deney kitapçığı - BEUN | Mühendislik Fakültesi

BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
DENEY KİTAPÇIĞI
Hazırlayan:
Yrd. Doç. Dr. Rukiye UZUN
Arş. Gör. Ali NARİN
Arş. Gör. İrem ŞENYER
ZONGULDAK, 2017
1
ÖNSÖZ
Hazırlanan
bu
uygulama
notları
Elektrik-Elektronik
Mühendisliği
üçüncü
sınıf
öğrencilerinin Elektronik-II dersi konularına paralel olarak yapılacak çalışmaları içermektedir.
İlgili çalışmaların ön hazırlıkları Multisim, Simulink, Proteus yada PSpice benzetim
programlarında gerçekleştirilecektir. Gerçekleştirme sonunda elde edilen değerler laboratuvar
çalışmaları ile karşılaştırılacaktır.
Öğrencilerin her bir deney için rapor hazırlama kurallarına göre rapor hazırlamaları
gerekmektedir. Bu amaçla hazırlanan raporlarda:

Bir kapak sayfası bulunacak; dersin adı, uygulama numarası ile birlikte raporu
hazırlayan grubun numarası ve hazırlayanların imzaları bulunacaktır.

Raporun bir amacı olacak ve yapılan çalışma açıkça belirtilecektir.

Deneyde gerçekleştirilen devre ile elde edilen sonuçlar verilecektir.

Sonuç bölümünde elde edilen sonuçlar yorumlanacaktır.

Tüm raporlar, tablolar, grafikler el ile hazırlanacak.
BAŞARILI BİR DÖNEM GEÇİRMENİZ TEMENNİSİYLE...
2
İÇİNDEKİLER
DENEY 1: Seri ve paralel gerilim regülatörü
DENEY 2: İki katlı amplifikatör devresi.
DENEY 3: Eviren yükselteci (inverting amplifier) ve evirmeyen yükselteç (non-inverting
amplifier)
DENEY 4: Toplayıcı yükselteç(summing amplifier) ve çıkarıcı yükselteç (difference amplifier)
devreleri
DENEY 5: Op-amp uygulaması olarak türevleyici (differentiator) devresini incelemek.
DENEY 6: Ölçü (Enstrümantasyon) yükseltici devresi.
DENEY 7: Band geçiren filtre devresi.
DENEY 8: 555 entegresi ile kare dalga osilatör devresi
3
DENEY 1: Seri ve Paralel Gerilim Regülatörü
AMAÇ: Bu deneyin amacı, çıkışı sabit, seri ve paralel gerilim regülatör devrelerini
gerçekleştirmektir.
GİRİŞ
Güç kaynaklarında aranan en önemli özelliklerden birisi de giriş gerilimindeki veya çıkışa bağlı
yükte meydana gelen değişimlerin çıkış gerilimini etkilememesidir. Güç kaynaklarının çıkış
gerilimlerini sabit tutma işlemine regülasyon, bu iş için kullanılan devrelere de regülatör
devreleri denir. Regülatör devrelerinde, zener diyot, transistör veya entegre gerilim regülatörleri
kullanılır.
1.1 Zener Diyotun Regülatör Olarak Kullanılması
Zener diyotlu regülatörde, zener diyodun belirli bir ters gerilimden sonra iletime geçme
özelliğinden yararlanılmaktadır. Zener diyot, yük direncine ters yönde paralel olarak
bağlanmakta ve yüke gelen gerilim belirli bir değeri geçince zener diyot iletime geçerek
devreden geçen akımı arttırmaktadır. Bu akım, devreye bağlanan seri dirençteki gerilim
düşümünü arttırdığından yüke gelen gerilim sabit kalmaktadır.
Zener diyot yapısı gereği, uçlarına uygulanan gerilim zener geriliminden fazla bile olsa zener
uçlarında sabit bir gerilim meydana gelir. Yalnız zener diyotun regülasyon yapabilmesi için
uçlarına zener geriliminden daha fazla gerilim uygulanması gerekir. Şekil 1.1’ de basit bir zener
diyot regülatör devresi devresi gösterilmiştir. Burada C kondansatörünün kullanılmasının
nedeni gerilim dalgalanmalarını ve başka devrelerden gelebilecek parazit gerilimlerini önleyici
görev yapar. Değeri, devre geriliminin büyüklüğüne göre, hesaplanır.
Şekil 1.1 Zener diyodun regülatör olarak kullanılması.
4
1.2 Seri Regüle Devresi
Zener diyotun tek başına kullanıldığı regüle devresinden çekilen akım sınırlıdır. Bu sebeple
daha fazla akım ihtiyacı olduğunda zener diyotun bir transistorün beyzine bağlanmasıyla
çalışan seri regüle devreleri kullanılır. Bu devrelerde zener diyot, transistorün beyz gerilimini
sabit tutarak regülasyon yapılmasını sağlar.
Seri regülatör, yük akımını sabit tutmak için kullanılır. Bu tür bir uygulama bir veya iki
transistörle gerçekleştirilebilmektedir. Transistör yük hattına seri bağlandığından, bu tür
devreye seri regüle devresi veya seri regülatör adı verilir. Şekil 1.2’de seri gerilim regülatör
devresi gösterilmiştir. Bu devrenin girişinde genellikle genliği, çeşitli şartlara bağlı olarak,
değişebilen DC+AC işaret mevcuttur.
Şekil 1.2 Seri gerilim regülatör devresi.
Devrenin çalışması kısaca şöyledir; zener diyodu R1 üzerinden gelen akım ile çalışır ve
üzerinde kırılma gerilimine eşit bir gerilim oluşur. Bilindiği gibi, zener diyot içinden geçen
akım, belirli sınırlar arasında kalmak koşuluyla, değişse bile kırılma gerilimi sabit kalır. Bu
yüzden giriş gerilimi değiştikçe zener akımı da değişir fakat bu değişimden zener gerilimi
etkilenmez. Q1 transistörü aktif bölgede çalışacağından, çıkış gerilimi zener diyodun gerilimi
ile transistörün beyz-emiter gerilimi (Beyz-Emiter gerilimi silisyum transistör için 0.7V,
germanyum transistör için 0.3V dur.) arasındaki farka eşittir. Yani çıkış gerilimi zener
gerilimden 0,7 veya 0,3 volt daha küçüktür. Ancak değeri sabittir.
1.3 Paralel Regüle Devresi
Şekil 1.3’ de çıkışı sabit, paralel gerilim regülatör devresi gösterilmiştir. Devrenin çalışması
genel olarak şöyledir: Zener diyodu R1 üzerinden gelen akım ile çalışır ve üzerinde kırılma
gerilimine eşit bir gerilim oluşur. Giriş gerilimi değişse bile (belirli sınırlar arasında kalmak
koşulu ile) zener üzerinde sabit miktarda gerilim düşecektir. Çıkış gerilimi, zener gerilimi ile
transistörün beyz-emiter geriliminin (Beyz-Emiter gerilimi silisyum transistör için 0.7V,
5
germanyum transistor için 0.3V dur.) toplamına eşittir. Zener gerilimi ve beyz-emiter gerilimi
aşağı yukarı sabit değerler olduklarından giriş gerilimindeki değişiklikler, belirli sınırları
aşmamak kaydıyla, çıkışa yansımaz ve çıkışta sabit bir DC gerilim görülür.
