otomotiv elektroniği

TEMEL ELEKTRONİK
TEMEL ELEKTRİK
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
http://www.formistan.com/elektronik/297367-elektronigin-tarihcesi.html
(14.02.2013 22:43:50)
2
TEMEL ELEKTRONİK
Elektroniğin temeli 17, 18 ve 19. yüzyılda elektrik üzerine yapılan
buluşlarla atılmıştır. Bu buluşları yapanlar arasında; William Gilbert,
Newton, Von Guericke, Coulomb, Franklin, Galvani, Volta, Oersted,
Ampère, Faraday, Ohm, Henry, Weber, Morse, Maxwell, Bell,
Edison, Herz, Roentgen, Marconi gibi bilim adamlarını saymak
mümkündür.
Elektronik ilmi 1883 yılında Edison’un ampulü bulmasıyla başladı.
Edison küçük bir ısıtıcının (flaman) karşısına büyükçe bir plaka
koydu. Bu plakaya pozitif gerilim uyguladığında lamba içerisinden
bir akım aktığını gördü. Daha sonra 1897’de bu lambayla doğrultma
işlemi gerçekleştirildi ve alternatif akım doğru akıma çevrildi. Ayrıca
radyo dalgaları ayrıştırılarak dedektörler geliştirildi. 1906’da bu diyot
lambaya bir kontrol elemanı ilave edilerek triyot lamba üstünde
çalışıldı ve böylece elektronik ilminin yolu açılmış oldu. Uzun
seneler lamba ile birçok devreler yapılmış, Özellikle İkinci Dünya
Savaşı sıralarında çok değişik cihazlar geliştirilmiştir.
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
http://www.formistan.com/elektronik/297367-elektronigin-tarihcesi.html
(14.02.2013 22:43:50)
3
TEMEL ELEKTRONİK
1948 yılında yarı iletkenlerin ve transistörün bulunmasıyla daha hafif
cihazlar gerçekleştirilmiş ve lamba birçok uygulama alanından
kalkmıştır. Bugün entegre devrelerin bulunması ve mikro elemanların
gelişmesi ile çok çok küçük elektronik cihazlar geliştirilmiştir. Öyle
ki, insanın midesine inip fotoğraf çeken makinalar ve kameralar
yapılmıştır.
Elektronik hemen hemen her sahaya girdiğinden tek kişinin bütün
elektronik konularını bilmesine imkan yoktur. Bu yüzden elektronik
ilmi de kollara ayrılmıştır. Mesela; endüstriyel elektronik, dijital
elektronik, haberleşme elektroniği, mikro dalga, tıp elektroniği,
nükleer elektronik gibi. Bunlar da kendi içinde her biri ayrı bir ihtisas
konusu olan yüzlerce dala ayrılır.
Elektronik sahasına; radyo, telsiz, telefon, radar, televizyon, muhtelif
sistem kontrolleri, kompüterler, ölçü ve test cihazları, tıbbi ve daha
birçok cihazlar girer.
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
4
TEMEL ELEKTRONİK
Yirminci yüzyıl başlarında radyo, gemilerde ve sahil
istasyonlarında kullanılmaya başlandı. 1910 senesinde De Forest’in
triot tüpünü keşfetmesiyle radyo gelişti. Birinci Dünya Savaşında
telsiz önemli rol oynadı. İlk umumi radyo yayını ABD’de
Pittsburgh şehrinde AM (genlik modülasyonu-amplitude
modulation) olarak 1920’de yapıldı. 1935’te bunu FM (Frekans
modülasyonu-frequency modulation) takip etti. 1947’de
televizyonun keşfine kadar radyo; eğitim, bilgi ve eğlence
yayınlarıyla tek başına görev yaptı. 1912’de Marconi Şirketi, Ettore
Bellini ve Alessandro Tosi tarafından yapılan radyo yön bulucu
cihazını piyasaya sürdü. Bu cihaz deniz ve hava trafiğini sağlamak
üzerine seyir maksadıyla 1918’den beri kullanılmaktadır.
