35
Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri Hazırlayan: Arş. Gör. Kürşad UÇAR KONYA, 2018

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

  • Upload
    others

  • View
    11

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Elektronik 2 Laboratuvarı

Deney Föyleri

Hazırlayan: Arş. Gör. Kürşad UÇAR

KONYA, 2018

Page 2: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

2

DENEY FÖYÜ SAHİBİNİN

Adı Soyadı Öğrenci No’su Lab. Grubu

Grup …..

Laboratuvar Kuralları

Deneyler iki haftada bir yapılacaktır.

Her öğrenci kendi gün ve saatinde laboratuvara girecektir. Kendi grubunda derse gelmediği

takdirde diğer grupların dersine girmek yasaktır.

Deneyler 4. Kat 413 nolu laboratuvarda yapılacaktır.

1 dönemde toplam 5 deney yapılacaktır.

Geçerli bir mazeretle deneye katılmayan bir öğrenci gerekli rapor, izin vb. belgelerle laboratuvar

sorumlusuna en kısa zamanda başvurmalıdır.

Dersle ilgili duyurular bölüm web sitesi üzerinden yapılacaktır.

Deneye öğrencilerin deney föyüne çalışarak gelmeleri gerekmektedir.

Her öğrenci derse kendi deney föyünü getirecektir. Deney föyü olmayan öğrenci derse

alınmayacaktır. İsteyen öğrenci o deneyde yapılacak devreleri kendi malzemeleri ile kurup

laboratuvara getirebilir.

Deney föyleri her hafta bir deney olacak şekilde getirilecektik. Deneyden önce yapılması

gerekilen kısımlar ve hesaplamalar deneyden önce mutlaka yapılmalıdır.

Laboratuvar ile ilgili iletişim:

Arş. Gör. Kürşad UÇAR

[email protected] – Teknoloji Fakültesi 1. Kat 117

Page 3: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

3

Elektronik 2 Laboratuvar Ders Saatleri

Normal Öğretim

İkinci Öğretim

Deney No Grup No Tarih Saat

Deney No Grup No Tarih Saat

Deney 1

Grup 1 28.2.2019 14:40

Deney 1

Grup 5 28.2.2019 18:30

Grup 2 28.2.2019 15:40

Grup 6 28.2.2019 19:15

Grup 3 7.3.2019 14:40

Grup 7 7.3.2019 18:30

Grup 4 7.3.2019 15:40

Grup 8 7.3.2019 19:15

Deney 2

Grup 1 14.3.2019 15:40

Deney 2

Grup 5 14.3.2019 19:15

Grup 2 14.3.2019 14:40

Grup 6 14.3.2019 18:30

Grup 3 21.3.2019 15:40

Grup 7 21.3.2019 19:15

Grup 4 21.3.2019 14:40

Grup 8 21.3.2019 18:30

Deney 3

Grup 1 28.3.2019 14:40

Deney 3

Grup 5 28.3.2019 18:30

Grup 2 28.3.2019 15:40

Grup 6 28.3.2019 19:15

Grup 3 4.4.2019 14:40

Grup 7 4.4.2019 18:30

Grup 4 4.4.2019 15:40

Grup 8 4.4.2019 19:15

Deney 4

DAHA SONRA İLAN EDİLECEKTİR.

Deney 4

DAHA SONRA İLAN EDİLECEKTİR.

Deney 5

Deney 5

Lab saatlerinde olabilecek değişiklikler için duyuruları takip ediniz...

Page 4: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

4

DENEY 1

Page 5: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

5

DENEY 1: BJT’ lerin Sabit ve Gerilim Bölücülü Devreyle Öngerilimlenmesi

Amaç: BJT transistörlerde bağlantılı terminaller için nasıl ölçüm ve hesaplama yapılacağını

öğretmektir.