Şekil 1.3 Paralel gerilim regülatör devresi
ÖN ÇALIŞMA
1. Deney çalışmalarını benzetim programları ile teker teker gerçekleyiniz.
2. Seri gerilim regülatörü ile paralel gerilim regülatörü arsındaki farkları belirtiniz.
3. Seri gerilim regülatörü ile paralel gerilim regülatörü devreleri nerelerde kullanılır.
MALZEME LİSTESİ:
Direnç: 2x220Ω, 1x3.3kΩ, 1x100Ω, 1x50Ω, 1x270Ω, 1x540Ω,
Zener Diyot: 1 adet 12V’luk, 1 adet 3V’luk.
Transistör: 2N2222A tipi silisyum transistör veya eşleneği
DENEY ÇALIŞMASI:
KISIM 1:
I.
Çıkışı sabit, seri gerilim regülatörünün yüksüz iken incelenmesi:
1. Devreyi Şekil 1.4’ deki gibi kurunuz. Gerilim kaynağını Tablo 1.1’ de verilen değerlere
ayarlayınız ve her bir değer için çıkış gerilimini ve VCE değerlerini ölçerek ilgili yere
kaydediniz. Dikkat: Bu devre kısa devre korumalı değildir. Bu nedenle çıkışın kısa devre
olmamasına dikkat ediniz. Aksi takdirde transistör bozulabilir. (R1=3.3KΩ, 12v’luk zener)
6
Şekil 1.4
Tablo 1.1
V_GIR (DC)
V_CIKIS (V)
VCE (V)
13V
15V
18V
21V
2. Tablo 1.1’ deki sonuçlara göre:
a) Giriş gerilimi 13-21 volt arasında değiştiği halde çıkış gerilimi ne kadar değişmiştir?
b) Bu durumda devre, çıkış sabit gerilim regülatörü olarak görev yapmış mıdır?
c) Çıkış gerilimi sabit kaldığına göre girişteki artış nerede telafi ediliyor? Kısaca
açıklayınız.
d) Bu devreye seri regülatör ismi niçin verilmiştir? Açıklayınız.
II.
Çıkışı sabit, seri gerilim regülatörünün yüklü iken incelenmesi:
1. Devreyi Şekil 1.4’ deki devre çıkışı ile toprak arasına (R2) iki tane 220Ω direnci seri
biçimde 440Ω’ luk yük olarak bağlayınız. Gerilim kaynağını ve yük direncini Tablo 1.2’ de
verilen değerlere ayarlayınız ve her bir değer için çıkış gerilimini ve yük akımını elde ediniz.
Dikkat: Yük akımı yaklaşık olarak hesap edilerek bulunacaktır.
Tablo 1.2
V_GIR (V)
R2 (Ω)
15
440
15
220
21
440
21
220
7
V_CIKIS (V)
IRY (mA)
III. Çıkışı sabit, seri gerilim regülatörünün yüksüz, az yüklü ve çok yüklü
durumlarının incelenerek karşılaştırılması:
1. Şekil 1.4’ deki devrede giriş gerilimi 20V olarak ayarlayınız. Devre çıkışına başlangıçta
yük bağlanmadan çıkış gerilimini ve VCE gerilim değerlerini ölçünüz. Daha sonra devre çıkışına
sırasıyla 270Ω ve 540Ω bağlayarak aynı ölçümleri tekrar ediniz ve sonuçları kaydedeniz. Elde
edilen sonuçlara göre;
a) Tablo 1.3’ deki sonuçlara göre yüksüz durum ile az yüklü ve çok yüklü durumlar
arasında çıkış gerilimleri arasında fark var mıdır? Fark var ise bu farkın nedeni ne olabilir?
Az yüklü ve çok yüklü durum arasında fark fazla oluyor mu? Niçin? Açıklayınız.
Tablo 1.3
V_GIR (V)
R2 (Ω)
20
yüksüz
20
540
20
270
V_CIKIS (V)
VCE (V)
VZ (V)
KISIM 2:
I.
Çıkışı sabit, paralel gerilim regülatörünün yüksüz iken incelenmesi:
1. Şekil 1.5’ deki devreyi kurunuz ve girişine 10V uygulayınız. Devrede R direncinin
görevi nedir? V_GIR, VR1,Vz, VBE ve V_CIKIS gerilimlerini ayrı ayrı ölçüp not ediniz.
Devrede 3V’ luk zener kullanılacaktır.
Şekil 1.5
a) V_GIR=V_CIKIS+VR1 oluyor mu? Niçin?
b) V_CIKIS=Vz+VBE oluyor mu? Niçin?
8
2. Giriş gerilimini 10V ile 15V (10V-12V-15V) arasındaki üç değer için çıkış gerilimini
gözlemleyiniz. Değişme oluyor mu? Devre gerilim regülatörü olarak çalışmakta mıdır?
3. Aynı işlemi VR1 için gözlemleyiniz. Değişme oluyor mu? Buna göre girişteki gerilim
değeri nerede telafi ediliyor?
II.
Çıkışı sabit, paralel gerilim regülatörünün yüklü iken incelenmesi:
1. Şekil 1.5’ deki devrenin çıkışı ile toprak arasına 220Ω’ u yük olarak bağlayınız. Güç
kaynağı çıkışı 10V olmalıdır. Çıkış gerilimini gözlemleyiniz. Yükün devreye bağlı olması ve
olmaması halinde çıkış gerilimi değişiyor mu? Ne ölçüde?
SONUÇLAR ve YORUMLAR
1. Deney bölümünde yaptığınız bütün işlemleri ve ölçümleri rapor ediniz. Deney kısmında
sorulan soruların cevaplarını yorumlarınıza ekleyiniz.
2. Devrenin teorik hesaplarını yaparak ölçümlerle karşılaştırınız.
9
DENEY 2: İki Katlı Amplifikatör
AMAÇ: Bu deneyin amacı, iki katlı amplifikatör devresini incelemektir.
ÖN ÇALIŞMA
1. Deney çalışmalarını benzetim programları ile teker teker gerçekleyiniz.
2. Kazanç frekans eğrisi nasıl elde edilir? Alt ve üst köşe frekansları nasıl belirlenir?
MALZEME LİSTESİ:
Direnç: 220 Ω, 330 Ω, 220 Ω, 680 Ω, 820 Ω,1 kΩ, 2x5.6 kΩ, 2x10 kΩ, 2x56 kΩ, 1x100 kΩ
Kondansatör: 3x2.2 µF, 2x10 µF
Transistör: 3xBC107 veya 3x2N3904
DENEY ÇALIŞMASI:
1. Aşağıdaki tek katlı (CE+CE) amplifikatör devresini kurunuz.
2. Transistörlerin baz, kollektör ve emiter DC gerilimlerini bir elektronik voltmetre ile
ölçünüz.
3. 𝐼𝐶 , 𝐼𝐸 ve 𝐼𝐵 akımları ile 𝑉𝐵𝐸 , 𝑉𝐶𝐸 gerilimlerini ve 𝛽𝑑𝑐 akım kazançlarını hesaplayınız.
