MARMARA ÜNİVERSİTESİ
TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ
ELEKTRİK ELEKTRONİK DENEY
Caner Ezeroğlu
1.DİYOT KARAKTERİSTİĞİ
AMAÇ:
1. Bir ölçü aleti ile (volt-ohm metre) diyodu kontrol etmek.(anot veya katod terminallerinin
saptanması)
2. Diyodun doğru ve ters polarma karakteristiğini incelemek.
3. Diyodun dc ve ac direncinin nasıl bulunacağını öğrenmek.
MALZEME LİSTESİ:
1. 1N 4004 Silikon diyot ya da eşleniği
2. 0 – 25 V arasında ayarlanabilen DC güç kaynağı
3. Dirençler: 1 – 470 K, 1 – 1K
4. 2 adet analog ölçü aleti
Diyodun anot ve katodu belirlenmesinde avometre ile ölçersek; avometreninproblarıdiyodun ayaklarına takılır.Sonra ters çevirilip tekrar avometrede değer okunur.Bir işlemde direnç okunur diğer işlemde sonuç göstermezse diyodumuz sağlamdır.
Diyodun sağlam olduğu anlaşıldıktan sonra anot-katot uçları bulunur. Diyodun iletime geçtiği anda (ölçü aleti değer gösterdiğinde) kırmızı probun bağlı olduğu diyot ayağı anot(+),siyah probun bağlı olduğu ayaksa katottur(-).
VD(Volt)
|
E(Volt)
|
VR(Volt)
|
I=VR/R
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
0.1
|
0.1
|
0.0
|
0.0
|
0.2
|
0.2
|
0.00001
|
0.0
|
0.3
|
0.3
|
0.0002
|
0.0
|
0.4
|
0.4
|
0.003
|
3x10-6
|
0.5
|
0.55
|
0,048
|
4.8x10-5
|
0.6
|
1.5
|
0.89
|
8.9x10-4
|
0.7
|
10
|
9.30
|
9.3x10-3
|
2. TABLO-1
|
VD(Volt)
|
E(Volt)
|
VR(Volt)
|
I=VR/R
|
0
|
0.0
|
0.0
|
0.0
|
-5
|
5.2
|
-0.02
|
0.0
|
-10
|
10.8
|
-0.05
|
0.0
|
-15
|
15.02
|
-0.07
|
0.0
|
-20
|
20.06
|
-0.09
|
0.0
|
-25
|
25.1
|
-0,12
|
0.0
|
3. BÜYÜK-İŞARET DİYOT
DEVRELERİ
(Doğrultucular, Filtreler ve Dalgalanma)
AMAÇ
1. Yarım ve tam dalga doğrultucunun çalışmasını öğrenmek ve devreyi kurarak
doğrultucu oluşturmak.
2. Doğrultucu çıkışındaki dalgalanmayı (ripple) azaltmak için kullanılan kondansatörün
etkisini incelemek.
3. Güç kaynaklarının yükleme etkisinin dalgalanmayı nasıl etkilediğini gözlemlemek.
MALZEME LİSTESİ
1. 4 adet 1N4004 Silikon diyot ya da eşleniği
2. 1 adet transformatör
3. 0 – 5 V DC güç kaynağı
4. Analog İşaret Üreteci (1 KHz’lik 5 Vt-t Sinüs veya kare )
5. Dirençler: 1 –10 K, 1-1 K, 1- 470
6. Potansiyometre: 1 – 10K
7. Çift ışınlı osiloskop
1.
Şekil-1a
Burada sinyalimiz diyot ile yarım dalga şeklinde oluşmuştur. Şekilde gördüğümüz üzere osiloskop yardımıyla Tepe değeri 5V’tur. V(R) değerimiz de voltmetre yardımıyla 2.13V’tur.
Tepe değerinde +5V vardır. I=V/R formülünden I=5/0.5K’dan I=10mA’lik akımımız bulunmaktadır.
Şekil-1b
Şekil-1c
Potansiyometreyi minimum konumuna getirdiğimizde devredeki voltmetremiz 2.10-2.20V (şekil-1b)değerlerini gösterirken maksimum konumda yaklaşık 2.02V(Şekil-1c) değer göstermektedir.
Osilakopta iken minimumda sinyalin tepe değeri maksimum konumundaki sinyal tepe değerine göre daha yüksek değer oluyor.
Şekil-2a
Osilaskopta gördüğümüz gibi negatif alternansta yarım dalga bulmuş oluyoruz.İlk şekilde bulunan sinyal değerinin negatif alanda yansıması görüyoruz.