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
5
TEMEL ELEKTRONİK
Telsizden sonra elektronikte atılan en büyük adım radardır. Radar
ultra frekanslı radyo dalgalarının uzaktaki bir cisme, mesela gemi
veya uçağa çarparak geri gelip alınması prensibine dayanır. Radarın
bulunması gemi ve uçaklara karanlıkta, sisli havalarda seyir imkanı
tanımıştır. İkinci Dünya Savaşında radar, atış kontrol sistemlerinde
ve seyir sistemlerinde büyük görev yapmıştır.
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
6
TEMEL ELEKTRONİK
Televizyon uzun laboratuvar çalışmalarından sonra ortaya çıkmıştır.
İlk olarak katot tüpte elektron ışın taraması mekanik disklerle
yapılıyordu. Bu tip televizyon 1927 senesinde New York’ta yayına
başladı. Mekanik tarama sistemi çok yer işgal ettiği ve istenilenlere
cevap veremediği için taramayı elektronik olarak yapmak için
çalışmalar devam etti. Nihayet 1939’da ABD’de RCA firması
bugünkü televizyon sistemini yapmayı başardı. İkinci Dünya Savaşı
sırasında katot tüp üzerindeki çalışmalarla savaştan sonra 1947’de
televizyon yayınına geçilmesine zemin hazırlandı.
1904 senesinde John Fleming’in diyot vakum tüpü bulmasıyla
ilerleyen elektronik, 1906’da De Forest’in triyot vakum tüpü
geliştirilmesiyle birden gelişmiş ve 40 sene tüp elektroniği hakim
olmuştur.
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
7
TEMEL ELEKTRONİK
1948’de yarı iletken diyot ve transistörlerinin John Baroleen,
Walter Brettain ve William Shockley tarafından bulunuşuyla tüp,
yerini yarı iletkenlere bırakmıştır. Yarı iletken diyot ve
Transistörler; küçük, hafif, çok az enerji ile çalışan, ısı istemeyen,
verimli, uzun ömürlü olduklarından vakum tüp diyot ve triyotlara
göre çok avantajlıydı. Fakat bu sefer elektronik cihazların
karmaşıklaşması ile hacim problemi ortaya çıktı. Daha küçük
elektronik cihazlar yapılarak belli bir sahaya yerleştirme
mecburiyeti elektronik parçaların ufaltılmasına yol açtı. Ancak bu
çalışmalar yeterli olmadığından mikro elektronik konusu üzerine
araştırmalar devam etti. Diyot transistör, baskı devreler ve nihayet
entegre devrelere ulaşıldı.
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
8
TEMEL ELEKTRONİK
Entegre devre birçok transistör diyot, kondansatör, direnç
elemanlarının tek bir silikon kristali üzerine yerleştirilmesiyle elde
edilir. Yarı iletken parçalarla yapılan radyo alıcıları ucuz ve küçüktür,
cepte taşınabilir. Transistörler kompüterlerin de ebatlarının
küçülmesine sebep olmuştur. Transistörün ortaya çıkmasıyla büyük
odaları dolduran ve fazla enerji harcayarak çalışan kompüterlerin
yerini masa büyüklüğünde mikro kompüterler almıştır. Transistörün
uzay çalışmalarındaki rolü hiçbir zaman ihmal edilemez.
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
9
TEMEL ELEKTRONİK
Elektronik cihazların muhabere maksadı haricinde kullanılması 1930
senelerinden sonra başlamıştır. Alarm cihazları, dahili muhabere,
mikro dalga fırınlar, ışığı ayarlı lambalar, muhtelif kontrol sistemleri
elektronik cihazlardan bir kısmıdır. Ticari ve endüstriyel elektronik
cihazlar arasında hesap makinaları, kompüterler, fotokopi
makinaları, ölçü aletlerini saymak mümkündür. Askeri alanda radar,
sonar, güdümlü füzeler, atış-kontrol cihazları elektronik
ürünlerdendir. Tıbbi sahada ise röntgen, elektrokardiyografi,
ultrasonik makinalar, elektroşok cihazı, işitme cihazı gibi birçok
elektronik cihaz tatbikatta kullanılmaktadır.