4. 𝑉𝑆 = 30 𝑚𝑉 için devrenin 50 Hz – 5MHz arasındaki frekanlar için kazanç eğrisini elde
ediniz ve yarı logaritmik kağıda çiziniz.
5. Devrenin alt ve üst köşe frekanslarını bulunuz.
10
6. Alçak ve yüksek frekanslarda kazanç eğrisinin zayıflama miktarı kaç dB/decad’ dır.
SONUÇLAR ve YORUMLAR
1. Deney bölümünde yaptığınız bütün işlemleri ve ölçümleri rapor ediniz. Yorumlarınızı
ekleyiniz.
11
DENEY 3: Faz Çeviren (Eviren) Yükselteç (Inverting Amplifier) ve Faz
Çevirmeyen (Evirmeyen) Yükselteç (non-inverting Amplifier) Devreleri
AMAÇ: Op-amp uygulaması olarak eviren yükselteci (inverting amplifier) ve evirmeyen
yükselteci (non-inverting amplifier) incelemek.
GİRİŞ:
Günümüzde analog elektronik alanında çok kullanılan temel yapılardan biri olan işlemsel
kuvvetlendirici (Operational Amplifiers-op-amp) ilk olarak analog hesap işlemlerinde
kullanılmak üzere geliştirilmişlerdir. Bugün düşük frekanslı tüm uygulamalarda, özellikle
ölçme, otomatik kontrol, Analog/Dijital ve Dijital/Analog dönüştürücülerde yaygın olarak
kullanılmaktalar. Temel mantığı çok basit olan op-amp, bu basit mantığı sayesinde pek çok
işlevi yerine getirebilmektedir.
İdeal op-amp, gerilim kazancı sonsuz, giriş direnci sonsuz, çıkış direnci sıfır olan ve
istendiği kadar geri besleme uygulanabilen yani, mutlak kararlı bir kuvvetlendiricidir. İdeal
olmayan op-ampın gerilim kazancı çok yüksek olup farklı değerde olabilir. Tiplerine bağlı
olarak on binden, bir milyon arasıdır, fakat daha çok kazançlı olanları da bulunabilir.
Giriş dirençleri oldukça büyüktür. Çıkış dirençleri ise çok küçük olup 1 ile 1000 Ohm
arasındadır. Frekans sınırları DC’ den başlayıp, GHz mertebelerine kadar çıkmaktadır.
Op-ampın içinde yaklaşık 30 adet transistor, 10 adet direnç ve birkaç adet diyot bulunur.
Yapısı yarı iletken entegre şeklinde olup hacimleri küçük ve maliyetleri oldukça düşüktür. Güç
sarfiyatları az olup, kararlı oldukları için oldukça karmaşık sistemlerde çok sayıda
kullanılabilirler. Şekil 3.1’ de ideal bir op-ampın devre sembolü ile küçük eşdeğer devresi ile
fiziksel bağlantısı gösterilmiştir.
İdeal op-amp:
ip = 0, in = 0, Vp= Vn
a) Op-amp devre sembolü
b)Op-ampın
bağımlı
gerilim
kaynağı
dirençlerden oluşmuş küçük işaret eşdeğeri
12
ve
c) LM741 Op-amp devresinin fiziksel bağlantıları
Şekil 3.1 Op-ampın sembolü ve küçük işaret eşdeğer ve fiziksel şeması
Op-amp devresinin biri (+) diğeri (-) ile işaretlenmiş 2 girişi vardır. (+) girişe uygulanan
işaret çıkışa aynı fazda; (-) girişe uygulanan işaret ise 180 derece ters fazda aktarılır.
İki girişe birden uygulanan aynı işaret çıkışa aktarılmaz. (-) giriş “eviren (inverting)’’, (+)
giriş ise “evirmeyen (non-inverting)” giriş olarak isimlendirilmiştir. Devre özellikleri giriş ucu
olarak hangi ucun kullanıldığına ve çıkıştan girişe yapılan geri belsem miktarına bağlıdır.
Faz Çeviren (Eviren-Inverting) Yükselteç:
Şekil 3.2
Faz çeviren kuvvetlendirici (negatif kazançlı kuvvetlendirici) yapısı Şekil 3.2’ de
görülmektedir. Op-ampın giriş akımı sıfır kabul edilerek eksi ucu (2 numaralı pin) için Kirchoff
akımlar yasası yazılırsa:
𝐼𝑅1 + 𝐼𝑅2 = 0
13
olduğu görülür. Bu akımlar direnç ve gerilim değerleri cinsinden ifade edildiğinde şu denklem
bulunur:
𝑉𝑖𝑛 − 𝑉𝑛 𝑉𝑜𝑢𝑡 − 𝑉𝑛
+
=0
𝑅1
𝑅2
Buradan çıkış gerilimi:
𝑉𝑜𝑢𝑡 = −(
𝑉𝑖𝑛
)𝑅
𝑅1 2
𝑅
olur. Şu halde eviren yükseltecin gerilim kazancı − 𝑅2 oranına eşit olmaktadır. İfadenin
1
önündeki (-) işareti, eviren yükseltecin girişi ile çıkışı arasında 1800 lik faz farkı olduğunu
göstermektedir. Eviren yükseltecin giriş empedansı R1 direnç değerine eşittir. Çıkış empedansı
ise çok küçüktür ve Av ile ters orantılıdır.
R2=R1 olarak seçildiğinde devrenin kazancı 1 olur. Böyle bir devre genellikle bir işaretin
polaritesi değiştirmek istenildiğinde kullanılır.
Şekil 3.3
R2 direnç değerini değiştirmek suretiyle, Şekil 3.3’ de görüldüğü gibi, kazancı kontrol
edilebilir bir yükselteç oluşturulabilir. K komütatörünün bulunduğu konuma göre devre kazancı
değişik değerler alacaktır. Geri beslemesiz op-amp devrelerinin kazancı DC ve DC’ ye yakın
frekanslarda çok yüksektir ve frekans arttıkça kazanç 1’ e yaklaşır. Bu durum Şekil 2.4’ te
yinelenmiştir.
14
Şekil 3.4
Genellikle op-amp devrelerinin kazancı Av (geri besleme kazancı) gerilim kazançlarının ne
olması gerektiği; istenilen band genişliği (Şekil 3.4’ ten veya benzer grafiklerden) bulunur.
Emniyet payı düşünülerek 𝐴𝑣 =
𝐴𝑣𝑜
10
olarak saptanır.
Örneğin band genişliği 10kHz olması isteniyor ise (741 veya 747 op-amp kullanılarak) Şekil
3.4’ den Avo=100 bulunur. Buna göre Av=100/10=10 olur. Şu halde 741 (veya 747) kullanılarak
10 KHz band genişlikli bir yükselteç yapılacak ise, bu yükseltecin gerilim kazancı 10 olacak
şekilde R1 ve R2 dirençleri seçilmelidir. Kazanç daha yüksek olacak şekilde yapılacak R1 ve R2
seçimi bandı daralacaktır.
