Elektronik Devre Tasarım II

Elektronik Devre Tasarım II 1617B
Deney 2: Tranzistorlü Kuvvetlendirici Bilgilendirme
 Deneye gelirken her grup bir adet olacak şekilde, deneyde yapılacak pratik kısımdaki (deneyde
yanınızda getireceğiniz föyde yer alan devreler) devrelerin benzetimlerini (simülasyonlarını) ön çalışma
olarak yapıp getireceklerdir. Buna ek olarak aşağıda verilen 41,42 ve 43. soruların çözümleri ön çalışmaya
eklenecek ve benzetim kapsamında değerlendirilecektir. Benzetim çalışmasını getirmeyen grubun ilgili deney
notu ‘0’ olarak değerlendirilecektir.
 Ön çalışma dosyasının kapak kısmında bulunması gerekenler: Grup üyelerinin öğrenci numarası,
isim-soy isim bilgileri, deney tarihi, deney grubu ve grup üyelerinin ön çalışmaya katkısı (örn. A öğrencisi
benzetim çalınmasının gerçekleştirilmesi aşaması veya verilen soruların çözümüne katkı sağladı şeklinde)
 Deney esnasında en az bir adet deney föyünün yanınızda olması zorunludur. Deney föyü olmayan
grup deneye alınmayacaktır.
 Benzetim çalışması aynı olan grupların deney notu '0' olarak değerlendirilecektir.
 Laboratuvara deney saatinden en geç 5 dk. önce gelinmelidir ve geç kalan öğrenci hiçbir sebeple
deneye alınmayacaktır. Deneye geç kalma durumu olan öğrencilerin mazeretlerini deney gününden en geç 1
gün öncesine kadar deney koordinatörüne şahsen veya mail yoluyla iletmeleri gerekir.
 Deney öncesi laboratuvarda kısa sınav yapılacaktır. Kısa sınav soruları aşağıda verilen çalışma
sorularına benzer olacaktır.
 Kısa sınav için hesap makinesi getirmeniz gerekmektedir. Kısa sınav esnasında ortak hesap makinesi
kullanımına izin verilmeyecektir.
 Deney öncesinde deneyler board üzerine kurulu olarak getirilebilir. Getirilen devreler gözlem sonrası
sökülecektir. İhtiyaç hissedilmesi halinde herhangi bir grup üyesinden devreyi tekrar kurması istenebilir.
 Deney esnasında hiç kimse grubunun dışında diğer grup öğrencileri ile konuşmayacak, masalarını
izinsiz olarak terk etmeyeceklerdir. Deney elemanı ihtiyacı olanlar deney görevlisine bildireceklerdir.
 Deney sırasında deney görevlisi tarafından kesinlikle arıza tespiti yapılmayacaktır. Arızalı olduğu
iddia edilen malzemenin arızalı olduğunu göstermek, ispatlamak öğrencinin sorumluluğundadır.
 Deney not değerlendirme sisteminde benzetim çalışması, deney performansı ve kısa sınav şeklinde 3
parametre vardır. Bu parametreler 100 üzerinden değerlendirilip aşağıdaki değerlendirme sistemine göre
deney notunun hesaplanması sağlanacaktır.
Kısa Sınav Notu<40 ise
Deney Notu=0.5*(Benzetim çalışması/100)* (0.7*Deney Performansı+0.3*Kısa Sınav)
Kısa Sınav Notu>40 ise
Deney Notu=(Benzetim çalışması/100)* (0.7*Deney Performansı+0.3*Kısa Sınav)
 İletişim için aşağıdaki adresleri kullanabilirsiniz.
Deney Koordinatörü: Arş. Gör. Halime Hızarcı [email protected]
Deney Görevlisi: Arş. Gör. Rıdvan Fırat Çınar [email protected]
Deney Görevlisi: Uz. Dr. Ziynet Pamuk [email protected]
Çalışma Soruları
1.
BJT’ nin kuvvetlendirici olarak çalışabilmesi için BE ve BC jonksiyonlarının kutuplanması nasıl
olmalıdır, bu çalışma bölgesine ne ad verilir?