Kullanılacak Malzemeler:

Osiloskop

Dijital Multimetre

Dc Güç Kaynağı

Fonksiyon Üretici

680-Ω, 1-kΩ, 1.8-kΩ, 2.2-kΩ, 6.8-kΩ, 33-kΩ, 1-MΩ dirençler

BC337

1. DENEY ÖNCESİ YAPILMASI GEREKENLER Şekil 1’de gösterilen sabit ön gerilimli devrenin simülasyonunun yapılması için aşağıdaki adımları

takip edin. Çizim sayfasının görev çubuğundaki butonları kullanarak aşağıdaki 3 soruda istenilen

akımları ve gerilimleri elde ediniz.

Şekil 1

i. Base,emiter ve kolektör akımlarını bulunuz.

ii. Base-emiter voltajını bulunuz. (VBE= ?)

iii. Kolektör-emiter voltajını bulunuz. ( VCE=?)

iv. β değerini hesaplayınız.

Page 6: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

6

2. DENEY SAATİNDE YAPILACAKLAR

2.1. β’NIN BULUNMASI

a. Şekil 1 'deki devreyi kurunuz.

b. VBE ve VRC gerilimlerini ölçünüz ve aşağıya kaydediniz.

VBE(ölçülen) :……………. VRC(ölçülen):………….

c. Ölçülen direnç ve gerilim değerlerini aşağıdaki formüller içerisinde kullanarak baz ve kollektör

akımını hesaplayınız. Bulduğunuz değerleri hem aşağıya kaydediniz.

IB(hesaplanan) :……………. IC(hesaplanan):………….

d. Yukarıda bulduğunuz değerleri kullanarak β = Ic/ IB formulünden β değerini hesaplayınız.

β:…………….

2.2. SABİT ÖNGERİLİMLİ DÜZENLEME

a. Bir önceki bölümde bulduğunuz değerleri kullanarak VB, VC, VE ve VCE gerilimlerini

hesaplayınız.

VB(hesaplanan):………, VC(hesaplanan):………., VE(hesaplanan):………. , VCE(hesaplanan):………….

Page 7: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

7

b. Yukarıda hesaplayarak bulduğunuz değerleri şimdi de ölçerek elde ediniz.

VB(ölçülen):………, VC(ölçülen):………., VE(ölçülen):………. , VCE(ölçülen):………….

2.3. GERİLİM BÖLÜCÜLÜ DEVRE

a. Şekil 2 deki devreyi BC337 transistör kullanarak kurunuz.

b. Birinci bölümde BC337 transistörü için elde edilen β değerini kullanarak VB, VE, IE, IC, VC, VCE

ve IB değerlerini hesaplayınız.

VB:……., VE:……., IE:…….., IC:…….., VC:…….., VCE:…….. IB:…….

Page 8: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

8

c. Şekil 2’ deki devreyi çalıştırınız ve VB, VE, VC, VCE gerilimlerini ölçünüz ve Tablo 1’e giriniz.

Buna ek olarak VR1 ve VR2 gerilimlerini ölçünüz. IC, IE akımlarını hesaplayınız ayrıca I1 ve I2

akımlarını ( I1 = VR1 / R1 ve I2 = VR2 / R2) formülünü kullanarak bulunuz. IB akımını Kirşof akım

kuralını (I1 ve I2 akımlarının toplamı) kullanarak hesaplayınız. Hesaplanan IB, IE, IC değerlerini

Tablo 1’e giriniz. Tablo 1’deki ölçülen ve hesaplanan değerleri karşılaştırınız. Aralarında

açıklamaya değer belirgin fark var mı?

TABLO 1

3. SORULAR

1. a. Şekil 1’de gösterilen sabit öngerilimli devre için saturasyon(doyum) akımı olan IC(SAT)

değerini hesaplayınız.

IC(SAT):………..

b. Şekil 1’de gösterilen sabit öngerilimli devre için saturasyon(doyum) akımı olan IC(SAT)

değerini β değerini normalden 2 kat büyük alarak hesaplayınız.

IC(SAT):………..

Page 9: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

9

c. a ve b şıklarında çözülen devreler için IC(SAT) akımı değeri kullanılan transistorün β

değerine bağlı olarak değişir mi ?