Şekil 3.5
Şekil 3.6
Faz Çevirmeyen (Evirmeyen-Non-Inverting) Yükselteç:
Faz çevirmeyen (pozitif kazançlı) devre yapısı Şekil 3.7’ de gösterilmiştir. Burada giriş
işareti (+) girişe uygulanmıştır. Giriş ile çıkış işareti aynı fazdadır. Devrenin gerilim kazancı;
𝐴𝑣 = 1 +
15
𝑅2
𝑅1
Şekil 3.7
olarak ifade edilir. Bu bağlamda çıkış empedansı oldukça yüksektir. Şekil 4.7’ deki devrenin bir
diğer çiziliş şekli de Şekil 3.8’ de gösterilmiştir. Her iki devrenin de birbirinin aynısı olduğuna
dikkat ediniz.
Şekil 3.8
Evirmeyen yükselteç ile eviren yükselteç arasındaki belli başlı farklar şunlardır. Evirmeyen
yükselteçte giriş ve çıkış aynı fazdadır. Eviren yükselteçte ise aralarında 1800 faz farkı vardır.
Evirmeyen yükseltecin giriş empedansı op-amp giriş empedansına eşit olup çok yüksektir.
Eviren yükseltecin giriş empedansı ise R1 kadardır.
Evirmeyen yükseltecin kazancı, eviren yükseltecin kazancından daima 1 fazladır, daima da
1’ den büyüktür.
Çıkış empedansı, band genişliği gibi diğer özellikler bakımından aralarında fazla fark
yoktur.
ÖN ÇALIŞMA
1. Deney çalışmalarını benzetim programları ile teker teker gerçekleyiniz.
2. Her bir çalışmanın gerilim kazancını ve bant genişliğini hesaplayınız.
16
MALZEME LİSTESİ
Direnç: 2x10KΩ, 1x100KΩ,1x33KΩ
Opamp: 741 veya 747
DENEY ÇALIŞMASI:
KISIM I:
1. Devreyi Şekil 3.9’ deki gibi kurunuz. R2=10KΩ olacaktır.
Şekil 3.9
2. Güç kaynağının (+) ve (-) bölümlerini sıra ile +12 volta ve -12 volta ayarlayınız.
3. ±12 besleme gerilimlerini devreye uygulayınız.
4. İşaret üreteci çıkışını, Frekans 1 KHz, Genliği 2 V(t-t) olan bir sinüsoidal dalgaya
ayarlayınız.
5. Osiloskobunuzun A kanalına giriş işaretini, B kanalına da çıkış işaretini uygulayınız.
İşaret üreteci çıkışını devre girişine uygulayınız.
a) Vçk ve Vgr işaretlerini osiloskop ekranında bir arada gözleyiniz. Aralarında faz farkı
varmı? Ne kadar?
b) Devrenin gerilim kazancını bulup, Tablo 3.1' de ilgili haneye not ediniz.
Tablo 3.1
R2 (KΩ)
Vo
Vi
Av
10
33
100
6. R2 direncini 33 KΩ yapınız. Devrenin gerilim kazancı, bu durumda ne kadar oluyor?
Tablo 4.1’de ilgili haneye yazınız.
17
7. R2 direncini 100 KΩ yapınız. Devrenin gerilim kazancını bulup, Tablo 3.1’de ilgili
haneye yazınız.
8. Tablo 4.1’ in incelenmesi sonucu,
𝑅
a) |𝐴𝑣 | = 𝑅2 oluyor mu?
1
b) Deneysel
olarak
bulduğunuz
sonuçları
ön
çalışmada
bulduklarınız
ile
karşılaştırınız.
9. R1= 10KΩ, R2=33KΩ iken, işaret üretecinin frekansının yavaş yavaş artırınız.
Çıkış işaretinin genliği, hangi frekansta 1 KHz' deki genlik değerinin üçte ikisine
iniyor? Bu değeri (yükseltecin band genişliği) not ediniz ve ön çalışma 2’de bulduğunuz sonuç
ile karşılaştırınız. Farklılık var mı? Niçin?
KISIM II:
1. Devreyi Şekil 3.10’ deki gibi kurunuz. R2=10 KΩ olacaktır.
Şekil 3.10
2. Güç kaynağının (+) ve (-) bölümlerini sıra ile +12 volta ve -12 volta ayarlayınız.
3. ±12 besleme gerilimlerini devreye uygulayınız.
4. İşaret üreteci çıkışını, Frekans 1 KHz, Genliği 2 V(t-t) olan bir sinüsoidal dalgaya
ayarlayınız.
5. Osiloskobunuzun A kanalına giriş işaretini, B kanalına da çıkış işaretini uygulayınız.
6. İşaret üreteci çıkışını devre girişine uygulayınız.
a). Vçk ve Vgr işaretlerini osiloskop ekranında bir arada gözleyiniz. Aralarında faz farkı
var mı? Ne kadar?
b). Devrenin gerilim kazancını bulup, Tablo 3.2' de ilgili haneye not ediniz.
18
Tablo 3.2
R2 (KΩ)
Vo
Vi
Av
10
33
100
7. R2 direncini 33 KΩ yapınız. Devrenin gerilim kazancı, bu durumda ne kadar oluyor?
Tablo 3.2’ de ilgili haneye yazınız.
8. R2 direncini 100 KΩ yapınız. Devrenin gerilim kazancını bulup, Tablo 3.2’ de ilgili
haneye yazınız.
9. Tablo 3.2’ in incelenmesi sonucu,
𝑅
a) |𝐴𝑣 | = 1 + 𝑅2 oluyor mu?
1
b) Deneysel olarak bulduğunuz sonuçları ön çalışma 1’ de bulduklarınız ile
karşılaştırınız.
10. Eviren yükselteç için bulduğunuz sonuçları hatırlayarak. Evirmeyen yükselteç
kazancının aynı şartlar altında, eviren yükselteç kazancından daima 1 fazla olduğunu gözlediniz
mi?
11. R1= 10KΩ, R2=33KΩ iken, işaret üretecinin frekansının yavaş yavaş artırınız.
Çıkış işaretinin genliği, hangi frekansta 1 KHz' deki genlik değerinin üçte ikisine
iniyor? Bu değeri (yükseltecin band genişliği) not ediniz ve ön çalışma 2’de bulduğunuz sonuç
ile karşılaştırınız. Farklılık var mı? Niçin?
12. Eviren yükselteç için bulduğunuz sonucu hatırlayınız. Eviren ve evirmeyen
yükselteçlerin, yaklaşık aynı gerilim kazançlarında, benzer band genişliğine sahip olduklarını
gözlemlediniz mi?
SONUÇLAR ve YORUMLAR
1. Deney bölümünde yaptığınız bütün işlemleri ve ölçümleri rapor ediniz. Yorumlarınızı
ekleyiniz.
2. Devrenin teorik hesaplarını yaparak ölçümlerle karşılaştırınız.
19
DENEY 4: Toplayıcı Yükselteç (Summing Amplifier) ve Çıkarıcı Yükselteç
(Difference Amplifier) Devreleri
AMAÇ: Op-amp uygulaması olarak ‘toplar yükselteci’ (summing amplifier) ve çıkartma yapan
devreyi (difference amplifier) incelemek.