2.
hFE nedir, ortak emetörlü devrede nasıl ifade edilir, ölçü aletiyle ölçülebilir mi, sabit midir yoksa
değişken midir, açıklayınız?
3.
VCE(sat) ve Ic(sat) nedir, açıklayınız?
4.
VT eşik (ısıl) gerilimi bir BJT için ne anlama gelmektedir?
1
Elektronik Devre Tasarım II 1617B
5.
VCE, IC akımını idealde ve gerçekte nasıl etkiler?
6.
VCEQ, ICQ, VCEO ve VBE neyi ifade etmektedirler?
7.
BJT’nin çalışma bölgeleri nelerdir, nasıl seçilir, kısaca açıklayınız?
8.
BJT’nin kuvvetlendirici olarak çalışabilmesi için BJT hangi çalışma bölgesinde çalıştırılmalıdır, bu
bölgede jonksiyonların kutuplanması nasıl olmalıdır?
9.
hFE’ nin değişmesine neden olan faktörler nelerdir?
10.
IB akımı nedir ve VBE, VCE, VCE(sat) ve Ic(sat) gerilim ve akımlarını nasıl etkiler?
11.
Transistörlere ait parametreler arasındaki ilişkinin gösterildiği öz eğriler kaç tanedir, isimleri nelerdir,
hangi parametreler arasındaki ilişkiyi göstermektedirler?
12.
BJT anahtarlama için hangi bölgelerde, yükseltme için hangi bölgede çalıştırılır?
13.
Bir BJT’nin sağlamlık testi nasıl yapılır, kısaca anlatınız?
14.
Bir BJT’nin türü ölçü aleti yardımıyla belirlenebilir mi, açıklayınız?
15.
Kesim bölgesinde çalıştırmak istediğimiz bir BJT’nin jonksiyonlarının kutuplanma şekli hakkında
bilgi veriniz.
16.
Doyma bölgesinde çalıştırmak istediğimiz bir BJT’nin jonksiyonlarının kutuplanma şekli hakkında
bilgi veriniz.
17.
İleri yönde çalışma bölgesinde çalıştırmak istediğimiz bir BJT’nin jonksiyonlarının kutuplanma şekli
hakkında bilgi veriniz.
18.
Ortak emetörlü devre için ortak kelimesi neyi ifade etmektedir.
19.
Yapılacak deneylerin (2 deney) amaçları nelerdir?
20.
IS, IB, IC, IE, VBE, VCE, VBC, VCC, VC, VBB, VB, hFE, β kısaltmalarının karşılığı nedir?
21.
VBE, VCE, VBC gerilimlerini birbiri cinsinden tek eşitlikte yazınız.
22.
IB, IC, IE akımlarını birbiri cinsinden yazınız.
23.
IS, IC, IE akımlarını birbiri cinsinden yazınız.
24.
IC0 nedir? Kollektör akımı ile olan ilişkisinin verildiği denklemi yazınız.
25.
Isıl kararlılık nedir? Bağıntısını yazarak açıklayınız.
26.
Tranzistörün baz akımı sabit tutulursa ısıl kararlılık hangi değere eşit olur?
27.
Tranzistörün emetör akımı sabit tutulursa ısıl kararlılık hangi değere eşit olur?
28.
Tranzistörün ısıl kararlılığının iyi olabilmesi için hangi değer sabit olacak şekilde kutuplanması
gerekir? Neden?
29.
Pratik uygulamalarda tranzistörlü devrelerde emetöre bağlanan dirence paralel kondansatör bağlandığı
gözükür. Bunun nedeni nedir? Değeri nasıl seçilir?
30.
Pratik uygulamalarda tranzistörlü devrelerde yüke seri bir kondansatör bağlandığı gözükür. Bunun
nedeni nedir? Değeri nasıl seçilir?
31.
Tranzistörün akım ve gerilimlerinin karşılıklı bağımlılıkları ifade etmeye yarayan eğrilere ne ad
verilir?
32.
Herhangi bir tranzistörün çıkış özeğrilerine bakıldığında VCE’nin çok küçük değerleri dışında IC-VCE
değişimi nasıldır?
2
Elektronik Devre Tasarım II 1617B
Genel olarak tranzistörün kolektör akımını kontrol eden iki parametre nedir?