2. Deneylerdeki her iki devre için β değeri 2 kat alındığında Q noktası (kolektör

karakteristiğinde (IC ve VCE tarafından tanımlanan) değişimi nasıl olur? Bir transistor daha

yüksek β değerine sahip bir transistor ile yer değiştirildiğinde Q noktası nasıl kayar ? Q

noktası saturasyona (yüksek IC düşük VCE) doğru mu yoksa kesime (düşük IC yüksek VCE)

doğru mu hareket eder? Açıklayınız.

3. β’da oluşan değişimden dolayı, IC, IB ve VCE oranlarındaki değişimi bulunuz.

Page 10: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

10

DENEY 2

Page 11: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

11

DENEY 2: Ortak-Emiterli BJT Yükselteçler

Amaç: Ortak emiterli bir devrede AC ve DC gerilimleri ölçmek. Yüklü ve yüksüz durumda gerilim

kuvvetlendirmeyi(Av), giriş empedansı (Zi) ve çıkış empadansı (Zo) ölçmek.

Kullanılacak Malzemeler:

Ölçü Aletleri : Dijital Multimetre

Osiloskop

Güç Kaynağı : DC Güç Kaynağı

Fonksiyon üreteci

Malzemeler :1 kΩ, 3 kΩ, 10 kΩ direnç

15 μF(2), 100 μF

BJT Transistör BC337

1. DENEY ÖNCESİ YAPILMASI GEREKENLER

Aşağıda verilen devrenin simülasyon çizimini yapınız. Vsig voltaj kaynağını çizim programında

VSIN olarak alınız ve genlik değerini 10mV frekansını da 1kHz olarak ayarlayınız.

1) Devredeki tüm akım ve voltaj değerlerini ölçünüz.

2) Elde edilen değerler sonucunda rε direncini hesaplayınız.

3) Devrenin giriş ve çıkış voltajını osiloskop yardımıyla gösteriniz.(osiloskobun bir probu Vsig

girişinde diğer probu ise çıkış üzerinde olacak)

4) Prob imleçlerini kullanarak giriş ve çıkış dalga şekillerinin tepeden tepeye değerlerini

ölçünüz.

Page 12: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

12

2- DENEY SAATİNDE YAPILACAKLAR

2.1. 0RTAK EMİTERLİ DC ÖNGERİLİMLEME

a. Şekil 1 'deki devreyi kurunuz.

b. Devredeki aşağıda verilen DC değerleri hesaplayınız.

VB(hesaplanan):…………., VC(hesaplanan):…………., VE(hesaplanan):…………., IE(hesaplanan):………….,

rε(hesaplanan):………..

c. Devreye Vcc=10 V DC gerilim uygulayarak aşağıda verilen DC değerleri ölçünüz.

VB(ölçülen):…………., VC(ölçülen):…………., VE(ölçülen):………….., IE(ölçülen):………….,

Bulduğunuz değerleri 1(b) deki değerler ile karşılaştırınız. IE = VE / RE eşitliğini kullanarak

emiter akımını hesaplayınız.

IE(hesaplanan):………….,

IE’nin ölçülen değerini kullanarak rε AC dinamik direncini hesaplayınız.

2.2. Ortak Emiterli AC gerilim kazancı

a. Emiter direnci köprülenmiş ortak emiterli transistörlü devrenin gerilim kazancını

kazanç eşitliğinden faydalanarak bulunuz. :…………..

Page 13: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

13

b. AC giriş sinyali Vsig=20 mV (rms) , f=1 kHz lik bir sinyali devreye uygulayınız. Çıkış dalga

şeklini gözleyerek çıkış işaretinin şeklinde bir bozulma olmadığından emin olunuz.(eğer varsa

giriş işaretinin değeri veya DC gerilim değerini düzelme oluncaya kadar azaltınız). DMM veya

osiloskop kullanarak AC çıkış gerilimini ölçünüz.

:…………..

Ölçüm değerlerini kullanarak yüksüz durumdaki gerilim kazancını hesaplayınız.

:…………..

2.3. AC Giriş Empadansı Zi

a. Zi değerini hesaplayınız.(β=150 ve transistor katalog bilgilerini kullanabilirsiniz)

:…………..

b. Zi değerini ölçmek için Rx=1 kΩ olan bir giriş ölçüm direncini Şekil 2.2’deki gibi bağlayınız.

