tc uludağ üniversitesi mühendislik mimarlık fakültesi elektronik
advertisement
T.C. ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK DEVRELERİ LABORATUVARI I DENEY 2: DİYOT UYGULAMALARI • Kırpıcı devreler • Kenetleme devreleri • Doğrultma devreleri DENEY GRUBU :.................. DENEYİ YAPANLAR :................................................................... .................................................................... .................................................................... RAPORU HAZIRLAYAN :................................................................... Deneyin yapılış tarihi Raporun geleceği tarih Raporun geldiği tarih Gecikme ......../......./2007 ......../......./2007 ......../......./2007 .........gün Değerlendirme notu Gecikme notu Rapor Notu Raporu değerlendiren ELN3023 ELEKTRONİK DEVRELERİ LABORATUARI I DENEY NO:2 DENEY 2: DİYOT UYGULAMALARI I. Ön Bilgi Diyotlar, elektronik devrelerde sıkça kullanılmaktadırlar. Bu deneyde, diyotların temel kullanım alanları incelenecektir. Kırpıcı devreler: Bir elektriksel işareti belli bir değer ile sınırlayan (kırpan) devrelere kırpıcı devreler adı verilir. Şekil 2.1a’de basit tek diyotlu kırpıcı devre örneği gösterilmiştir. Şekilden de görüldüğü gibi giriş gerilimi VB’nin üstünde olduğunda diyot tıkamada olacak ve diyottan akım akmayacaktır. Şekil 2.1b’de de girişi ve çıkış işaretleri gösterilmiştir. Diyodun yönü ve devredeki yeri değiştirilerek kırpılmanın şekli değiştirilebilir. V R VB D Vg Vç Vç t VB Vg a) b) Şekil 2.1. Tek diyotlu kırpıcı devre ve devrenin giriş çıkış işaretleri. Kenetleme devreleri: Bir işareti pozitif veya negatif dc bileşen ekleyen devrelere kenetleme devreleri adı verilir. Bazı uygulamalarda işarete bir dc bileşen eklenmesi gerekebilir. Bu gibi durumlarda kenetleme devreleri kullanılabilir. Şekil 2.2a’da basit bir kenetleme devresi örneği gösterilmiştir. Girişe uygulanan işaretin pozitif polaritesinde diyot iletimde olacağından çıkışta eşik gerilimi kadar bir gerilim elde edilir. Kondansatör de diyodun düşük iç direnci üzerinden hızlıca dolar. Negatif polaritede ise diyot tıkamada olacağından çıkışta giriş gerilimi ile kondansatör geriliminin toplamı kadar bir gerilim oluşur. V C Vg D Vç V1m Vγ Vg V1m − Vγ a) t b) Vç Şekil 2.2. Kenetleme devresi ve giriş çıkış işaretleri. Doğrultma devreleri: AC işareti DC işarete çeviren devrelere doğrultma devreleri adı verilir. Şekil 2.3’de doğrultma sisteminin blok şeması gösterilmiştir. Şekilden de görüldüğü gibi sistem, dört ana bloktan oluşur. Birinci blok “giriş” bloğudur. Giriş bloğu transformatörden oluşur. Transformatör şebekeden gelen AC işareti istenen seviyeye indirir. İkinci blok “doğrultma” bloğudur ve asıl doğrultma işlemi burada yapılır. Daha sonra “filtre” bloğu ile işaret filtrelenir ve “regülator” bloğu ile de regüle edilir. Her bir bloğun çıkışında elde edilen işaretler gösterilmiştir. 