6 İşlemsel Kuvvetlendiricilerin Lineer Olmayan
advertisement
Elektronik Devre Tasarım II 86 6 İşlemsel Kuvvetlendiricilerin Lineer Olmayan Uygulamaları deneyi 6.1 Önbilgi Günümüzde elektroniğin temel yapı taşlarından biri olan işlemsel kuvvetlendiricinin lineer.olmayan uygulamalarının yaygın bir kullanım alanı bulunmaktadır. Lineer olmayan başlıca devre uygulamaları arasında doğrultucu devreleri, gerilim karşılaştırıcıları, Schmitt tetikleme devresi, fonksiyon üreteçleri, logaritma ve üs alma devreleri, çarpma ve bölme devreleri sayılabilir. Bu tür devreler ölçü ve kontrol tekniğinde geniş ölçüde yararlanılan düzenlerdir. İşlemsel kuvvetlendirici ile kurulan lineer olmayan devreler ve bunların temel özellikleri hakkında gerekli bilgiler, aşağıda verilmiştir. Gerilim Karşılaştırıcı: Gerilim karşılaştırıcıları, bir giriş gerilimini sabit veya değişken bir referans gerilimiyle karşılaştırmak üzere kullanılırlar. Bir gerilim karşılaştırıcının iki girişi ve bir çıkışı bulunur. Girişlerden birine genellikle sabit bir vref gerilimi, diğerine ise zamanla değişen bir v1 işareti uygulanır. Devre giriş işaretini referansla-karşılaştırır, girişin referansa göre durumuna bağlı olarak, çıkış iki konumdan birini alır; yanı 0 seviyesi kabul edilen bir v omin geriliminde yahut 1 seviyesi kabul edilen bir vomaks geriliminde bulunur. Başka bir deyişle gerilim karşılaştırıcı 1 Bit’lik bir analog-dijital çevirici olarak görev yapar. En basit şekliyle bir gerilim karşılaştırıcı devresi Şekil 6.1’de görülmektedir. V1 Vi Vref Vo Şekil 6.1 Şekil 6.1’de verilen basit gerilim karşılaştırıcıda işlemsel kuvvetlendiriciye geribesleme uygulanmamıştır. Başka bir deyişle, vi=vref-v1 fark gerilimi belirli ve çok küçük bir değeri (örneğin 1 mV) aşar aşmaz, vo çıkış gerilimi, vi<0 ise negatif yöndeki maksimum değerini, vi>O ise pozitif yöndeki maksimum değerini alır. Bu karşılaştırıcı, devresinde üç nokta önemlidir: a) Çıkışın aşırı derecede sürülmesi b) Girişin aşırı derecede sürülmesi. c) Konum değiştirme süreleri Şekil 6.1’deki devrede çok küçük giriş gerilimlerinde bile, çıkışın aşırı derecede sürülmesi durumuyla karşılaşılmaktadır.Açık çevrim kazancının yüksek olması halinde, çok küçük vi gerilimlerinden itibaren işlemsel kuvvetlendiricinin katları doymada çalışır. Ancak, Elektronik Devre Tasarım II 87 bu durumda devrenin konum değiştirme süreleri de uzar. Bu sakınca, Şekil 6.2’deki gibi Zener diyodu üzerinden negatif bir geribeslemenin uygulamasıyla giderilebilir. R1 V1 I1 Vi Vo Şekil 6.2 Şekil 6.2’deki devrede vi<0 ise vo negatif olur; vo çıkış gerilimi Zener diyodunun ileri yönde geçirme gerilimi ile –0.6 V değerinde sınırlanır. vi> 0 olması halinde ise vo pozitif olur ve bu defa diyodun vz Zener gerilimi ile sınırlanır. vz nin besleme geriliminden yeterli kadar küçük olması halinde, işlemsel kuvvetlendiricinin çıkış tarafından, doymaya girmeyeceği açıktır. Seri, ancak zıt yönde sırt sırta bağlanmış iki Zener diyodu kullanılarak, yukarıda anlatılan devrenin