33.
Bir tranzistörün doymaya gittiğini hangi 3 parametreye bakarak anlayabiliriz. Bu değerler ne
34.
olmalıdır?
Deney esnasında IB akımı artmasına rağmen IC yaklaşık sıfır ve artmıyor ise VCE değeri de yaklaşık
35.
VCC’ye eşit olarak ölçülüyor ise transistor hangi bölgede çalışıyordur?
Deney esnasında IB akımı artmasına rağmen IC artmıyor ve VCE yaklaşık ‘0’ olarak ölçülüyor ise
36.
transistor hangi bölgede çalışıyordur?
Deney ilk uygulama devresi aşağıda verilmiştir. VAE gerilimin sıfır olması için potansiyometre nasıl
37.
konumlandırılmalıdır?
IC
C
A
10k
A
B
E
V
En sol
V
VBE
En sağ
VCE
1k4
VCC=15V
1k
10k
Deney ilk uygulama devresi 37. soruda verilmiştir. VAE gerilimin sıfır olduğu biliniyorsa;
38.
a)
VCE gerilimi ne olur? Neden?
b)
IC akımı ne olur? Neden?
c)
Eğer IC akımı varsa bu akım nereden kaynaklanmaktadır?
d)
Matematiksel eşitliğini yazınız?
39. Deney ilk uygulama devresi 37. soruda verilmiştir. Bu devreyi doyuma götürecek IC değerini hesaplayınız.
β akım kazancı 200 ise baz akımını ve VBE değerini de bulunuz. Doymanın gerçekleşmesi için VBC ve VBE
değerlerinin ne olması gerektiği bilindiğine göre bu değerleri kontrol ederek bulduğunuz değer için doymanın
olduğunu ya da olmadığını ispatlayınız.
40. Deney ilk uygulama devresi 37. soruda verilmiştir. Devrenin doyumda olduğu bilindiğine göre V AE
geriliminde yapılacak her 100mV’luk artış ile IC, VCE, VBE, IB, hFE parametreleri nasıl değişir?
41. İkinci uygulama devresi aşağıda verilmiştir. (hFE= hfe=200, VBE=0,6V, VT=25mV)
a) Bu devre için DC analiz yaparak, IB, IE, IC, VE, VB, VC değerlerini bulunuz.
b) Basitleştirilmiş hibrit eşdeğer devre kullanılarak CC1  CC2  CE   varsayımıyla devrenin AC
eşdeğerini çiziniz.
c) Devrenin gerilim kazancını parametrik olarak bulunuz.
d) Devrenin gerilim kazancını sayısal olarak bulunuz.
3
Elektronik Devre Tasarım II 1617B
e) Devrenin gerilim kazancını dB cinsinden bulunuz.
VCC=15V
RC
R1
8k2
CC2
220k
+
4.7u
Rg
10k
+
4.7u
Ry
E
Vg
+
CC1
V1
R2
33k
RE
1kHz
1k2
+
12k
V
V2
CE
470u
Ri
42. İkinci uygulama devresi 41. soruda verilmiştir. Bu devre için çıkış geriliminin etkin değerini 2V yapacak
V1-etkin ve Vg-etkin gerilimlerini bulunuz.
43. İkinci uygulama devresi 41. soruda verilmiştir. Bu devre için 12k’lık yük direncini 4.7k yaparak çıkış
geriliminin etkin değerini 2V yapacak V1-etkin ve Vg-etkin gerilimlerini bulunuz. Sonucu 42. soruda bulduğunuz
sonuca göre yorumlayınız.
44. 41’de verilen ikinci uygulama devresinde kullanılan tüm kondansatörlerin kullanım amaçlarını yazınız.
45. 41’de verilen ikinci uygulama devresinde kullanılan R1, RE ve R2 dirençlerinin ne amaçla kullanıldığını
yazınız.
46. 41’de verilen ikinci uygulama devresinde kullanılan CE açık devre edildiğinde devrede ne gibi bir
değişiklik olur? Kazanç değişir mi? Değişirse nasıl değişir? Neden? Ne amaçla kullanıldığını yazınız.
4