2/6 ELN3023 ELEKTRONİK DEVRELERİ LABORATUARI I DENEY NO:2 DOĞRULTUCU GİRİŞ FİLTRE REGÜLATÖR Şekil 2.3. Doğrultma sistemi. Doğrultma devreleri, yarı dalga doğrultma devresi, tam dalga doğrultma devresi ve tam dalga köprü doğrultma devresi olmak üzere üç çeşittir. Şekil 2.4’de bu doğrultma devrelerinin şemaları ve giriş çıkış işaretleri gösterilmiştir. Bu devrelerin çıkışlarına bir kondansatör bağlanarak işaretler filtrelenir. Vm2 Vm2-VD 1/2Vm2-VD Vm2-VD D1 D + 1/2V2m Ry Vç V2m - Vç D2 a) Ry + V2m - b) D4 D1 D3 D2 Ry Vç c) Şekil 2.4 Doğrultma devreleri: a) yarı dalga doğrultma devresi, b) tam dalga doğrultma devresi, c) tam dalga köprü doğrultma devresi. Şekil 2.5’de yarı dalga doğrultma devresinin çıkışına kondansatörün bağlanması ve işaretin doğrultulması gösterilmiştir. Pozitif yarı periyotta diyot iletimde olacağından kondansatör diyodun iç direnci üzerinden hızlıca dolar. Negatif polaritede ise diyot tıkamada olacağından kondansatör Ry direnç üzerinden yavaşça boşalır. CRy zaman sabiti giriş işaretinin periyodundan çok çok büyük olacak şekilde seçilirse kondansatör boşalmadan bir sonraki pozitif polariteli işaret geleceğinden çıkış DC’ye oldukça yakın bir işaret elde edilir. CRy zaman sabiti ne kadar büyük olursa çıkışta elde edilen işaret de o kadar doğrusal olur. D + - Vp C Ry V ç Vdalgalanma τ Şekil 2.5. Yarı dalga doğrultma devresinin çıkışına filtre kondansatörünün bağlanması. Doğrultma devrelerinin çıkışlarına zener diyot bağlanarak daha kararlı işaretler elde edilebilir. II. Ön Hazırlık Şekil 2.5’deki devrede doğrultucunun çıkışında elde edilen işarette meydana gelen dalgalanmayı (Vdalgalanma) Vp, C ve Ry cinsinden hesaplayınız. 3/6 ELN3023 ELEKTRONİK DEVRELERİ LABORATUARI I DENEY NO:2 III. Deneyin Yapılışı 1. Şekil 2.1’de gösterilen devreyi kurunuz. Devrede R=15K ve VB=5V olarak alınız ve 1N4148 diyodu kullanınız. Girişe 1kHz’lik Vpp=20V’luk bir sinüzoidal işaret uygulayınız. Giriş ve çıkış işaretlerini ölçekli olarak çiziniz. Diyodu ters çevirerek çıkış işaretindeki değişimi gözleyiniz. Vg Vç t (.......) 2. Şekil 2.2’deki devreyi kurunuz. Diyot olarak 1N4148 kullanınız, C=1µF alınız. Girişe 1kHz’lik Vpp=10V’luk bir sinüzoidal işaret uygulayınız. Giriş ve çıkış işaretlerini ölçekli olarak çiziniz. Diyodu ters çevirerek (kullandığınız kondansatör elektrolitik ise uçlarını ters çeviririniz) çıkış işaretindeki değişimi gözleyiniz. Vg Vç t (.......) 3. Şekil 2.5’deki yarı dalga doğrultma devresini kurunuz. C=220µF, Ry=1kΩ alınız, diyot olarak 1N4001 kullanınız. Diyodun anot ve katot uçlarındaki gerilimleri ölçekli olarak çiziniz. 4/6 ELN3023 ELEKTRONİK DEVRELERİ LABORATUARI I DENEY NO:2 Vkatod Vanot t (.......) 4. Daha sonra C=10µF, C=1µF için çıkış işaretindeki değişimleri ölçekli olarak çiziniz. Sonuçları yorumlayınız. C=10µF C=1µF t (.......) Yorum:.................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ 5. Aşağıdaki tam dalga doğrultma devresini kurunuz. C=220µF, Ry=1kΩ alınız, diyot olarak 1N4001 kullanınız. A ve B noktalarındaki işaretleri ölçekli olarak çiziniz. Ry=620Ω ve Ry=15kΩ için çıkış işaretindeki değişimleri ölçekli olarak çiziniz ve sonuçları yorumlayınız. D1 B A D2 5/6 C Ry ELN3023 ELEKTRONİK DEVRELERİ LABORATUARI I DENEY NO:2 VA Ry=620Ω VB Ry=15kΩ t (.......) t (.......) Yorum:.................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ 6. 5. adımda kurudunuz devreyi aşağıdaki gibi değiştiriniz. 4,3V’luk zener kullanınız. C=220µF, Ry=1kΩ alınız, diyot olarak 1N4001 kullanınız. Çıkış işaretindeki değişimi aşağıya yazınız. D1 200Ω B A Vç D2 C 100k Ry Değişim:................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ IV. Raporda istenenler 1. Deneyin yapılışı sırasında istenen dalga şekillerini ölçekli olarak çiziniz. 3. Şekil 2.1 ve 2.2’deki devrelerde direnç ile diyot yer değiştirildiğinde çıkış işareti nasıl değişir? Çizerek gösteriniz. Vg Vg Vç Vç t (.......) 6/6 t (.......)