GİRİŞ:
Toplar Yükselteç (Summing Amplifier):
Şekil 4.1’ de op-amp devresinin toplayıcı yükselteç olarak kullanımı gösterilmiştir. Şekil 5.1
deki toplama devresi esasında iki tane faz çeviren kuvvetlendirici içermektedir. Vgr2 gerilimi
𝑅
sıfıra getirildiğinde devre Vgr1’den Vçk’a −( 𝑅𝐹) kazançlı, Vgr1sıfıragetirildiğinde ise devre
1
𝑅
Vgr1’den Vçk’a −( 𝑅𝐹) kazançlı bir faz çeviren kuvvetlendirici gibi davranmaktadır. Bu nedenle
2
toplamsallık ilkesi uygulanırsa devrenin çıkış gerilimi giriş gerilimi cinsinden,
𝑅𝐹
𝑅𝐹
𝑉ç𝑘 = − [( ) 𝑉𝑔𝑟1 + ( ) 𝑉𝑔𝑟2 ]
𝑅1
𝑅2
olarak yazılabilir. Eğer 𝑅𝐹 = 𝑅1 = 𝑅2 seçilirse;
𝑉ç𝑘 = −(𝑉𝑔𝑟1 + 𝑉𝑔𝑟2 )
olur.
Şekil 4.1
Fark Yükselteci (Difference Amplifier):
Şekil 4.2’ de op-amp devresinin çıkarıcı yükselteç olarak kullanımı gösterilmiştir. Şekil 4.2
de verilen fark kuvvetlendiricisi de hem faz çeviren hem de faz çevirmeyen kuvvetlendirici
𝑅
yapısı içermektedir. Fark devresindeki mantıkla devre analiz edilirse Vgr1’den Vçk’a −( 𝑅𝐹)
1
𝑅𝐹
kazançlı, Vp’ den (op-ampın pozitif girişinden)Vçk’a (1 + 𝑅 ) kazançlı bir devre gibi
2
davrandığı görülür. Op-amp girişinden akım çekmediği için R2 ve R3 dirençleri bir gerilim
20
bölücü yaratacaktır. Bu gerilim bölücüden yararlanılarak Vp yerine 𝑉𝑔𝑟2
toplamsallık ilkesi uygulanırsa çıkış gerilimi giriş gerilimleri cinsinden,
𝑅𝐹
𝑅𝐹
𝑅3
𝑉ç𝑘 = − ( ) 𝑉𝑔𝑟1 + (1 + ) (
)𝑉
𝑅1
𝑅1 𝑅2 + 𝑅3 𝑔𝑟2
biçiminde ifade edilir. Eğer 𝑅𝑓 = 𝑅1 = 𝑅2 = 𝑅3 seçilirse;
𝑉ç𝑘 = 𝑉𝑔𝑟2 − 𝑉𝑔𝑟1
olur.
Şekil 4.2
ÖN ÇALIŞMA
1. Deney çalışmalarını benzetim programları ile teker teker gerçekleyiniz.
2. Şekil 4.3’ deki devrenin çıkışında kaç volt gözlenir? Hesaplayınız.
3. Aynı soruyu Şekil 4.4’ deki devre için cevaplayınız.
Şekil 4.4
Şekil 4.3
4. Şekil 4.5’ deki devrenin çıkışında kaç volt gözlenir? Hesaplayınız.
5. Aynı soruyu Şekil 4.6’ daki devre için cevaplayınız.
21
𝑅3
𝑅2 +𝑅3
konulur ve
Şekil 4.5
Şekil 4.6
MALZEME LİSTESİ
Direnç: 4x10KΩ,3x33KΩ, 1x2.2KΩ, 1x1KΩ, 1x5.6KΩ,
Opamp: 741 veya 747
DENEY ÇALIŞMASI:
KISIM I:
1. Devreyi Şekil 4.7’ teki gibi kurunuz.
Şekil 4.7
2. Güç kaynağının (+) ve (-) bölümlerini sırasıyla,+12 volta ve -12 volta ayarlayınız.
3. ±12 volt besleme gerilimlerini devreye uygulayınız. Sayısal multimetre kullanarak;
a) Vgr1, Vgr2 ve Vçk gerilimini ölçüp kaydediniz. 𝑉ç𝑘 = (𝑉𝑔𝑟1 + 𝑉𝑔𝑟2 ) oluyor mu?
b) Bulduğunuz sonucu ön çalışmada bulduğunuz ile karşılaştırınız.
22
4. RF=33KΩ yapınız. Sayısal multimetre kullanarak;
a) Vgr1,Vgr2 ve Vçk gerilimini ölçüp kaydediniz. 𝑉ç𝑘 = (𝑉𝑔𝑟1 + 𝑉𝑔𝑟2 ) eşitliği hala
geçerli mi? Değilse niçin? Açıklayınız.
b) Bulduğunuz sonucu ön çalışmada bulduğunuz ile karşılaştırınız.
KISIM II:
1. Devreyi Şekil 4.8’ teki gibi kurunuz.
Şekil 4.8
2. Güç kaynağının (+) ve (-) bölümlerini sırasıyla,+12 volta ve -12 volta ayarlayınız.
3. ±12 volt besleme gerilimlerini devreye uygulayınız. Sayısal multimetre kullanarak;
a) Vgr1, Vgr2 ve Vçk gerilimini ölçüp kaydediniz. 𝑉ç𝑘 = (𝑉𝑔𝑟2 − 𝑉𝑔𝑟1 ) oluyor mu?
b) Bulduğunuz sonucu ön çalışmada bulduğunuz ile karşılaştırınız.
4. R3= RF=33KΩ yapınız. Sayısal multimetre kullanarak;
c) Vgr1,Vgr2 ve Vçk gerilimini ölçüp kaydediniz. 𝑉ç𝑘 = (𝑉𝑔𝑟2 − 𝑉𝑔𝑟1 ) eşitliği hala
geçerli mi? Değilse niçin? Açıklayınız.
d) Bulduğunuz sonucu ön çalışmada bulduğunuz ile karşılaştırınız.
SONUÇLAR ve YORUMLAR
1. Deney bölümünde yaptığınız bütün işlemleri ve ölçümleri rapor ediniz. Yorumlarınızı
ekleyiniz.
2. Devrenin teorik hesaplarını yaparak ölçümlerle karşılaştırınız.
23
DENEY 5: Türevleyici Devre (Differantial Circuit)
AMAÇ: Op-amp uygulaması olarak türevleyici (differentiator) devresini incelemek.
GİRİŞ:
Türevleyici devresi, genel olarak bir eviren yükselteç özelliğindedir (Şekil 5.1). Farklı olarak
girişte direnç yerine kondansatör (Cgr) bulunmaktadır. Devre, girişine uygulanan periyodik
işaretin türevini alarak çıkışa aktarır. Bu işlem formüllerle, kısaca, şu şekilde açıklanabilir. Opamp devresinin giriş empedansı çok yüksek olduğundan x noktasındaki gerilim yaklaşık olarak
0V (+ucundaki gerilim) civarındadır. Buna göre: (Cgr) kondansatörü üzerinden akacak akım;
𝑖𝑔𝑟 = 𝐶𝑔𝑟
𝑑𝑉𝑔𝑟
𝑑𝑡
olur. Çıkış gerilimi ise;
𝑉ç𝑘 = −𝑅𝑓 𝑖𝑓
olarak yazılabilir (x noktası yaklaşık 0V olduğundan). 𝑖𝑓 = 𝑖𝑔𝑟 olduğundan dolayı,
𝑉ç𝑘 = −𝑅𝑓 𝐶𝑔𝑟
𝑑𝑉𝑔𝑟
𝑑𝑡
olacaktır.
