 13 Uygulama veya Proje-Ödev Sınavı Uygulama sınavı 14 Uygulama veya Proje-Ödev Sınavı Uygulama sınavı 1
MERSİN ÜNİVERSİTESİ MERSİN MESLEK YÜKSEKOKULU... 1 Ders notu ile ilgili eklemeler ayrıca yayınlanacaktır.... 3 BÖLÜM 1... Hata! Yer işareti tanımlanmamış. FİBEROPTİK GİRİŞ KONULARI... 4 1 Temel Kavramlar... 4 1.1 Işık Dalgası... 4 1.2 Işık Dalga Sistemleri (Fiber optik) Teknolojisi... 4 1.3 Optik Spektrumda fiberoptik haberleşmesinin yeri... 4 1.4 Işığın dalga boyu... 5 1.5 Işık kanunları... 6 1.5.1 Yansıma kanunu... 6 1.5.2 Kırılma kanunu... 7 1.5.3 Kritik açı... 8 1.5.4 Tam yansıma... 8 1.5.5 F/O Kabloda ışığın yayılması... 9 2 Fiberoptik kablo... 10 2.1 Fiberoptik kablonun yapısı... 10 2.1.1 Core (Nüve)... 10 2.1.2 Clad (Yelek)... 10 2.2 Fiberoptik Kablonun Geleneksel (Bakır) Kablolara Olan Üstünlükleri... 12 2.3 Fiberoptik Kablonun Kullanılma Alanları... 14 2.4 Fiberoptik Kabloda Dispersiyon... 14 2.5 Kabul konisi ve nümerik açıklık... 15 2.6 Fiberoptik Kabloların Sınıflandırılması... 17 2.6.1 İndise Göre F/O Kablo Çeşitleri... 17 2.6.2 Işık Moduna Göre F/O Kablo... 18 2
Ders notu ile ilgili eklemeler ayrıca yayınlanacaktır. 3
BÖLÜM 1 FİBEROPTİK GİRİŞ KONULARI 1 TEMEL KAVRAMLAR 1.1 Işık Dalgası Işık dalgası çok yüksek frekanslı bir elektromagnetik sinyaldir. 1.2 Işık Dalga Sistemleri (Fiber optik) Teknolojisi Işık dalga sistemlerinde ışık frekansındaki elektromagnetik dalgalar fiberoptik kablo içerisinden bilgi taşırlar. 1.3 Optik Spektrumda fiberoptik haberleşmesinin yeri Optik spektrumda F/O haberleşme aralığı {1,6 µm-0.6µm} dalga boyları arasındadır En fazla kullanılan F/O dalga boyu 1,3 µm dir. Görünür ışık dalga boyu aralığı {700 nanometre 400 nanometre} dalga boyları arasındadır. Frekans ve dalga boyu grupları: Üslü İfade Frekans Kısaltma Üslü İfade Dalga boyu Kısaltma 10 0 Hertz Hz 10 0 Metre m 10 3 KiloHertz KHz 10-3 Milimetre mm 10 6 MegaHertz MHz 10-6 Mikrometre µm 10 9 GigaHertz GHz 10-9 Nanometre nm 10 12 TeraHertz THz 10-10 Angstrom A 0 10 15 PetaHertz PHz 10-12 Pikometre pm 10 18 ExaHertz EHz F/O Hab. Aralığı 1000 µm 1,6 µm 1 µm 0,68 µm 0,43 µm 0,1 µm Dalga boyu Infrared λ =1,3 µm Görünür ışık bölgesi 300 GHz 300 THz 3 PHz Kırmızı ışık Mor ışık Frekans Optik spektrumda fiberoptik haberleşmesinin yeri 4
