harran Ünİversİtesİ mÜhendİslİk fakÜltesİ elektrİk...

HARRAN ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ELEKTRONİK DEVRE VE TASARIM LABORATUVARI I

DENEY FÖYÜ

2018

ELEKTRONİK DEVRE VE TASARIM LABORATUVARI I

Öğretim Üyesi: Doç. Dr. Ali KIRÇAY

Laboratuvar Sorumluları: Arş. Gör. Fatma Zuhal ADALAR, Arş. Gör. Ünal YILMAZ

Deneyler: Toplam 10 deney yapılacaktır. (Deney 1-Deney 10)

Notların Belirlenmesi:

1. Devam Zorunluluğu: Her öğrenci en az 8 deneye katılmak zorundadır.

2. Deney Notu: Öğrencinin deneyden alacağı notu laboratuvar çalışması ve ders

esnasındaki performansı belirleyecektir. Öğrencinin katılmadığı deney notu sıfır ‘0’

olarak belirlenecektir.

3. Raporlar: Öğrenci her deney için Sonuç Raporu hazırlayacaktır. Birbirinin kopyası

olduğu belirlenen raporlar 0 puan ile cezalandırılacaktır.

4. Dönem Sınavları: Dönem içinde bir ara sınav (Teorik + Uygulama) ve bir final sınavı

(Teorik + Uygulama) yapılacaktır. Bir öğrencinin final sınavına girebilmesi için en az

8 deneye katılmış olması zorunludur. Öğrencinin ara sınav ve final sınavı notları

aşağıdaki ağırlıklara göre belirlenecektir:

Ara Sınav: 1. Deney Notu (Performans Notu) Ortalaması: %10 (Ara sınava kadar yapılan

deneylerin deney notlarının toplanıp yapılan deney sayısına bölünmesiyle elde edilecektir.)

2. Quiz Notu Ortalaması: %10 (Ara sınava kadar her deney öncesi yapılan quiz notlarının toplanıp yapılan quiz sayısına bölünmesiyle elde edilecektir.)

3. Sonuç Raporu Ortalaması: %15 (Ara sınava kadar yapılan deneylerin sonuç raporu notlarının toplanıp yapılan deney sayısına bölünmesiyle elde edilecektir.)

4. Teorik Sınav Notu: %25 5. Uygulama Sınav Notu: %40

Final Sınavı:

1. Deney Notu (Performans Notu) Ortalaması: %10 (Ara sınava kadar yapılan deneylerin deney notlarının toplanıp yapılan deney sayısına bölünmesiyle elde edilecektir.)

2. Quiz Notu Ortalaması: %10 (Ara sınava kadar her deney öncesi yapılan quiz notlarının toplanıp yapılan quiz sayısına bölünmesiyle elde edilecektir.)

3. Sonuç Raporu Ortalaması: %15 (Ara sınava kadar yapılan deneylerin sonuç raporu notlarının toplanıp yapılan deney sayısına bölünmesiyle elde edilecektir.)

4. Teorik Sınav Notu: %25 5. Uygulama Sınav Notu: %40

5. Başarı Notu: Öğrencinin dönem sonu başarı notu aşağıdaki ağırlıklara göre

hesaplanacaktır. Ara Sınav: %40 Final Sınavı: %60

LABORATUVARDA UYULMASI GEREKEN KURALLAR

Laboratuvar çalışmalarının verimli olabilmesi için deneylerin aşağıdaki kurallara uygun olarak yapılması gerekmektedir:

Öğrenciler, laboratuvar çalışmalarından bir yarar elde edebilmek için yapacakları deneye ilişkin kılavuzu önceden mutlaka okumalı ve her deneye hazırlıklı gelmelidir. Öğrenciler deneylerden önce quiz olacaklardır.

İlgili deneye ait malzemeleri bulundurmayan öğrenciler deneye alınmayacaklardır.

Laboratuvara yiyecek ve içecek getirilmeyecektir.

Deneye geç kalan öğrenciler deneye alınmayacaklardır. Deney süresince laboratuvardan çıkmak yasaktır. Deneylerini erken bitiren gruplar, deney

istasyonunu düzenleyip deney ölçüm sonuçlarını sorumlu öğretim elemanına imzalattıktan sonra laboratuvardan ayrılabilirler.

Her deneyin Sonuç Raporu ertesi haftaki laboratuvar saatinde mutlaka getirilecektir. İmzalı deney ölçüm sonuçları kağıdı Sonuç Raporu’ na eklenecektir. Raporu getirmeyenler o deneyden sıfır puan almış olurlar.

Yönetmelik gereğince öğrenci deneylere %80 oranında devam etmek mecburiyetindedir. Devam, her deneyde yoklama yapılarak tespit edilecektir.

Öğrencinin gelmediği deneyden alacağı not sıfırdır. Deneyde kullanılacak olan malzeme (elektronik elemanlar, el aletleri, kablolar) deneyi

yaptıracak olan öğretim elemanından sayılarak teslim alınacaktır. Deney sonunda aynı malzeme eksiksiz olarak geri verilecektir. Gruplar, kaybettikleri veya zarar verdikleri malzemenin yerine yenisini koymak zorundadır. Bu nedenle deney süresince başka grupların malzemelerini almayınız ve kendi malzemelerinizi başka gruplara vermeyiniz.

Diğer grupları rahatsız etmemek ve daha olumlu bir çalışma ortamı sağlamak için laboratuvarda mümkün olduğu kadar sessiz çalışınız.

DENEYLER YAPILIRKEN DİKKAT EDİLMESİ GEREKEN NOKTALAR

Devreleri kurarken gerilim kaynağı mutlaka kapalı olmalıdır. Devreye gerilim verilmeden önce yapılan bağlantıların doğruluğu kontrol edilmeli.

a. Devrelerin besleme ve toprak hatları doğru olarak bağlandı mı? b. Besleme gerilimi ve toprak hattı arasında kısa devre oluşabilir mi? c. Çıkış olan bir hatta yanlışlıkla giriş işareti uygulanmış olabilir mi? d. Çıkışlar yanlışlıkla kısa devre edilmiş olabilir mi? e. Bağlantılar, deneyde istenen işlemi gerçekleştirmek üzere doğru olarak yapıldı mı?

Tüm bağlantıların doğruluğundan emin olduktan sonra devreye besleme gerilimi verilmeli. Eğer devre beklendiği gibi çalışmıyorsa hemen besleme gerilimi kapatılarak devre kontrol edilmeli. Kontrol işleminde 2. maddede belirtilen noktalara dikkat edilmeli.

Doğru çalıştığından şüphe edilen elemanların devre ile bağlantıları kesilmeli ve bu elemanlar ayrı olarak test edilmelidir.

Devre üzerinde değişiklik yaparken (eleman ekleme/çıkarma, bağlantı değiştirme) gerilim kaynağı mutlaka kapalı olmalıdır.

Tüm uğraşılara rağmen hata bulunamıyorsa laboratuvarda görevli öğretim elemanından yardım istenmelidir.

RAPOR YAZIM KILAVUZU

Laboratuvar raporları, bilimsel bir çalışmada elde edilen sonuçları sunmak üzere aşağıdaki kurallara uygun olarak hazırlanacaktır.

Grup elemanları her deneyden sonra bireysel bir grup raporu hazırlayacaklardır. Raporlar beyaz A4 kâğıtlarının tek yüzüne, tükenmez veya dolma kalem kullanılarak okunaklı bir el yazısı ile yazılarak hazırlanacaktır. Çizimler bilgisayar ya da cetvel kullanarak bir mühendis özeniyle yapılacaktır.

Raporlar bilimsel ve teknik bir anlatım tarzı kullanılarak Türkçe olarak yazılacaktır. Raporlar, deneyi yapan tüm öğrencilerin isimlerinin ve numaralarının yer aldığı tek tip

kapak sayfası ile başlayacaktır. Raporlar bir sonraki deneyde mutlaka getirilmelidir. Teslim zamanından daha geç

getirilen raporlar kabul edilmeyecektir. Eğer teslim tarihi tatil gününe denk geliyorsa tatilden sonraki ilk iş günü rapor teslim edilecektir. Teslim edilmeyen raporların notu sıfır olarak belirlenecektir.

Raporlar aşağıdaki bölümlerden oluşacaktır: Sonuç Raporu:

Deney No ve Adı: İlgili deneyin adı ve deney numarası yazılacaktır. Amaç: Deneyde hangi konuların incelenmesi ve öğrenilmesi amaçlanmaktadır? Verilerin değerlendirilmesi: Bu bölümde deneyde kullanılan devre şemaları

çizilecek ve veriler tablolar halinde verilecektir. Grafikler çizilecek, hesaplamalar yapılacaktır. Daha sonra veriler deney kılavuzunda tarif edildiği gibi değerlendirilecektir.

Sonuçlar: Deneyin her bölümü için elde edilen sonuçlar (tablo, çizim, gözlem) düzgün ve okunaklı bir şekilde yazılacak ve yorumlanacaktır. Eğer deneyde istenmişse teorik olarak beklenen değerler ile deneyde elde edilen sonuçlar karşılaştırılacaktır. Tamamlayamadığınız bölümler için de beklenen sonuçları yazınız.

