47
1 BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİ Dersin Sorumlusu Yrd. Doç. Dr. Rukiye UZUN

ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

1

BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ

ELEKTRONİK LABORATUARI - I

DENEYLERİ

Dersin Sorumlusu

Yrd. Doç. Dr. Rukiye UZUN

Page 2: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

2

BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ELEKTRONİK LABORATUARI-I

DENEY FÖYÜ

ZONGULDAK, 2016

Page 3: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

3

LABORATUAR KURALLARI

1) Laboratuvara yiyecek ve içecek (su dahil) kesinlikle getirilmeyecektir.

2) Laboratuvar dersi sırasında cep telefonlarınızın kapalı yada sessiz

konumda olduğundan emin olunuz.

3) Deneye geç kalınmamalı, aksi halde 10 dakika geç kalan öğrenciler

devamsız sayılırlar.

4) Verimli bir çalışma ortamı sağlamak amacıyla alçak sesle konuşunuz.

5) Deneye gelen her bir öğrenci bütün deneylerden sorumludur.

6) Deneye gelirken deney malzemeleri tam olarak gelinmeli aksi takdirde

malzemeleri olmayanlar deneye alınmayacaktır.

7) Gruplar arasında malzeme alışverişi yapılmamalıdır.

8) Deney süresince izin almadan deneyden çıkılamaz.

9) Deneyde kullanılacak olan ölçü aleti, kablolar, kaynaklar, deney setleri

gibi ekipmanlar yerli yerinde kullanılmalı ve zarar verilmemelidir. Oluşan

problemlerde dersin sorumlularına danışılmalıdır.

10) Sağlam olmayan veya eksik bırakılan malzemeden ilgili masadaki öğrenci

grubu sorumludur.

11) Deneyde yapılan ölçümler görevli öğretim elemanına imzalatılacaktır.

Kesinlikle sonuçları göstermeden bir başka deneye geçilmeyecektir.

12) Raporlar bir sonraki hafta derste toplanacaktır. Her ne sebeple olursa

olsun raporu getirmeyenin notu sıfır olacaktır.

13) Deney sonunda deney masasındaki bütün elektriksel cihazların elektrik

bağlantısı kesilmeli, kablolar sökülerek yerlerine bırakılmalı, tabureler ve

masa düzenli ve temiz bir şekilde bırakılmalıdır. Aksi takdirde deney

sonuçları imzalanmayacaktır.

14) Raporunun tümü veya bir bölümü bir başka grubun raporunun tümü veya

bir bölümüyle aynı olamaz. Aksi durumda her iki rapor da kopya sayılacak

ve deneyde başarılı olmuş bile olsalar başarısız ve devamsız sayılacaklardır.

15) Geçerli bir sebebi yüzünden en çok iki deneyi kaçıran öğrenciler dönem

sonunda katılamadıkları deneyleri telafi ederler. (Telafi haftası )

16) İkiden fazla deneyi kaçıran öğrenciler sınıfta kalacaktır.

17) Öğrencinin gelmediği deneyde alacağı not “0” dır.

Page 4: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

4

İçindekiler LABORATUAR KURALLARI ........................................................................................................................ 3

DENEY 1 ................................................................................................................................................... 7

DİYOT KARAKTERİSTİĞİ ............................................................................................................................ 7

AMAÇ ................................................................................................................................................... 7

MALZEME LİSTESİ ................................................................................................................................ 7

AÇIKLAMA ............................................................................................................................................ 7

DENEYDE YAPILACAKLAR ..................................................................................................................... 8

SORULAR.............................................................................................................................................. 9

DENEY 2 ................................................................................................................................................. 10

DOĞRULTUCU DEVRELER ...................................................................................................................... 10

AMAÇ ................................................................................................................................................. 10

MALZEME LİSTESİ .............................................................................................................................. 10

AÇIKLAMA .......................................................................................................................................... 10

DENEYDE YAPILACAKLAR ................................................................................................................... 11

SORULAR............................................................................................................................................ 12

DENEY 3 ................................................................................................................................................. 13

KIRPICI VE KENETLEYİCİ DEVRELER ........................................................................................................ 13

AMAÇ ................................................................................................................................................. 13

MALZEME LİSTESİ .............................................................................................................................. 13

AÇIKLAMA .......................................................................................................................................... 13

Kırpıcı Devreler .............................................................................................................................. 13

Kenetleyici Devreler ...................................................................................................................... 15

DENEYDE YAPILACAKLAR ................................................................................................................... 17

DENEY 4 ................................................................................................................................................. 19

TRANSİSTÖR KARAKTERİSTİĞİ ............................................................................................................... 19

AMAÇ ................................................................................................................................................. 19

MALZEME LİSTESİ .............................................................................................................................. 19

AÇIKLAMA .......................................................................................................................................... 19

Transistörlerin Yapısı ..................................................................................................................... 19

Transistörün Giriş Karakteristiği .................................................................................................... 20

Transistörün Çıkış Karakteristiği .................................................................................................... 21

DENEYDE YAPILACAKLAR ................................................................................................................... 22

DENEY 5 ................................................................................................................................................. 24

Page 5: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

5

BJT TRANSİSTÖR’ÜN DC ÖNGERİLİMLENMESİ ...................................................................................... 24

AMAÇ ................................................................................................................................................. 24