1.4 ışığın dalga boyu Bir hertzlik işaretin aldığı yola dalga boyu denir. Birimi metredir.işık renklerine ait frekans değerleri λ dalga boyu formülünde yerine konarak o renge ait dalga boyu bulunur. λ = ışıkhızı = frekans c f λ = 8 c 300000000 m/ sn 3*10 m/ sn = = [m] f Hertz Hertz 300 λ = [ m] f ( MegaHertz ) 30 λ = [ cm] f ( GigaHertz) 300 λ = [ µ m] f ( TeraHertz) ÖRNEK: f = 1*10 14 Hz ise λ =? λ = c f 8 3*10 m/ sn = 14 =3*10-6 m = 3µm 10 Hertz ÖRNEK: Mor ışığın dalga boyu f = 7,5*10 14 Hz ise, mor ışığın dalga boyunu hesaplayınız λ = c f 3 = = 0,4µ m 7,5 0,4µm=400 nm=400*10-9 m=4000*10-10 m=4000 A 0 =4000 Angstrom 5
ÖRNEK: f = 300*10 12 Hz =300 THz ise λ =? f = 300*10 12 Hz=3*10 14 Hz λ = c f 8 3*10 m/ sn = 14 =1*10-6 m = 1 µm 3*10 Hertz 2.yol 300 λ = [ µ m] f ( TeraHertz) λ = 300 = 1 µm 300 1.5 IŞIK KANUNLARI 1.5.1 Yansıma kanunu Yansıtıcı parlak bir yüzeyde ışığın gelme açısı, yansıma açısına eşittir. θ1 θ 2 gelme açisi= yansima açisi θ = 1 θ 2 6
1.5.2 Kırılma kanunu Işık çok yoğun (kırılma indisi daha büyük olan) bir ortamdan az yoğun (kırılma indisi daha küçük olan) bir ortama geçerken, normal çizgisi denilen düzleme dik çizgiden uzaklaşarak yoluna devam eder. Ortamın kırılma indisi (n) ışığın ortamdaki hızı ile ters orantılıdır. n= n = Işığın havadaki hızı Işığın maddedeki hızı C C hava madde Snell Kanunu n 1 *Sinθ 1 =n 2 *Sinθ 2 n 1 = n 2 Sinθ Sinθ 2 1 n 2 küçülürse θ 2 açısının büyümesi gerekir n 1 büyürse θ 1 açısının küçülmesi gerekir Normal çizgisi n 2 =1,3 θ 2 n 1 =1,5 θ 1 Snell Kanunu n 1 *Sinθ 1 =n 2 *Sinθ 2 Işık farklı indisli ortamlarda kırılmaya uğrar. 7
1.5.3 Kritik açı Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama giden ışığın kırıldıktan sonraki yansıma açısının 90 derece olduğu gelme açısına kritik açı denir Normal çizgisi n 2 =1,3 θ 2 = 90derece n 1 =1,5 θc Kritik açı Snell Kanunu n 1 *Sinθc=n 2 *Sin90 Kritik açı için Snell Kanunu n 1 *Sinθc=n 2 Kritik Açı 1.5.4 Tam yansıma Kritik açıdan daha büyük bir gelme açısı ile çok yoğun ortamdan az yoğun ortama giden ışık ikinci ortama geçemez.bu durumda gelme açısı yansıma açısına eşit olur ve tam yansıma gerçekleşir. Normal çizgisi n 2 =1,4 n 1 =1,5 θ > θc θ Tam yansıma 8
1.5.5 F/O Kabloda ışığın yayılması F/O Kabloda ışık nüve-clad arasında tam yansıma ile yayılır. Nüve içine kritik açıdan küçük açı ile giren ışık ışınları jacket (ceket) tarafından absorbe edilirek emilirler. Absorbe edilen ışınlar nüve içinde ilerleyemezler n 2 =1,48 Clad n 1 =1,5 θ θ Core (nüve) θ θ n 2 =1,48 Clad F/O Kabloda ışık tam yansıma kanununa göre yol alır 9
