Gerilim Regülatörleri

Deney No : 1
GERİLİM REGÜLATÖRLERİ
Deneyin Amacı:
Yaptığımız bu deneyin amacı regülatör devrelerinin çalışma ilkelerini yakından görmek ve
pratikte gözleyerek,deney kapsamında istenen ölçüm sonuçlarını elde etmektir.
Deneyde Kullanılan Alet ve Malzemeler :
-
2*2.2K,2*1K,10K,100K,100ohm,200ohm,10ohm,4.7K(pot)’luk dirençler
2*BC109,BD135’lık transistörler ve Zener diyodu(5.1V)
Osilaskop,Gerilim Kaynağı,Board,Avometre,Sinyal Jeneratörü,Bağlantı Kabloları.
Deneyin Yapılışı ve Ölçüm Sonuçları:
3 aşamadan oluşan bu deneyin ilk bölümün de,şekil 1-1’de görülen devre düzeneğini kurup
şekilde görülen direnç ve diğer elemanların değerlerini gerektiği şekilde ayarladıktan sonra,çıkış
direncimiz 10K ve giriş gerilimimizi ise 15V olacak şekilde ayarladıktan sonra devrede bulunun Rx
(pot) değeriyle oynayarak bizden istenen Vo=10V değerini sağladık.Bu durumda Rx’in değeri 3.4K
çıktı.Daha sonra RL direnci yerine aşağıdaki tabloda belirtilmiş olan değişik değerlerdeki dirençler
takılarak istenen Vo değeri ölçülmüş ve kaydedilmiştir.
Şekil 1-1
RL
Vo
IL
100K
10V
0.1mA
10K
10V
1mA
1K
10V
10mA
200ohm
9.74V
48.7mA
100ohm
9.54V
95.4mA
10ohm
----
----
Sayfa 1
Deneyin ikinci kısmına geldiğimizde ise şekil 1-1’deki devrede giriş gerilimimizi 18V’a,çıkış
direncimimizi de 10K’ya sabitledikten sonra,değiştirdiğimiz Rx direnç değerlerimiz için Vo çıkış
gerilimimizdeki değişimi gözledik ve ölçüm sonuçlarını aşağıdaki tabloya kaydettik.
Rx
Vo
4.5K
8.03V
4K
8.81V
3.4K
10V
3K
10.7V
2K
13.3V
1K
16.89V
Şekil 1-2
Deneyin son bölümün de ise girişe DC gerilim üzerine bindirilmiş bir AC işaret uygulanmış ve
bunun neticesinde çıkıştaki gerilim değeri başta olmak üzere,T1 transistörünün baz gerilimi ve T3
transistörün VCE gerilim değerleri ölçülmüş ve aşağıdaki değerler bulunmuştur.
Sayfa 2
Deneyin Sonucu:
Genel olarak yaptığımız deneyi değerlendirmek istersek şunları söyliyebiliriz;
Hatırlanacağı üzere doğrultucu devrelerde bazı problemlerimiz vardı.bunları yük değiştikçe çıkış
geriliminin değişmesi ve girişteki AC gerilimin değişmesiyle de çıkış geriliminin değişmesi olarak
gösterebiliriz.
İşte bu sakıncalardan kurtulmak için biz gerilim regülatörlerini kullanmaktayız.Gerilim
Regülatörleri yük akımındaki değişmenin çıkış gerilimi üzerinde etkin olmasını önler ve çıkış
gerilimini sıcaklıktan bağımsız yapar.Bu yönleriyle bize artılar sunan gerilim regülatör devrelerini
Yakından görmek amaçlı çeşitli deneyler yaptık.