Girişe Vsig=20 mV, rms uygulayınız. Çıkış dalga şeklini osiloskopla gözleyiniz ve sinyalde bir

bozulma (distorsiyon) olmadığından emin olunuz (gerekiyorsa giriş değerini ayarlayınız) ve Vi

değerini ölçünüz.

Vi(ölçülen)= .......................

Zi’ yi bulmak için

buradan

elde edilir.

(hesaplanan):……….

Zi ‘nin ölçülen değerini bölüm 3 (a) daki hesaplanan değer ile karşılaştırınız.

Page 14: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

14

2.4. AC Çıkış Empadansı Zo

a. Zo = Rc bağıntısından Zo ‘ın değerini hesaplayınız.

Zo(hesaplanan):……….

b. Girişteki Rx direncini kaldırarak Vsig=20 mV, rms değerinini girişe uygulayarak Vo çıkış

değerini ölçünüz. Çıkış dalga şeklinde distorsiyon olmadığından emin olunuz.

Vo(ölçülen)(yüksüz durumda): ...............

Zo ‘ın ölçülen değerini bölüm 4 (a) daki hesaplanan değer ile karşılaştırınız.

2.5. Osiloskop Ölçümü

Şekil 2.1’ deki devreye Vsig=20 mV, tepeden-tepeye f=1 kHz lik bir giriş sinyali uygulayarak,

Şekil 2.3’e Vsig ve Vo dalga şekillerini çiziniz.

Page 15: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

15

DENEY 3

Page 16: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

16

DENEY 3: JFET KARAKTERİSTİK İNCELEMESİ Amaç: Bir JFET transistörün çıkış ve transfer karakteristiklerini elde etmek. Kullanılacak Malzemeler:

Ölçü Aletleri : Dijital Multimetre

Osiloskop

Güç Kaynağı : DC Güç Kaynağı

Malzemeler : 100 Ω direnç (2)

1 kΩ direnç (2)

10 kΩ direnç

5 kΩ’luk potansiyometre

1 MΩ’luk potansiyometre

BF245A veya BF245AC JFET Transistor

1. DENEY ÖNCESİ YAPILMASI GEREKENLER

Aşağıdaki devre Şekil 3.1’deki devre ile benzerdir fakat iki devrede farklı JFET’ler kullanılmıştır.

Bu devrenin çalışma noktasını belirlemek için, devrenin simülasyonunu yapınız ve aşağıda istenilen

değerleri ölçünüz.

1) Drain-Source voltajını (VDS)

2) Gate –Souce voltajını (VGS)

3) Drain akımını (ID)

4) Gate akımını

Deney 2 Bu devrenin çalışma noktasını belirlemek için, devrenin simülasyonunu yapınız ve aşağıda istenilen

değerleri ölçünüz.

1) Drain-Source voltajını (VDS)

2) Gate –Souce voltajını (VGS)

3) Drain akımını (ID)

4) Gate akımını

Page 17: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

17

Sorular 1) Schockley akım denkleminde ID ve VGS verildiğinde özel bir noktada IDSS ve VP hesaplanabilir

mi? Hesaplanabilirse nasıl hesaplanır? Şayet hesaplanamazsa nedeni nedir?

2) Schockley eşitliğini IDSS , VP ve ID terimlerini kullanarak VGS ‘yi verecek şekilde yazınız.

3) IDSS =10 mA, VP =-5V ve ID =4mA olarak verilirse VGS ‘yi bulunuz.

VGS (ölçülen) =

.......................

2- DENEY SAATİNDE YAPILACAKLAR

2.1. Doyma Akımı IDSS ve Kısma Gerilimi VP’nin Ölçülmesi

a. Şekil 3.1’deki devreyi kurunuz.

b) 1 MΩ’ luk potansiyometreyi VGS=0 V olana kadar değiştirin. VGS=0 V olduğunda ID=IDSS olduğunu

unutmayınız.

c) 5 kΩ luk potansiyometreyi değiştirerek VDS=8 V olmasını sağlayın. VR gerilim değerini ölçünüz.