MALZEME LİSTESİ .............................................................................................................................. 24

AÇIKLAMA .......................................................................................................................................... 24

DC Polarma ve Çalışma Noktası ..................................................................................................... 24

En Fazla Kullanılan Transistör DC Polarma Devreleri .................................................................... 25

1-Sabit Beyz Polarlama Devresi ..................................................................................................... 25

2-Emiteri Kararlı Polarlama Devresi .............................................................................................. 25

3-Voltaj Bölücü Polarlama Devresi ................................................................................................ 26

4-Kollektör Geribeslemeli Polarlama Devresi ................................................................................ 26

DENEYDE YAPILACAKLAR ................................................................................................................... 27

DENEY 6 ................................................................................................................................................. 30

TRANSİSTÖRLÜ YÜKSELTECİN AC ANALİZİ ............................................................................................. 30

AMAÇ ................................................................................................................................................. 30

MALZEMELER..................................................................................................................................... 30

DENEYDE YAPILACAKLAR ................................................................................................................... 30

DENEY 7 ................................................................................................................................................. 34

JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ .......................................................................... 34

AMAÇ ................................................................................................................................................. 34

MALZEME LİSTESİ .............................................................................................................................. 34

AÇIKLAMA .......................................................................................................................................... 34

DENEYDE YAPILACAKLAR ................................................................................................................... 35

DENEY 8 ................................................................................................................................................. 37

JFETLİ YÜKSELTEÇLER ............................................................................................................................ 37

AMAÇ ................................................................................................................................................. 37

MALZEME LİSTESİ .............................................................................................................................. 37

AÇIKLAMA .......................................................................................................................................... 37

DENEYDE YAPILACAKLAR ................................................................................................................... 38

EKLER ..................................................................................................................................................... 40

1N4001 datasheet ............................................................................................................................. 40

2N2222 datasheet ............................................................................................................................. 41

2N2222A datasheet ........................................................................................................................... 42

BF245 datasheet ................................................................................................................................ 43

2N 3823datasheet ............................................................................................................................. 44

Page 6: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

6

Ön Çalışma, Deney ve Rapor Hakkında Genel Bilgiler ve Formatları .................................................... 45

Kapak Formatı........................................................................................................................................ 46

Değerlendirme ....................................................................................................................................... 47

Page 7: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

7

DENEY 1

DİYOT KARAKTERİSTİĞİ

AMAÇ

Diyotun doğru ve ters polarma karakteristiğini incelemek.

MALZEME LİSTESİ

Diyot: 2 adet 1N4001 Silikon diyot ya da eşleniği

Direnç: 2 adet 1kΩ ve 470kΩ direnç

AÇIKLAMA

Diyot bir yönde akımı diğer yöne göre daha iyi ileten, yarı iletken bir malzemedir.

Diyot terminalleri arasındaki potansiyel fark, diyotun iletime geçip geçmeyeceğini belirler.

Eğer anot katoda göre daha pozitif ise, diyot akımı iletecektir ve bu durumda diyot doğru

kutuplanmış demektir. Eğer katod anoda göre daha pozitif ise diyot çok küçük bir sızıntı

akımının geçmesine izin verecektir ve bu durumda diyot ters kutuplanmış demektir.

Doğru-kutuplamada, tipik bir Silikon diyot üzerinde düşen gerilim yaklaşık 0.7V’ tur.

(Germanyum için ise gerilim düşümü 0.3V’ tur.) Bu eşik geriliminden daha düşük değerlerde,

diyot sadece küçük bir akımın geçmesine izin verir. Bu eşik gerilimi diyot karakteristik eğrisi

üzerinde büküm olarak adlandırılır. Çünkü bu bölgede diyot üzerinde düşen gerilimle diyottan

geçen akım değişmektedir.

Bu akım-gerilim ilişkisi aşağıdaki şekilde gözükmektedir:

Şekil-1 Diyotun I-V karakteristiği (Silisyum diyot)

Page 8: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

8

DENEYDE YAPILACAKLAR

1) Şekil 2’ deki devrede E=5V ise ve diyot üzerindeki gerilim düşümü 0.7V olduğu

varsayılırsa R direncinin 1kΩ olması durumunda direncin üzerinden geçen akımı bulunuz.

Burada diyot nasıl gerilimlenmiştir? (Doğru, Ters)

2) Şekil 3’ deki devrede E=25V ise ve diyot üzerindeki gerilim düşümü 0.7V olduğu

varsayılırsa R direncinin 470kΩ olması durumunda direncin üzerinden geçen akımı bulunuz.

Burada diyot nasıl gerilimlenmiştir? (Doğru, Ters)

3) Şekil 2’ teki devreyi kurunuz, E gerilim kaynağını, diyot uçlarındaki Vd’ nin Tablo 1’

deki değerleri için ayarlayınız ve gerekli ölçüm bilgilerini tabloya kaydediniz.

Tablo 1

Vd (Volt) E (Volt) Vr (Volt) I=Vr/R

0

0.2

0.4

0.5

0.55

0.6

0.62

0.65

0.7

Şekil 2 Şekil 3

Page 9: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

9

4) Tablo 1’de elde ettiğiniz I ve Vd değerlerini kullanarak, diyodun I-V karakteristik

eğrisini çiziniz (milimetrik kağıt kullanın).