Şekil 5.1
Görüldüğü gibi Şekil 5.1’ deki devre, girişine uygulanan Vgr işaretinin türevini alıp
𝑑𝑉𝑔𝑟
𝑑𝑡
belirli
bir sabit ile 𝑅𝑓 𝐶𝑔𝑟 çarparak çıkışına aktarmaktadır. Şekil 5.1’ deki devre uygulamada bu haliyle
yeterli değildir. Çünkü 𝐶𝑔𝑟 kondansatörü yüksek frekanslardaki işaretlere kısa devre gibi
davranacağından yükseltecin kazancı artar, çıkış bu frekanslar için yüksek değerlere ulaşır. 𝑉𝑔𝑟
İşaretinin frekansı yüksek olmasa bile beraberinde gürültü mevcut olabilir. Gürültü işareti çok
geniş frekans tayfını (spektrumuna) sahip olduğundan Şekil 5.1’ deki devre gürültüsünün
yüksek frekans bölümünü olduğu gibi yükseltebilir. Bu ise istemeyen bir durumdur. Bu
24
nedenle, op-amp devresinin kazancına yüksek frekanslar için sınır koymak gerekir. Bu işlem
Şekil 5.2’ de görüldüğü gibi bir 𝑅𝑔𝑟 direncinin eklenmesi ile sağlanabilir. Böylece devrenin
maksimum kazancı 𝑅𝑓 /𝑅𝑔𝑟 olur. Bu devrenin türevleyici olarak çalışabilmesi için 2 şartın
sağlanması gerekir:
Şekil 5.2
1. Giriş işaretinin frekansı;
𝑓𝑔𝑟 ≤
1
= 𝑓𝑐
2𝜋𝑅𝑔𝑟 𝐶𝑔𝑟
olmalıdır. Bu değerden büyük frekansa sahip işaretler için devre türevleyici olarak çalışmaz.
2.
Devrede 𝑅𝑓 𝐶𝑔𝑟 çarpımı “zaman sabiti” olarak isimlendirilir. Giriş işaretinin değeri
yaklaşık bu değer civarında olmalıdır.
Örnek: Şekil 5.3’ deki devre frekansı 1KHz olan bir sinüsoidal işaret için türevleyici olarak
çalışabilir mi?
Şekil 5.3
𝑓𝑔𝑟 ≤
1
1
=
3
2𝜋𝑅𝑔𝑟 𝐶𝑔𝑟 2𝜋. 10 . 0,1.10−6
𝑓𝑐 =
104
2𝜋
Bu durumda 𝑓𝑔𝑟 < 𝑓𝑐 olur. Devrenin zaman sabiti,
𝑅𝑓 𝐶𝑔𝑟 = 0,1.10−6 . 10.103 𝑠𝑛 = 1𝑚𝑠𝑛
25
Giriş işaretinin periyodu,
𝑇𝑔𝑟 =
1
1
=
= 1 𝑚𝑠𝑛
𝑓𝑔𝑟 1𝐾𝐻𝑧
Görüldüğü gibi, giriş işaretinin periyodu, devrenin zaman sabitine eşittir. Şu halde, devre
1KHz frekanslı sinüsoidal işaret için türevleyici olarak çalışabilir.
Şekil 5.3’ deki devrenin söz konusu işaret için türevleyici olarak çalışabileceği ispatladıktan
sonra, devre girişine 0.5V genlikli 1KHz frekanslı bir sinüsoidal uygulandığında çıkışta
görülecek işaretin nasıl bir işaret olduğunu araştıralım;
𝑉𝑔𝑟 = 0,5. sin 2𝜋𝑓𝑡 = 0,5. sin 2𝜋(1000)𝑡 olarak formülize etmek mümkündür.
𝑉ç𝑘 = −𝑅𝑓 𝐶𝑔𝑟
𝑑𝑉𝑔𝑟
𝑑𝑡
Olduğuna göre;
𝑑
𝑉ç𝑘 = −(10𝐾Ω)(0,1𝜇𝐹) 𝑑𝑡 (0,5 sin 2𝜋(1000)𝑡)
𝑉ç𝑘 = −(10𝐾Ω)(0,1𝜇𝐹)(0,5.2𝜋. 1000)(cos(2𝜋(1000)𝑡) = 3.14 cos 2𝜋(1000)𝑡 olur.
Şu halde, çıkış işareti, 3.14V tepe değerli ve 1KHz frekanslı bir kosinüs eğrisidir.
Not:
𝑑
𝑑𝑡
𝑠𝑖𝑛 2𝜋𝑓𝑡 = 2𝜋𝑓. 𝑐𝑜𝑠2𝜋𝑓𝑡 olur.
26
ÖN ÇALIŞMA
1. Deney çalışmalarını benzetim programları ile teker teker gerçekleyiniz.
2. Şekil 5.4’ teki devre girişine, Şekil 5.5’ deki işaret uygulandığında devre türevleyici
olarak görev yapar mı? fc ve fgr frekanslarını ve devre sabiti ile Tgr değerini karşılaştırarak bu
sonuçlara dayandırınız.
Şekil7.4
5.5
Şekil
Şekil 5.4
Şekil 5.4’ deki devre girişine, Şekil 5.5’ deki işaret uygulandığında çıkış işaretinin şekli,
frekansı ve genliği ne olur açıklayınız? Vgr ve Vçk işaretlerini alt alta çiziniz.
Yol Gösterme: Şekil 5.5’ deki işaretin genel çizimi Şekil 5.6’ da gösterilmiştir.
Şekil 5.6
Burada a b arasındaki doğru parçası t1msn kadar süre içinde –V den + V’ ye çıkmaktadır.
𝑉
Denklemi 𝑉𝑎𝑏 = −𝑉 + 2. 𝑡 . 𝑡 olarak yazılabilir. Çünkü t=0 olduğunda Vab=-Vt1= t olduğunda
1
Vab= +V olmaktadır. bc arasındaki doğru parçası ise 1 t ile 1 2t arasında +V den –V ye
inmektedir. Denklemi,
𝑉
𝑉𝑎𝑏 = −𝑉 + 2. 𝑡 . (𝑡 − 𝑡1 ) olur. Çünkü t=t1 olduğundan Vbc= +V; t=t2 olduğundan Vbc=
1
-V olmaktadır.
𝑉
𝑉𝑔𝑟 = 𝑉𝑎𝑏 = −𝑉 + 2. 𝑡 . 𝑡 olduğunda,
1
𝑑
𝑉
𝑉
𝑉
1
1
1
𝑉𝑐𝑘 = 𝑅𝐹 𝐶𝑔𝑟 𝑑𝑡 (−𝑉 + 2. 𝑡 . 𝑡) = −𝑅𝐹 𝐶𝑔𝑟 (2 𝑡 ) = −2𝑅𝐹 𝐶𝑔𝑟 (𝑡 ) olur.