VR(ölçülen)=....................

d) Doyma akımını IDSS=ID=VR/R formülünü ve ölçülen direnç değerini kullanarak hesaplayınız.

IDSS(ölçümden hesaplama)=.......................

e) VDS değerini 8 V olarak tutun ve VR=1mV olana kadar VGS değerini azaltın. Burada ID= VR/R =

1mV/100 Ω = 10 μA ≈ 0 mA. VP gerilimini ID=0 mA olduğundaki VGS voltajı olduğunu hatırlayın. Kapı

kaynak kapama gerilimini aşağıya kaydedin.

VP(ölçülen)= .......................

f) Bulunan değerleri laboratuvardaki farklı iki grupla karşılaştırın ve aşağıya kaydedin.

1. IDSS = , VP =

2. IDSS = , VP =

Bulunan değerlere göre IDSS ve VP değerleri bütün F245C transistörleri için aynı mı?

Page 18: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

18

g) Bulunan IDSS ve VP değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini Şekil

3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde en az 5 nokta belirleyiniz.

Shockley Denklemi

2.2. Çıkış Karakteristiği

a. Şekil 3.1 deki devreyi kullanarak VGS=0 V ve VDS=0 V elde edene kadar potansiyometreleri

değiştirin. ID değerini ID=VR/R ve ölçülmüş olan R değerini kullanarak hesaplayın ve Tablo 3.1 e girin.

b. VGS değerini 0 V olarak tutun ve VDS değerini 1’er volt artırarak 14 V’a kadar çıkarın. Her adımda

hesaplanan ID değerini kaydedin. 100 Ω luk rezistans için ölçülen değeri kullanmayı unutmayın.

c. 1 MΩ luk potansiyometreyi VGS= -1 V olana kadar değiştirin. VGS değerini sabit tutarak VDS değerini

Tablo 3.1 deki değerlere göre ayarlayın ve hesaplanan ID değerlerini kaydedin.

d. 2(c) adımını tablodaki VGS değerleri için tekrarlayın. VGS değeri VP değerini aştığında işlemi

durdurun.

e. JFET’in çıkış karakteristiğini Şekil 3.3’e çizin.

f. Grafik Bölüm 1’in sonuçlarını doğruluyor mu? Yani VGS =0 V iken ID’nin ortalama değeri IDSS’e

yakın mı? ID=0 mA değerini sağlayan VGS değeri VP değerine yakın mı?

Page 19: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

19

Page 20: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

20

DENEY 4

Page 21: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

21

DENEY 4: LİNEER OP-AMP DEVRELERİ

Amaç: Operasyonel Kuvvetlendiricilerde DC ve AC gerilimleri ölçmek.

Kullanılacak Malzemeler:

Ölçü Aletleri : Dijital Multimetre

Osiloskop

Güç Kaynağı : DC Güç Kaynağı

Fonksiyon üreteci

Malzemeler :20 kΩ, 100 kΩ (3) direnç

741 op- amp

1. DENEY ÖNCESİ YAPILMASI GEREKENLER

Şekil 4.7’de gösterilen eviren yükseltecin simülasyonunu yapınız.

Zaman domeninde t=200μs için aşağıda istenilen değerleri bulunuz.

1) Giriş ve çıkış voltaj dalga şekillerini gözlemleyiniz. Ekran görüntüsünü alıp rapora ekleyiniz.

2) Giriş ve çıkış voltajlarının her biri için tepeden tepeye(peak-to-peak) değerlerini ölçünüz.

3) Giriş voltajına karşılık çıkış voltajı arasındaki faz farkını gözlemleyiniz. Faz Farkı kaç

derecedir?

2- DENEY SAATİNDE YAPILACAKLAR

2.1. Eviren Kuvvetlendirici

a. Şekil 4.1’deki devrenin gerilim kazancını hesaplayınız.

Page 22: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

22

Av=Vo/Vi (hesaplanan)=.......................

b. Şekil 4.1 deki devreyi kurunuz. Girişe Vi=1V, rms (f=10 kHz) bir gerilim uygulayarak DMM

kullanarak çıkış gerilimini ölçünüz.