getireceği asimetri ortadan kaldırılabilir. Böyle bir devre Şekil 6.3’de görülmektedir. R V1 Vref R Vo Şekil 6.3 Bu devrede v1 vref v1 vref için için vo vZ vD vo vZ vD olacağı, önceki devredekine benzer bir inceleme ile kolayca görülebilir. Bu önlemlerle işlemsel kuvvetlendiricinin doymaya sürülmesi önlenmiş olmakla beraber Zener diyotları üzerinden negatif geribesleme uygulandığından,. faz kompanzasyonu yapılması zorunluluğu ortaya çıkar. Geribesleme uygulanmadan çıkış gerilimini sınırlamak ve besleme gerilimi değerlerinden bağımsız kılmak amacıyla sırt sırta bağlı iki Zener diyodu ve bir R direncinden oluşan bir devre Şekil 6.1'deki karşılaştırıcının çıkışına bağlanabilir. Böyle bir düzen Şekil Elektronik Devre Tasarım II 88 6.4’de görülmektedir. R direncinin değeri, diyotların çalışması için öngörülen Zener akımını akıtabilecek şekilde seçilmelidir. R V1 Vo Vref V/o Şekil 6.4 İşlemsel kuvvetlendiricinin doymaya girmesini girişten önlemek de mümkündür. Bunun için Şekil 6.5’daki düzenden yararlanılır. R V1 Vo Vref R Şekil 6.5 Bu devrede girişe zıt yönde paralel bağlı iki diyot yerleştirilmiş ve bununla giriş geriliminin değeri yeteri kadar küçük tutulmuştur. Böylece işlemsel kuvvetlendirici, açık çevrim kazancında çalıştırılmasına rağmen, girişteki sınırlama nedeniyle doymaya giremez. Dolayısıyla, doymanın getireceği olumsuz etkiler giderilmiş olur. vref geriliminin sıfır yapılması halinde, giriş işaretinin her bir sıfır geçişinde çıkış bir konumdan diğerine geçer. Bu devreye sıfır geçiş detektörü adı verilir. 'Sıfır geçiş detektörünün sinüs işaretinden kare dalga üretilmesi, fazmetre gerçekleştirilmesi gibi çok sayıda uygulaması bulunmaktadır. Schmitt Tetikleme Devresi Schmitt tetikleme devresi pozitif geribeslemeli bir gerilim karşılaştırıcıdır. Schmitt tetikleme devresi ile gerilim karşılaştırıcı arasındaki fark, Schmitt tetikleme devresinde giriş geriliminin bir v11 değerinde çıkış geriliminin v01 den v02 değerine sıçraması, geriye doğru gidildiğinde bundan daha farklı bir v12 giriş geriliminde v02 den v01 değerine geri dönmesidir. Schmitt tetikleme devresinde bir histerezis davranışı söz konusudur. Schmitt tetikleme devresinin giriş-çıkış karakteristiği Şekil 6.6'da verilmiştir. Elektronik Devre Tasarım II 89 V12 V11 V0 V01 Vi V02 V0 V01 Vi V02 V0 V01 Vi V02 Şekil 6.6 Böyle bir çalışma işlemsel kuvvetlendiriciye uygulanan pozitif geribesleme ile sağlanmaktadır. Schmitt tetikleme devresinin sağladığı en önemli yarar, çok yavaş değişen bir giriş dalga şeklini, keskin değişim gösteren bir çıkış dalga şekline çevirmesidir. Schmitt tetikleme devresi Şekil 6.7’de görülmektedir. V1 V1 Vref Vo R1 Vo R1 Rp Rp a b Şekil 6.7 İşlemsel kuvvetlendiriciye, çıkışıyla faz döndürmeyen girişi arasına bir R direnci bağlanarak pozitif geribesleme uygulanmıştır. Yine bu girişe bağlı olan R1 direncinin diğer ucu (a) daki devrede bir vref gerilimine, (b) deki devrede ise referansa bağlanmıştır. Diğer bir deyişle, (b) deki devrede v gerilimi sıfır