2 FİBEROPTİK KABLO Optik sistemde ( 10 14 Hz ile 10 15 Hz arasında) ışığın iletilmesini sağlayan dalga kılavuzuna fiber optik kablo denir. Fiber optik kablolar yaklaşık 100 mikro metre çapında, nüve (core ) ve kaplaması (clad) camdan yapılmış ışık borusudur. Kaplamanın ( Clad) kırılma indisi nüvenin kırılma indisinden daha düşüktür. Fiber optik nüve ve kaplaması plastikten de yapılabilir ancak bu durumda ışık zayıflaması çok daha yüksek olur 2.1 Fiberoptik kablonun yapısı Fiberoptik kablo nüve ve cladden oluşur 2.1.1 Core (Nüve) Fiber içinde en içte yer alan ve saf camdan yapılmış olan, ışığı taşıyan kısım 2.1.2 Clad (Yelek) Nüvenin etrafını saran cam malzemedir.işığın tam yansıma ile yansıyarak fiber içinde yol almasını sağlar Plastik kaplama Jacket (Kaplama) Clad (yelek) Core (nüve) Fiberoptik Kablo içinde bulunan katmanlar 10
Fiberoptik Kablo içinde bulunan katmanlar Jacket (Ceket) Koruyucu Kaplama Clad (Yelek) n=1,47 (Cam) Core (Nüve) n=1,5 (Cam) Clad (Yelek) n=1,47 (Cam) Jacket (Ceket) Koruyucu Kaplama Fiberoptik kablonun temel yapısı 11
2.2 Fiberoptik Kablonun Geleneksel (Bakır) Kablolara Olan Üstünlükleri Yüksek bant genişliği kapasitesine sahiptirler F/O kablolarda sinyal zayıflaması daha azdır. F/O kablolar hafif ağırlığa sahiptir. F/O kablonun malzemesi cam ve plastiktir. Dolayısıyla bakır kablolardan çok daha hafiftir. F/O kablo boyutu küçüktür. F/O kablonun çapı elektrik kablosundan kat kat küçüktür. F/O kablo çapı yaklasık 100 mikro metredir. F/O kablo çapı, insan saç telinin çapından yaklaşık 2 kat büyüktür. F/O kablo bilgi iletiminde daha güvenlidir. F/O kabloda bilgi kolayca yakalanamaz, F/O kablo gürültüden ve elektromagnetik dalgalardan etkilenmez. Elektrik akımı taşımadığı için çarpılma tehlikesi yoktur. Fiber optik uygulamalarda frekans kullanımı Dalga boyu (nm) Frekans aralığı (THz) Band Etiketi Fiber type Uygulama 820 to 900 366 to 333 Multimode LAN 1280 to 1350 234 to 222 S Single mode Various 1528 to 1561 196 to 192 C Single mode WDM 1561 to 1620 185 to 192 L Single mode WDM Kablo tipi Twisted pair (with loading) Twisted pairs (multipair cables) Frekans aralığı Tipik Tipik gecikme Tekrarlama Zayıflatma aralığı 0 to 3.5 khz 0.2 db/km @ 1 khz 50 µs/km 2 km 0 to 1 MHz 0.7 db/km @ 1 khz 5 µs/km 2 km Coaxial cable 0 to 500 MHz 7 db/km @ 10 MHz 4 µs/km 1 to 9 km Optical fiber 186 to 370 THz 0.2 to 0.5 db/km 5 µs/km 40 km 12
Zayıflatmaların Grafiksel Karşılaştırılması 13
2.3 Fiberoptik Kablonun Kullanılma Alanları Telefon Haberleşmesinde LAN,MAN, WAN Network ağlarında Kablolu TV de Uçak ve füzelerde Gizli Haberleşmede 2.4 Fiberoptik Kabloda Dispersiyon Dispersiyon:Fiberoptik kablo içinde ilerleyen ışık ışınları farklı yollar alarak çıkışa ulaşırlar. Işık ışınlarının çıkışa farklı zamanlarda varması sebebiyle giriş sinyali genişleyerek bozulur. Bu bozulmaya dispersiyon denir. Fiberoptik Kabloda dispersion etkisi 14