Şekil-2b
Şekil-2c
Potansiyometre minimumda(Şekil-2b) iken sinyal dalgasının negatif bölgede tepe değeri maksimumdakine(Şekil-2c) göre daha yüksek değerdedir.Volmetre de potansiyometre minimumda 2.16V,maksimumda 2.08V değerleri göstermektedir.
Şekil-3
Şekil -4a
V(rms)=V(peak)/2√3 denklemimiz. V(peak)=81V. Buradan V(rms)=23,38V bulunur.
%Dalgalanma= [V(rms)/V(dc)]x100. %Dalgalanma=[23,38/220]x100=10,62 çıkar.%6.5’ten büyük olduğu için bu filtreye çok yüklenilmiş denir.
Şekil-4b
V(peak)=3.5x0.25mV=37. V(rms)0,875mV/2√3=10,68mV
%Dalgalanma=[10,68^-3/220]*100=%0,0485è Filtreye az yüklenilmiş
4. KIRPICI VE KENETLEYİCİ DEVRELER,
MANTIKSAL İŞLEMLER DEVRESİ
AMAÇ
1. Pasif kırpıcı devrelerin nasıl çalıştığını görmek.
2. Pasif kenetleyici devrelerin nasıl çalıştığını görmek.
3. Basit mantıksal devrelerde diyotların fonksiyonlarını araştırmak.
MALZEME LİSTESİ
1. 2 adet 1N4004 Silikon diyot veya eşleniği
2. 0 – 15 V arası ayarlanabilen DC güç kaynağı
3. Analog İşaret Üreteci(1 KHz, 5 – 10 V tepeden tepeye Sinüs dalga)
4. Dirençler: 1- 100 K, 1- 10K, 1- 1K, 1- 470
5. Potansiyometre: 1- 10 K
6. Kondansatörler: 1- 1F (25 V)
7. Çift ışınlı osiloskop
-Basit mantık kapılarında diyotların davranışını görmek amacıyla aşağıdaki devreyi
kurunuz. Tablo 1’deki tüm V1 ve V2 kombinasyonları için VO değerini ölçüp, kaydediniz.
V1
(VOLT)
|
V2
(VOLT)
|
VO
ÖLÇÜLEN
|
VO
HESAPLANAN
|
0
|
0
|
0.64
|
0.7
|
0
|
5
|
0.67
|
0.7
|
5
|
0
|
0.67
|
0.7
|
5
|
5
|
5.0
|
5.0
|
-Başka bir mantık kapısını incelemek amacıyla aşağıdaki devreyi kurunuz ve işlem
basamağı 7’yi Tablo 2‘deki değerler için tekrarlayınız.
V1
(VOLT)
|
V2
(VOLT)
|
VO
ÖLÇÜLEN
|
VO
HESAPLANAN
|
0
|
0
|
0.0
|
0.7
|
0
|
5
|
4.33
|
5.0
|
5
|
0
|
4.36
|
5.0
|
5
|
5
|
4.33
|
5.0
|
5. ZENER DİYOT
AMAÇ
1. Zener diyodun I-V karakteristiğini oluşturmak.
2. Zener diyodun voltaj regülatörü olarak kullanılışını görmek.
3. Zener diyodun regülasyon çizgisini ve zener diyot regülatörün çıkış direncini
ölçmek.
MALZEME LİSTESİ
1. 1N4736 6.8 V (1 W) zener diyot
2. 0– 15 V arasında ayarlı DC güç kaynağı
3. Dirençler:1–10 KΩ, 1–8.2 KΩ, 1–6.8 KΩ, 1–4.7 KΩ, 1–2.2 kΩ, 1–1KΩ, 1–560 Ω,
1–100 Ω
4. Ölçü aleti
İŞLEM BASAMAKLARI
1. Zener diyodun doğru-kutuplama karakteristiğini çıkarmak için aşağıdaki devreyi kurunuz.
2. Uygulanan E gerilimini, zener diyot üzerinde düşen gerilim değeri V’nin Tablo
1’deki her bir değeri için ayarlayınız. Her bir V değeri için, direnç üzerinde düşen gerilimi
ölçünüz. (Direnç üzerinde düşen gerilim zener diyot üzerinden geçen akımın hesaplanmasında
kullanılacaktır.)
V
(VOLT)
|
VR
(VOLT)
|
I=VR/R
| ||
0.1
|
0.1
|
0.1mA
| ||
0.3
|
1
|
1mA
| ||
0.5
|
25
|
25mA
| ||
0.6
|
40.4
|
40.4mA
|
3. Zener diyodun ters-kutuplama karakteristiğini çıkarmak için dc güç kaynağının
yönünü ters çeviriniz. Ayrıca Şekil 3’ten de gözüktüğü üzere 1K’luk direnci 100 ’luk
dirençle yer değiştiriniz.