5) Şekil 3’ teki devreyi kurunuz, E gerilim kaynağını, diyot uçlarındaki Vd’ nin Tablo 2’

deki değerleri için ayarlayınız ve gerekli ölçüm bilgilerini tabloya kaydediniz (R=470kΩ

için).

Vd (Volt) E (Volt) Vr (Volt) I=Vr/R

0

-5

-10

-15

-20

-25

Tablo 2

SORULAR 1. Diyot sızıntı akımı nedir? Açıklayınız.

2. İleri yön polarması altındaki bir diyotun aniden ters polarmalandırılması durumunda

kesime geçmesini engelleyen etki ne olabilir? Açıklayınız.

3. Farklı diyot kullanarak deneyi yapsaydık karakteristik eğrilerinde fark olur muydu?

Page 10: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

10

DENEY 2

DOĞRULTUCU DEVRELER

AMAÇ

Yarım ve tam dalga doğrultucunun çalışmasını öğrenmek ve doğrultucu çıkışındaki

dalgalanmayı (ripple) azaltmak için kullanılan kondansatörün etkisini incelemek.

MALZEME LİSTESİ

Diyot: 6 adet 1N4001 Silikon diyot ya da eşleneği

Direnç: 2 adet 10kΩ, 2 adet 470Ω

Potansiyometre: 2 adet 10kΩ

Kondansatör: 1 adet 220μF ve 1 adet 0.1 μF

AÇIKLAMA

Yarım dalga ve tam dalga doğrultucular alternatif akımın (AC) doğru akıma (DC)

döndürülmesi işlemini gerçekleştiren devrelerdir. Bu işlem tek bir diyot ile mümkün

olabildiği gibi birden fazla diyotun belirli bir şekilde birbirine bağlanmasıyla da

yapılmaktadır. Basit bir yarım dalga doğrultucu ve tam dalga doğrultucu devresi Şekil 1 ve

Şekil 2’ de gösterilmektedir.

Şekil 1 Yarım dalga doğrultucu

Page 11: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

11

Şekil 2 Basit tam dalga doğrultucu

Güç kaynaklarında en önemli nokta, doğrultulmuş çıkışın gerilim dalgalanmasını minimuma

indirmektir. Dalgalanmanın azalması amacıyla filtrelenme işlemi yapılır. En basit haliyle bir

filtre devresi doğrultucuya paralel olarak bağlanmış bir kondansatörden oluşur. Filtreleme

işlemine tabi tutulmuş işaretin tepe dalgalanma genliği:

ΔV =𝑉𝑚

𝑓𝑅𝐶

Burada, R yük direncini, f frekans değerini, C kondansatör değerini ve Vm değeri giriş

işaretinin tepe değeridir. Oluşan DC işaretinin genliği:

𝑉𝑑𝑐 = 𝑉𝑚(1 −1

𝑓𝑅𝐶)

Elde edilmiş doğrultulmuş işaretin dalgalılık faktörü:

𝐷𝑎𝑙𝑔𝑎𝑙𝑎𝑛𝑚𝑎 % =1

2√3𝑓𝑅𝐶∗ %100

DENEYDE YAPILACAKLAR

1. Aşağıdaki yarım dalga doğrultucu devresini kurunuz (R=10kΩ, e(t)= 10Vt-t- 1kHz

sinüs dalgası için)

Şekil 3

Page 12: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

12

2. Osiloskobu DC konumuna alarak, e(t) giriş geriliminin tepe değerini ve VR(t) çıkış

gerilimini ölçünüz. Her iki dalga şeklini de çiziniz.

3. Şekil 3’deki diyodun terminallerini ters çevirip, işlem basamağı 2’yi tekrarlayınız.

4. Şekil 3’deki e(t) giriş işaretini 5 V kare dalga ile yer değiştiriniz. İşlem basamağı 2’yi

tekrarlayınız.

5. Şekil 4’ da verilen devreyi kurunuz (R= 10KΩ, e(t)=12V(tepeden tepeye), f=1 kHz)

ve osiloskobu DC konumuna alarak giriş gerilimini ve direnç üzerindeki gerilimi ölçünüz. Her

iki dalga şeklini çiziniz.

Şekil 4

6. Şekil 5’ daki devreye 220µF’ lık kondansatörü bağlayınız. Osiloskobu DC konumuna

alarak 10KΩ’ luk direnç üzerindeki dalga şeklini gözlemleyip, çiziniz. (R= 10KΩ,

e(t)=12V(tepeden tepeye), f=1 kHz).

Şekil 5

7. Şekil 5’ daki devreye ikinci 220µF’ lık kondansatörü paralel bağlayınız. Osiloskobu

DC konumuna alarak 10KΩ’ luk direnç üzerindeki dalga şeklini gözlemleyip, çiziniz.

SORULAR

1. Bir doğrultma devresinin çıkışındaki kapasitörün fonksiyonu nedir?

2. Dalgalılık faktörü ile kapasitörün sığası arasındaki ilişkiyi açıklayınız.

Page 13: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

13

DENEY 3

KIRPICI VE KENETLEYİCİ DEVRELER

AMAÇ

Kırpıcı ve kenetleyici devrelerin incelenmesi ve çalışma prensibinin anlaşılması.