2.5 Kabul konisi ve nümerik açıklık Nümerik açıklık: Fiberoptik kablo içine giren farklı açılardaki ışık ışınlarını yakalama özelliğine nümerik açıklık denir nümerik açı büyüdükçe daha fazla ışık ışını fiber içinde yol alır.fiber optik kablo kabul konisi açısıyla gelen ışık ışınlarını iletebilir.kabul konisi açısı, nümerik açıklık açısının iki katıdır. Nüve ve clad indisleri arasındaki fark büyüdükçe nümerik açıklık büyür. Kabul konisi Nümerik açiklik 1 2 3 θ in max =Nümerik açıklık Nümerik Açıklık NA = n 2 2 1 n2 = Sinθ in max Burda; n 1 =core (nüve indisi) n 2 =clad indisi ÖRNEK: n 1 = 1,45, n 2 =1,43 ise nümerik açıklığı bulunuz. NA = NA = n 2 2 1 n2 = Sinθ in max 2 1,44 1,43 2 NA=0,24 θ i in 0 max = arcsin( 0,24) = 13, 88 15
ÖRNEK: n 1 = 1,45, n 2 =1,3 ise nümerik açıklığı bulunuz ve sonucu bir önceki örnek ile karşılaştırınız NA = n 2 2 1 n2 = Sinθ in max NA = 2 1,44 1,3 2 NA=0,619 θ i in 0 max = arcsin( 0,619) = 38, 26 Sonuç: İndis farkı büyüdüğü için nümerik açıklık büyümüştür. 16
2.6 Fiberoptik Kabloların Sınıflandırılması Fiber optik kablolar indis yapısına ve ışık moduna göre gruplandırılırlar 2.6.1 İndise Göre F/O Kablo Çeşitleri 1. Basamak İndisli Kablo (Step-İndex Kablo) Clad Core Kirilma indisi 1,5 1,47 Step indisli kabloda indis geçişleri 2. Dereceli İndisli Kablo (Graded- İndex Kablo) Clad Core Kirilma indisi 1,5 1,47 Graded (Dereceli) indisli kabloda indis geçişleri Nüve farklı kırılma indis yoğunluğuna sahiptir. 17
2.6.2 Işık Moduna Göre F/O Kablo 1. Single mod (Tekli mod): Single modda tek bir ışık ışını ile bilgi gönderilir. 2. Multi Mod (Çoklu Mod): Multi modda birden fazla ışık bilgi gönderilir. SINGLE MODE STEP İNDİSLİ KABLO 10µm nüve çapına ve 125µm yelek çapına sahiptir.bu tip kabloyu kullanan haberleşme sistemlerinin çoğunda tekrarlama ihtiyacı duyulmadan 500 km'ye kadar 1Gbit/sn hızla bilgiler iletilebilir. SM Fiberler için ortalama zayıflatma 0,25 db/km dir. Özelliği: Kablonun nüve çapı küçüktür. DERECELİ İNDİSLI ÇOK MODLU KABLOLAR 50µm nüve çapına ve 125µm yelek çapına sahiptir.bu tip kabloyu kullanan haberleşme sistemlerinin çoğunda tekrarlama ihtiyacı duyulmadan 50 km'ye kadar 300 Mbit/sn hızla bilgiler iletilebilir. MM Fiberler için ortalama zayıflatma 2,5 db/km dir. Özelliği: Kablo çapı büyüktür, Dispersiyon azaltılır ve yok edilir. Gelen ışıklar ışık yolunda birleşir. Multimode graded (Çok modlu dereceli ) kabloda ışık yayılma modu 18
