1) a) DC kaynak gerilimi 10 V olan tümler push

Numara:
Adı Soyadı:
İ.Ü. Elektrik Elektronik Müh. Böl. 00316 Elektronik Lab II Dersi Ara Sınavı
Tarih : 14.04.2014 / 13.30 Cevaplama süresi: 50 dakika. Puanlama: 1. 46 p, 2. 34 p, 3. 20 p
Ders Sorumluları: Doç. Dr. M. E. Tagluk, Y. Doç. Dr. C. Yeroğlu, Y. Doç. Dr. M. Köseoğlu
Sorulara kısa ve öz cevaplar veriniz, ekstra değerlendirmeler yapmayınız. Başarılar…
1. soru
2. soru
3. soru
1) a) DC kaynak gerilimi 10 V olan tümler push-pull büyük sinyal yükselteci kurunuz. (6 p)
b) Devrenin DC beslemesini nasıl yaptığınızı DC kaynak üzerinde gösteriniz. (6 p)
c) Devreye Vi(rms)=5 V değerinde frekansı 1 kHz olan sinusoidal bir AC sinyal veriniz.
Giriş ve Çıkış sinyalini aşağıda verilen osiloskop ekranına ölçekli olarak çiziniz. (9 p)
d) Bu devreden maksimum verim elde etmek için Vi(rms) değeri ne olmalıdır. Bu durumda
kayıplar yüzde kaç olur? (9 p)
e) Bu yükselteç devresi hangi sınıfa girer ve bu devre nerede ne amaçla kullanılır? (8 p)
f) Bu sınıfa giren devrelerde çıkışta bozulma görülür mü? Nedeniyle açıklayınız. (8 p)
0,125 ms
time/div
2V
V/div
X-CH
2)
5V
V/div
Y-CH
a) BJT’li gerilim bölücü ile öngerilimlenen bir yükselteç devresi kurunuz. (5 p)
b) Devrenin AKF ve YKF değerlerini nasıl bulunur, açıklayınız.(12 p)
c) Devreye dışarıdan bağlanan kondansatör değerlerini (CB, CE, CC) değiştirdiğinizde, AKF
ve YKF değerlerinde ne gibi değişiklikler gözlemlenmiştir? (9 p)
d) “c” şıkkındaki değişikliklerin sebeplerini açıklayınız (8 p)
3) a) Bir darlington devresi kurunuz (5 p)
b) Devrede Zo ve Ai değerlerini nasıl ölçersiniz. (7 p)
c) Bu tür devreler niçin gereklidir? Nerelerde kullanılır? Açıklayınız.(8 p)
Cevaplar
1. a)
VCC= +10 V
b)
DC kaynak seri konuma alınır
-
+
-
+
GND
-VCC
+VCC
-VCC= -10 V
c)
d) Maks. Verim için Vo (tepe) =Vi (tepe) =VCC= 10 V olmalıdır. Bu durumda Vi (rms) =10/ =7.07 V olur.
Maks. Verim Po(ac) / Pi(dc)=%78.54 ise bu durumda kayıplar %(100-78.54)=%21.46 olur.
ı
e) B sınıfı bir yükselteç devresidir. Yükseltecin çıkışına bağlanacak yükü sürmek için, çıkış katında
yüksek güç verimliliği sağlamak ve empedans uydurma amacıyla kullanılır.
f) Çıkışta küçük bir “crossover” bozulması görülür. Bu tür B sınıfı devrelerde Q çalışma noktası tam
kesim bölgesi sınırında olduğu için, devrede AC sinyal olmadan, Vbe=0.7 luk bir dc öngerilimleme
sağlanmaz ve devrede ICQ akımı akmaz. bir iletim söz konusu değildir. Ancak AC sinyal, herbir
transistor için ±0.7 V’luk eşik değerlerini geçtikten sonra devre iletime geçer. AC sinyal pozitif ve
negatif yönde eşik gerilimi değerine çıkana kadar geçen sürede devrede iletim olmaz, bu da pozitif
ve negatif dalganın birleştiği noktada iletim olmayan küçük düz bir bölge oluşmasına neden olur. Bu
da çıkışa “crossover” bozulması olarak yansır.