alınmaktadır. İşlemsel kuvvetlendiricinin faz döndürmeyen girişinde çıkıştaki sıçramanın oluşturduğu gerilimler, Şekil 6.7a’da v p1 Rp R1 vomaks vref R1 R p R1 R p v p2 Rp R1 vo min vref R1 R p R1 R2 şeklinde ifade edilirler. Bu bağıntılarda vomaks çıkış gerilimin alacağı maksimum değer (pozitif değer), v0min ise minimum değer olmaktadır. Şekil 6.7b’deki devreye ilişkin bağıntılar, (a) daki devreye ilişkin bağıntılarda vref=0 alınarak kolayca elde edilebilir. Bu bağıntılarda Elektronik Devre Tasarım II 90 v p1 R1 vomaks R1 R p v p2 R1 vo min R1 R p şeklindedir. Konum değiştirme işlemi v1=vp1 yahut v1=vp2 olması halinde gerçekleşir. v1>vp1 olması halinde vo gerilimi v0min değerine, v1<vp1 olması durumunda v0maks değerine sıçrar. Devrenin histerezisi v1 R1 vomas v0 min R1 R p bağıntısı ile belirlenir. Devrenin üçgen bir giriş işareti için vereceği çıkış Şekil 6.8’de görülmektedir. V1 V1 t V0 V0maks t V0min Şekil 6.8 Logaritma ve Üs Alıcı Devreler Logaritmik kuvvetlendiriciler ve es alıcı devreler pn jonksiyonunun lineer olmama özelliğine dayanarak gerçekleştirilirler. Basit bir logaritmik kuvvetlendirici devresi Şekil 6.9’da görülmektedir. Şekil 6.9 Elektronik Devre Tasarım II 91 Bir tranzistorda VBE gerilimi ile IC kollektör akımı arasında VVBE VBE I C I S e T 1 I S e k T 1 şeklinde üstel bir bağıntı bulunur ve VBE 1 olması halinde bağıntı VT IC I S e VBE VT şeklini alır. Şekil 6.9’daki devre uyarınca VBE vo 0 v0 VBE VT ln IC I VT ln 1 IS IS olur. v1 I1 R1 bağıntısından hareket edilirse, v0 VT ln V1 I S R1 bulunur. IS akımının ve VT’nin etkisiyle, vo çıkış gerilimi sıcaklığı fazla bağımlı olur. Bu bağımlılığı azaltmak amacıyla daha değişik düzenler geliştirilmiştir. Böyle bir düzen Şekil 6.10’da görülmektedir. Şekil 6.10 Elektronik Devre Tasarım II 92 Devrede kullanılan tranzistorlar (Tl ve T2) eş tranzistorlar olduklarından IS1=IS2 olur. IB<<IC kabulü ile A2 kuvvetlendiricisinin faz döndürmeyen girişi V VBE 2 VBE1 VT ln I C 2 VT ln I C1 V VT ln IC2 I C1 geriliminde olur. V gerilimi T1 ve T2 nin baz-emetör gerilimleri arasındaki küçük bir farka eşit olduğundan, bu gerilim VR referans geriliminin yanında ihmal edilebilir. Böylece IC2 VR R2 ve I C1 V1 R1 yazılabilir. A2 faz döndürmeyen bir kuvvetlendirici olduğundan, çıkış gerilimi V cinsinden vo V R3 R4 R3 şeklinde yazılabilir. Bağıntılar biraraya getirilirse, R3 R4 V1 R2 ln R3 R1 VR vo VT elde edilir. Us Alma Devresi (Antilogaritmik kuvvetlendirici) Üs alma işlemi logaritma işleminin tersidir. En basit üs alma devresi, Şekil 6.9’daki devrede tranzistorla direncin yerlerinin değiştirilmesiyle elde edilebilir. Bu devre, Şekil 6.11’de görülmektedir. Devreden hareketle Şekil 6.11 IC I S e VBE VT vo I R N I C R N I S R N e VBE V1 vo I S R N e V1 VT K e V1 VT VBE VT Elektronik Devre Tasarım II 93 bağıntısı bulunur. V1<0 olması gerekeceği açıktır. Logaritmik kuvvetlendiricilerin çıkışları bir toplama kuvvetlendiricisi ile toplandıktan sonra üs alma devresine verilirse, üs alna devresinin çıkışından giriş