SİNGLE MOD-MULTİ MOD KARŞILAŞTIRMASI V = NA* π * d λ Burda; V= mod sayısı NA:Nümerik açıklık d=nüve çapı (metre) λ=dalga uzunluğu (metre) Eğer V =2,4 Tekli Mod Eğer V>2,4 Çoklu Mod ÖRNEK: Örnek: n 1 = 1,45, n2=1,43 d=3µm λ=1µm verildiğine göre V=mod sayısını belirleyiniz NA=0,24 V = NA* π * d λ 0,24*3,14*3 = = 2,26 1 V 2,4 den küçük çıktığı için tekli moddur ÖRNEK: n 1 = 1,45, n2=1,43 d=5µm λ=1µm verildiğine göre V=mod sayısını belirleyiniz V = NA* π * d λ 0,24*3,14*5 = = 3,768 1 V 2,4 den büyük çıktığı için çoklu moddur 19
Ek 3.1FİBEROPTİK KABLODA ZAYIFLATMA VE DİSPERSİON Bir fiberoptik kablo boyunca yayılan ışık darbesi exponansiyel (üstel) olarak zayıflatılır. A * L (db olarak Toplam zayiflama) = 10 * log P P t P = P t *10 A* L /10 Burda ; A; db/km olarak fiberoptik kablonun zayıflatmasıdır. L:Km olarak kablo uzunluğudur. P T : Fiberoptik kabloya uygulanan ışık darbesinin gücü P :L km sonra ışık darbesinin gücü ÖRNEK: Bir test cihazı ile 10 km uzunluğunda 2dB/km zayıflatmaya sahip bir f/o kabloya 1mW lık ışık darbesi uygulanırsa 5. kmde ışık darbesinin gücü ne olur? 10dB = 10 * log 1 = log 10 1 = P P t P P t P P t P = P t *10 1
P = P t *10 A* L /10 = 1*10 3 *10 2*5 /10 P = 10 4 W = 0,1mW 3.2TELLİ KABLODA KOPUKLUK ÖLÇÜLMESİ Telli kablolarda (telefon, cat5- koax vb. ) kopukluk ölçülmesi TDR (Time Domain Reflectometer-Zaman Boyutlu Yansıma metre) cihazı ile yapılır. TDR cihazı ile iletim hattına dar pulse darbesi verilir ve bu darbenin yansımasının olup olmadığına bakılır. Eğer hat üzerinde kopukluk ya da başka bir arıza varsa gönderilen darbenin yansıması cihaz üzerinde görüntülenir.tdr cihazı ; gönderilen darbe ile darbenin yansıması arasında geçen süreyi zaman olarak ölçer ve bu zaman farkını mesafeye dönüştürür.. GIDEN DARBE YANSIYAN DARBE TDR ekrani TDR Cihaz Ekranı
Problemli geçis ya da kopma noktasi x Kablo mesafesi x x Yansiyan darbe x x Telli kabloda problem olması durumunda yansıma gerçekleşir. x mesafe = 2 t * kablo içindeki hız 8 k * 3*10 m / sn * t l = 2 Burda : l:hatanın olduğu mesafe (metre) t :Sinyalin gidiş dönüş süresi (saniye) (TDR ekranında başlangıç darbesi ile yansıma darbesi arasında geçen süre k:hız sabiti
ÖRNEK: Hız sabiti k= 0,8 olan bir koax kabloda gönderilen darbenin yansıması 10 mikro saniye sonra TDR cihazında görüntülenirse kablo hatası kaçıncı metrededir.? Çözüm 1.yol : 8 8 6 k * 3*10 m / sn * t 0,8 * 3*10 *10 *10 l = = = 1200m 2 l 2.yol Elektromagnetik dalga ; 1 mikrosaniyede k*300 metre yol alırsa 5 mikrosaniyede 0,8*300*5 metre yol alır Hata 1200. üncü metrededir.