MALZEME LİSTESİ

Diyot: 2 adet 1N4001 Silikon diyot ya da eşleniği

Direnç: 2 adet 10kΩ, 2 adet 4.7KΩ, 1 adet 10MΩ, 1x100Ω

Kondansatör: 2 adet 470μF

AÇIKLAMA

Kırpıcı Devreler Girişine uygulanan herhangi bir işaretin belirli bir gerilim seviyesinin üstünde ya da altında

kalan parçasını kırpan devrelere kırpıcı devreler denir. Bu devrele doğrultma devreleri,

koruma devreleri ve çeşitli dalga şekillendirme amacı ile kullanılan devrelerde kullanılır.

Şekil-1’de en basit bir kırpıcı devre görülmektedir.

Şekil 1

Şekil-1’de verilen devreden görüldüğü gibi çıkış sinyali, giriş sinyalinin sıfır volttan küçük

değerlerini kırpmak sureti ile elde edilmiştir. Kırpıcıların avantajlarından biriside burada

belirtilen referans seviyesinin yani kırpmanın olacağı seviyenin değiştirilebilmesidir. Yani

giriş sinyalinin istenilen bir voltaj seviyesinin altı veya üstü kırpılarak, çıkış voltajı elde

edilebilir. Bunu daha iyi anlamak için Şekil-2’ye bakalım. Bu devrede diyota seri bir DC güç

Page 14: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

14

kaynağı bağlanmıştır. Böyle devrelerde, diyodun iletime geçebilmesi için anodun katoda göre

daha pozitif olması gerekir (VDC < Vm olmalıdır). Yani giriş sinyali, VDC değerini aştığı anda

diyot iletime geçer.

Şekil 2

Devre incelenirse diyotun anoduna DC kaynağın negatif ucunun bağlandığını, böylece

diyotun ters polarmalandırıldığı anlaşılır. Diyotun iletime geçebilmesi için anodunun

katoduna göre pozitif olması gereklidir. Bu olmadığı takdirde diyot iletime geçmeyecek ve

çıkış sürekli olarak sıfır volt olacaktır. Eğer giriş sinyalinin pozitif alternansındaki durum ele

alınırsa giriş sinyalinin VDC sinyalinden büyük olduğu anda diyotun iletime geçeceğini ve

çıkışta giriş voltajı ile VDC kaynağının farkı kadar bir voltaj görüleceği anlaşılabilir. Eğer tepe

noktası ele alınırsa bu fark Vm-VDC olacak(diyot ileri yön eşik gerilimi ihmal edilirse) ve çıkış

voltajının tepe değeri bu değere ulaşacaktır.

Paralel kırpıcılar ise diyotun, çıkış yüküne veya gerilimine paralel bağlanması ile elde

edilmektedir. Şekil-3’de paralel kırpıcı örneği görülmektedir. Öncelikle devre girişine pozitif

alternansın geldiğini farzedelim, bu durumda diyot ters polarmalanacağı için iletime

geçmeyecek (yaklaşık açık devre) ve giriş voltajının tamamı çıkışa yansıyacaktır. Yani pozitif

alternansta giriş ile çıkış arasında bir fark olmayacaktır. Diğer taraftan girişe negatif alternans

geldiğinde diyot iletime geçecek ve üzerinde sıfır volt(kırılma gerilimi ihmal edilirse)

olacaktır. Çıkış voltajı doğrudan diyot uçlarındaki gerilime eşit olacağından değeri sıfır volt

olacaktır. Bu devre böylece negatif alternansları kırpacak, pozitifleri ise değiştirmeden çıkışa

verecektir.

Şekil 3

Page 15: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

15

Paralel kırpıcıda da tıpkı seri kırpıcıda olduğu gibi kırpma seviyesi istenilen bir seviyeye

çekilebilmektedir. Örneğin şekil 4 incelenirse devre çıkışında oluşan dalga şeklinden kırpma

voltajının –VDC’ ye eşit olduğu ve bu değerden daha küçük seviyedeki giriş voltajlarının

kırpıldığı görülebilir. Daha iyi anlayabilmek için devreye bakalım. Devrede bulunan diyotun

anoduna –VDC voltajı uygulanmış ve girişin sıfır olduğu durumlarda, çıkışında sıfır olması

sağlanmıştır. Bunun yanı sıra eğer giriş voltajının seviyesi –VDC seviyesinden daha küçük

olursa diyotun katodu, anoduna göre daha negatif olacak ve diyot iletim durumuna geçecektir.

Bu durumda çıkış voltajı –VDC voltajına eşit olacaktır(diyot kırılma gerilimi ihmal edildiği

durumda). Böylece giriş voltajının -VDC’ den küçük değerleri için çıkış hep –VDC’ ye eşit

olarak kırpma işlemi yerine getirilmiş olacaktır.

Şekil 4

Kenetleyici Devreler Kenetleme devreleri girişine uygulanan sinyalin DC seviyesini değiştirmek için kullanılır. Bu

işlemi gerçekleştirmek için diyot, kapasitör ve direnç içeren bir devrenin kullanılması

gerekmektedir. Kenetleyici devreler bir dalga şeklini negatif bölgeden çıkaran veya kaydıran

devrelerdir. Bazen bu devreler seviye değiştirici olarak ta adlandırılırlar. Çünkü dalga şekline

belli bir dc seviye eklerler. Şekil 5’ de basit bir kenetleme devresi gösterilmiştir.