Bunlardan ilki olan deney düzeneğini incelediğimizde ve yaptığımız deneyin sonucunda şu
sonuçları çıkarabiliriz;
Devrede bulunan R3,R4 ve R5 dirençleri devrenin çıkışına bağlanmış bir gerilim bölücü görevi
yapar.T1 Transistörünün bazıda görüldüğü üzere gerilim bölücüye bağlıdır.R2 direnci D1 diyodundan
akım akıtmak için kullanılır.D1 diyodu ise T1 transistörünü Vz1 ve V1 rasındaki farka eşit bir bazemiter gerilimi ile sürmektedir.bununla orantılı kollektör akımı akar.Yani buradaki T 1 transistörü
karşılaştırıcı ve kuvvetlendirici görevi yapmaktadır.Devrede ki T2 ve T3 transistörleri ise büyük akım
kazancı sağlamak için darlington montajıyla bağlanmış olan kontrol transistörleridir.
Çalışma prensibi olarak ise devreye bakıldığında şunlar söylenebilir; Herhangi bir sebeple bir an
için çıkış geriliminin artmakta olduğunu düşünelim.Bu V1 geriliminin artmasına sebebiyet
verecektir.Artan bu V1 gerilimi yüzünden baz-emiter gerilimi büyüyen T1 transistörünün kollektör
akımı artar.(Ic1)
Devreye bakıldığında I1=Ic1 +Ib2 olduğu görülür.I1 akımı genelde hemen hemen sabittir.Bu
durumda Ic1 akımının artması Ib2 akımının azalmasına yol açar.Ib2’nin azalması ile de T2’nin emiter
akımı Vo gerilimini azalma yoluna doğru götürür.
Regülasyon olayına bir de farklı açıdan bakmak istersek şunları söyliyebiliriz.
Yüksüz gerilim değeri-Tam yükteki gerilim değeri
Gerilim Regülasyonu(düzenlenmesi) :
Tam yükteki gerilim değeri
Yani;
VNL-VFL
VR=
%100 şeklinde formülize edilebilir.
VFL2
Burada Tam yükteki gerilim değerinin yüksüz gerilim değerinin aynı olması halinde VR %0
olarak bulunacaktır.Bu da beklenebilecek en iyi sonuçtur.Bu değer kaynağın doğru bir kaynak olduğu
anlamına gelir.kaynakların çoğunda gerilim kaynağından çekilen akım miktarının artmasına bağlı
olarak çıkış gerilimi de azalır.Gerilim azalması ne kadar küçükse,VR yüzdesi o kadar küçük ve gerilim
kaynağı devresinin çalışması da o kadar iyi olur.
Sayfa 3
İlk deneyle ilgili son olarak değinmek istediğimiz konu ölçüm esnasında RL direnç değerleri için
10ohm seçildiğinde yaşanan hadisedir.Devre bu durumda kendi yapısı gereği kısa devre özelliği
göstermiş ve bize ölçüm sonucu alma şansı vermemiştir.Buradan varabileceğimiz kanı küçük direnç
değerleri için devrenin kısa devre özelliği göstermesidir.
Deneyin ikinci aşamasında ise Rx direnç değerimizi arttırdığımızda Ib1 akımının artmasına neden
olmuş ve bu durumda Ic1 akımı artacak; Ib2 akımı ise azalacaktır.Ib2 azalması Vo geriliminin
değerinin azalmasına neden olmuştur.
Rx’i arttırdığımızda ise Ib1 akımı azalacak;bu da bereberinde Ic1’in değerinin azalmasına neden
olacaktır.Ic1+Ib2 sabit değere yakın olduğundan Ic1 ‘in azalması Ib2 ‘yi artırır.Bu durumda Vo değeri
artmış olur.Burada R1 yüksek seçilerek üzerinden akan akımın devre fonksiyonlarından fazla
etkilenmediğini unutmamak gerekir.
Deneyin son kısmında ise bizden istenen çıkış değerlerini ölçmeye çalıştık.DC modda yaptığımız
ölçümler esnasında gördük ki ,Vo çıkış geriliminin grafikte girişteki AC ve DC gerilimlerin üst üste
binmesi sonucunda ortaya çıktığı ve çok ufakta olsa bir sinüzoidal dalgalanmaya sahip olduğu
görülmüştür.aynı durumla T1 ‘in baz gerilim grafiği elde edilirken de karşılaşılmıştır.T3 için ise VCE
gerilimi şekilde görüldüğü üzere ölçülmüş ve kaydedilmiştir.
Sayfa 4