3.3FİBER OPTİK KABLODA KOPUKLUK ÖLÇÜLMESİ Fiberoptik kablolarda kopukluk ölçülmesi OTDR (Optical Time Domain Reflectometer- Optik Zaman Boyutlu Yansıma metre) cihazı ile yapılır. OTDR cihazı ile fiberoptik kabloya ışık darbesi verilir ve bu darbenin kablo parametrelerine bağlı olarak db/km zayıflatma eğrisi OTDR ekranında görüntülenir. Eğer fiberoptik hat üzerinde ek yada kopukluk varsa gönderilen darbenin yansıması cihaz üzerinde normal kablo zayıflatma eğrisini bozar, düşme veya sıçrama şeklinde arıza görülür. OTDR cihazı ; gönderilen darbe ile darbenin yansıması arasında geçen süreyi zaman olarak ölçer ve bu zaman farkını mesafeye dönüştürür. DARBE ÜRETECI VERICI LED CAM AYIRICI Fiber kablo Otdr ekrani Logaritmik yükselteç ALICI FOTODIYOT EK NOKTASI KOPUK NOKTASI OTDR BLOK ŞEMASI
3.4 FİBEROPTİK SİSTEMLERDE GÜÇ BÜTÇESİ HESAPLARI Fiberoptik sistemlerde; 1)Fotodiyota yeterli ışık gelip gelmediği 2)Maksimum kablo uzunluğuna göre dispersion etkisinin sinyali bozup bozmadığı hesaplanır. Hesaplara ayrıca güvenlik faktörü eklenir. Yapılan bu işleme güç bütçesi hesabı denir. Belirtilen dispersion parametresine göre kullanılabilecek maksimum kablo uzunluğu Z aşağıdaki formül ile hesaplanır. Burda; z = 1 5 B t B:Maksimum bit hızı (Gb/s) t= dispersion (ns/km) Z=maksimum fiber uzunluğu (km) Güç bütçesi analizinde verilen kablo uzunluğunun z ile hesaplanan kablo uzunluğundan küçük olması gerekir. Not: B:Mb/s alınırsa, t= dispersion (µs/km) olarak alınmalıdır. ÖRNEK: Aşağıda verilen parametrelere göre fiberoptik sistem için güç bütçesi analizi yaparak sistemin çalışıp çalışmayacağına karar veriniz. LED çıkış gücü:1mw Fotodiyot duyarlılığı :1µW Maksimum bit hızı: 10 Mb/s Kablo uzunluğu :5 km Kablo zayıflatması :1dB/km Konnektör ve ek kayıp toplamı 10 db Güvenlik faktörü:5db Fiber dispersion: 1 ns/km
ÇÖZÜM: Toplam zayıflatma=toplam kablo zayıflatması+konnektör kayıpları+ ek kayıpları+güvenlik faktörü Toplam zayıflatma= 5dB+10 db+5db=20 db 20 db zayıflatma giriş darbesinin 100 defa zayıflamasına karşılık gelir.bu nedenle foto diyota ulaşan ışık gücü 10 mikrowattır. Foto diyot duyarlılığı 1 mikrowatt verildiği için gelen ışık miktarı foto diyotun çalışması için yeterlidir. Buda güç bütçesi hesabındaki 1.şartın sağlandığını gösterir. z 1 1 = = = km 5B t 5 * 0,01Gb / s *1ns 20 Kablo uzunluğu 20 km den küçük olduğu için 2. şartında sağlandığı görülür. SONUÇ :Verilen parametrelerde sistem çalışır.