𝑉
𝑉𝑔𝑟 = 𝑉𝑏𝑐 = +𝑉 − 2. 𝑡 . (𝑡 − 𝑡1 ) olduğunda ise,
1
27
𝑉𝑐𝑘 = −𝑅𝐹 𝐶𝑔𝑟
𝑑
𝑑𝑡
(𝑉 − 2.
𝑉
𝑡1
𝑉
𝑉
𝑡1
𝑡1
. (𝑡 − 𝑡1 )) = −𝑅𝐹 𝐶𝑔𝑟 (−2 ) = 2𝑅𝐹 𝐶𝑔𝑟 ( ) olur.
𝑉
Buna göre Vck işaretinin ( Vgr ’in tamamı için) genliği, 2𝑅𝐹 𝐶𝑔𝑟 (𝑡 ) olan bir kare dalga
1
olacağı açıktır. Bu bilgilerin ışığı altında ön çalışma 2’ yi cevaplayınız.
MALZEME LİSTESİ
Direnç: 1x1KΩ, 1x10KΩ
Kondansatör:1x 10nF
Opamp: 741 veya 747
DENEY ÇALIŞMASI:
1. Devreyi Şekil 5.7’ deki gibi kurunuz.
Şekil 5.7
2. Güç kaynağının (+) ve (-) bölümlerini sırasıyla +12 V’ a ve -12 V’ a ayarlayınız. ±
besleme gerilimlerini devreye uygulayınız.
3. İşaret üretici çıkışını, Frekansı 1 KHz, Genliği 2 V ( Vp-p) olan bir üçgen dalgaya
ayarlayınız.
4. Osiloskobun A kanalına giriş işaretini, B kanalına ise çıkış işaretini uygulayınız. Her iki
kanalı da; frekansı 1 KHz, genliği 1 volt olabilecek bir işareti en iyi şekilde görüntüleyecek
biçimde ayarlayınız.
5. İşaret üretecinin çıkışını, devre girişine uygulayınız.
a) Vgr ile Vçk işaretlerini osiloskop ekranında bir arada gözlemleyiniz. Aralarında faz farkı
var mı? Ne kadar?
28
b) Vçk işaretinin tepe genliğini ölçüp net ediniz. Bu sonucu, ön çalışma 2’de bulduğunuz
sonuç ile karşılatırınız.
6. Girişi uygulanan üçgen dalganın genliği aynı kalmak koşuluyla frekansını yarıya
indiriniz. (0,5 KHz).
7. Çıkışta gözlediğiniz işarette ne gibi değişiklikler oldu? Bu değişiklikleri nasıl
açıklarsınız?
8. Girişe uygulanan üçgen dalganın genliği aynı kalmak koşuluyla frekansını 20 KHz
yapınız. Çıkış işaret şekli, öncekilere kıyasla değişti mi? Niçin? Devrenin gerilim kazancı ne
𝑅
kadar? Bu kazanç 𝐴𝑣 = 𝑅 𝐹 =
10𝐾
𝑔𝑟
1𝐾
= 10 sonucuna yakın mı? Devre sadece eviren yükselteç
gözüyle bakılabilir mi? Niçin? Açıklayınız.
SONUÇLAR ve YORUMLAR
1. Deney bölümünde yaptığınız bütün işlemleri ve ölçümleri rapor ediniz. Yorumlarınızı
ekleyiniz.
2. Devrenin teorik hesaplarını yaparak ölçümlerle karşılaştırınız.
29
DENEY 6: Ölçü (Enstrümantasyon) Yükselteç Devresi
AMAÇ: Ölçü (Enstrümantasyon) yükseltici devrelerini incelemek.
ÖN ÇALIŞMA
1. Deney çalışmalarını benzetim programları ile teker teker gerçekleyiniz.
2. Ölçü (Enstrümantasyon) yükseltici nerelerde kullanılır. Araştırınız.
3. Ölçü (Enstrümantasyon) yükseltici ne gibi avantaj ve dezavantajları vardır?
MALZEME LİSTESİ:
Direnç: 4x10 kΩ, 2x100 kΩ
Potansiyometre:1 kΩ
Op-amp: 3x741
DENEY ÇALIŞMASI:
1.
Aşağıdaki ölçü (enstrümantasyon) amplifikatörü devresini kurunuz (Şekil 7.1).
Şekil 7.1
2.
𝑉1 = 0 ve 𝑉2 = 8 𝑚𝑉/1𝑘𝐻𝑧 için 𝑉0 ve 𝑉2 gerilimlerini osiloskop da gözlemleyerek
aynı zaman ekseninde ölçekli olarak çiziniz.
3.
𝑉1 = 4𝑚𝑉/1𝑘𝐻𝑧 ve 𝑉2 = 0 𝑉 için 𝑉0 ve 𝑉1 gerilimlerini osiloskop da gözlemleyerek
aynı zaman ekseninde ölçekli olarak çiziniz.
4.
1. ve 2. Şıklarda elde edilen sonuçları karşılaştırınız.
5.
Ölçü sonuçlarına göre gerilim kazancının ne kadar olduğunu hesaplayınız.
30
6.
Devre elemanları cinsinden 𝐴𝑉 = 𝑉0 /(𝑉2 − 𝑉1 ) gerilim kazancı bağıntısını bulunuz ve
kazanç değerini hesaplayınız.
7.
𝐴𝑉 kazancının 100, 500 ve 1000 olması için gerekli olan eleman değerlerini belirleyiniz.
SONUÇLAR ve YORUMLAR
1. Deney bölümünde yaptığınız bütün işlemleri ve ölçümleri rapor ediniz. Yorumlarınızı
ekleyiniz.
31
DENEY 7: Band Geçiren Filtre Devresi
AMAÇ: Band geçiren filtre devresini incelemek.
ÖN ÇALIŞMA
1. Deney çalışmalarını benzetim programları ile teker teker gerçekleyiniz.
2. Band geçiren filtreler hakkında bilgi toplayınız.
MALZEME LİSTESİ:
Direnç: 1x2.2 kΩ, 2x4.7 kΩ, 1x10 kΩ, 4x20 kΩ, 2x30 kΩ
Kondansatör: 1x1 nF, 2x6.3 nF
Opamp:3xTL074
DENEY ÇALIŞMASI:
 Şekildeki band geçiren filtrenin merkez frekansı 8.8 𝑘𝐻𝑧 ve band genişliği 4 𝑘𝐻𝑧’ dir.
1. Aşağıdaki band geçiren filtre devresini kurunuz (Şekil 8.1).
Şekil 8.1
2.
𝑉𝑆 = 0.5 𝑉 sabit için; 10 𝑘𝐻𝑧 − 40 𝑘𝐻𝑧 arasındaki frekanslarda 𝑉0 gerilimini ölçerek
𝐴𝑉0 = 𝑉0 /𝑉𝑆 oranını hesaplayınız. “|𝐴𝑉 | − 𝑓𝑟𝑒𝑘𝑎𝑛𝑠” eğrisini yarı logaritmik düzleme
çiziniz.