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
10
TEMEL ELEKTRONİK
Maser ve Laser elektronikte çok yeni, fakat istikbalde büyük
gelişmeler yapacak konulardır. Maser ve Laserin prensibi elektron
tüpünün içindeki elektron bulutunun tersine çok yüksek frekanslı
elektromanyetik dalgalarla moleküllerden radyasyon yayılmasıdır.
Mesela amonyak molekülü 24.000 MHz frekansta radyasyon yayar.
Elektromanyetik radyasyon frekansı arttıkça dalganın bilgi taşım
kapasitesi de artar.
Maser (Microwave Amplification by Stimulated Emmision of
Radiation) frekans spektrumunun mikro dalga bölgesinde çalıştığı
için çok zayıf sinyalleri dahi taşıma özelliğine sahiptir. Uzay
muhaberesi için ideal görülmektedir.
Laser, enfraruj, ultraviyole dalga ile çalıştığından tek yöne yoğun
radyasyon yapma özelliğine sahiptir. Laser çok uzaklara muhabere,
mesafe ölçme, kaynak ve kesme işlerinde önemli görevler
yapabilmektedir.
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
11
TEMEL ELEKTRONİK
1970 yılında dünyada yaşanan petrol krizinden sonra otomobillerde
kullanılan içten yanmalı motorlarında yakıt büyük önem arz etmiştir.
Bununla beraber 1985 yılından sonra önce Avrupa ve arkasından
ABD de eksoz emisyonlarının önem kazanmasıyla içten yanmalı
motorların kontrol mekanizmalarının hemen hemen tamamı
elektronik olarak kontrol edilmeye başlanmıştır.
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
12
TEMEL ELEKTRONİK KANUNLARI
Ohm kanunu
Bir elektrik devresinde; akım, voltaj ve direnç arasında bir bağlantı
mevcuttur. Bu bağlantıyı veren kanuna Ohm kanunu adı verilir. 1827 yılında
Georg Simon Ohm şu tanımı yapmıştır: "Bir iletkenin iki ucu arasındaki
potansiyel farkının, iletkenden geçen akım şiddetine oranı sabittir."
R = U / I şeklinde ifade edilir. Burada R dirençtir. Bu direnç rezistans veya
empedans olabilir. U volttur. I de akım yani Amperdir.
Su dolu bir depo olsun, bunun dibine 5 mm çapında bir delik açalım, bir de
10 mm çapında bir delik açalım. Büyük delikten daha çok suyun aktığını
yani bu deliğin suyu daha az engellediğini görürüz. Burada deliğin
engellemesi dirence, akan suyun miktarı akıma, depodaki suyun yüksekliği
voltaja karşılık gelir. Elektrik devrelerinde de, bir gerilimin karşısına bir
direnç koyarsanız, direncin müsaade ettiği kadar elektron geçebilir, yani
akım akabilir, geçemeyen itişip duran bir kısım elektron ise, ısı enerjisine
dönüşür ve sıcaklık olarak karşımıza çıkar. Direnç birimi "Ohm"dur bu
değer ne kadar büyük ise o kadar çok direnç var anlamına gelir.
http://www.webhatti.com/egitim-ve-arastirma/645343-temel-elektronik-kanunlari.html
(14.02.2013 23:17 )
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
13
TEMEL ELEKTRONİK KANUNLARI
Ohm kanunu
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
14
TEMEL ELEKTRONİK KANUNLARI
Joule kanunu
James Prescott Joule 1818 ile 1889 yılları arasında yaşamış bir
İngiliz Fizikçidir. Esasen Isı enerjisi ile Mekanik enerjinin eşdeğer
olduğunu göstermiştir ve "Joule" adı enerji birimine verilmiştir.
Joule Kanunu şöyledir: "Bir iletkenden bir saniyede geçen
elektriğin verdiği ısı: iletkenin direnci ile, geçen akımın
karesinin çarpımına eşittir". W = R x I2 dır.
