TRANZİSTORLU KUVVETLENDİRİCİ DEVRELER

TRANZİSTORLU KUVVETLENDİRİCİ DEVRELER
Bu deneyde tranzistorlu kuvvetlendirici devrelerin incelenmesi amacıyla uygulamalar
yapılmıştır.
İlk olarak, deney föyünde Şekil 2-a’da verilen BJT’li kuvvetlendirici devresi
kurulmuştur. Ancak, devreye Rg, Ry dirençleri, Vg ile c1, c2, c3 dahil edilmemiştir. Çünkü,
buradaki amaç tranzistorun kutuplanması ve DC özelliğinin incelenmesidir. Vcc gerilimi 15
Volt’a getirilerek voltmetre yardımıyla baz, emetör ve kolektör DC gerilimleri ölçülmüştür.
Sonuçlar aşağıdaki gibidir:
VB
VE
VC
1,874 Volt
1,260 Volt
6,054 Volt
Yukarıdaki ölçümler yapıldıktan sonra kolektör akımının DC değeri aşağıdaki gibi
hesaplanmıştır:
Kolektör akımı = Ic = ( Vcc - Vc ) / Rc
= (15 Volt – 6,054 Volt) / 8,2 kΩ
= 1,0909 mA
= 0,0010909 A olarak bulunur.
Daha sonra, devreye c1, c2, c3, Rg, Ry ve Vg eklenerek Vg girişine 1 kHz’lik sinüzoidal
bir işaret uygulanmıştır. Devrenin çıkışında düzgün bir sinüs işareti elde edilinceye kadar
girişin genliği değiştirilmiş ve çıkışta düzgün bir sinüs işareti oluşturulmuştur. Elde edilen
durum için baz, kolektör ve emetör gerilimlerinin zamanla değişimi osiloskop yardımıyla
gözlenmiştir. Buna göre, VB ve VE gerilimleri -0,1 V ile +0,1 V arasında değişim gösterirken
VC gerilimi -0,5 V ile +0,5 V arasında değişim göstermektedir. Elde edilen sonuca göre,
tranzistorun ileri yönde çalışma şartı VBE > 0 ve VCB > 0 sağlanmaktadır. Elde edilen dalga
şekilleri raporun sonuna eklenmiştir.
Daha sonra, giriş genliği çok arttırılarak çıkıştaki işaretin her iki tepede de kırpılması
sağlanmıştır. Kırpılmanın sınırını VCC besleme gerilimi ve RC direnci belirlemektedir. Çünkü,
çıkıştaki gerilim değeri (RC direncinin değeri 0 alındığında) en fazla VCC gerilimine eşit
olabilir. Buna ilişkin dalga çizimleri raporun sonuna eklenmiştir.
c3 devreden kaldırılarak bir önceki bölümde yapılanlar tekrarlanmıştır. Girişe
sinüzoidal bir işaret uygulandığından devre için AC analizi yapılır. AC analizde
kondansatörler kısa devre alındığından c3 kondansatörü RE direncini kısa devre yapmaktadır.
c3’ü devreden kaldırdığımızda emetör direnci arttırılmış olduğundan ortak emetörlü
kuvvetlendiricinin kazanç bağıntısı (Kv = -Ry’ / (re + Re)) na göre kazanç azalır.Deneyde VB,
VC ve VE gerilimlerinin zamana göre değişimleri elde edilmiştir. VC ile VE arasında faz farkı
bulunduğu gözlenmiştir. Bunun sebebi, c3 kaldırıldığından dolayı emetörde kondansatör
elemanı bulunmazken, kolektörde bir kondansatörün bulunmasıdır. Kondansatör elemanı bu
gecikmenin sebebidir. Sonuçlara ait dalga çizimleri raporun sonuna eklenmiştir.
Devrede gerekli değişiklikler yapılarak deney föyünde Şekil 2-b ile verilen devre
kurulmuştur. Daha önce yapıldığı gibi burada da girişe değişik genlikte sinüzoidal işaretler
uygulanarak çıkışta düzgün bir sinüs işareti elde edilmiştir. Bu durum için VB, VE ve VC
gerilimlerinin zamanla değişimi incelenmiştir. Buna göre, VB ile VE gerilimlerinin değerleri 0,1 V ile +0,1 V arasında değişmektedir. VC gerilimi ise -0,5 V ile +0,5 V arasında değişen bir
sinüzoidal işaret olarak gözlenmektedir. Osiloskoptan elde edilen deney sonuçlarına ilişkin
dalga çizimleri raporun sonuna eklenmiştir.
Bu devrede c1 kondansatörü devreden kaldırılarak devrenin davranışı tekrar
incelenmiştir. Vg girişinden sinüzoidal bir işaret uygulandığına göre devre için AC analizi
yapılabilir. AC analizinde kondansatörler kısa devre alındığından c1 kondansatörü R2 direncini
kısa devre yapmaktadır. c1’i kaldırdığımızda bu durum ortadan kalkar ve R2 direnci R1
direncine paralel hale gelir. İncelediğimiz devre ortak bazlı bir kuvvetlendiricidir. Kazanç
bağıntısı ise KV = Ry’ / (re + (Rb / hfe)) ‘dir. Buna göre, R2’nin devreye dahil olmasıyla Rb
eşdeğer direncinin değeri azalmaktadır. Demek ki bu durumda kazanç artacaktır. Deney
sırasında VB, VC ve VE gerilimlerinin zamanla değişimi osiloskop yardımıyla incelenmiştir;
VC ile VE arasında faz farkı olmadığı görülmüştür. Bunun sebebi, hem emetörde hem de
kolektörde kondansatör bulunmasıdır. Böylece, her iki kondansatör de aynı anda geciktirmeye
sebep vereceğinden faz fark
ı gözlenmez. Sonuçlara ilişkin dalga şekilleri raporun sonuna eklenmiştir.
RAPORDA İSTENİLENLER
BJT ve MOSFET arasındaki farklar nelerdir?
 MOSFET’ler çıkış büyüklüğü (ID akımı) gerilim ile kontrol edilen yapılardır. BJT’ler
ise çıkış büyüklüğü (IC akımı) akım ile kontrol edilen yapılardır.
 BJT’de çıkış büyüklüğü akımla kontrol edildiğinden her zaman belli bir miktarda akım
sarfiyatı olacaktır. MOSFET’de ise girişte akım olmasa bile gerilimi değiştirerek akım
sarfiyatı yapmaksızın çıkış büyüklüğü değiştirilebilir.
 BJT’lerin kapladığı alan MOSFET’lerin kapladığı alandan daha büyüktür.
 FET’lerde ise giriş direnci büyüktür, buna bağlı olarak giriş kazancı küçüktür.
BJT’lerde ise giriş direnci küçüktür; IC / IB oranı yüksektir