4. E gerilimini, Tablo 2’de yer alan zener diyot üzerinden geçen akım değerlerini elde
edecek şekilde ayarlayınız. IZ’nin her bir değeri için zener diyot üzerinde düşen V gerilimini
ölçünüz.
I
|
V(VOLT)
|
50uA
|
6.63
|
100uA
|
6.65
|
1mA
|
6.71
|
5mA
|
6.77
|
10uA
|
6.82
|
15mA
|
6.84
|
20mA
|
6.89
|
30mA
|
6.95
|
5. Zener diyodun voltaj regülatörü olarak nasıl kullanıldığını görmek amacıyla
aşağıdaki devreyi kurunuz.
6. Regülasyon çizgisini belirlemek için, RL=10 KÙ ve E=10 V yapınız. Tablo 3’teki
her bir E değeri için 6. basamağı tekrarlayınız.
I
|
V(VOLT)
|
50uA
|
6.63
|
100uA
|
6.65
|
1mA
|
6.71
|
5mA
|
6.77
|
10uA
|
6.82
|
15mA
|
6.84
|
20mA
|
6.89
|
30mA
|
6.95
|
RL
|
VL(VOLT)
|
IL=VL/RL
|
10 K
|
6.95
|
0.695mA
|
8.2 K
|
6.95
|
0.847mA
|
6.8 K
|
6.94
|
1.022mA
|
4.7 K
|
6.95
|
1.478mA
|
2.2 K
|
6.94
|
3.159mA
|
7. Regülatörün çıkış direncini belirlemek amacıyla, yine RL=10 Kve E=10 V
yapınız. Daha sonra VL yük gerilimini ölçünüz ve bu ölçme işlemini Tablo 4’te sıralanmış
tüm RL değerleri için tekrarlayınız
7. BJT
ÖN GERİLİMLENDİRME
ÇEŞİTLERİ
AMAÇ:
1. BJT ön gerilimlendirme devrelerine örnek olarak verilen 3 değişik bağlantının çalışma
noktalarını belirlemek.
2. Her bir bağlantı türünü ısı kararlığı açısından değerlendirmek.
MALZEME LİSTESİ
1. 1 adet 2N2222 NPN transistör veya eşleniği
2. DC güç kaynağı
3. Dirençler: 1- 10 K, 1- 470 , 1 - 380
4. Potansiyometreler:1- 470 K, 1-100 K
5. Sayısal ölçü aleti (VOM)
İŞLEM BASAMAKLARI
1. Şekil 1’deki devreyi RC = 470 ’luk direnci kullanarak kurunuz. R1 yerine ise 470
K’luk potansiyometre bağlayınız.
2. VCQ gerilimi 7V oluncaya dek potansiyometreyi ayarlayınız ve potansiyometrenin bu
andaki değerini ölçerek, kaydediniz.
POT değeri 141
3. Kollektör ve beyzden geçen akımları ölçüp, Tablo 1’e kaydediniz. (Veya kollektör
direnci üzerinde düşen gerilimi ölçünüz. Daha sonra bunu bildiğiniz RC direncine bölerek akımı
hesaplayınız)
TABLO 2
Şekil -7.1a
|
Şekil-7.1b
|
Şekil-7.1c
| |||||||
Oda
|
Isındıktan
sonra
|
Hesaplanan
|
Oda
|
Isındıktan sonra
|
Hesaplanan
|
Oda
|
Isındıktan
sonra
|
Hesaplanan
| |
V(CQ)
|
7
|
6,25
|
15,04
|
7,5
|
7
|
9,6
|
7,5
| ||
V(BE)
|
6,36
|
5,6
|
0,6
|
0,6
|
7,36
|
7,21
|
0,6
| ||
I(BQ)
|
0,0147
|
14,1
|
2,13*10^-4
|
2,0316*10^-4
|
1,695
|
3,25
|
1,173*10^-4
| ||
I(CQ)
|
17,02
|
0,032
|
0,0304
|
9,1914
|
11,25
|
0,0176
| |||
Β
|
187,03
|
150
|
150
|
14,577
|
3,461
|
150
| |||
R1
|
157K
|
67,605K
|
70,5K
|
30,45K
|
10K
|
130K
| |||
4. Bir havya yardımıyla transistörü (havyayı transistöre değdirmeden) ısıtınız. İşlem
basamağı 3’ü tekrarlayıp, değerleri Tablo 1’e kaydediniz.