işaretlerinin çarpımı ile orantılı bir işaret elde edilir. Yine, böyle bir düzende toplama kuvvetlendiricisi yerine fark kuvvetlendiricisi kullanılması halinde ise çıkıştan giriş işaretlerinin oranı ile belirlenen bir işaret elde edilmektedir. Bu tür düzenler yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek Doğrulukta Doğrultucu Devreleri Ölçü düzenlerinde genellikle lineerliğin iyi olması istenir. Başka bir deyişle, doğrultulan bir işaret ile elde edilen doğru gerilim arasındaki ilişki lineer olmalı, bu lineerlik birkaç mV’luk düşük değerli gerilimlere kadar iyi bir şekilde sağlanmalıdır. Diyotlu doğrultucu devrelerin, diyodun özeğrisinin lineer olmaması nedeniyle, bu şartı sağlamayacakları açıktır. İyi lineerlik şartının gerekli olduğu durumlarda, işlemsel kuvvetlendiricilerle diyotların birlikte kullanıldıkları düzenlerden yararlanılır. Böyle bir tek yollu doğrultucu devresi Şekil 6.12’de görülmektedir. Şekil 6.12 Devrenin çalışması şu şekilde açıklanabilir: V1 giriş gerilimi pozitife giderse (V1>0) D1 diyodu, D2 diyodu ise kesimde olurlar (iletim yönünde kutuplanan bir diyodun iç direnci çok küçüktür ve devredeki dirençlerin yanında ihmal edilebilir). Böylece, devre faz çeviren kuvvetlendirici olarak çalışır ve çıkış gerilimi vo R V1 R1 olur. V1 geriliminin negatif olması (V1< 0) durumunda ise olur. Dl tıkalı ve D2 ise iletimde olur. D2 üzerinden kuvvetlendiriciye geribesleme uygulanır. D2’nin iletimde olması, işlemsel kuvvetlendiricinin doymaya sürülmesini önler. Görünürde kısa devre nedeniyle faz döndüren giriş referans potansiyelinde bulunur. Öte yandan, D1 diyodu tıkalı olduğundan, R' üzerinden akım akmaz. R' üzerinde gerilim düşümü olmaması nedeniyle. bu direncin bir ucu faz döndüren girişe bağlı bulunduğundan, vo çıkış gerilimi de bu yarıperiyotta sıfır olur. Şekil 6.12 deki devreye bir ek yapılarak çift yollu doğrultucu gerçekleştirmek mümkündür. İşlemsel kuvvetlendiricili çift yollu doğrultucu devresi Şekil 6.13’de görülmektedir. Elektronik Devre Tasarım II 94 Şekil 6.13 Devre tek yollu bir doğrultucu ile bir toplama kuvvetlendiricinin biraraya getirilmesiyle oluşturulmuştur. Çıkış gerilimi R2 2 R1 alınması halinde vo R3 R V1 3 vo 2 R1 R1 şeklinde ifade edilebilir. Tek yollu doğrultucunun çıkış geriliminin vo 0 olduğu yarıperiyotta devrenin çıkış gerilimi (V1<0) vo R3 V1 2 R1 olur. Diğer yarıperiyotta ise (V1>0) A1’in çıkışı vo R V1 V1 R değerini alacağından, vo çıkış gerilimi vo R3 R V1 3 V1 2 R1 R1 vo R3 V 2 R1 olur. Yani, bu yarıperiyotta, devre, pozitif kazançlı bir kuvvetlendirici olarak çalışır. Ancak, bu yarıperiyotta giriş işaretinin yönü ters olduğundan, çıkış işaretinin yönü öncekiyle aynı olacak, dolayısıyla devre bir çift yollu doğrultucu görevi yapacaktır. Başka bir deyişle, devre bir yarıperiyotta faz döndüren, diğer yarıperiyotta ise faz döndürmeyen kuvvetlendirici davranışı göstermekte, bu nedenle çıkıştan işaretin mutlak değeri (Çift yollu doğrultulmuş işaret) alınmaktadır. (Devre, yüksek doğrulukla