2. a)
b) Girişe çıkışı kesime götürmeyecek şekilde sinusoidal bir AC sinyal verilir. Frekans değeri 0’dan
başlayarak yavaş yavaş arttırılır ve karşılık gelen gerilim değerleri eş zamanlı olarak kaydedilir.
Çıkışın maksimum olduğu değer orta bandaki Vomaks değeridir. Vkesim= 0.707 Vomaks değeri ise
devrenin AKF ve YKF değerlerine karşılık gelen gerilim değeridir. Frekans tekrar 0’dan başlayarak
arttırılır. Vkesim gerilim değerinin elde edildiği ilk frekans değeri AKF, sonraki frekans değeri ise
YKF olarak kabul edilir.
c) Devreye dışarıdan bağlı kondansatör değerlerini değiştirdiğimizde AKF değeri önemli oranda
değişmiş, YKF değerinde ise kayda değer bir değişiklik görülmemiştir. CB, CC ve CE kondansatörleri
sırayla değiştirildiğinde; CE değeri değiştiğinde AKF değerinde görülen değişiklik, CB ve CC
değiştiğinde AKF değerinde görülen değişikliğe oranla çok çok büyük olmuştur.
d) AKF değeri dışarıdan bağlı kondansatörlere, YKF ise içyapıdan kaynaklanan parazitik
kondansatörlere bağlı olduğundan, dışarıdan bağlı kondansatörlerde yaptığımız değişiklikler YKF
değerini etkilememiş, sadece AKF değerini etkilemiştir. CE değerinin AKF üzerinde diğer
kondansatörlere göre daha etkili olmasının sebebi, bu kondansatörün gördüğü thevenin eşdeğer
direncinin diğer kondansatörlerin gördüğü thevenin eşdeğer dirençlerine oranla çok daha küçük
olması ve bu yüzden AKF değerinin belirlenmesinde daha baskın bir rol almasıdır.
Hatırlanacağı üzere AKF’nın genel formülü:
3. a)
b) * Zo ölçülürken iki yöntem kullanılabilir. Birincisinde önce Vo ölçülür, daha sonra RL’ye paralel
yüksek güçlü ancak küçük dirençli bir pot bağlanır ve pot üzerindeki gerilim ilk ölçülen Vo değerinin
yarısı oluncaya kadar pot değeri ayarlanır. Potun ayarlanan bu değeri Zo’a eşittir. Burada pot çok
akım çekebilir ve düşük güçlü bir pot kullanılmışsa zarar görebilir. İkinci yöntemde ise önce Vo
ölçülür ve bu değer VTH olur; sonra Vo noktası kısa devre yapılır ve bu noktadan toprağa akan kısa
devre akımı ampermetre ile ölçülür, bu akım da IN olarak kabul edilir. Zo=VTH/IN şeklinde bulunur.
* Ai=Io / Ii şeklinde bulunur. Io, RL üzerinden akan akımdır. Ampermetre ile veya Vo/RL şeklinde
bulunabilir. Ii ise AC giriş kaynağına seri ampermetre bağlanarak bulunabilir. Bu yöntemler
kullanılırken, multimetreden ölçülen değerin etkin değer, osiloskoptan ölçülen değerin tepe değeri
olduğu unutulmamalı ve hesaplamalar bu durum göz önüne alınarak yapılmalıdır.
c) Bu tür devrelerde gerilim kazancı birdir, akım kazancı yüksektir. Bu yüzden yüksek akım kazancı
elde etmek için kullanılır. Aynı zamanda çıkış empedansları çok düşük olduğundan empedans
uydurma amaçlı olarak da kullanılırlar.