Sorular: Deney kılavuzunda sorulan sorularının cevapları rapora yazılacaktır. Yorum ve Görüşler: Öğrenciler deneyle ilgili yorum ve görüşlerini bu bölüme

yazacaklardır.

DENEY 1: DİYOT KARAKTERİSTİKLERİ

1.1. Deneyin Amacı

Temel yarı iletken elemanlardan, diyot ve zener diyotun tanımlanması, test edilmesi ve

bazı karakteristiklerinin incelenmesi.

1.2. Kullanılacak Aletler ve Malzemeler

1) 1N400X diyot

2) 1N4736 6.8V (1W) zener diyot

3) 100Ω, 1KΩ, 470KΩ dirençler ve bağlantı kabloları

4) DC güç kaynağı

5) Multimetre

1.3. Teorik Bilgiler

1.3.1. Diyot

Şekil 1.1. Diyotun yapısı ve sembolü

Diyot bir yönde akımı diğer yöne göre daha iyi ileten, yarı iletken 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 Silikon diyot için 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. Dolayısıyla

diyotun direnci değişmektedir. Aşağıdaki formül diyotun AC veya dinamik direncini

hesaplamak için kullanılır.

=∆

∆

Burada ∆ : Diyot üzerine düşen gerilimdeki değişim

∆ : Gerilim düşümündeki değişikliğe karşı oluşan diyot akımındaki

değişimdir.

Diyot eğrisi üzerinde herhangi bir noktadaki direnç, statik veya DC direnç olarak

adlandırılır ve ohm kanunu kullanılarak hesaplanır.

=

Burada : Diyot üzerine düşen gerilim

: Diyot üzerinden geçen akım

Diyot üzerinden akan akım ve diyot üzerine düşen gerilim arasındaki ilişki Şekil 1.2.’

de görülmektedir.

Şekil 1.2. Diyot karakteristiği

1.3.2. Zener Diyot

Eğer yarı iletken bir diyot üzerine uygulanan ters gerilim, diyot kırılma noktası adı verilen

değere ulaşırsa, 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 (Silisyum,

Germanyum) 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 özelliğinden dolayı zener

diyotlar, sabit gerilimin gerekli olduğu voltaj regülatörü uygulamalarında kullanılır. Şekil

1.3.’ te tipik bir I-V karakteristik eğrisi ve eğri üzerindeki VZ ile işaretlenmiş kırılma gerilimi

görülmektedir. Sıradan diyotlar ile zener diyotun ileri yönde kutuplanmış bölgelerinin farklı

olmadığına dikkat ediniz.

Şekil 1.3. Zener diyot karakteristiği

Şekil 1.3.’ teki 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 VZ kesinlikle sabit kalacaktır. Diğer bir deyişle ∆ ∆⁄ = 0 olacaktır. Kırılma

bölgesinde zener diyotun direnci aşağıdaki formül kullanılarak bulunabilir.

=∆

∆

1.4. Ön Hazırlık Soruları

1) Şekil 1.4.’ teki devrede E = 5 V ise ve diyot üzerindeki gerilim düşümü 0,7 V olduğu

varsayılırsa 1 kΩ direncinin üzerinden akan akımı bulunuz.

2) Şekil 1.4.’ teki devrede diyot nasıl gerilimlenmiştir? (Doğru, Ters)

3) Şekil 1.5.’ teki devrede E = 25 V ise ve diyot üzerindeki gerilim düşümü 0,7 V olduğu

varsayılırsa 470 kΩ direncinin üzerinden akan akımı bulunuz.

4) Şekil 1.5.’ teki devrede diyot nasıl gerilimlenmiştir? (Doğru, Ters)

5) Şekil 1.4.’ teki devreyi ORCAD-PSpice benzetim programında kurunuz. E gerilimini adım

adım yükselterek VD geriliminin değişimini gözlemleyin ve sonuçları yazınız.

6) Zener diyotun uygulanma alanları nelerdir?

7) Zener diyot ile diyot arasında ne gibi farklar vardır?

8) Şekil 1.7.’ deki devreyi ORCAD-PSpice benzetim programında kurunuz. E gerilimini

ayarlayarak VZ geriliminin değişimini gözlemleyin ve sonuçları yazınız.

9) Diyotların isimlendirilmeleri nasıl yapılır, araştırınız.

1.5. Deneyin Yapılışı

1.5.1. Diyot Karakteristiğinin Elde Edilmesi

1) Multimetre ile yandaki şekilde görüldüğü gibi diyotun

sağlamlığını ölçünüz. Eğer kullanacağınız diyotu şekildeki gibi

ölçtüğünüzde sağlam ise 0,3 – 0,7 V arası bir değer, bozuk ise bu

değerler haricinde bir değer göstermelidir.

2) Şekil 1.4.’ teki devreyi kurunuz, E gerilim kaynağını, diyot uçlarındaki VD’ nin Tablo 1.1.’

deki değerleri için ayarlayınız ve tabloda doldurmanız istenen değerleri ölçerek doldurunuz.

3) Şekil 1.5.’ teki devreyi kurunuz, E gerilim kaynağını, diyot uçlarındaki VD’ nin Tablo 1.2.’

deki değerleri için ayarlayınız ve tabloda doldurmanız istenen değerleri ölçerek doldurunuz.

VD (Volt) E (Volt) VR (Volt) =

0.0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

VD (Volt) E (Volt) VR (Volt) =

0

-5

-10

-15

-20

-25

Tablo 1.1

Tablo 1.2

VD

1 KΩ

+

-

anot

+

-

VR + -

E

+

-

katot

Şekil 1.4

470 KΩ

+

- anot

+

-

VR + -

E

+

-

katot

Şekil 1.5

VD

Şekil 1.6

1 KΩ

E

+

-

VR

Vz

Şekil 1.7

100 Ω

E

-

+

VR

Vz

A

1.5.2. Zener Diyot Karakteristiğinin Elde Edilmesi

1) Şekil 1.6.’ da verilen devreyi zener diyotun doğru kutuplanma karakteristiğini çıkarmak

için kurunuz.

2) Uygulanan E gerilimini, zener diyot üzerinde düşen gerilim değeri Vz’nin Tablo 1.3.’ teki

her bir değeri için ayarlayınız. Her bir Vz değeri için, direnç üzerine düşen gerilimi ölçünüz.

Direnç üzerine düşen gerilim akımı hesaplamada kullanılacaktır.

3) Şekil 1.7.’ de verilen devreyi zener diyotun ters kutuplanma karakteristiğini çıkarmak için

kurunuz.

4) Uygulanan E gerilimini, Tablo 1.4.’ te yer alan zener diyotun üzerinden geçen akım

değerlerini elde edecek şekilde ayarlayınız. Her bir IZ değeri için, zener diyot üzerinde düşen

gerilimi ölçünüz.

Vz (Volt) VR (Volt) =

0.1

0.3

0.5

0.6

Iz Vz (Volt)

50 µA

100 µA

1 mA

5 mA

10 mA

15 mA

20 mA

30 mA

Tablo 1.3

Tablo 1.4

1.6. Deney Sonuç Soruları

1) Tablo 1.1.’de elde edilen sonuçlarla diyotun ID-VD eğrisini çiziniz. Yatay eksene VD, dikey

eksene ise ID akımını yerleştirin.

2) Tablo 1.1.’de elde edilen sonuçlarla VD = 0.1V, VD = 0.2V ve VD = 0.6V değerleri için

diyotun statik direncini bulunuz.

3) Tablo 1.2.’de elde edilen sonuçlarla VD = -10 V değeri için diyotun statik direncini

bulunuz.

4) Deney sonuçlarını ve iki gerilimleme arasındaki farkları yorumlayınız.

5) Tablo 1.3. ve 1.4.’ teki ölçüm sonuçlarından faydalanarak zener diyotun doğru kutuplanma

karakteristiğini çiziniz.

6) IZ = 5 mA ve IZ = 30 mA arasındaki ters kırılma bölgesindeki ZZ zener diyotun

empedansını hesaplayınız.

DENEY 2: KIRPICI DEVRELER

2.1. Deneyin Amacı

Kırpıcı devrelerin çalışma prensiplerinin deney yoluyla incelenmesi.


1) 1N400X diyot

2) 1KΩ direnç ve bağlantı kabloları

3) Sinyal jeneratörü


5) Osiloskop


Girişine uygulanan sinyalin bir bölümünü kırpan devrelere kırpıcı devreler adı verilir.

En basit kırpıcı devre, Şekil 2.1.'de görülmektedir. Diyotun yönüne bağlı olarak giriş

sinyalinin pozitif veya negatif alternansı kırpılır. Seri ve paralel kırpıcı olmak üzere 2 tiptedir.

Seri kırpıcılarda diyot yüke seri, diğerinde ise paraleldir.

Şekil 2.1. Kırpıcı Devre

Şekil 2.2. Kırpıcı devre giriş ve çıkışları

Şekil 2.3.‘te görüldüğü gibi devreye V gibi DC bir kaynağın eklenmesi, kırpıcı

devrenin çıkışında belirgin bir etki meydana getirebilir. Bu devrelere polarmalı kırpıcı

devreler denir. Böyle devrelerde, diyotun iletime geçebilmesi için anodun katoda nazaran

daha pozitif olması gerekir. Yani giriş sinyali, V değerini aştığı anda diyot iletime geçer.

