Deney 3
advertisement
DENEY NO: 3 DENEY NO : 3 DENEYİN ADI : KIRPICI VE KENETLEYİCİ DEVRELER DENEYİN AMACI : Diyotların kırpma ve kenetleme devrelerindeki özelliğini öğrenmek. A-KIRPICI DEVRE TEORİK BİLGİ : Giriş sinyalinin bir bölümünü “kırpma” özelliğine sahip olan diyot devrelerine kırpıcı adı verilir. Diyotun yönüne bağlı olarak giriş sinyalinin pozitif veya negatif bölgesi kırpılmaktadır. Kırpıcıların iki genel kategorisi vardır; Seri ve paralel kırpıcılardır. Seri devrelerde diyot yüke seri bağlanır. Paralel devrelerde ise diyot yüke paralel bağlıdır. 1. Seri Kırpıcı Devre: Vi Vo V D 0 + + R Vi V t 0 -V Vo Vi - - t Vo V 0 V t 0 t -V (a) (b) Şekil 3.1 (a) Seri kırpıcı devre (b) Giriş ve çıkış dalga şekilleri Şekil 3.1a’daki seri devrenin çeşitli dönüşümlü dalga biçimlerine tepkisi Şekil 3.1b de gösterilmiştir (şekildeki D diyodu ideal). Başlangıçta bir yarım dalga doğrultucu (sinüsoidal dalga biçimleri için) geliştirilmiş olmasına karşın bir kırpıcı girişine uygulanabilecek dalga türleri üzerinde herhangi bir sınırlama yoktur. Bu devrede ayrıca D ideal diyoduna seri bir kaynak bağlayarak kırpma seviyesini dikey eksen üzerinde değiştirebilirsiniz. Bu seviye değişikliklerini deney sonucunda göreceksiniz. 20 DENEY NO: 3 2. Paralel Kırpıcı Devre Vi Vo V 0 + 0 t + R -V Vi t -V Vo D Vi Vo - - V 0 0 t -V t -V (a) (b) Şekil 3.2 (a) Paralel kırpıcı devre (b) Giriş ve çıkış dalga şekilleri Şekil 3.2a’da paralel kırpıcı devre görülmektedir. Şekil 3.2b’de ise giriş sinyaline karşılık gelen çıkış dalga şekilleri verilmiştir. Yine seri kırpıcı devresinde olduğu gibi D ideal diyoduna seri DC kaynak bağlandığı takdirde kırpılma seviyesi dikey eksen üzerinde kaymaktadır. Yukarıda yapılan teorik açıklamada konunun daha iyi anlaşılması açısından diyot ideal seçilmiştir. Ancak yapacağınız deneyde diyotlar ideal değildir. Deney sırasında diyot eşik gerilimlerini göz önünde bulundurunuz. KULLANILAN ELEMANLAR Güç Kaynağı 2 adet (12V ayarlı) Fonksiyon Jeneratörü Çift Kanallı Osilaskop Direnç 1K Diyot (Si) 2 adet Diyot (Ge) 2 adet DENEY DEVRESİ: R 1 1 K 3 + 2 Ge Ge (Si) (Si) Vi Vo + - - + Şekil 3.3 Kırpıcı deney devresi 21 - DENEY NO: 3 İŞLEM BASAMAKLARI : 1. Şekil 3.3’deki devrede 2 nolu uç ile 1 nolu ucu kısa devre ediniz. 2. Sinyal jeneratörünün çıkışını Vi= 5Vpp ve 1KHz olacak şekilde ayarlayınız. VDD kaynağını ise sırasıyla 0V, 3V, 6V seviyelerine getirerek V o çıkışından elde edilen dalga şekillerini Tablo 3.1’e çiziniz. Aynı işlemleri 2 nolu uç ile 3 nolu ucu kısa devre ederek tekrarlayınız. Tablo 3.1 Kırpıcı giriş ve çıkış dalga şekilleri VDD(V) 0V 3V 6V Vin VO1 VO3 3. VDD seviyesi değiştiğinde Vo çıkış dalga şeklinin değişip değişmediğini gözleyiniz. Eğer değişiyorsa sebebini açıklayınız. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 4. Sinyal jeneratöründen üçgen ve kare dalga çıkışlar alarak sonuçları Tablo 3.2 ve Tablo 3.3’e yazarak sonuçları gözleyiniz. 22 DENEY NO: 3 Tablo 3.2 Üçgen dalga için dalga şekilleri VDD(V) 0V 3V 6V 3V 6V Vin VO1 VO3 Tablo 3.3 Kare dalga için dalga şekilleri VDD(V) 0V Vin VO1 VO3 23 DENEY NO: 3 5. Osilaskop ekranında gördüğünüz Tablo 3.2 ve Tablo 3.3’deki dalga şekillerini devre analizi kurallarını uygulayarak hesapladığınız dalga şekilleriyle karşılaştırınız. ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... SONUÇ : ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 24 DENEY NO: 3 B- KENETLEYİCİ DEVRESİ TEORİK BİLGİ: Kenetleyici devresi, bir sinyali farklı bir dc düzeyine “kenetleyebilen” bir devredir. Devrede bir kondansatör bir diyot ve bir direnç bulunmak zorundadır; ancak ek bir kayma elde etmek için bağımsız bir DC kaynağı da kullanılabilir. R ve C’nin değeri ( = RC zaman sabiti) öyle seçilmelidir ki kondansatördeki gerilim, diyotun iletim durumunda olmadığı zaman aralığı içerisinde kondansatörün büyük bir oranda deşarj olmayacak bir değerde seçilmesi gerekir. Burada pratik açıdan kondansatörün (1/2 periyotluk sürede) tamamen boşaldığını veya dolduğunu kabul edeceğiz. DENEY DEVRESİ C 1 1μF 3 + 2 R Vi 100KΩ Ge Ge Vo (Si) + - - + (Si) - Şekil 3.4 Kenetleyici deney devresi İŞLEM BASAMAKLARI : 1. Şekil 3.4’deki devrede 2 nolu uç ile 1 nolu ucu kısa devre ediniz. 2. Sinyal jenaratörünün çıkışını Vi = 5Vpp ve 1KHz olacak şekilde ayarlayınız. VDD kaynağını ise sırasıyla 0V, 2V ve 4 V olacak şekilde ayarlayınız. Osilaskopta görülen VO1 çıkışından elde edilen dalga şekillerini Tablo 3.4’e çiziniz. 25 DENEY NO: 3 Tablo 3.4 Kenetleyici devrede giriş ve çıkış dalga şekilleri. VDD 0V 2V 4V Vin VO1 VO3 3. 1 nolu uç ile 3 nolu ucu kısa devre ediniz. 2. İşlem basamağını tekrarlayarak sonuçları Vo3 hanesine çiziniz. 4. VDD gerilimini 1V’a ayarlayınız. Sonra Vin giriş sinyalinin genliği 5Vpp ve frekansı sırasıyla 50Hz, 1KHz, 100KHz, 1MHz olacak şekilde tekrarlayınız. Osilaskopta gördüğünüz çıkış dalga şekillerini Tablo 3.5’e çiziniz. Tablo 3.5 Değişik frekanslara göre giriş ve çıkış dalga şekillleri F(Hz) 50Hz 1KHz Vin VO1 VO3 26 100KHz DENEY NO: 3 5. Tablo 3.5’de çeşitli frekanslara göre elde ettiğiniz çıkış dalga şekillerinde farklılık var mıdır? Varsa sebebini açıklayınız. ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 6. Vin giriş sinyali olarak üçgen ve kare dalga uygulayınız. Sonuçları karşılaştırınız. ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 7. Devre analizi kurallarını uygulayarak hesapladığınız değerlerle osilaskop ekranında gördüğünüz Tablo 3.4’deki dalga şekillerini karşılaştırınız. ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... SONUÇ : ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 27