Şekil 5

Page 16: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

16

Şekil 6’ de görülen devre girişe uygulanan sinyali sıfır DC seviyesine kenetlemektedir.

Şekilde gösterilen giriş sinyali için 0 ile T/2 zaman aralığında devredeki diyot üzerinde pozitif

gerilim oluşacaktır. Bu durumda diyot kısa devre gibi davranır. Devre aşağıdaki hale döner (a

durumu).

(a) (b)

Şekil 6

Bu durumda devrenin çıkışı 0 volttur. Ve kapasitör kısa süre içinde giriş gerilimin maksimum

genliğine yani V volt’ a dolar. Giriş gerilimi –V volt olduğu zaman yani T/2-T arasında, diyot

üzerinde negatif gerilim oluşacaktır. Sonuçta devre b şıkkındaki duruma dönecektir. Burada

RC zaman sabiti büyük olmalıdır. Bu süre içinde kapasitör üzerindeki gerilimin mümkün

olduğu kadar sabit kalması gerekmektedir. Bu yüzden RC değerinin büyük seçilmesi gerekir.

Bu durumda kapasitör T/’-T aralığında üzerindeki gerilimi koruyacağından çıkış gerilimi giriş

gerilimi ile kapasitör üzerindeki gerilimin toplamı olacaktır. Yani 𝑉𝑜 = 𝑉𝑖𝑛 − 𝑉𝑐 = −𝑉 − 𝑉 =

−2𝑉. Aşağıdaki şekilde giriş ve çıkış gerilimlerinin şekilleri verilmiştir (Şekil 3).

Şekil 3

Page 17: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

17

DENEYDE YAPILACAKLAR

Hatırlatma: Deneylerde giriş ve çıkış dalga şekilleri osilaskop yardımı ile incelenecektir.

Deneye başlamadan önce osilaskop kalibrasyon ayarlarının doğru olduğundan emin olunuz.

Ayrıca dalga şekillerini görmek için osilaskop kanal girişlerinde bulunan AC-GND-DC seçici

anahtarının DC konumda olduğundan emin olunuz. Girişler DC konumda olduğuna göre

ölçümlerde referans yani sıfır noktasının önemi bir kat daha artmaktadır, bu amaçla mutlaka

her ölçümden önce ekranda referans noktası olarak belirlediğiniz nokta ile girişlerin sıfır

olduğu (GND konumu) durumdaki yatay çizginin çakıştığından emin olunuz. Daha sonra

ölçüm ve çizimlerinizi bu referans noktasına göre yapınız. Aksi takdirde ölçümlerde hatalar

oluşacaktır.

1. Aşağıdaki devreyi RL=10KΩ, VDC= 2V ve Vİ giriş sinyalini, sinyal jeneratöründen

1kHz, 10Vp-p sinüs olacak şekilde kurunuz. Osilaskobun 1. kanalını giriş sinyali uçlarına, 2.

kanalını da çıkış voltajı uçlarına bağlayınız. Her iki kanal ve sinyal jeneratörünün şase

uçlarının devrenin şasesine doğru bağlandığından emin olunuz. Şimdi her iki kanalda

gördüğünüz giriş ve çıkış voltajlarını aşağıdaki eksenlere ölçekli olarak ve değerleri ile

birlikte çiziniz. Sonra VDC kaynağını (voltaj değerini değiştirmeden) ters çeviriniz. Aynı

işlemleri tekrarlayınız ve çiziniz.

2. Bu basamakta 1. adımda kurduğunuz devreyi tekrar kurarak diyotu ters çevirmeniz

istenmektedir. Bu durumda gördüğünüz giriş ve çıkış dalga şekillerini kaydediniz. Sonra VDC

kaynağını ters çevirerek tekrar elde ediniz ve giriş çıkış voltajlarını aşağıya çiziniz

Page 18: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

18

3. Aşağıdaki paralel kırpıcı devresini R = 4K7, VDC = 2V olacak şekilde kurunuz. Vİ

kaynağı olarak sinyal jeneratörünü kullanarak, çıkışını 10Vp-p, 1kHz sinüs dalgasına

ayarlayınız. Bundan sonra osiloskobun 1. kanalını giriş voltajı uçlarına, 2. kanalını da çıkış

uçlarına bağlayarak, dalga şekillerini ölçekli olarak kaydediniz. Sonra devrede bulunan diyotu

ters çevirerek, giriş çıkış sinyallerini aşağıya kaydediniz.

4. 3. adımdaki devrede bulunan VDC kaynağını ters çevirerek giriş çıkış voltajını aşağıya

kaydediniz. Sonra diyotu ters çevirerek giriş çıkış dalga şekillerini kaydediniz.

5. Aşağıdaki kenetleyici devresini RL=10K, C=470μF ve Vİ giriş sinyalini, sinyal

jeneratöründen 1kHz, 10Vp-p kare alacak şekilde kurunuz. Osiloskobun 1. kanalını giriş

sinyali uçlarına, 2. kanalını da çıkış voltajı uçlarına bağlayınız. Şimdi her iki kanalda

gördüğünüz giriş ve çıkış voltajlarını ölçekli olarak ve değerleri ile birlikte çiziniz. Sonra

devrede bulunan diyotu ters çevirerek, giriş çıkış sinyallerini kaydediniz.