Şekil 2.3. Polarmalı kırpıcı devre

Şekil 2.4. Polarmalı kırpıcı devresi giriş ve çıkışı


1) Şekil 2.5. ve Şekil 2.6.’daki devreleri ORCAD-PSpice benzetim programında kurunuz. VS

ve VL çıkışlarını gözlemleyiniz.

2) Şekil 2.5.’teki kırpıcı devresinde giriş sinyalinin hangi alternansı kırpılır, nedenini

açıklayınız.

3) Şekil 2.6.’daki kırpıcı devresinde giriş sinyalinin hangi alternansı kırpılır, nedenini

açıklayınız.


1) Kırpıcı devreyi görmek amacıyla Şekil 2.5.’teki devreyi kurunuz.

Şekil 2.5.

2) DC konuma alınmış bir osiloskopla VS ve VL ‘yi gözlemleyip, çiziniz. Kırpılmanın

gerçekleştiği andaki dc seviyeyi kaydediniz.

3) Şekil 2.6.’daki devreyi kurunuz.

Şekil 2.6.

4) Şekil 2.6. için işlem basamağı 2’yi tekrarlayınız.


1) Kırpıcı devrelerin çalışma prensibi nedir?

2) Kırpıcı devrelerinin çıkış işareti ile giriş işaretlerini ortalama değer açısından karşılaştırın.

Karşılaştırmanıza bağlı olarak kırpıcı devrelerin kullanım amacı ne olabilir?

DENEY 3: DOĞRULTUCU DEVRELER

3.1. Deneyin Amacı

Yarım ve tam dalga doğrultucunun çalışma prensibinin öğrenilmesi ve doğrultucu

çıkışındaki dalgalanmayı azaltmak için kullanılan kondansatörün etkisinin incelenmesi.


1) 4 adet 1N4149 veya 1N4007 diyot

2) 1 µF, 100 µF kondansatörler

3) 1 KΩ, 100 KΩ dirençler ve bağlantı kabloları

4) 220V/2x12V (25W) orta uçlu transformatör

5) Osiloskop


7) Multimetre


DC ve AC gerilim ve akımlar elektronik elemanlara güç sağlamaktadırlar. Günümüzde

taşınma ekonomikliği ve etkinliği nedeniyle AC güç nakil hatları kullanılmaktadır. Elektronik

elemanlarının pek çoğunun çalışması için gerekli DC güç AC’ den DC’ ye doğrultma ile

mümkün olmaktadır. Doğru akım tek yönlüdür. Diyotun tek yönlü iletim karakteristiği

doğrultma işlemi için en uygun eleman olmasını sağlar. Silikon, germanyum, selenyum ve

bakır oksit doğrultucular güç doğrultucuları olarak işlev yapan katı hal elemanlarıdır.

Günümüz elektroniğinin en yaygın kullandığı doğrultucu Silikon tabanlıdır. 200 mA ile 1000

A arasında yük akımı iletebilen, 1000 V tan daha yüksek ters tepe gerilimlerine dayanabilen

çok çeşitli Silikon doğrultucular mevcuttur. Temelde iki çeşit doğrultma devresi mevcuttur.

Bunlar yarım dalga ve tam dalga doğrultuculardır. Yarım dalga doğrultmayı tek yollu

doğrultucu devresi, tam dalga doğrultmayı ise iki yollu doğrultucu ve köprü tipi doğrultucu ile

gerçeklemek mümkündür.

3.3.1. Tek Yollu Doğrultucu

Şekil 3.1.’ de tek yollu doğrultucu devresi görülmektedir. Diyot tek yönde akım

geçiren bir devre elemanıdır. Anodu (+), katodu (-) yapan alternans (pozitif alternans)

uygulandığında diyot iletken olur. Bu alternansta, C kondansatörü gerilimin maksimum

değerine şarj olur. Bu andan itibaren bir sonraki pozitif alternans gelene kadar C kondansatörü

direnç (devre) üzerinden deşarj olarak akımı devam ettirir.

Şekil 3.1. Tek yollu doğrultucu

3.3.2. İki Yollu Doğrultucu

Şekil 3.2.’ de iki yollu doğrultucu devresi görülmektedir. Devrenin iki yollu çalışması

yani tam dalga çıkış vermesi bir alternansta D1 diyotunun, diğer alternansta ise D2 diyotunun

iletken olması ile sağlanır. Tek yollu doğrultucuda giriş işaretinin negatif alternansındaki

iletim boşluğu bu devre yardımıyla ortadan kaldırılır ve çıkışa pozitife çevrilmiş olarak verilir.

Bu devre tipi sadece orta uca sahip transformatörlerle kullanılabilir.

Şekil 3.2. İki yollu doğrultucu

3.3.3. Köprü Tipi Doğrultucu

Şekil 3.3.’ te köprü tipi doğrultucu devresi görülmektedir. Kullanılan transformatörde

orta uca gerek olmaksızın tek alçak gerilim sargısı varsa tam dalga doğrultma yapılmak

isteniyorsa köprü tipi doğrultucu kullanılır. Bu devrede 4 adet diyot kullanılır. Çalışma

prensibi şu şekildedir; bir alternansta D1 ile D3 iletimdeyse diğer alternansta D2 ile D4

iletimdedir ve çıkışta tam dalga işaret gözlenir.

Şekil 3.3. Köprü tipi doğrultucu

Şekil 3.4. Tam ve yarım dalga doğrultulmuş işaretin dalga şekilleri

Şekil 3.5

Güç kaynaklarında en önemli nokta, doğrultulmuş çıkışın gerilim dalgalanmasını

minimuma indirmektir. Dalgalanmanın azalması amacıyla filtrelenme işlemi yapılır. En basit

haliyle bir filtre devresi doğrultucuya paralel olarak bağlanmış bir kondansatörden oluşur.

Filtreler doğrudan dalgalanmayı azaltmazlar. Bunun yerine kondansatörün yük direnci

üzerinden dolup-boşalma sürecinden yararlanarak bunu azaltırlar. Şekil 3.5.a’da filtre

çıkışındaki dc gerilim üzerine binmiş bir dalgalanma görülmektedir. RLC zaman sabiti ne

kadar küçükse, dalgalanma o kadar büyük olur. Şekil 3.5.b’de dalgalanma, testere dişi

yaklaşımı ile ele alınmıştır. Testere dişi yaklaşımda tepeden tepeye değer, dalgalanmanın rms

değerinin hesaplanmasında kullanılır:

=

2√3

Bir filtrenin ne kadar verimli olduğunun bir ölçüsü, çıkış dalga şeklinin sahip olduğu

dalgalanma yüzdesidir.

% = ğ

şğ∗ %100

Dalgalanma yüzdesi % 6,5 ‘tan daha aşağıda ise bu filtreye az yüklenmiş denilir. Az

yüklenmiş kondansatörlü bir filtrede dalgalanma yüzdesini hesaplamak için aşağıdaki

yaklaşım kullanılabilir:

% =1

2√3∗ %100

Burada, RL yük direnci ve C filtre kondansatörünü temsil etmektedir. fR yarım dalga

doğrultucu için 50 Hz, tam dalga doğrultucu için ise 100 Hz olarak alınır.


1) Transformatörler hakkında bilgi edininiz.

2) Tek yollu doğrultucu, iki yollu doğrultucu ve köprü tipi doğrultucu devrelerini inceleyiniz.

3) Şekil 3.1., Şekil 3.2. ve Şekil 3.3. ‘te verilen devreleri ORCAD-PSpice benzetim

programında kurunuz. RY=1KΩ ve C=1µF, RY=100KΩ ve C=100µF için devrelerin çıkış

işaretlerini gözlemleyiniz.


1) Şekil 3.1.’ deki tek yollu doğrultucu devresini önce kondansatör bağlamadan sonra

bağlayarak kurup çıkış işaretini gözlemleyiniz. Yük direncinin değerini arttırıp azaltarak

çıkışın değişimini inceleyiniz. Gördüğünüz değişimleri yorumlayınız.

2) Tek tollu doğrultucu devresinde RY=1KΩ ve C=1µF, RY=100KΩ ve C=100µF için

devrenin çalışmasını inceleyip sonuçları kaydediniz.

3) Şekil 3.2.’deki iki yollu doğrultucuyu kurup kondansatörün ve yük direncinin değerlerini

değiştirerek çıkışı gözlemleyiniz. Çıkış işaretini çiziniz.

4) İki yollu doğrultucu devresinde RY=1KΩ ve C=1µF, RY=100KΩ ve C=100µF için


5) Şekil 3.3.’ teki köprü tipi doğrultucuyu kurup kondansatör ve direnç değerlerinin değişimi

ile çıkışı gözlemleyiniz. Çıkış işaretlerini çiziniz. Diğer devreler ile farkını yorumlayınız.

