Transistörlü Kuvvetlendiricilerde Geribesleme

Deney No : 2
TRANSİSTÖRLÜ KUVVETLENDİRİCİLERDE GERİBESLEME
Deneyin Amacı:
Yaptığımız bu deneyin amacı transistörlü kuvvetlendiricilerde geribesleme durumunu
yakından görmek ve pratikte gözleyerek,deney kapsamında geribeslemenin frekans ve kazanç
üzerindeki etkisini incelemektir..
Deneyde Kullanılan Alet ve Malzemeler :
-
47K,220K,8.2K,2.2K,12K,10K’lık pot.
2*BC238 transistör,220nF,100F,100nF
Osilaskop,Gerilim Kaynağı,Board,Avometre,Sinyal Jeneratörü,Bağlantı Kabloları.
Deneyin Yapılışı ve Ölçüm Sonuçları:
Şekil-1
Terslenmeyen Yükselteç; devrenin gerilim kazancı
Vy=(1+R1/R2).V1
Vy yukarıda görüldüğü gibi yük akımından ve Vs geriliminden bağımsızdır.7 ve 4 uçlarına
uygulanacak olan gerilim max. 36V olmalıdır.Çıkış gerilimimiz yani 6 nolu uçtaki gerilim 3 numaralı
giriş geriliminden büyük,7 numaralı uçtaki geriliminden en az 2V aşağı olmalıdır.Aksi halde opamp
negatif ve pozitif saturasyona girerek osilasyon yapar.Çıkış gerilimini R1 ve R2 dirençlerini(15K lık
potu ) değiştirerek veya V1 referans (giriş) gerilimini değiştirerek artırabilir veya azaltabiliriz.Bu da
yukarıdaki formülde açıkça görülmektedir.
Zener içinden akacak akım;
I1=(Vy-V1)/R1 ‘dir.
Bu bilgiler ışığında deneyin ilk aşamasında şekil-1 de görülen devreyi kurduk.Giriş 17V olacak
şekilde ayarladık.15Kohm’luk potu ayarlayarak çıkışta 15 voltluk gerilim elde ettik.Daha sonra yük
direncini değiştirerek çıkış gerilimini gözledik ve değişen direnç değerleri için Vy,V2,V6,V6-7,Iy
değerlerini ölçüp bir sonraki sayfadaki tablo da kaydettik.
Sayfa 1
Ry
Vy
VR1
V2
V6
V7-6
Iy
100K
15V
9.91V
5.08V
15V
2.03V
0.15mA
10K
14.99V
9.91V
5.08V
14.99V
2.04V
1.499mA
1K
14.18V
9.10V
4.8V
14.18V
2.87V
14.18mA
500ohm
8.56V
3.63V
2.88V
8.56V
8.55V
17.12mA
100ohm
2.3V
7.8mV
0.78V
2.3V
14.72V
23mA
50ohm
0.92V
0V
0.3V
0.92V
16.12V
18.4mA
Deney No 1
İkinci bölümde ise aşağıdaki şekildeki devreyi kurduk.
Şekil-2
Devreye bir önceki devreden farklı olarak yukardaki şekilde de görüldüğü üzere bir transistör ekledik
ve Ry=50ohm’dan 10K değerine kadar değiştirerek Vy,V2,V6,V6-7,Iy değerlerini ölçüp aşağıdaki
tabloda kaydettik.
Ry
Vy
VR1
V2
V6
V7-6
Iy
100K
15V
9.92V
5.08V
15.64V
1.38V
0.15mA
10K
15V
9.91V
5.08V
15.64V
1.38V
1.5mA
1K
15.02V
9.93V
5.08V
15.68V
1.34V
15.02mA
500ohm
15.01V
9.92V
5.08V
15.69V
1.33V
30.02mA
100ohm
15V
9.93V
5.09V
15.73V
1.27V
150mA
50ohm
7.67V
2.38V
2.45V
7.72V
9.37V
153.4mA
Deneyin son aşamasında ise şekil-3 görülen devreyi kurduk.
Sayfa 2
Devreyi kurduktan sonra Ry değerini değiştirerek Vo’yu ölçtük.Daha sonrada Vi’yi değiştirerek Vo
için ölçüm sonucu aldık.bu işlemler sonucunda elde ettiğimiz değerler aşağıdaki tablolarda verilmiştir.
Ry
Vi
Vo
100K
4.99V
10K
4.99V
1K
4.99V
500ohm
4.99V
100ohm
4.98V
50ohm
1.10V
Vo
10V
4.99V
15V
4.99V
17V
4.99V
20V
4.99V
8V
4.99V
7V
4.99V
6V
4.92V
5V
3.98V
Deneyin bu kısmında belli bir yük akımı aralığında bir pozitif regülasyonlu sabit bir gerilim veren
gerilim regülatörü inceledik.Bu devrede uçlardan birine uygulanan regülasyonsuz bir gerilimi(Vgiriş)
Alır ve ikinci uçtan regülasyonlu bir çıkış gerilimi(Vo) verir.Üçüncü ise toprağa bağlıdır.
IC biriminin eleman özellikleri verilirken bir gerilim aralığı belirtilir,giriş gerilimi;bu aralık
içinde,belli bir Io yük akımı aralığında regülasyonlu çıkış gerilimi Vo korunacak şekilde
değişebilir.IC’nin çalışması için bir çıkış-giriş gerilim farkının korunması gerekir;bu da giriş
geriliminin değişmesinin,iç devrenin doğru çalışmasını sağlamak için,Ic üzerinde belli bir gerilim
düşümünü korumaya yetecek kadar büyük olması anlamına gelir.Eleman özelliklerinde ayrıca çıkış
geriliminin (Vo) değişme miktarıda belirtilir;bu değişime yük akımındaki(yük regülasyonu) ve ayrıca
giriş gerilimindeki(şebeke regülasyonu) değişmelerden kaynaklanır.