6. Aşağıdaki devreyi VDC 2 V olacak şekilde kurarak, giriş ve çıkış dalga şekillerini ölçekli

olarak kaydediniz. Daha sonra devredeki DC kaynağı ters çevirerek işlemleri tekrarlayınız

Page 19: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

19

DENEY 4

TRANSİSTÖR KARAKTERİSTİĞİ

AMAÇ

Transistörlerin yapısının ve transistörlerin giriş ve çıkış karakteristiklerinin anlaşılması.

MALZEME LİSTESİ Transistör: 2 adet 2N 2222 silisyum transistör veya eşdeğeri

Direnç: 2 adet 1kΩ, 2 adet 100Ω

Potansiyometre: 3 adet 2 MΩ, 3 adet 10 KΩ

AÇIKLAMA

Transistörlerin Yapısı

BJT transistorlar katkılandırılmış P ve N tipi malzeme kullanılarak üretilir. NPN ve PNP

olmak üzere başlıca iki tipi vardır. NPN transistörde 2 adet N tipi yarıiletken madde arasına 1

adet P tipi yarıiletken madde konur. PNP tipi transistörde ise, 2 adet P tipi yarıiletken madde

arasına 1 adet N tipi yarıiletken madde konur. Dolayısıyla transistör 3 adet katmana veya

terminale sahiptir (Şekil 1).

Şekil 1: NPN ve PNP tipi transistorların fiziksel yapısı ve şematik sembolleri

Page 20: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

20

Şekil 2’ de NPN ve PNP tipi transistörler için gerekli kutuplama bağlantıları verilmiştir.

Transistörün baz-emiter eklemine VBB kaynağı ile doğru kutulama uygulanmıştır. Baz-

kollektör eklemine ise VCC kaynağı ile ters kutuplama uygulanmıştır.

Şekil 2: NPN ve PNP transistörlerin kutuplandırılması

Transistörün Giriş Karakteristiği

Karakteristik eğri, herhangi bir elektriksel elemanda akım-gerilim ilişkisini gösterir.

Transistör, giriş ve çıkış için iki ayrı karakteristik eğriye sahiptir. Transistörün giriş

karakteristiği baz emiter gerilimi(VBE) ile baz akımı (IB) arasındaki ilişkiyi verir.

Transistörün giriş karakteristiklerini elde etmek için, kollektör-emiter gerilim (VCE) parametre

olarak alınır ve bu gerilime göre baz akımı (IB) değiştirilir. Baz akımındaki bu değişimin baz-

emiter gerilimine (VBE) etkisi ölçülür.

Şekil 3: Transistörün giriş karakteristiği

Page 21: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

21

Grafikten de görüldüğü gibi transistörün giriş karakteristiği normal bir diyot karakteristiği ile

benzerlik gösterir. VBE gerilimi 0,5 V un altında olduğu sürece baz akımı ihmal edilecek

derecede küçüktür. Uygulamalarda aksi belirtilmedikçe transistörün iletime başladığı andaki

baz-emiter gerilimi VBE = 0,7 V olarak kabul edilir. Baz-emiter (VBE) gerilimi, sıcaklıktan bir

miktar etkilenir. Örneğin, her 1C° lik sıcaklık artımında VBE gerilimi yaklaşık 2,3 mV

civarında azalır.

Transistörün Çıkış Karakteristiği

Transistörlerde çıkış, genellikle kollektör-emiter uçları arasından alınır. Bu nedenle

transistörün çıkış karakteristiği; baz akımındaki (IB) değişime bağlı olarak, kollektör akımı

(IC) ve kollektör-emiter (VCE) gerilimindeki değişimi verir.

Transistöre uygulanan VCE gerilimi önemlidir. Bu gerilim değeri belirli limitler dahilinde

olmalıdır. Bu gerilim belirlenen limit değeri aştığında transistörde kırılma olayı meydana

gelerek bozulmaya neden olur.

Şekil 4: Transistörün IC – VCE karakteristikleri ve kırılma gerilimi

Page 22: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

22

DENEYDE YAPILACAKLAR

1. Ortak emiterli bjt devresinin giriş karakteristiğini belirlemek için aşağıdaki devreyi

kurunuz.

Şekil 5

2. VCE ve VBE' yi Tablo 1' de gösterilen değerleri, 2 MΩ ve 10 KΩ' luk potansiyometreler

ile ayarlayarak elde ediniz. Tablo 1'de yer alan her bir VCE ve VBE değerleri için 1 KΩ' luk

direnç uçlarında düşen gerilimleri ( VRB) ölçüp, kaydediniz. Burada VCE' nin sabit kaldığından

emin olmanız için 2 adet ölçü aleti kullanmanız önerilir.

VCE=3V VCE=5V

VBE VRB IB=VRB/RB VBE VRB IB=VRB/RB

0.60 0.60

0.62 0.62

0.65 0.65

0.67 0.67

Tablo 1

3. Emiteri ortak bağlantıda çıkış karakteristiğini incelemek için aşağıda gösterilen

devredeki 10 kΩ' luk potansiyometreyi son değerine (max) ayarlayınız. Bu durum VCE' nin

yaklaşık olarak 0 V' a düşmesine sebep olacaktır. Daha sonra 1 MΩ' luk potansiyometreyi, IB

10 μA olacak şekilde ayarlayınız. (VRB 10 mV olduğunda, IB’ nin 10 μA olduğuna dikkat

Page 23: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

23

ediniz) Daha sonra Tablo 2 'deki her bir VCE değeri için 10 kΩ' luk potansiyometreyi IB' nin

sabit kalmasını sağlayarak ayarlayınız.