6) Köprü tipi doğrultucu devresinde RY=1KΩ ve C=1µF, RY=100KΩ ve C=100µF için



1) Doğrultma devrelerinin birbirlerine göre avantaj ve dezavantajlarını açıklayınız.

2) Bir doğrultma devresinin çıkışındaki kondansatörün fonksiyonu nedir?

3) Dalgalanma faktörü ile kondansatörün sığası arasındaki ilişkiyi açıklayınız.

DENEY 4: BJT’NİN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİ

4.1. Deneyin Amacı

BJT’ nin karakteristik eğrilerinin öğrenilerek, bu eğrilerden kollektör akımının VCC

kaynağı ile değil, IB akımı ile kontrol edildiğinin sonucunun deneysel olarak doğrulanması.


1) BC237B BJT transistör

2) 120Ω ve 47 KΩ dirençler ve bağlantı kabloları


4) Multimetre


BJT’nin tipik özelliklerini gösteren eğrilere karakteristik eğri adı verilir. Bir BJT’ ye

ait birçok karakteristik eğri bulunmakla birlikte, burada en sık karşılaşılanlar verilecektir.

Giriş Karakteristiği: Beyz akımının, beyz-emiter gerilimi ile değişimini veren

karakteristik eğridir.

Şekil 4.1. BJT’ nin giriş karakteristik eğrisi

VBE gerilimi Vγ seviyesinin altında olduğu sürece beyz akımı akmaz. Bu seviye aşıldığında

ise, IB akımı VBE gerilimi ile artar.

Vγ (VT): BJT’ nin beyz-emiter eşik gerilimidir. BJT’ nin iletken olup akım geçirebilmesi için

beyz-emiter arasına uygulanan gerilimin bu seviyenin üzerine çıkması gerekir. Silisyum BJT’

ler için eşik gerilimi 0,6V-0,7V civarındadır.

Transfer Karakteristiği: Kollektör akımının, beyz-emiter gerilimi ile değişimini

veren karakteristik eğridir. Transfer karakteristik eğrisinden görüleceği üzere, VBE gerilimi

Vγ seviyesine ulaşana dek IC=0 olmaktadır. VBE gerilimi Vγ seviyesini aştığında ise IC > 0

olur. VBE gerilimi arttıkça IC akımı da artar.

Şekil 4.2. BJT’ nin transfer karakteristik eğrisi

Geçiş Karakteristiği: Kollektör akımının, beyz akımı ile değişimini veren

karakteristik eğridir. Beyz akımının kolektör akımını nasıl değiştirdiğini inceler.

Şekil 4.3. BJT’ nin geçiş karakteristik eğrisi

Çıkış Karakteristiği: Kollektör akımının, kollektör-emiter gerilimi ile değişimini

gösteren karakteristik eğridir. Şekil 4.4.’ te değişik IB akımları altında alınan IC akım

değerlerinin farklı olduğuna dikkat ediniz.

Şekil 4.4. BJT’ nin çıkış karakteristik eğrisi


1) Transistörler ve çalışma prensiplerini inceleyiniz. Çıkış ve geçiş karakteristikleri ile bu

karakteristiklerin nasıl çıkartılacağını ve nasıl kullanılacağını araştırınız.

2) Şekil 4.4’ te verilen devreyi ORCAD-PSpice benzetim programında kurunuz. Deneyin

yapılışında verilen adımları uygulayınız.

3) BC237B transistörün katalog bilgilerini inceleyiniz.


Şekil 4.4. Deney bağlantı şeması

1) Şekil 4.4.’ te görülen devreyi kurunuz.

2) IB akımını VBB kaynağı yardımıyla 25µA’ e ayarlayınız.

3) VCC kaynağını 5V’a ayarlayarak IC akımını ölçünüz. Sonucu Tablo 4.1.’ e kaydediniz.





8) IB akımını VBB kaynağı yardımıyla arttırarak 50µA ve 100µA’ e ayarlayarak 3-7 işlem

adımlarını tekrarlayınız.

Tablo 4.1.


1) Bir BJT transistörün kollektör ve emitör bağlantıları yer değiştirirse kazancı nasıl değişir?

2) Bir BJT transistörün çalışma bölgelerini tanımlayınız. Çalışma bölgeleri neye göre

belirlenir, açıklayınız.

3) IB akımının ve VCC geriliminin IC akımına olan etkilerini yorumlayınız.

DENEY 5: BJT’ NİN YÜK DOĞRUSU VE ÇALIŞMA NOKTASI

5.1. Deneyin Amacı

İki kaynak ile kutuplandırılan bir BJT’ nin yük doğrusunun çizilerek, bu doğru

üzerinde hesaplanması ve deney sonucunda elde edilen değerlere göre çalışma noktasının

belirlenmesi.


1) BC237B transistör

2) 220Ω, 100KΩ dirençler ve bağlantı kabloları

3) DC Güç Kaynağı

4) Multimetre


Şekil 5.1. Ortak emiter bağlantılı devre

Şekil 5.1.’ de ortak emiterli bir devre görülmektedir. Devredeki RC, BJT’ nin doğru

akım yük direnci olarak adlandırılır. Çıkış devresi için,

eşitlikleri yazılabilir. Bu eşitlikler kullanılarak, VCE-IC düzleminde (çıkış karakteristiği

üzerinde) bir doğru çizilebilir.

Şekil 5.2. DC yük doğrusunun çizilmesi

eşitliği, BJT kollektör akımının alabileceği maksimum değeri ifade etmektedir.

eşitliği ise, BJT kollektör-emiter geriliminin alabileceği maksimum değeri ifade etmektedir.

Eğer RC’ nin yanısıra, BJT’ nin emiterine bağlı bir RE direnci daha varsa yukarıda verilen

eşitlikler,

IC=IE kabul edilirse,

Şekil 5.1.’ de verilen ortak emiterli devrede, VBB ve RB’ nin değerlerine bağlı olarak

bir IB akımı akar. Bu akım IBQ olarak adlandırılırsa, IBQ için çizilen öz eğrinin, DC yük

doğrusunu kestiği noktaya çalışma noktası (Q noktası) denir. Q noktası devrenin girişinde

herhangi bir harici işaret yok iken BJT’ nin çalışma şartlarını belirtmektedir. Bu durum Şekil

5.3.’ te görülmektedir.

Şekil 5.3. DC yük doğrusu üzerinde Q noktasının gösterilmesi

BJT’ nin çıkış karakteristiği üzerine çizilen yük doğrusu kullanılarak, herhangi bir IB

akımına karşılık gelen IC ve VCE değeri grafik olarak bulunabilir. Ancak aynı türdeki BJT’

lerde dahi çıkış karakteristiği farklılık gösterdiği için (β’ larının farklı olması sebebiyle) bu

yöntemle sonuca gitmek her zaman mümkün değildir. Zira üreticiler bilgi sayfalarında

ortalama bir çıkış karakteristiği sunmaktadır. Bu karakteristiği üreticinin sunduğu aynı türdeki

tüm BJT’ ler için kullanmak doğru olmayacaktır. Bu yüzden, yük doğrusunu çizerken ve

çalışma noktasını bulurken VCE-IC ekseninde çıkış öz eğrilerini göstermemek daha uygun

olur. Şekil 5.4.’ te öz eğrilerinin görüntülenmediği bir yük doğrusu görülmektedir.

Şekil 5.4. Öz eğrilerinin gösterilmediği bir yük doğrusu


1) BC237B transistörün katalog bilgilerini inceleyiniz.

2) BJT transistörlerin çalışma bölgelerini araştırınız.

3) Şekil 5.5’ te verilen devreyi ORCAD-PSpice benzetim programında kurunuz. Deneyin



Şekil 5.5 Deney bağlantı şeması

1) Deney şemasında verilen devre değerlerine göre yük doğrusunu çiziniz. IC akımının 5mA,

25mA ve 50mA değerleri için Q noktalarını grafik üzerinde işaretleyiniz. Bu akım değerlerine

karşılık gelen VCE gerilimlerini yine grafik üzerinde bulunuz. Sonuçları Tablo 5.1.’ e

kaydediniz.

2) Şekil 5.5.’ te verilen devreyi kurunuz.

3) VBB kaynağı yardımıyla IB akımını arttırarak IC akımını 5mA’ e ayarlayınız. Bu akıma

karşılık gelen VCE gerilimini ölçünüz. Sonucu tabloya kaydediniz. Ölçülen IC, VCE

değerlerinin kesişim noktasını grafik üzerinde ölçülen Q noktası olarak işaretleyiniz.

4) Aynı işlemleri IC akımının 25mA ve 50mA değerleri için tekrarlayınız.

Tablo 5.1.


1) Deney sonuçlarına göre IC akımının artmasıyla Q noktasında meydana gelen değişimi

yorumlayınız.

2) Grafik üzerinden, hesaplama yolu ile bulduğunuz sonuçlarla, ölçme yolu ile bulduğunuz

sonuçları karşılaştırınız. Q noktasını yorumlayınız.

DENEY 6: BJT ÖN GERİLİMLENDİRME ÇEŞİTLERİ

6.1. Deneyin Amacı

BJT ön gerilimlendirme devrelerine örnek olarak verilen üç değişik bağlantının

çalışma noktalarının belirlenmesi ve her bir bağlantı türünün ısıl kararlılığı açısından

değerlendirilmesi.