ac-dc dönüştürücü olarak görev yapar). Elektronik Devre Tasarım II 95 Adı, Soyadı: 6.2 İmza: No: Grubu: Teorik 1) Şekildeki gerilim karşılaştırıcı devresi için: I) Girişe f=100Hz’lik üçgen biçimli bir işaret uygulanacaktır (V1). V1 geriliminin tepeden tepeye değeri V1pp=20.xy V olduğuna göre ifadesini ve şeklini çiziniz. II) Vin+ ve Vo ifadelerini yazınız. III) Verilen R3 değerlerine göre giriş çıkış işaretlerinin zamana göre değişimlerini çiziniz. +15V +15V Besleme gerilimi olarak +15V yerine +1x.y V ve -15V yerine -1x.y V alınacaktır. R1 4.7k 7 U1 3 R3 100k 6 Vo 2 4 1 5 V1 741 -15V -15V R2 4.7k Vout V1 I) t (sn) 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 96 II) Vin+ = Vo= Elektronik Devre Tasarım II Elektronik Devre Tasarım II 0.001 Vout V1 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 0.001 R3=10k için 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 Vin+ = t (sn) 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 Vin+ = t (sn) 0.000 0.001 0.002 R3=8k için Vin+ = t (sn) 0.000 Vout V1 t (sn) 0.000 R3=5k için Vout V1 R3=3k için Vin+ = Vout V1 Vout V1 III) R3=1k için 97 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 Vin+ = t (sn) 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 Elektronik Devre Tasarım II 98 2) Şekildeki çıkıştan sınırlamalı gerilim karşılaştırıcı devresinin girişine tepeden tepeye V1pp=20.xy V ve 100Hz frekanslı üçgen biçimli bir işareti uygulanmaktadır. Buna göre: I) Çıkış ifadesini yazınız. II) Çıkış ifadesinin sınır şartlarını belirleyiniz. III) Giriş (V1) ve çıkış (Vout ve Vout’) işaretlerinin zamana göre değişimini çiziniz. 7 +15V Besleme gerilimi olarak +15V yerine +1x.y V ve -15V yerine -1x.y V alınacaktır. Vzener=5.xy V alınacaktır. U1 3 6 Vo R1 Vo' 2.2k 4 1 5 V1 2 741 D1 5.6V -15V D2 D1 5.6V I) Vo= II) Vo>0 Vo= Vo’= Vo<0 Vo= Vo’= Elektronik Devre Tasarım II 99 Vout V1 III) t (sn) 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 3) Şekildeki Schmitt tetikleme devresini için: I) Vin+ ifadesini yazınız. II) Çıkışın durum değiştirdiği Vin+ için sınır şartlarını ve Vin- ifadesini yazınız. III) Verilen R4 değerleri için Vin- giriş ve çıkış ifadesini yazınız (t=0 anında Vo=?). IV) Devrenin ileri ve geri konum değiştirme gerilimini ve direncini bulunuz R1 RP 22k 220k +15V +15V Besleme gerilimi olarak +15V yerine +1x.y V ve -15V yerine -1x.y V alınacaktır. RP=2xy k alınacaktır. R/4 7 R2 4.7k U1 3 6 2 4 1 5 R4 100k -15V -15V R3 4.7k 741 Vo Elektronik Devre Tasarım II 100 I) Vin+=( )Vo II) III) R4=1k için Vin-= Vin+= Vo= Vin+= Vo= Elektronik Devre Tasarım II R4=1k için 101 Vin-= Vin+= Vin-= Vin+= Vin-= Vin+= Vin-= Vin+= R4=100k için Vin-= Vin+= Vo= R4=30k için Vo= R4=50k için Vo= R4=80k için Vo= Vo= R4=70k için Vin-= Vin+= Vin-= Vin+= Vo= R4=50k için Vo= Elektronik Devre Tasarım II 102 R4=30k için Vin-= Vin+= Vin-= Vin+= Vo= R4=1k için Vo= IV) İleri konum değiştirme gerilimleri: Vin-= R/4 = Geri konum değiştirme gerilimleri: Vin-= R/4 = 4) Şekildeki devrenin girişine V1pp=20.xyV