Vo (ölçülen)= .......................

Ölçülen değerleri kullanarak gerilim kazancını hesaplayınız.

Av=Vo/Vi (ölçümden)=.......................

1(a) daki hesaplanan değeri 1(b) deki ölçülen değerle karşılaştırınız.

c. R1 değerini 100 kΩ luk bir dirençle değiştirerek Vo/Vi yi hesaplayınız.

Vo (ölçülen)= .......................

Giriş Vi=1V, rms değeri için çıkışı ölçünüz.

Av=Vo/Vi (ölçümden)=.......................

1(a) daki hesaplanan değeri 1(b) deki ölçülen değerle karşılaştırınız.

d. Osiloskobu kullanarak giriş ve çıkış gerilimlerini Şekil 4.2 ye çiziniz.

Page 23: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

23

2.2. Evirmeyen Kuvvetlendirici

a. Şekil 4.3 deki devrenin gerilim kazancını hesaplayınız.

Av=Vo/Vi (hesaplanan)=.......................

b. Şekil 8.3 deki devreyi kurarak direnç değerlerini ölçünüz.Girişe Vi=1V, rms (f=10 kHz) bir

gerilim uygulayarak DMM kullanarak çıkış gerilimini ölçünüz.

Vo (ölçülen)= .......................

c. Ölçülen değerleri kullanarak gerilim kazancını hesaplayınız.

Av=Vo/Vi(ölçümden)=.......................

2(a) daki hesaplanan değeri 2(b) deki ölçülen değerle karşılaştırınız.

d. R1 değerini 100 kΩ luk bir dirençle değiştirerek 2(a) ve 2(b)’ yi tekrarlayınız..

Av=Vo/Vi (hesaplanan)=.......................

Vo (ölçülen)= .......................

Av=Vo/Vi (ölçümden)=......................

Page 24: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

24

Gerilim kazancının ölçülen ve hesaplanan değerlerini karşılaştırınız.

e. Osiloskobu kullanarak giriş ve çıkış gerilimlerini Şekil 4.4 ye çiziniz.

2.3. Gerilim İzleyici

Şekil 4.5 deki devreyi kurarak direnç değerlerini ölçünüz.Girişe Vi=1V, rms (f=10 kHz) bir

gerilim uygulayarak DMM kullanarak çıkış gerilimini ölçünüz.

Vo (ölçülen)= .......................

Ölçülen değeri teorik değerle karşılaştırınız.

2.4. Toplama Devresi

a. Şekil 4.6 daki devredeki çıkış gerilimini hesaplayınız. (V1=V2=1V, rms).

Page 25: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

25

Vo(hesaplanan):………..

b. Şekil 4.6 deki devreyi kurarak direnç değerlerini ölçünüz. Girişe V1=V2=1V, rms (f=10 kHz)

bir gerilim uygulayarak DMM kullanarak çıkış gerilimini ölçünüz.

Vo(ölçülen):....................

4(a) daki hesaplanan değeri 4(b) deki ölçülen değerle karşılaştırınız.

c. R2 değerini 100 kΩ luk bir dirençle değiştirerek 4(a) ve 4(b) yi tekrarlayınız.

Vo(hesaplanan):………..

Vo(ölçülen):....................

Page 26: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

26

DENEY 5

Page 27: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

27

DENEY 5: Darlingtonlu ve Kaskod Kuvvetlendirici Devreleri

Amaç: Darlington ve kaskod kuvvetlendiricilerde AC ve DC gerilimleri ölçmek.

Kullanılacak Malzemeler:

Ölçü Aletleri : Dijital Multimetre

Osiloskop

Güç Kaynağı : DC Güç Kaynağı

Fonksiyon üreteci

Malzemeler : 51Ω(1), 1 kΩ (2), 1.8 kΩ (1), 4.7 kΩ(1), 5.9 kΩ(1), 6.8 kΩ(1)

50 kΩ’luk potansiyometre (1)

0.001 μF (1), 10 μF (3)

2N3904 BJT (2)

a. DENEY ÖNCESİ YAPILMASI GEREKENLER

Şekil 5.3’de gösterilen kaskod yükselteç devrenin simülasyonunu yapınız.