1) 2N2222 NPN transistör

2) 380Ω, 470Ω ve 10KΩ dirençler, 100KΩ POT, 470KΩ POT ve bağlantı kabloları

3) Multimetre



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.

6.3.1. Beyz Öngerilimlendirme

Şekil 6.1

Şekil 6.2

Şekil 6.1’ de bu tip devreye bir örnek verilmiştir. VBE gerilim kaynağı emiter diyotunu

ileri yönde kutuplamaktadır. Burada RB direnci akımı sınırlandırmaktadır. Ohm kanununa

göre beyzden geçen akım aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır.

= −

Burada silisyum transistör için VBE = 0,7 V. Germanyum transistör için ise 0,3 V

alınacaktır.

Kollektör devresinde VCC gerilimi RC direnci üzerinden kollektör diyotunu ters

kutuplamaktadır. Kirchoff gerilim kuralına göre;

= − .

Aşağıda verilen devrede VCC ve RC sabit; VCE ve IC değişken değerlerdir.

Yukarıdaki eşitliği aşağıdaki gibi yeniden düzenleyebiliriz.

= −

Şekil 6.2’ de 3 nolu eşitlikten yola çıkarak çizilmiş kollektör eğrileri görünmektedir.

−

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.

= 0 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 VCE gerilimi neredeyse VCC

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.

() =

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.

6.3.2. Kollektöre Geri-Beslemeli Öngerilimlendirme

Şekil 6.3

Şekil 6.3’ te daha basit ve düşük frekanslardaki davranışı iyi olan bir

öngerilimlendirme devresi görünmektedir. Şekil 6.1’ de olduğunun tersine burada RB 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 VCE gerilimi azalacaktır. (Çünkü RC üzerinde düşen gerilim artacaktır) VCE 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;

= − . .

Çalışma noktasının ortada olmasını sağlayan beyz direnci (yani =

) yaklaşık

olarak aşağıdaki gibidir.

= .

6.3.3. Gerilim Bölücü Dirençler ile Öngerilimlendirme

Şekil 6.4

Şekil 6.4’ te en çok kullanılan ön gerilimlendirme şekli olan gerilim bölücülü bağlantı

şekli görünmektedir. Burada R1 ve R2 dirençlerinin VCC gerilimi bölmesinden ötürü devre bu

ismi almıştır. R2 direncinin üzerinde düşen gerilim emiter diyotunu ileri yönde kutuplayacak

gerilimdir. VCC gerilim kaynağı her zaman olduğu gibi kollektör direncine ters

kutuplamaktadır.

Şekil 6.4’ te yer alan devrede beyz akımı R1 ve R2 dirençlerinin üzerinden geçen

akımla karşılaştırıldığında çok küçüktür. R2 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;

= − . ( + ).

IC ve IE akımlarının değerleri yaklaşık olarak birbirine eşit kabul edilebilir. Şekil

6.2’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.

() =

+


1) 2N2222 NPN transistörün katalog bilgilerini inceleyiniz.

2) Q çalışma noktasının doğru ayarlanması neden gereklidir?

3) Ön gerilimlemede Beyz direnci niçin büyük seçilir?

4) Transistör devrelerinin düzgün çalışması için emiter ve kollektör diyotlarının nasıl

kutuplanması gerekir?

5) Şekil 6.1, Şekil 6.2 ve Şekil 6.3’ teki devreleri deneyin yapılışında verilen değerler ile

ORCAD-PSpice benzetim programında kurunuz. Deneyin yapılışında verilen adımları

uygulayınız.


1) Şekil 6.1’ de verilen devreyi RC=470 Ω ve R1=470 kΩ (POT) değerleri ile kurunuz.

2) VCE gerilimi 7V oluncaya dek potansiyometreyi ayarlayınız ve potansiyometrenin bu

andaki değerini ölçerek kaydediniz.

3) Kollektör ve beyzden geçen akımları ölçüp Tablo 6.1’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 6.1’ e kaydediniz.

5) Şekil 6.3’ teki devreyi RC=470 Ω , R1=100 kΩ (POT) ve RE=380 Ω değerleri ile kurunuz.

İşlem basamağı 2,3,4’ü tekrarlayınız.

6) Şekil 6.4’ teki devreyi RC=470 Ω , RE=380 Ω ,R1=100 kΩ (POT) ve R2=10 kΩ değerleri

ile kurunuz.

7) İşlem basamağı 2,3,4’ü tekrarlayınız.

Şekil 1 Şekil 2 Şekil 3 Ölçülen

Hes

apla

nan

Ölçülen

Hes

apla

nan

Ölçülen

Hes

apla

nan

Oda

S

ıcak

lığı

Isıt

tıkt

an

Son

ra

Oda

S

ıcak

lığı

Isıt

tıkt

an

Son

ra

Oda

S

ıcak

lığı

Isıt

tıkt

an

Son

ra

VCE

VBE

IB

IC

=

R1

Tablo 6.1


1) Her bir devre için VBE = 0.6 V ve β = 150 kabul ederek, R1’i teorik olarak hesaplayınız ve

ölçtüğünüz değerlerle karşılaştırınız.

2) VBE , β ve IC’ deki değişimlerden yola çıkarak en kararlı devre hangisidir? Belirtiniz.

3) Şekil 6.3’te sıcaklık değişimine karşı kararlılık nasıl sağlanmıştır? Açıklayınız.

DENEY 7: ORTAK EMİTERLİ YÜKSELTEÇ

7.1. Deneyin Amacı

Ortak emiter bağlı yükseltecin yüklü, yüksüz kazancını ve giriş-çıkış dirençlerini tespit

etmek ve ortak emiter yükseltecin küçük sinyal modelini çıkartmak.


1) BC237 transistör

2) 10 Ω, 1.2 KΩ, 2.2 KΩ, 3 KΩ, 3.3 KΩ, 33 KΩ, 100 KΩ dirençler ve bağlantı kabloları

3) 47 µF, 2 adet 10 µF (25 V) kondansatörler



6) Osiloskop


En önemli küçük sinyal yükselteç çeşidi emiteri ortak olanıdır. Akım ve gerilim

kazançlarının yüksek, giriş ve çıkış dirençlerinin orta seviyelerde olmaları nedeni ile çok

kullanışlıdırlar.

Şekil 7.1. Çıkışına yük bağlı ortak emiter yükselteç devresi

Birçok emiteri ortak yükselteç devresinde emiter direnci, paralel bir kondansatör

bağlanması sureti ile bypasslanır. Yüksek frekanslarda bu kondansatör sayesinde emiter

direnci toprağa kısa devre edilir. Fakat dc çalışmada bu kondansatör yüksek empedanstan

dolayı etkisizdir. Bu kondansatörün bağlanış amacı yükseltecin gerilim kazancını arttırmaktır.

Şekil 7.1.’deki ortak emiter yükseltece ait küçük sinyal ac eşdeğer devre Şekil 7.2.’de

verilmiştir. Eşdeğer devre yükseltecin gerilimi, akım kazançları ve giriş-çıkış dirençlerinin

hesaplanmasında kullanılabilir. Emiter direnci kondansatör tarafından kısa devre edildiği için

eşdeğer devrede gösterilmemiştir. Eşdeğer devrede akım kontrollü akım kaynağında okun

(akımın) yönünün, ortak beyz yükselteçle ters yönde olduğuna dikkat ediniz. Bunun anlamı

girişle çıkış arasında 180˚ faz farkı olduğudur. Bu nedenden dolayı ortak emiter yükselteç

devresi eviren yükselteç olarak da adlandırılır.

Şekil 7.2. AC eşdeğer devre

Emiteri ortak yükselteç devresinin açık devre gerilim kazancı AV, emiter direnci RE’

nin bypasslı (CE devreye bağlı) ise Denklem 7.1 ve emiter direnci RE’ nin bypasssız (CE

devrede bağlı değil) ise Denklem 7.2 kullanılarak hesaplanabilir. Eşitliklerdeki eksi işareti

çıkış ile giriş arasındaki 180º’lik faz farkını ifade etmektedir.

7.1

7.2

Emiter gövde direnci Denklem 7.3 kullanılarak hesaplanabilir.

7.3

Burada;

IE= Transistörün emiter ayağından akan akımdır.

Emiteri ortak yükselteç devresinin bypasslı ve bypassız durum için giriş direnci

sırasıyla Denklem 7.4 ve 7.5 kullanılarak hesaplanabilir.

7.4

7.5

Burada R1 ve R2 transistörün beyz ucuna bağlı gerilim bölücü dirençleridir. Emiteri

ortak yükselteç devresinin çıkış direnci Denklem 7.6 kullanılarak hesaplanabilir.

7.6

Devrenin çıkışına RL gibi harici bir yük bağlandığında çıkış direnci Denklem 7.7

kullanılarak elde edilebilir.

7.7

Bu durumda kaynaktan yüke, yüklü gerilim kazancı VL/ VS ise Denklem 7.8 formülü

ile hesaplanabilir.

7.8


1) Şekil 7.1’ de devrenin DC IE akımı ve emiter gövde direnci (re) değerlerini teorik olarak

hesaplayınız.