7. Şekil 3’teki devreyi RC = 470 , RE = 380 ve R2 = 10 K‘luk dirençleri kullanarak
kurunuz. R1 yerine ise yine 100 K’luk potansiyometreyi bağlayınız.
8. İşlem basakları 2, 3 ve 4’ü tekrarlayınız.
8. KUVVETLENDİRİCİLER
AMAÇ
1. Emiteri-ortak kuvvetlendiricinin açık-devre gerilim kazancını, yük varken gerilim
kazancını, giriş ve çıkış dirençlerini ölçmek.
2. Küçük-işaret eşdeğer modelini kullanarak emiteri ortak kuvvetlendiriciyi
değerlendirmek.
3. Emiter bypass kondansatörünün gerilim kazancı üzerindeki etkisini incelemek.
MALZEME LİSTESİ
1. 2N 2222 Silikon transistör veya eşleniği
2. 15 V DC güç kaynağı
3. Analog İşaret Üreteci (Ayarlı Sinüs, 10 KHz)
4. Dirençler: 1-56 K, 1-12 K, 1-3.3K, 1-2.2 K, 1-1 K
5. Kondansatörler: 1- 47 F, 2-10 F (25 V’luk)
6. Potansiyometreler: 1- 50 K, 1- 10K
7. Çift ışınlı osiloskop
İŞLEM BASAMAKLARI
1. Ek A’daki işlem basamaklarını tamamlayarak transistörün ’sını hesaplayınız.
2. AV açık-devre gerilim kazancını ve kuvvetlendiricinin çıkış direncini ölçmek için
aşağıdaki devreyi kurunuz.
3. İşaret üretecinin frekansını 10 KHz’e ayarlayınız. Daha sonra kuvvetlendiricinin
çıkışında tepeden tepeye 3V görünceyene dek işaret üretecinin çıkış düğmesi (amplitude) ile
ayar yapınız. Giriş ve çıkış gerilimlerini aynı anda osiloskop ekranında gözlemleyerek, hem
tepeden tepeye genlikleri, hem de giriş-çıkış arasındaki faz ilişkisini kaydediniz. Böylelikle
açık-devre gerilim kazancı Vo/Vin hesaplanabilir.
Vo=6,33 - Vin=1,10 Gerilim kazancı=5.75
UYARI 1: Kuvvetlendiricinin çıkışında söz konusu değeri görebilmeniz için her işaret
üretecinin üzerinde bulunan attenuation- zayıflatma yazan düğmeye basınız. Böylelikle
çıkış işareti 20 dB zayıflamış olacaktır. Zayıflatma düğmesine bastığınız ve işaret
üretecinin çıkış düğmesini minumuma getirdiğiniz halde dahi çıkış 3 Vt-t olmayabilir.
Çıkış dalga şeklinde eğer her hangi bir bozulma yoksa deneyin bundan sonraki
bölümünde 3 Vt-t değerinin yerine ayarlayabildiğiniz yeni değeri kullanmanızda bir
sakınca yoktur.
UYARI 2: Daha önceki tecrübelere dayanarak işaret üretecinin çıkışının bazı
durumlarda yeterince küçük olamadığından osiloskop ekranındaki sinüs dalga şeklinin
alt veya üstünden veya her iki ucundan aynı anda kırpılmalar görebileceğinizi
söyleyebilirim. Bu durumu gidermek için zayıflatma düğmesine basmanız yeterli
olmayacaktır. Bu yüzden kuvvetlendiricinin kazancını düşürecek (yeterince küçük işaret
veren bir başka işaret üretecinin bulunamadığı durumlarda) deney sorumlusu Öğretim
Elemanını ile birlikte başka çareler aramalısınız.
4. Kuvvetlendiricinin çıkış direncini ölçmek için, 10 K’luk potansiyometreyi çıkış
kuplaj kondansatörü ile şase arasına bağlayınız. Çıkış gerilimi 1.5 Vtt oluncaya dek
potansiyometreyi ayarlayınız. Daha sonra potansiyometrenin ayarını bozmadan devreden
çıkarınız. Değerini ölçüp kaydediniz. Gerilim bölme kuralından yola çıkarsak, ölçtüğünüz
direnç değeri kuvvetlendiricinin çıkış direncine eşit olacaktır.
5. Yükten kaynağa gerilim kazancı
VL/VS‘yi ve kuvvetlendiricinin giriş direnci rin(kat)’ı ölçmek için Şekil 3’teki devreyi kurunuz.