32
3.
Girişe, 𝑉𝑆 = 0.5 𝑉 ve 8.8 𝑘𝐻𝑧 bir üçgen dalga işareti uygulayarak 𝑉0 çıkış işaretini
osiloskop da gözlemleyerek çiziniz.
SONUÇLAR ve YORUMLAR
1. Deney bölümünde yaptığınız bütün işlemleri ve ölçümleri rapor ediniz. Yorumlarınızı
ekleyiniz.
33
DENEY 8: 555 Entegresi ile Kare Dalga Osilatör Devresi
AMAÇ: 555 entegresi ile kare dalga osilatör devresini incelemek.
ÖN ÇALIŞMA
1. Deney çalışmalarını benzetim programları ile teker teker gerçekleyiniz.
2. 555 entegresi ile ilgili bilgi toplayınız.
MALZEME LİSTESİ:
Direnç: 1𝑥480 Ω, 1x1kΩ, 1x2.2 kΩ, 2x3.3 kΩ, 1x4.8 kΩ, 2x6.8 kΩ, 10 kΩ
Kondansatör: 1x0.1μF, 1x0.01μF
Entegre: 555
DENEY ÇALIŞMASI:
1. Aşağıdaki kare dalga osilatörü devresini kurunuz (Şekil 9.1).
Şekil 9.1
2. R A = 6.8 kΩ iken; R B = 480 Ω, 1kΩ, 2.2 kΩ, 3.3 kΩ, 4.8 kΩ, 6.8 kΩ, 10 kΩ değerleri
için V0 ve VC işaretlerini osiloskop da gözlemleyerek çiziniz. t d ve t b darbe ve boşluk sürelerini
ölçünüz.
3. R B = 3.3 kΩ iken; R A = 480 Ω, 1kΩ, 2.2 kΩ, 3.3 kΩ, 4.8 kΩ, 6.8 kΩ, 10 kΩ değerleri
için V0 ve VC işaretlerini osiloskop da gözlemleyerek çiziniz. t d ve t b darbe ve boşluk sürelerini
ölçünüz.
34
4. t d = 0.695R A C ve t b = 0.695R B C bağıntılarından elde edilen sonuçlar ile deney
sonuçlarını karşılaştırınız. Aralarında fark var ise, nedenlerini açıklayınız.
SONUÇLAR ve YORUMLAR
1. Deney bölümünde yaptığınız bütün işlemleri ve ölçümleri rapor ediniz. Yorumlarınızı
ekleyiniz.
35
LABORATUAR KURALLARI
1. Laboratuvara yiyecek ve içecek (su dahil) kesinlikle getirilmeyecektir.
2.
Laboratuvar dersi sırasında cep telefonlarınızın kapalı ya da sessiz konumda olduğundan
emin olunuz.
3.
Deneye geç kalınmamalı, aksi halde 10 dakika geç kalan öğrenciler devamsız sayılırlar.
4.
Verimli bir çalışma ortamı sağlamak amacıyla alçak sesle konuşunuz.
5.
Deneye gelen her bir öğrenci bütün deneylerden sorumludur.
6.
Deneye gelirken deney malzemeleri tam olarak gelinmeli aksi takdirde malzemeleri
olmayanlar deneye alınmayacaktır.
7.
Gruplar arasında malzeme alışverişi yapılmamalıdır.
8.
Deney süresince izin almadan deneyden çıkılamaz.
9.
Deneyde kullanılacak olan ölçü aleti, kablolar, kaynaklar, deney setleri gibi ekipmanlar
yerli yerinde kullanılmalı ve zarar verilmemelidir. Oluşan problemlerde dersin
sorumlularına danışılmalıdır.
10. Sağlam olmayan veya eksik bırakılan malzemeden ilgili masadaki öğrenci grubu
sorumludur.
11. Deneyde yapılan ölçümler görevli öğretim elemanına imzalatılacaktır. Kesinlikle
sonuçları göstermeden bir başka deneye geçilmeyecektir.
12. Raporlar bir sonraki hafta derste toplanacaktır. Her ne sebeple olursa olsun raporu
getirmeyenin notu sıfır olacaktır.
13. Deney sonunda deney masasındaki bütün elektriksel cihazların elektrik bağlantısı
kesilmeli, kablolar sökülerek yerlerine bırakılmalı, tabureler ve masa düzenli ve temiz bir
şekilde bırakılmalıdır. Aksi takdirde deney sonuçları imzalanmayacaktır.
14. Raporunun tümü veya bir bölümü bir başka grubun raporunun tümü veya bir bölümüyle
aynı olamaz. Aksi durumda her iki rapor da kopya sayılacak ve deneyde başarılı olmuş bile
olsalar başarısız ve devamsız sayılacaklardır.
15. Geçerli bir sebebi yüzünden en çok iki deneyi kaçıran öğrenciler dönem sonunda
katılamadıkları deneyleri telafi ederler. (Telafi haftası )
16. İkiden fazla deneyi kaçıran öğrenciler sınıfta kalacaktır.
17. Öğrencinin gelmediği deneyde alacağı not “0” dır.
36
Ön Çalışma, Deney ve Rapor Hakkında Genel Bilgiler ve Formatları
Ön Çalışma: Her deney için, “DENEY ÇALIŞMASI” kısmı sırası ile Proteus (İSİS) programı
ile simülasyonları yapılacak ve A4 kağıda yapılan simülasyonların çıktıları alınıp Laboratuvara
gelinecektir. Ön çalışmalar BİREYSEL olarak yapılacaktır.
Deney: Ön çalışmalarını yapan bireyler deney esnasında elde ettikleri sonuçları A4 kağıdına
grup numarası, ad soyad ve imzaları ile birlikte görevli Hocalarımıza teslim edeceklerdir. Bir
kopyasını kendinize almayı unutmayınız.
Rapor: Rapor tamamen deney esnasında elde ettiğiniz sonuçların yorumları ile birlikte el ile
yazılıp yorumlar eklenerek bir sonraki hafta deneye gelirken teslim edilmesinden ibrettir. Grup
olarak hazırlanacaktır. Rapor formatı aşağıdadır:
Devrenin Proteus
Çizimi
Devrenin simülasyon
çıktısı (grafik yada
tablo)
Deneyde elde edilen
sonuçları (grafik yada
tablo)
Elde edilen sonuçların yorumlanması
37
Kapak Formatı
BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
2016-2017
ELEKTRONİK LABORATUARI - II
RAPOR
DENEY NO: 8
DENEY ADI: 555 Entegresi ile Kare Dalga Osilatör Devresi
GRUP NO: 5
GRUP ÜYELERİ:
Osman DALBUDAKOĞLU
İmza
Ozan GÜLBUDAKOĞLU
İmza
38
Değerlendirme
GENEL
NOT
(%100)
YIL
SONU
(%50)
YIL İÇİ
(%50)
VİZE*
(%25)
RAPOR+ÖN
ÇALIŞMA+
DENEY
DÜZENEĞİ
(%25)
FİNAL*
(%25)
*Vize ve Final sınavları yazılı olacaktır.(Vize ve final haftalarında)
39
PROJE
(%25)