2) Bir önceki basamakta elde ettiğiniz değerleri kullanarak ve kollektör gövde direncini ihmal

ederek (rc = ∞ ) ortak emiterli yükseltece ait küçük sinyal modelini çiziniz.

3) Bir önceki basamakta elde ettiğiniz değerleri kullanarak AV, rin ve ro değerlerini teorik

olarak hesaplayınız.

4) Şekil 7.4’ te verilen devreyi ORCAD-PSpice benzetim programında kurunuz. (ZETEX

kütüphanesi altındaki BC237BP/ZTX isimli BJT transistörünü kullanınız) ve küçük bir girdi

sinyali (V1 mV’lar düzeyinde) için çıktı sinyalini elde ediniz ve gösteriniz (çıktı sinyali R5

direnci üzerinde).


1) Ortak emiter yükseltecin kazancını ve çıkış direncini bulabilmek için Şekil 7.3’ te verilen

devreyi kurunuz. VS kaynak gerilimi 0V iken (devreye bağlı değil iken) voltmetre kullanarak

dc VR2, VRE, VRC gerilimlerini ölçünüz ve kaydediniz.

Şekil 7.3. Ortak emiter yükselteç devresi

2) Devreye 10KHz sinüs sinyal üreten sinyal jeneratörünü VS kaynağı olarak bağlayınız.

Sinyal jeneratörünün genliğini (çok küçük değerlerden başlayınız), devrenin çıkışında 2VPP

ile 5VPP arasında bir genliğe sahip sinüs sinyal görene kadar arttırınız. İstenilen çıkış

genliğini elde ettiğinizde giriş ve çıkış gerilimlerini faz ilişkileri ile ölçünüz.

3) Harici emiter direncine paralel bağlanmış olan CE bypass kondansatörünü devreden

çıkararak işlem basamakları 2’ yi tekrarlayınız.

4) Şekil 7.4’te verilen devreyi kurunuz.

Şekil 7.4. Çıkışına yük bağlı ortak emiter yükselteç devresi

5) Sinüs 10KHz sinyal üreten sinyal jeneratörü ile çıkışta 5VPP alana kadar sinyal

jeneratörünün genliğini değiştiriniz. Girişve çıkış sinyallerini faz ilişkileri ile ölçünüz.

DENEY 8: MOSFET KARAKTERİSTİKLERİ

8.1. Deneyin Amacı

Bir MOSFET transistörün çalışmasının pratik ve teorik olarak öğrenilmesi.


1) BS108 N-kanallı MOSFET

2) 1KΩ direnç ve bağlantı kabloları

3) Multimetre

4) Osiloskop



Alan etkili transistörler (field-effect transistor, FET) bir yarı iletkenin içinden akan

akımın bir elektriksel alan yardımı ile kontrol edilmesi prensibine dayanırlar. FET’ ler yapı

bakımından iki sınıfa ayrılırlar: jonksiyonlu alan etkili transistörler (JFET) ve yalıtılmış geçitli

alan etkili transistörler (metal-oksit-yarı iletken transistörler, MOSFET). Bunların ortak

önemli özellikleri çok büyük (teorik olarak sonsuz) giriş direncine sahip yarıiletken aktif

devre elemanları olmalarıdır. MOSFET’ lerin gitgide daha geniş ölçüde kullanıldıkları bir

alan da dijital tüm devrelerdir. Bunun nedeni MOSFET’ lerin boyutlarının daha küçük olması

(dolayısıyla birim kırmık alanı(pul) içine daha çok transistör sığdırma olanağı sağlaması) ve

üretim süreçlerinin transistörlere oranla daha kolay olmasıdır. Bir MOS transistörün kesiti

Şekil 8.1’ de verilmiştir. p-tipi bir yarıiletken taban yüzeyinde iki bölge difüzyonla

katkılanarak n-tipine dönüştürülmüştür. Biri source diğeri drain olarak adlandırılan bu uçlar

arasında kalan p-tipi yarıiletken tabakanın üzeri çok ince bir yalıtkan (yarıiletkenin silisyum

olması durumunda silisyum dioksit) tabaka ile kaplanmıştır. Yüzeyin geri kalan kısmı, daha

kalın bir yalıtkan tabaka ile kaplanmıştır. İnce oksit tabakanın üst yüzeyi üzerine bir iletken

(genellikle polisilisyum veya alüminyum) film oluşturulmuştur. Bu yapıda ince oksit

tabakasının yüzeyindeki iletkene geçit elektrodu denir.

Şekil 8.1

Bu elemanın source ucu ile drain ucu arasına bir gerilim uygulandığında source–taban

veya drain–taban jonksiyonları tıkama yönünde kutuplanmış olacağından devreden pratik

olarak akım akmaz.

Şimdi p-tipi tabanla geçit elektrodu arasına geçidi tabana göre pozitif yapacak yönde

bir doğru gerilim uygulandığını düşünelim. Meydana gelen alan etkisi ile yarıiletken tabanın

oksit tabakasına yakın yerlerde pozitif taşıyıcılar (delikler) itilerek bu bölgeden

uzaklaştırılırken, elektronlar oksit-yarıiletken geçiş yüzeyine doğru çekilirler. Uygulanan

gerilimin bir değeri için bu bölgedeki elektron yoğunluğu delik yoğunluğunu aşar; yani geçit

elektrodu altında kalan bölgede ince bir yarıiletken tabakası, p-tipinden n-tipine dönüşmüş

olur. Böylece, zaten n-tipi olan source ve drain bölgeleri arasında bir iletim yolu (kanal)

oluşmuş olur. Kanal n-tipi olduğundan böyle bir MOS a n-kanallı MOS veya kısaca nMOS

denir. Kanal bölgesinin uygulanan gerilimle tip değiştirmesi olayına evirtim, kanal bölgesine

de evirtim tabakası denir. Evirtimin meydana gelmesi için gereken minimum geçit gerilimine

de eşik gerilimi denir ve genellikle VT ile gösterilir. Geçide uygulanan pozitif gerilim

arttırılırsa n-tipine dönüşen tabakanın kalınlığı artar, yani kanal direnci küçülür. Yeteri kadar

büyük bir gerilim uygulanarak kanalı oluşturulmuş bir MOS transistörde source (S) ucu ile

drain (D) ucu arasına bir gerilim uygulanırsa kanal boyunca bir akım akar. Akımın değeri VDS

gerilimi ile orantılı olarak artar. S ucu tabana bağlanmış bir n kanallı MOS da D ucu S ye göre

pozitif olacak şekilde bir gerilim uygulanırsa çok küçük VDS değerleri için akım–gerilim

bağıntısı yine lineerdir. VDS gerilimi arttırılırsa, kanalın S ucuna yakın noktalarda geçit–taban

gerilimi, uygulanmış olan VGS gerilimine eşit olduğu halde, kanal içinde D ye doğru

gidildikçe – akmakta olan akımın kanal direncinde meydana getirdiği gerilim düşümü sebebi

ile – geçitle taban arasındaki gerilim azalır ve bir noktadan sonra VT eşik geriliminin altına

düşer. Böylece kanal kısılır. Bundan sonra VDS gerilimi arttırılsa da akım daha artamaz.

8.3.1. MOSFET in çalışma bölgeleri

8.3.1.1. Kesim bölgesi

VDS= 0 iken, ancak VGS>VT durumunda MOSFET iletime geçer, VGS< VT için Drain

ucunda hiçbir hareketli yük bulunmayacağından ID= 0 dır. VGS< VT ve ID= 0 koşullarında

transistör kesimdedir (cut-off) ve açık bir anahtar davranışı gösterir.

8.3.1.2 Direnç bölgesi (Doymasız Bölge)

VGS>VT olduğunda kanal iletkenliği VDS tarafından kontrol edilmektedir. Direnç

bölgesi VGS–VT>VDS eşitsizliği ile tanımlanır. VDS’ nin bu küçük değerleri için MOSFET

direnç özelliği göstermektedir yani ID akımı VDS ile doğrusal olarak değişmektedir (Lineer

Bölge).

= (

)[2( − ) −

]

8.3.1.3. Doyum Bölgesi

Doyum bölgesi şartı VGS–VT<VDS(sıfırdan büyük) ‘dir. Idealde doyma bölgesinde ID

akımı VDS ‘den bağımsızdır ve sabittir. ID akımının değeri sadece efektif kontrol gerilimi

VGS–VT ‘nin bir fonksiyonudur. Dolayısıyla

=1

2(

)( − )


1) BS108 N-kanallı MOSFET transistörün katalog bilgilerini inceleyiniz.

2) MOSFET transistörlerin çalışma prensiplerini ve önemli parametrelerini inceleyiniz.

3) MOSFET transistörlerin transfer karakteristiklerini inceleyiniz.

4) Şekil 8.2’ de verilen devreyi ORCAD-PSpice benzetim programında kurunuz. Deneyin



1) Şekil 8.2’ deki devreyi kurup VDS kaynağını 2V’a ayarlayınız. Daha sonra VGS’ yi 0V’ tan

itibaren arttırarak mosfetin iletime geçtiği VGS eşik gerilimini tespit ediniz.