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
15
TEMEL ELEKTRONİK KANUNLARI
Kirchhoff kanunları
Gustav Robert Kirchhoff (1824 - 1887) bir Alman fizikçidir. Bizi
ilgilendiren iki kanunu vardır. Bunlar birinci kanun veya düğüm
noktası kanunu ile ikinci kanun veya kapalı devre kanunudur.
Düğüm Noktası Kanunu
Bir düğüm noktasına gelen akımların toplamı ile bu düğüm
noktasından giden akımların cebirsel toplamı eşittir.
Kapalı Devre Kanunu
Kapalı bir elektrik devresinde bulunan gerilim kaynakları toplamı ile
bu devredeki dirençler üzerinde düşen gerilimlerin toplamları eşittir.
http://www.webhatti.com/egitim-ve-arastirma/645343-temel-elektronik-kanunlari.html
(14.02.2013 23:17 )
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
16
TEMEL ELEKTRONİK KANUNLARI
Kirchhoff kanunları ( Düğüm noktası kanunu )
Düğüm noktasına gelen akımların toplamı ile bu düğüm
noktasından giden akımların cebirsel toplamı eşittir.
Gelen 8 Amper düğüm noktasında 3 ve 5
Amper’ e ayrılmaktadır. Ancak cebirsel
toplamı 8 Amperdir.
Düğüm noktasına 8 Amper ve 1 Amper
gelmekte ve 9 Amper olarak gitmektedir.
Toplam 9 Amperdir.
Düğüm noktasına 8 Amper ve 1 Amper
girerken 7 Amper ve 2 Amper olarak
gitmektedir. Toplam 9 Amperdir.
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
17
TEMEL ELEKTRONİK KANUNLARI
Kirchhoff kanunları ( Kapalı devre kanunu )
Kirchhoff 2. yasasına göre potansiyel farklar ile
dirençlerin toplamı sıfır olacaktır.
Burada potansiyel farklılık ile direnç
sayılarının eşit olması gerekmez. (
birinin sayısının diğerinden büyük
olması ) toplamlarının sıfır olmasını
etkilemez.
Bu animasyonda çoklu döngü devresi
gösterilmektedir. Döngü yönü nasıl
olursa olsun potansiyel farklılıklar ile
dirençlerin toplamı sıfırdır.
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
18
TEMEL ELEKTRONİK KANUNLARI
Thevenin teoremi
Leon Thevenin (1857 - 1926) bir
Fransız fizikçisidir. 1883'de adı ile
anılan teoremi ortaya atmıştır. Buna
göre:
"Doğrusal
direnç
ve
kaynaklardan oluşan bir devre,
herhangi iki noktasına göre bir
gerilim kaynağı ve ona seri bağlı bir
direnç haline dönüştürülebilir" Elde
edilen devreye "Thevenin"in eşdeğer
devresi denir.
Thevenin Teoremi; bir ideal gerilim kaynağı terminallerinde açık devre
gerilimine eşittir. Örnekte, R1 ve R3 dirençleri bir şekilde bir gerilim
bölücü görevi yaparken R2 direnci bu voltajı etkilemez.
http://www.webhatti.com/egitim-ve-arastirma/645343-temel-elektronik-kanunlari.html
(14.02.2013 23:17 )
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
19
TEMEL ELEKTRONİK KANUNLARI
Norton teoremi
"Doğrusal bir devre, herhangi iki noktasına göre, bir akım kaynağı
ve buna paralel bir direnç haline getirilebilir." Bunun için;
1. Herhangi iki nokta uçları kısa devre iken geçen akım kaynak
akımıdır
2. Gerilim kaynağı kısa devre iken, iki nokta arası direnç eşdeğer
dirençtir.
http://www.webhatti.com/egitim-ve-arastirma/645343-temel-elektronik-kanunlari.html
(14.02.2013 23:17 )
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
20
TEMEL ELEKTRONİK
Anlaşılmayanları sormanın tam zamanı?
Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
OTOMOTİV ELEKTRONİĞİ
21