Çizim sayfasının görev çubuğundaki butonları kullanarak aşağıdaki 3 soruda istenilen akımları

ve gerilimleri elde ediniz.

1) Tüm DC akım ve voltajları ölçünüz.(DC Analiz yaparak)

2) Ölçüm sonucunda elde edilen değerleri kullanarak devrenin dinamik direncini hesaplayınız.

3) Zaman domeninde t=200μs ayarını yaparak giriş ve çıkış dalga şekillerini osiloskop

yardımıyla gösteriniz.

Page 28: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

28

2- DENEY SAATİNDE YAPILACAKLAR

2.1. Darlington Emiter İzleyici Düzenlemesi

a. . Şekil 5.1 'deki devreyi kurarak DC gerilim ve akımları hesaplayınız.

VB (hesaplanan) = .......................

VE (hesaplanan) = ....................... Gerilim kazancı, giriş ve çıkış direnci ve çıkış empedansı teorik değerlerini hesaplayınız.

Av (hesaplanan) = ......................

Zi (hesaplanan) = .......................

Zo(hesaplanan) = ......................

b. Şekil 5.1’deki Darlington transistörlü devreyi kurunuz ve 50 kΩ luk potansiyometre(RB) yi VE

=5 V bir emiter gerilimi elde edecek şekilde ayarlayınız. DMM kullanarak DC gerilimleri

ölçünüz.

VB (ölçülen) = .......................

VE (ölçülen) = .......................

Ölçülen değerlere göre base ve emiter DC akımlarını hesaplayınız.

IB (hesaplanan)= .......................

IE (hesaplanan)= .......................

Page 29: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

29

Bu Q noktasındaki transistorün β değerin hesaplayınız.

β(hesaplanan)=.......................

c. Giriş değeri f=10 kHz frekansta Vsin=1 V tepe geriliminde bir sinyal devreye uygulayınız.

Osiloskobu kullanarak çıkış gerilimini gözleyiniz. Sinyalin kırpılmamış ve bozulmamış

olduğuna dikkat ediniz. (Giriş sinyalinin genliğini gerekirse düşürünüz.)

Vi (ölçülen) = .......................

Vo (ölçülen) = .......................

Ölçülen değerlere göre AC gerilim kazancını hesaplayınız.

Av(hesaplanan) = ......................

2.2. Kaskod Kuvvetlendirici

a. Şekil 5.2’deki kaskod kuvvetlendiricideki DC gerilim ve akımları hesaplayınız.(Base akımlarının

gerilim bölücü akımlarından çok küçük olduğunu kabul ediniz.)

VB1(hesaplanan)= .......................

VE1(hesaplanan)= .......................

VC1(hesaplanan)= .......................

VB2(hesaplanan)= .......................

VE2(hesaplanan)= .......................

VC2(hesaplanan)= .......................

Page 30: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

30

b. Şekil 5.2’deki devredeki DC gerilimleri ölçünüz.

VB1(ölçülen)= .......................

VE1(ölçülen)= .......................

VC1(ölçülen)= .......................

VB2(ölçülen)= .......................

VE2(ölçülen)= .......................

VC2(ölçülen)= .......................

c. Her bir transistörün AC gerilim kazançlarını hesaplayınız.

AV1(hesaplanan)= .......................

AV2(hesaplanan)= .......................

d. f=10 kHz frekansta Vsin=10mV tepe geriliminde bir giriş sinyali uygulayarak osiloskoptan çıkış

gerilimini gözleyiniz. Eğer çıkış sinyalinde bir kırpılma veya bozulma varsa giriş gerilimini

azaltınız. DMM kullanarak AC sinyalleri ölçünüz.

Vİ(ölçülen)= .......................

VO1 (ölçülen)= .....................

VO2 (ölçülen)= .......................

Ölçülen gerilim kazançlarını hesaplayınız.

AV1 = VO1 / Vİ(hesaplanan)= .......................

AV2= VO2 / VO1(hesaplanan)= .....................

AV = VO2 / Vİ(hesaplanan)= .......................