2) VGS ve VDS gerilimlerini 0V’a ayarlayınız. Daha sonra VGS’ yi 0V’ tan itibaren 0.5V

adımlarla 2V’a kadar arttırırken her adım için; VDS’ nin 0V, 0.1V, 0.2V, 0.3V, 0.4V, 0.5V,

1V, 2V, 4V, 6V, 8V ve 10V değerlerinde devreden geçen ID akımını ölçünüz. ID akımını

değerlendirirken 1K’lık direnç üzerindeki gerilimi göz önüne alınız. Bulduğunuz değerler ile

Tablo 8.1’i doldurunuz. Bu tablodan yararlanarak ID-VDS karakteristiğini çiziniz.

3) Mosfetin ID – VDS eğrisini osiloskop ekranında gözlemlemek üzere uygun devreyi kurunuz.

Gözlemlediğiniz eğriyi çiziniz.

Şekil 8.2


1) İdeal bir gerilim kontrollü akım kaynağının 3 önemli özelliğini belirtiniz.

2) NMOS kanal oluşturmalı bir MOSFET in temel yapısını çiziniz.

3) NMOS kanal ayarlamalı bir MOSFET in temel yapısını çiziniz.

4) NMOS kanal oluşturmalı bir transistörün çıkış ve geçiş karakteristiklerini çiziniz.

5) NMOS transistörlerin PMOS transistörlere göre daha çok kullanılmasının nedeni nedir?

6) Bir MOSFET’ e ilişkin W/L oranının ID akımına etkisi nedir?

7) Bir MOSFET direnç olarak kullanılabilir mi? Nasıl?

8) Bir MOSFET anahtar elemanı olarak kullanılabilir mi? Nasıl?

9) Bir MOSFET kuvvetlendirici olarak kullanılabilir mi? Nasıl?

10) CMOS ne demektir?

DENEY 9: TRANSİSTÖRÜN ZAMAN, ISI VE IŞIK ANAHTARI OLARAK

KULLANILMASI

9.1. Deneyin Amacı

Endüstride anahtar olarak kullanılan transistörün kesim ve doyum durumlarındaki

çalışmalarının incelenmesi. Transistörün zaman, ışık ve ısı değişimleriyle anahtarlanmasının

öğrenilmesi.



2) LED, LDR(1KΩ~10KΩ), NTC(1KΩ~10KΩ) veya PTC

3) 220µF kondansatör

4) 330Ω, 1KΩ, 100KΩ dirençler, 100KΩ POT ve bağlantı kabloları

5) Multimetre


9.3.1. Zaman Gecikmeli Devreler

Günümüzde birçok yerde zaman gecikmesiyle çalışan veya duran devreler

kullanılmaktadır. Elektronik zaman gecikmeli devreler çeşitli yapı elemanlarıyla çeşitli

prensiplerde çalışacak şekilde yapılırlar. Bunları genel olarak üç grupta toplayabiliriz.

1) Zaman gecikmesiyle çalışmaya başlayan devreler,

2) Zaman gecikmesiyle çalışmasını durduran devreler,

3) Programlanabilir zaman gecikmeli devreler.

9.3.1.1. Zaman gecikmesiyle çalışmaya başlayan devreler:

Anahtara basıldığında kontrol edilen devreyi ayarlanan süre sonunda çalıştırırlar ve

çalışma sürekli devam eder. Aynı çalışmanın tekrarı için devrenin ya beslemesi kesilmeli ya

da gecikme devresinde görev yapan kondansatör uçlarındaki gerilim sıfır yapılmalıdır.

9.3.1.2. Zaman gecikmesiyle çalışmayı durduran devreler:

Anahtara basıldığında kontrol edilen devreyi hemen çalıştırırlar, ayarlanan süre

sonunda çalışmayı otomatik olarak durdururlar. Aynı çalışmanın tekrarı yukarıda bahsedilen

yollardan birinin uygulanması ile mümkündür.

9.3.1.3. Programlanabilir zaman gecikmeli devreler:

Bir makinenin önceden belirlenen bir programa göre belli sürelerde çalışma ve

durdurma işlemlerini periyodik olarak sürdüren devrelerdir.

Doğrusal çalışan analog zamanlayıcılarda zaman gecikmesi, bir direnç üzerinden

yavaş yavaş şarj olan bir kondansatörle sağlanır. Bir RC devresiyle en fazla 1.5-2 saatlik

gecikme sağlanabilir. Bu süre aşılmak istenirse, kondansatörden yeterli akım akamadığından

şarj olamaz. Sayısal zamanlayıcılarda zaman gecikmesi, frekansın multivibratör (Flip-flop)

devreleriyle bölünmesiyle elde edilir. Bu tip zamanlayıcılar ile daha uzun gecikmeler elde

etmek mümkündür.

RC Zaman Sabiti (τ) :

τ= R x C

Dolan bir kondansatörde zaman sabiti, boş bir kondansatörün %63’üne doluncaya

kadar geçen süredir. Boşalan bir kondansatörde zaman sabiti ise, dolu bir kondansatörün

%37’sine boşalıncaya kadar geçen süredir.

Şekil 9.1. Bir kondansatörün dolma karakteristiği

Şarj olan bir kondansatörün herhangi bir andaki şarj gerilim değeri;

= (1 −

)

formülüyle hesaplanır. Bu formülde:

VC= Kondansatör şarj gerilimi

VS= Kaynak gerilimi

R= Ohm olarak direncin değeri

C= Farad olarak kondansatörün değeri

t= saniye olarak 0 anından sonraki zaman

9.3.2. Isı Kontrol Devreleri

Isıtıcı-soğutucu cihazlarda, sıcaklık koşulları değiştiğinde çalışmasının da değişmesi

istenen devrelerde ısı kontrolü yapılır. Termistör ısı ile çalışan bir anahtardır. Genellikle

metallerin ısı ile genleşmesi prensibine göre çalışır. İki çeşittir:

1) NTC (Negative Temperature Coefficient): Negatif ısı katsayılı dirençtir.

Isındıkça direnç değeri azalır. Soğuyunca artar.

2) PTC (Positive Temperature Coefficient): Pozitif katsayılı dirençtir. Isındıkça

direnci artar. Soğuyunca azalır.

9.3.3. Işık Kontrol Devreleri

Ortamda ışık olup olmaması durumlarına göre otomatik olarak çalışan devreler ışık

kontrollü devrelerdir. Sokak lambalarının güneş batımında yanması, hava aydınlandığında

otomatik olarak sönmesi bu tip devrelere güzel bir örnektir.

Işık kontrol devreleri, ışık etkisiyle direnci değişen LDR (Light Dependent Resistor)

yani foto direnç elemanı kullanılır. Foto direnç üzerine ışık düşürüldüğünde direnci azalır,

üzerinden geçen akım artar.


1) Deneyde kullanılacak olan LDR ve NTC elemanları ile RC zaman sabiti hakkında bilgi

edininiz.

2) LDR’ nin aydınlık ve karanlık ortamlarda gösterdiği direnç değerlerini, NTC (PTC)’ nin

ortam sıcaklığında ve el ile biraz ısıtıldıklarında direnç değişimlerini kaydediniz.

3) LDR ve NTC (PTC) sırasıyla C1 kondansatörünün yerine yerleştirilip, transistörün doğru

kutuplanması ve doğru zamanlarda anahtarlama yapmasını sağlamak için R1 direncinin değeri

bulunacaktır. 100kΩ’ luk R2 direnci ile ince ayar yapılacaktır.

4) LDR’ li devre, ortam ışığında OFF durumunda (LED sönük), karanlıkta ON durumunda

(LED yanık) olacak şekilde çalışacaktır.

5) NTC’ li devre ortam ısısında ON durumunda, NTC ısıtıldığında OFF durumunda olacak

şekilde çalışacaktır.


1) Şekil 9.2’ de verilen devreyi kurup çalışmasını inceleyiniz, tabloda istenen noktalardaki

gerilimleri ölçüp kaydediniz. Tablo 9.2 ve Tablo 9.3’ü doldurunuz.

• C1 kondansatörünün üzerine paralel bağlayacağınız bir anahtar ya da tel yardımı ile

kondansatörü kısa devre ediniz ve şarj süresince LED’in durumunu gözleyiniz.

• R2 POT’ unun değerini değiştirdiğinizde devrenin çalışmasının nasıl değiştiğini inceleyiniz.

2) Şekil 9.2’ deki devreyi LDR kullanarak ışık kontrollü devre haline getiriniz, devrenin

çalışmasını inceleyiniz. Tablo 9.2 ve Tablo 9.3’ü doldurunuz.

• C1 kondansatörü yerine LDR takınız. Deneye gelmeden önce yaptığınız hesaplamalar

doğrultusunda R1 direncini bağlayınız. R2 POT’ u ile ince ayar yapınız. Devrenin ortam

ışığında ve karanlıkta çalışmasını gözlemleyiniz.

3) Şekil 9.2’ deki devreyi NTC ya da PTC kullanarak ısı kontrollü devre haline getiriniz,

devrenin çalışmasını inceleyiniz. Tablo 9.2 ve Tablo 9.3’ü doldurunuz.