Şekil 6

4. Tablo 2' de gösterilen VCE ve IB' nin her bir kombinasyonu için 100 Ω’ luk direnç

ucundaki VRC gerilimini ölçüp, kaydediniz.

Tablo 2

5. Tablo 1' deki IB değerlerini hesaplayıp kaydediniz. Bu bilgilere dayanarak Tablo 1’

deki verileri kullanarak emiteri ortak öngerilimlendirme devresinin giriş

karakteristiğini çiziniz.

6. Tablo 2' deki IC değerlerini hesaplayıp kaydediniz. Bu bilgilere dayanarak Tablo 2'

deki verileri de kullanarak emiteri ortak çıkış karakteristiğini çiziniz.

Page 24: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

24

DENEY 5

BJT TRANSİSTÖR’ÜN DC ÖNGERİLİMLENMESİ

AMAÇ

Emiteri ve bazı ortak bağlı BJT transistorün DC öngerilimlenmesini incelemek.

MALZEME LİSTESİ

Transistör: 2x2N2222A tipi silisyum transistör veya eşleneği

Direnç: 100Ω, 220Ω, 270Ω, 560Ω, 680Ω, 1KΩ, 1.2 KΩ, 2.2 KΩ , 3.3KΩ, 4.7KΩ, 5.6KΩ,

10KΩ, 33KΩ, 47KΩ, 100KΩ, 220KΩ, 270KΩ, 330KΩ, 470KΩ, 560KΩ, 1MΩ

Potansiyometre: 2 adet 10KΩ

AÇIKLAMA

DC Polarma ve Çalışma Noktası

Transistörün yükselteç olarak kullanılabilmesi için, yani girişindeki AC Vi voltajını,

çıkışından yükseltilmiş AC Vo voltajı olarak alabilmek için, uygun bir DC polarma devresine

ihtiyaç vardır. DC polarma devresi transistörler için gerçekten çok önemlidir. Eğer uygun bir

DC polarma devresi yapılmaz ise, transistör bir yükselteç olarak kullanılamaz veya istenilen

sonuç alınamaz. Peki DC polarma ne anlama gelmektedir. Bunu kısaca, transistörün uçları

arasında DC uygun çalışma gerilimlerinin veya öngerilimlerin sağlanması olarak

tanımlayabiliriz.

DC polarma devreleri transistör beyz, kollektör ve emiter uçlarından statik akımların akmasını

sağlar. Bunun anlamı, transistör girişlerinde herhangi bir AC sinyal yok ise, transistör

üzerindeki gerilim veya akımlar statik (durgun) çalışma gerilim ve akımları olarak sabit

değerde olacaklardır. Tabiki bu durum ideal şartlar için geçerlidir. Yukarıda bahsedilen

çalışma noktasına Q çalışma noktası denir ve bu noktadaki akım ve gerilimleri

belirleyebilmek için sembollere alt indis olarak Q harfi eklenir. örneğin IBQ ve VCEQ

değerleri, sırası ile statik çalışma noktasında transistörün sahip olduğu beyz akımı ve

kollektör-emiter arası gerilim değerleridir.

Bilindiği gibi sıcaklık değişmeleri transistör üzerinde bazı olumsuz etkilere sebep olmaktadır.

Bunlardan en önemlisi transistör akım kazancı β ‘nın sıcaklık ile doğru orantılı olarak

Page 25: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

25

değiştiğidir. Yani sıcaklık arttığında, β değeride artacak, bunun sonucunda normalde sabit

kalması istenen statik çalışma akım ve gerilimleri değişecektir. Bu istenmeyen durumu

önlemek için farklı yapılarda polarma devreleri kullanılır. En fazla kullanılan polarma

devreleri burada fazla detaya girmeden incelenecek ve böylece transistörün yükselteç olarak

kullanılması daha iyi anlaşılacaktır.

En Fazla Kullanılan Transistör DC Polarma Devreleri

1- Sabit Beyz Polarması,

2- Emiteri Kararlı Polarma Devresi,

3- Voltaj Bölücülü Polarma Devresi,

4- Kollektör Geribeslemeli Polarma Devresi.

1-Sabit Beyz Polarlama Devresi

2-Emiteri Kararlı Polarlama Devresi

Page 26: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

26

3-Voltaj Bölücü Polarlama Devresi

4-Kollektör Geribeslemeli Polarlama Devresi

Page 27: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

27

DENEYDE YAPILACAKLAR

1. Emiteri ortak bağlantının incelenmesi;

a) Aşağıdaki devreyi kurunuz. RB direncinin Tablo’da verilen her değeri için istenenleri

ölçünüz. (RC=270Ω, VCC=6V)

RB IB IC VRC VCE

100KΩ

330KΩ

560KΩ

1MΩ

b) Aynı devrede RC direncinin etkisinin araştırılması için aşağıdaki tabloda verilen her RC

değerine karşılık istenen ölçümleri yapınız. (RB=330KΩ, VCC=6V)

RC IB IC VRC VCE

100Ω

270Ω

680Ω

1KΩ

2. Çift kaynaklı bazı ortak bağlantının incelenmesi;

a) Aşağıda verilen devreyi kurunuz. Aşağıdaki tabloda istenen ölçümleri yapınız

(RC=2.2K, VCC=12V).