ve 100Hz frekanslı üçgen biçimli bir giriş işareti uygulanmaktadır. Soru 3’de elde ettiğiniz R/4 durumunu başlangiç şart olarak alarak: I) Vin+ ifadesini t ve Vo ya bağlı olarak yazınız. II) Vin- ifadesini verilen R/4 göre yazınız. III) Vout hangi t zamanında konum değiştiriyor hesaplayınız. IV) Vin+ ve Vout işaretlerini zamana göre değişimlerini çiziniz Besleme gerilimi olarak +15V yerine +1x.y V ve -15V yerine -1x.y V alınacaktır. RP=2xy k, R/4=xy k alınacaktır. V1 R1 RP 22k 220k +15V +15V 10V, 100Hz 7 R2 4.7k U1 3 6 2 4 1 5 R4 100k -15V -15V R3 4.7k 741 Vo Elektronik Devre Tasarım II I) II) III) 103 Elektronik Devre Tasarım II 104 Vout V1 IV) t (sn) 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 5) Şekildeki Schmitt tetikleme devresini için: I) Vin+ ifadesini yazınız. II) Çıkışın durum değiştirdiği Vin+ için sınır şartlarını ve Vin- ifadesini yazınız. III) Verilen R4 değerleri için Vin- giriş ve çıkış ifadesini yazınız (t=0 anında Vo=?). IV) Devrenin ileri ve geri konum değiştirme gerilimini ve direncini bulunuz. R1 RP 4.7k 22k +15V +15V Besleme gerilimi olarak +15V yerine +1x.y V ve -15V yerine -1x.y V alınacaktır. RP=2x.y k alınacaktır. R/4 7 R2 4.7k U1 3 6 2 4 1 5 R4 100k -15V -15V R3 4.7k I) 741 Vo Elektronik Devre Tasarım II Vin+=( 105 )Vo II) III) R4=1k için Vin-= Vin+= Vo= Vin+= Vo= IV) R4=1k için Vin-= Vin+= Vin-= Vin+= Vo= R4=30k için Vo= Elektronik Devre Tasarım II 106 R4=50k için Vin-= Vin+= Vin-= Vin+= R4=100k için Vin-= Vin+= Vo= R4=80k için Vo= Vo= R4=70k için Vin-= Vin+= Vin-= Vin+= Vin-= Vin+= Vin-= Vin+= Vo= R4=50k için Vo= R4=30k için Vo= R4=1k için Vo= Elektronik Devre Tasarım II 107 İleri konum değiştirme gerilimleri: Vin-= R/4 = Geri konum değiştirme gerilimleri: Vin-= R/4 = 6) Şekildeki devrenin girişine V1pp=20.xyV ve 100Hz frekanslı üçgen biçimli bir giriş işareti uygulanmaktadır. Soru 5’de elde ettiğiniz R/4 durumunu başlangiç şart olarak alarak: I) Vin+ ifadesini t ve Vo ya bağlı olarak yazınız. II) Vin- ifadesini verilen R/4 göre yazınız. III) Vout hangi t zamanında konum değiştiriyor hesaplayınız. IV) Vin+ ve Vout işaretlerini zamana göre değişimlerini çiziniz Besleme gerilimi olarak +15V yerine +1x.y V ve -15V yerine -1x.y V alınacaktır. RP=2xy k, R/4=xy k alınacaktır. V1 R1 RP 4.7k 22k +15V +15V 10V, 100Hz 7 R2 4.7k U1 3 6 2 4 1 5 R4 100k -15V -15V R3 4.7k I) 741 Vo Elektronik Devre Tasarım II 108 II) III) Vout V1 IV) t (sn) 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 Elektronik Devre Tasarım II 6.3 109 Pratik +15V +15V 1) Şekildeki gerilim karşılaştırıcı devresini kurunuz. Girişe f=100Hz’lik üçgen biçimli bir işaret uygulayınız (V1). V1 geriliminin tepeden tepeye değerini V1pp=20V’a getiriniz. V3 ucuna bağlı olan ayarlı direnci R3=1k, 30k, 50k, 80k ve 100k değerlerine ayarlayarak giriş ve çıkış işaretlerinin zamana göre değişimlerini osiloskopla inceleyiniz ve şekillerini kaydediniz. 