BÖLÜM 4 FİBEROPTİK DENEYLERİ Fiberoptik devreleri ; optik verici ve alıcı devreleri içerirler. Verici devrede infrared LED modüle edilir.modüle edilen ışık darbesi fiber optik hatta verilir. Alıcı devrede ise; ışık sinyali, genellikle foto diyot tarafından alınır. Foto diyot tarafından alınan ışık sinyali akıma dönüştürülür. Akımı voltaja dönüştüren op-amp ve karşılaştırıcı opamplar ve sinyal düzeltici kapılar kullanılarak sinyal orijinal hale getirilir. DENEY NO:1 Aşağıda verilen devreyi 2 ayrı proto-boarda Infrared Led ve fotodiyot karşılıklı gelecek şekilde kurunuz. Devrede çıkış voltajını osiloskopta inceleyerek giriş-çıkış dalga şekillerini alt alta çiziniz. Deney sırasında oda ışığını kapatınız.osiloskoptaki dalga şeklinin infrared led den gelen sinyal olduğuna emin olunuz. 10 Volt 10 Volt 1 kohm 1 kohm FOTODIYOT + 47 micro F 10 cm + 1 micro F Osiloskop 220 kohm Vout 1 khz 5Vp-p INFRARED LED Fotodiyot devresi
DENEY NO:2 Aşağıda verilen devreyi 2 ayrı proto-boarda Infrared Led ve fotodiyot karşılıklı gelecek şekilde kurunuz. Devrede ; Op-ampın TP1 giriş voltajını osiloskobun birinci kanalında, Op-ampın TP2 çıkış voltajını osiloskobun ikinci kanalında inceleyerek girişçıkış dalga şekillerini alt alta çiziniz. Deney sırasında oda ışığını kapatınız.osiloskoptaki dalga şeklinin infrared led den gelen sinyal olduğuna emin olunuz. ( Çıkış-giriş dalga şekilleri arasında 2: 1 oranını gözleyiniz.) 10 Volt 10 Volt R1 1K Ohm R2 1K Ohm 1 kohm + 47 micro F 1 kohm FOTODIYOT TP1 100kOhm + Osiloskop kanal1 - + +10V TL081 Osiloskop kanal 2 TP2 1 khz 5Vp-p INFRARED LED Vin -10V Vout Vout Vin = R2 R1 1 Fotodiyot ve evirmeyen yükselteç bağlantısı
DENEY NO:3 Aşağıda verilen devreyi 2 ayrı proto-boarda Infrared Led ve fotodiyot karşılıklı gelecek şekilde kurunuz. Op-ampın kazancı yüksek olduğu için alıcı devreyi, vericiden biraz daha uzağa yerleştirin Devrede ; Op-ampın TP1 giriş voltajını osiloskobun birinci kanalında, Op-ampın TP2 çıkış voltajını osiloskobun ikinci kanalında inceleyerek giriş-çıkış dalga şekillerini alt alta çiziniz. Deney sırasında oda ışığını kapatınız.osiloskoptaki dalga şeklinin infrared led den gelen sinyal olduğuna emin olunuz. (Çıkış-Giriş dalga şekilleri arasında 11: 1 oranını gözleyiniz.) 10 Volt 10 Volt R1 1K Ohm R2 10K Ohm 1 kohm + 47 micro F 1 kohm FOTODIYOT TP1 100kOhm + Osiloskop kanal1 - + +10V TL081 Osiloskop kanal 2 TP2 1 khz 5Vp-p INFRARED LED Vin -10V Vout Vout Vin = R2 R1 1 Evirmeyen yükselteç Fotodiyot ve evirmeyen yükselteç bağlantısı
DENEY NO:4 Akımı-voltaja dönüştüren op-amp R i in - + V out =R*i in z R Vout in =0 L z out =0 Akimi voltaja çeviren op-amp Akımı-voltaja dönüştüren op-amp da giriş-çıkış ilişkisi Aşağıda verilmiş olan Akımı voltaja dönüştüren op-amp devresini Work -Bench ya da Proteus programında çizerek potun farklı değerleri için simüle ediniz. (Ampermetredeki akımın çıkışta, voltaj olarak gözüktüğüne dikkat ediniz) Akımı -Voltaja dönüştüren op-amp (WORK-BENCH simülasyon)