Sabit pozitif gerilim regülatörlerinin bir grubun 5V’tan 24V’a kadar sabit gerilim sağlayan 78
serisidir.Doğrultulmuş ,filtrelenmiş ve regülasyonsuz bir DC gerilimi,regülatör entegresinin 1 nolu
bacağına giriş olarak uygulanır.Giriş veya çıkışla toprak arasına bağlanan kondansatörler,DC gerilim
düzeyinin korunmasına ve ayrıca yüksek frekanslı gerilim değişimlerinin filtrelenmesine yardımcı
olur.böylece iki nolu bacaktan alınan çıkış gerilimi yüke bağlanabilir. 3 nolu bacak,IC’nin referansı
veya toprağıdır.
78 serisi 3 uçlu entegre gerilim regülatörleri pozitif çıkış verirler.78 serisi regüle entegrelerini
değişik akım ve gerilimler için üretilmişlerdir.
78xx serisi çıkış akımı 1A,78Mxx serisi çıkış akımı 500mA ve 78Lxx serisi çıkış akımı
100mA’dir.xx yerine yazılan rakamlar kaç voltluk entegre olduğunu gösterir.
Deneyin Sonucu:
Kurduğumuz ilk devrede V1 gerilimini yani zener tarafından sağlanan gerilimi 741 sayesinde
yükseltip çıkışta Vy değerini sabit bir değerde elde etmeye çalıştık.Vy gerilimi 15K’lık pot yardmıyla
15V’a ayarlandı.Burada potun 6 ile 2 nolu bacakları arasına bağlanmamasının sebebi kazancı kontrol
edebilmektir.Ayrıca dikkat edilmesi gereken diğer bir husus devre gereği 7 numaralı ucun 6 numaralı
uçtan en az 2V daha pozitif olma durumu söz konusudur.
R1 direnci ise zeneri iletime geçirebilmek için gerekli olan akımı akıtmak için
bağlanmıştır.Burada Opamp’ın çıkış akımı çok düşüktür.Ry’nin büyük değerleri için Vy değerimiz
büyük değerdedir fakat Ry küçüldükçe çekeceği akım artacağı için istediğimiz Vy değerini
sağlayamayız.Ayrıca Ry’nin küçülmesi Iy akımını arttırır,I akımını azaltır.Bu yüzden de Ry
küçüldükçe V2(2 nolu bacaktaki gerilim) değeri de küçülür(V2=I.R3).Bu devrede & nolu bacakla
çıkışımızın gerilimleride aynıdır.bunu devreye bakınca da net bir şekilde görebilmekteyiz.sonuşta elde
ettiğimiz ölçüm sonuçları da bu doğrultudadır.
Sayfa 3
Deneyin ikinci aşamasında bir önceki devreyi baz alarak Opampın 6 nolu çıkışına seri bir
transistör bağlanmıştır.Bunun yapılmasındaki temel amaç kullanılan transistör yardımıyla birkaç
miliamper seviyesindeki çıkış akımını birkaç yüz miliamper seviyesine yükseltmektir.Bu durumda
Ry’nin küçülen değerleri için gerekli olan yüksek akım sağlanmış olucaktır.Bu hedeflerle kurulan
devre bizi yanıltmamış ve istenilen sonuçlar ölçüm sonuçlarında da net bir şekilde görülmektedir.
Ayrıca istenirse devrede T1 transistörü yerine darlington bağlı transistör yerleştirilir.Böylece 1A’den
daha büyük akım çekilebilir.
Deneyin son kısmında ise 7805 entegresiyle oluşturulan basit bir gerilim regülatörü
oluşturulmuştur.
İlk kısımda Ry’nin değişmesiyle çıkış geriliminin değişimi gözlenmiştir.Burada dikkati çeken
nokta çıkış direncimizin değerinin belli bir değerin altına indikten sonra,sabit değerini kaybedip,düşük
çıkış gerilimlerinin gözlenmesidir.Elde edilen bu veriler doğrultusunda da 7805 entegresi için max.
Çıkış akımını gözlemleyebilmemiz mümkündür.
İkinci kısımda ise sabit bir Ry yüküne bağlı 7805’in giriş gerilimini değiştirerek min. Giriş
değerini tespit etmeye çalıştık.Ölçüm sonuçlarının neticesinde de görülmüştür ki belli bir giriş
değerinden sonra 7805 regülatör özelliğini kaybetmiştir.Buna sebep olarak gösterebileceğimiz yegane
dayanak bu tipteki regülatörlerin giriş geriliminin 7 ile 35 volt arasında bir değer alabileceğidir.Bu
değerlerin haricinde tabloda da görüldüğü üzere farklı bir değer alındığında giriş ve çıkış arasında
oluşması gereken en az 2V’luk fark gözlenememektedir.
Sonuç olarak yaptığımız bu uygulamalar,regülatör devrelerini ve çeşitlerini görmemiz açısından
önem arzetmektedir.İleride karşılaşacağımız daha karışık devreler için temel oluşturmuş ve bizi bu
konu hakkında fikir sahibi olmayı sağlamıştır.
Sayfa 4