2 (c ) ve (d) deki hesaplanan ve ölçülen değerleri karşılaştırınız.

e. Osiloskopta VO1 ve VO2 çıkış gerilimlerini, giriş gerilimi Vi ’yi gözleyiniz. Genlik ve faz

farklılıklarınız gösteriniz.(Resim çekerek raporunuza ekleyiniz.)

Page 31: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

31

DENEY 6

Page 32: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

32

DENEY 6: Ortak Emiterli Kuvvetlendiricilerin Frekans Cevabı

Amaç: Ortak Emiterli bir kuvvetlendiricide frekans cevabını ölçmek ve hesaplamak.

Kullanılacak Malzemeler:

Ölçü Aletleri : Dijital Multimetre

Osiloskop

Güç Kaynağı : DC Güç Kaynağı

Fonksiyon üreteci

Malzemeler : 2 kΩ (2), 3.9 kΩ(1), 10 kΩ(1), 39 kΩ(1)

1 μF, 10 μF(3)

2N3904 (npn BJT)

1. DENEY ÖNCESİ YAPILMASI GEREKENLER

Şekil 7.3’de gösterilen devrenin simülasyonunu yapınız.

Frekans değerini 10Hz’den 1GHz’e manuel olarak ayarlayarak

(f=10Hz,1kHz,100kHz,1MHz,100MHz,1GHz) Vout/Vin sayısal kazancın çizimini yapınız. Giriş

çıkış ölçümlerini osikoskopta yapınız.

1) Şekil 7.3’deki devrenin DC analizini yapınız.

2) Hesaplanan verilerden dinamik direnci ve yüklü ortaband kazancını hesaplayınız.

3) Simülasyondaki kazanç değeriyle hesaplanan değeri karşılaştırınız. Değerler aynı mı?

Page 33: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

33

2- DENEY SAATİNDE YAPILACAKLAR

2.1. Düşük Frekans Cevabı Hesaplamaları

a. DC öngerilimleme voltajlarını ve akımlarını Şekil 7.1’deki devreden hesaplayınız.

VB (hesaplanan) = .......................

VE (hesaplanan) = .......................

VC (hesaplanan)=.........................

IE(hesaplanan)=……….............

re (hesaplanan)=………............

b. Kuvvetlendiricinin orta banttaki (yükleme durumunda) kazancını verilen formülü kullanarak

hesaplayınız.

Av,mid =.......................

Page 34: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

34

2.2. Düşük Frekans Cevabı Ölçümleri

a. Şekil 7.1 deki devreyi kurarak direnç değerlerini ölçünüz. Vcc=20 V ayarlayınız.

f= 5 kHz de Vsig=20 mV tepe değerinde AC sinyali girişe uygulayınız. Çıkış Vo sinyalini

osiloskopla gözleyiniz. Eğer sinyalde bir bozulma varsa giriş sinyalini azaltınız.

b. Bozulmasız sinyal için aşağıdaki değerleri ölçünüz.

Vsig (ölçülen)= ……………….

Vo(ölçülen)= …………………

c. Devrenin orta frekans gerilim kazancını hesaplayınız.

Av,mid =.......................

Giriş sinyalini yukarıdaki gibi ayarlanmış tutarak Tablo 7.1 deki tablodaki gibi frekans

değerlerini değiştirerek Vo değerlerini tabloda doldurunuz.

Her bir frekans için kuvvetlendiricinin kazancını hesaplayınız. Ve tablo 7.2’ye giriniz.

2.3. YÜKSEK FREKANS CEVABI HESAPLAMALARI

a. Bozulmasız bir çıkış gerilimi elde edecek şekilde giriş gerilimi uygulayarak, yüksek

frekanslardaki çıkış gerilimlerini ölçerek Tablo 7.3 ü doldurunuz.

Vi(ölçülen)=………………..

Page 35: Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri · değerlerini ve Shockley denklemini kullanarak devrenin transfer karakterini ùekil 3.2’ ye çiziniz. Eğri üzerinde

Teknoloji Fakültesi Elektronik 2 Laboratuvarı Deney Föyleri

35

.