7 R1 4.7k U1 3 R3 100k 6 2 4 1 5 V1 Vo 741 -15V -15V R2 4.7k Vout V1 R3=1k için V3= t (sn) 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 Elektronik Devre Tasarım II 110 Vout V1 R3=30k için V3= t (sn) 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 Vout V1 R3=50k için V3= t (sn) 0.000 Elektronik Devre Tasarım II 111 Vout V1 R3=80k için V3= t (sn) 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 Vout V1 R3=100k için V3= t (sn) 0.000 Elektronik Devre Tasarım II 112 Yorum: +15V 2) Şekildeki çıkıştan sınırlamalı gerilim karşılaştırıcı devresini kurunuz. Tepeden tepeye V1pp=20V’luk ve 100Hz frekanslı üçgen biçimli bir giriş işareti uygulayınız. Giriş (V1) ve çıkış (Vout ve Vout’) işaretlerinin zamana göre değişimini osiloskopla inceleyiniz ve şekillerini çiziniz. 7 U1 3 6 Vo 2 R1 Vo' 2.2k 4 1 5 V1 D1 5.6V 741 Vout V1 -15V D1 5.6V t (sn) 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 Vout V1 Elektronik Devre Tasarım II 113 t (sn) 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 Yorum: R1 RP 22k 220k +15V +15V 3) Şekildeki Schmitt tetikleme devresini kurunuz. V2 ucuna bağlı ayarlı direnci tablodaki değerlerine göre ayarlayarak çıkış gerilimi kaydediniz. Devrenin ileri ve geri konum değiştirmelerini bulunuz. 7 R2 4.7k U1 3 6 2 4 1 5 R4 100k -15V -15V R3 4.7k 741 Vo Elektronik Devre Tasarım II 114 R4 1k ( ) 30k ( ) 50k ( ) 70k ( ) 100k ( ) 100k ( ) 70k ( ) 50k ( ) 30k ( ) 1k ( ) Vout R4 Vout Devrenin ileri konum değiştirmesi R4= Vin-= Vout= Devrenin geri konum değiştirmesi R4= Vin-= Vout= Yorum: 4) Girişe V1pp=20V’luk ve 100Hz frekanslı üçgen biçimli bir giriş işareti uygulayınız. R4 direncini uygun seçerek giriş (V1) ve çıkış (Vout) işaretlerinin zamana göre değişimini osiloskopla inceleyiniz ve şeklini çiziniz. Elektronik Devre Tasarım II 115 V1 R1 RP 22k 220k +15V +15V 10V, 100Hz 7 R2 4.7k U1 3 6 Vo 2 4 1 5 R4 100k 741 Vout V1 -15V -15V R3 4.7k t (sn) 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 Elektronik Devre Tasarım II 116 Yorum: R1 RP 4.7k 22k +15V +15V 5) Şekildeki Schmitt tetikleme devresini kurunuz. V2 ucuna bağlı ayarlı direnci tablodaki değerlerine göre ayarlayarak çıkış gerilimi kaydediniz. Devrenin ileri ve geri konum değiştirmelerini bulunuz. 7 R2 4.7k U1 3 6 2 4 1 5 R4 100k Vo 741 -15V -15V R3 4.7k R4 Vout 1k ( ) 30k ( ) 50k ( ) 70k ( ) 100k ( ) Elektronik Devre Tasarım II R4 100k ( ) 117 70k ( ) 50k ( ) 30k ( ) 1k ( ) Vout Vin-= Vout= Devrenin geri konum değiştirmesi R4= Vin-= Vout= Vout V1 Devrenin ileri konum değiştirmesi R4= Yorum: 0.0000 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0.0007 0.0008 0.0009 0.0010 t (sn) Elektronik Devre Tasarım II 118 6) Girişe V1pp=20V’luk ve 100Hz frekanslı üçgen biçimli bir giriş işareti uygulayınız. R4 direncini uygun seçerek giriş (V1) ve çıkış (Vout) işaretlerinin zamana göre değişimini osiloskopla inceleyiniz ve şekillerini çiziniz. V1 R1 RP 4.7k 22k +15V +15V 10V, 100Hz 7 R2 4.7k U1 3 6 2 4 1 5 R4 100k Vo 741 Vout V1 -15V -15V R3 4.7k Yorum: 0.0000 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0.0007 0.0008 0.0009 0.0010 t (sn)