• C1 kondansatörü yerine NTC (PTC) takınız. Deneye gelmeden önce yaptığınız

hesaplamalar doğrultusunda R1 direncini bağlayınız. R2 POT’ u ile ince ayar yapınız.

Devrenin ortam ısısı ve ısıtıldığında çalışmasını gözlemleyiniz.

Şekil 9.2


1) R ve C elemanları ile ne tip devre yapıları oluşturulabilir?

2) LDR hakkında bilgi veriniz. Bu elemanla ne tip devreler oluşturulabilir?

3) NTC ve PTC elemanları hakkında bilgi veriniz. Bu elemanlarla ne tip devreler

oluşturulabilir?

4) Deneyde kurduğunuz devrenin ne gibi sınırlamaları vardır? Nerelerde kullanılabilir,

nerelerde kullanılamaz?

5) Şekil 9.2’ deki devrede R2 direncinin görevi nedir?

DENEY 10: GERİLİM REGÜLATÖRLERİ (BESLEME DEVRELERİ)

10.1. Deneyin Amacı

Elektronik devrelerin beslenmesinde kullanılan doğru gerilim kaynaklarının

incelenmesi.


1) 4 adet 1N4001 diyot

2) 1N4739 9.1V (1W) zener diyot

3) 560Ω direnç, 10K POT ve bağlantı kabloları

4) 470µF 25V, 100µF 35V, 1000µF 35V kondansatörler


6) Osiloskop


8) Multimetre


10.3.1. Regüleli Güç Kaynakları

Elektronik cihazlar harcadıkları güçlere göre farklı akımlara ihtiyaç duyarlar. Örneğin

bir radyo veya amplifikatörün hoparlöründen duyulan ses şiddetine göre devrenin güç

kaynağından çektiği akım değişir. Güç kaynağından çekilen akımdaki değişme ise gerilimin

devamlı değişmesine neden olur. Regüleli güç kaynakları, çekilen değişik akımlarda ve

şebeke gerilimindeki değişimlerde çıkış gerilimi sabit olan kaynaklardır. Yüksek bir gerilim

kaynağından, daha düşük fakat sabit bir gerilim elde edilir. Bir zener diyot ve bir transistör

kullanılarak basit ve kullanışlı bir regüleli güç kaynağı yapılabilir. Günümüzde bu tip regüleli

güç kaynakları, çok yer kapladıkları ve enerji kaybına neden oldukları için çok tercih

edilmemekte, onların yerine daha hafif ve enerji kaybı çok daha az olan Anahtarlamalı Güç

Kaynakları (SMPS) tercih edilmektedir. Ancak halen çoğu yerde tasarım kolaylığı olması

sebebiyle klasik regüleli güç kaynakları kullanılmaktadır.

10.3.1.1. Zener Diyotlu Regüleli Güç Kaynağı

Zener diyotlar özel yapılı silisyum diyotlardır. Doğru polarizasyonda normal diyot gibi

çalışırlar, uçlarındaki gerilim arttıkça içlerinden geçen akım da artar. Ters polarizasyon

altında ise eşik geriliminin (Vzener) altında µA’ler seviyesinde kaçak akımlar geçirirler ki bu

akımlar ihmal edilebilir. Diyot uçlarındaki gerilim kırılma gerilimine ulaştığında diyottan

geçen akım hızla artmaya başlar.

Kırılma noktasında akımda meydana gelen hızlı artış, zenere bir direnç bağlandığında

zener uçlarındaki gerilimin pratik olarak kırılma gerilimine eşit kalmasını sağlar. Bu nedenle

zener diyot devrede ters polarizasyon altında ve bir ön dirençle çalıştırılır. Bu direnç zener

diyotun akımını sınırlayan ve gerilim düşümü yapan koruma direncidir. Aşağıda Şekil 10.1’de

bir zenerli regülatör devresi görülmektedir.

Şekil 10.1

Bu devrede giriş gerilimi ile zener geriliminin farkı direnç üzerinde düşer. Zenerden

maksimum 5mA’lik akım geçtiği varsayılırsa direnç gerilimi bu akıma bölünerek direncin

değeri hesaplanır.

10.3.1.2. Transistörlü Paralel Regülatör Devresi

Şekil 10.2

Bu devre, transistör yüke paralel bağlandığı için paralel regülatör devresi olarak

adlandırılır. U1, redresör çıkışı, U2 ise regülatör çıkış gerilimdir. Zener diyot transistor’ün

emetörüne bağlandığından emetör gerilimi zener kırılma geriliminde sabit kalır. P

potansiyometresi ile R2 ve R3 dirençleri gerilim bölücü olarak çalışır ve transistörün baz

polarmasını kontrol eder. R1 direnci devreye seri bağlanmıştır, devreden çekilen akım

değiştiğinde bu direnç gerilimi de değişir. Oluşabilecek durumlar:

1. Redresör gerilimi artarsa; A-B gerilimi artar. Dolayısıyla transistör baz polarması ve

transistör akımı artarak A-B gerilimini normal değere getirir.

2. Redresör gerilimi düştüğü zaman A-B çıkış gerilimi düşer. Dolayısıyla baz polarması

düşer. Emetör gerilimi zenerden dolayı sabittir. Düşen polarma transistör akımını düşürür ve

gerilim normal değere yükselir.

3. Yük akımı arttığında R1 direncine düşen gerilim artar. A-B gerilimi düşer. Baz polarması

ve transistör akımı azalır. Çıkış değeri normal seviyeye yükselir.

4. Yük akımı azaldığında R1’de düşen gerilim de azalır. A-B gerilimi artar. Baz polarması ve

transistör akımı yükselir. Transistör akımının artması çıkış gerilimini düşürür. Seviye sabit

kalır.

10.3.1.3. Transistörlü Seri Regülatör Devresi

Seri regülatörde transistör yüke seri bağlıdır. Yük akımı transistör üzerinden geçer.

Eğer bir kaynağın regülasyonu kötüyse iç direnci büyük demektir. Bu devre kaynağın yüksek

olan iç direncini küçültür. İyi bir regülasyon için giriş gerilimi çıkış geriliminden en az 5V

yüksek seçilmelidir.

Şekil 10.3

Şekil 10.3’ te seri bir regülatör devresi görülmektedir. R2 ve zener gerilim bölücü gibi

çalışmaktadır. Transistor ün baz gerilimi zenerden dolayı sabittir. Çıkış gerilimi V2 de zener

gerilimden Vbe gerilimi kadar eksiğinde sabitlenir. V1 gerilimi arttığında zener akımı artar. R2

gerilimi arttığı için transistörün iletkenliği azalır. Transistör üzerinde daha fazla gerilim düşer

ve çıkış gerilimi sabitlenir. V1 gerilimi azaldığında ise tam tersi olur.


1) Regülasyon ne demektir?

2) Regülatör çeşitlerini araştırınız. Transistörlü seri ve paralel regülatörlerin farkları nelerdir?

3) Şekil 10.4’ teki devrede çıkış geriliminin 9.1V olması için Rz direncinin değerini

hesaplayınız. Izmax=5mA alınız. Bulduğunuz direnç değeri, deneyde kullanacağınız direnç

değeri olacaktır.

4) BC140 NPN transistörün katalog bilgilerini inceleyiniz.

5) Şekil 10.4‘ te verilen devreyi ORCAD-PSpice benzetim programında kurunuz. Köprü diyot

çıkışı ile devre çıkış gerilimini osiloskopta üst üste gözlemleyiniz.

6) Şekil 10.5‘ te verilen devreyi ORCAD-PSpice benzetim programında kurunuz. Yük

direncini bağlamadan, köprü çıkış gerilimi, transistorün baz gerilimi ve çıkış gerilimini

gözlemleyiniz.


1) Şekil 10.4’ teki devreyi kurunuz. Köprü diyot çıkışı ile devre çıkış gerilimini (V0)

osiloskopta üst üste gözlemleyiniz. Çıkış geriliminin 9.1V değerinde sabit kaldığına dikkat

ediniz.

Şekil 10.4

2) Şekil 10.4’ teki devrede çıkışa seri 560Ω ve 10kΩ POT bağlayarak farklı yük dirençleri

için çıkış geriliminin değişimini inceleyiniz.

3) Şekil 10.5’te yük direncini bağlamadan, köprü çıkış gerilimi, transistörün base gerilimi ve

çıkış gerilimini ölçünüz.

Şekil 10.5

4) Çıkıştan 1mA ile 250mA arasında akım çekerek çıkış gerilimini ve aynı zamanda yük

akımını ölçünüz. Böylece regülatörün hangi akım aralığında çıkış gerilimini sabit

tutabileceğini gözlemleyiniz.


1) Deneyde incelenen klasik regülatörün avantaj ve dezavantajları nelerdir? Bu devrelerin

yerine kullanılabilecek alternatif devreler var mı?

2) Regülatör yerine kullanılabilecek entegre devreler var mıdır? Araştırıp örnek veriniz.

3) Deneyde incelenen iki regülatör arasındaki farkları yorumlayınız.

harran Ünİversİtesİ mÜhendİslİk fakÜltesİ elektrİk...

Documents