Page 28: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

28

Şekil 2 Çift kaynaklı bazı ortak bağlantı

b) Aynı devre için aşağıdaki tabloda verilen RC değerlerine karşılık gelen ölçümleri

yapınız (RE=2.2K, VCC=12V, VEE= -2.8V)

RC IE VCB

5.6KΩ

3.3KΩ

1KΩ

560Ω

3. Tek kaynaklı bazı ortak bağlantının incelenmesi;

Aşağıdaki devreyi kurunuz. Tabloda verilen RE, RC ve RB değerlerinin her biri için IE akımını

ve VCT gerilimini ölçünüz. (VCC=12V dur. VCT gerilimi kolektör gerilimidir.)

VEE RE IE VCB VCE

-2.8 560Ω

-2.8 1K Ω

-2.8 2.2K Ω

-1.4 560 Ω

-1.4 1K Ω

-1.4 2.2K Ω

Page 29: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

29

Şekil 3 Tek kaynaklı bazı ortak bağlantı

RE RC RB IE VCT

10KΩ 10KΩ 100KΩ

10KΩ 10KΩ 47KΩ

10KΩ 10KΩ 33KΩ

5.6KΩ 10KΩ 100KΩ

5.6KΩ 10KΩ 47KΩ

5.6KΩ 10KΩ 33KΩ

10KΩ 5.6KΩ 100KΩ

10KΩ 3.3KΩ 100KΩ

10KΩ 1KΩ 100KΩ

Page 30: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

30

DENEY 6

TRANSİSTÖRLÜ YÜKSELTECİN AC ANALİZİ

AMAÇ

Emiteri ortak bağlı bir yükselteçte, emiter direncinin AC açıdan tamamen devre dışı, kısmen

devre dışı ve tamamen devre içi olmasının yükselteç özelliklerine olan etkisinin incelenmesi.

MALZEMELER Dirençler: 2 adet 100Ω, 1KΩ, 2.2KΩ, 10KΩ, 33KΩ

Kondansatör: 2 adet 4.7µF, 2 adet 10µF, 2 adet 47µF

Transistör: 2 adet 2N2222A tip silisyum transistör veya eşleniği

DENEYDE YAPILACAKLAR

1. Emiter direnci AC açısından tamamen devre dışı bağlantının incelenmesi:

Şekil1’deki devreyi kurunuz. Devrenin girişine frekansı 1KHz olan bir sinüzoidal işareti

Tablo 1’de verilen genliklerde sırasıyla uygulayıp çıkıştaki işareti osiloskop yardımı ile

gözleyiniz. Çıkış gerilim ve akım değerini tabloda ilgili haneye yazınız. (RB1=33KΩ,

RB2=10KΩ, RE1=100Ω, RE2=1KΩ, RC=2.2KΩ, transistör 2N2222A, CB=10µF, CC=4.7µF,

CE=47µF, VCC=12V)

Şekil 1: Emiteri Ortak Transistör Devresi

Page 31: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

31

Vin

(mV)

Vout

(mV)

AV

IB

(DC)

IC

(DC)

5

10

20

30

50

70

100

Tablo 1: Ölçüm Yapılacak Değerler

NOT: Devrenizi bozmadan Vin=40mV yapıp iB akım değerini not ediniz.

2. Emiter direnci kısmen devre dışı edilmiş bağlantının incelenmesi:

Şekil2’deki devreyi kurunuz. Devrenin girişine frekansı 1KHz olan bir sinüzoidal işareti

Tablo 2’de verilen genliklerde sırasıyla uygulayıp çıkıştaki işareti osiloskop yardımı ile

gözleyiniz. Çıkış gerilim değerini tabloda ilgili haneye yazınız.

(RB1=33KΩ, RB2=10KΩ, RE1=100Ω, RE2=1KΩ, RC=2.2KΩ, transistör 2N2222A, CB=10µF,

CC=4.7µF, CE=47µF, VCC=12V)

Şekil 2: Emiter Direnci Kısmen Devre Dışı Emiteri Ortak Bağlı Yükselteç

Page 32: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

32

Vin

(mV)

Vout

(mV) AV

5

10

20

30

50

70

100

200

Tablo 2: Ölçüm Yapılacak Değerler

NOT: Devrenizi bozmadan Vin=40mV yapıp iB akım değerini not ediniz.

3. Emiter direnci AC açıdan tamamen devre içi bağlantının incelenmesi:

Şekil 3’deki devreyi kurunuz. Devrenin girişine frekansı 1KHz olan bir sinüzoidal işareti

Tablo 3’de verilen genliklerde sırasıyla uygulayıp çıkıştaki işareti osiloskop yardımı ile

gözleyiniz. Çıkış gerilim değerini tabloda ilgili haneye yazınız.

(RB1=33KΩ, RB2=10KΩ, RE1=100Ω, RE2=1KΩ, RC=2.2KΩ, transistör 2N2222A, CB=10µF,

CC=4.7µF, CE=47µF, VCC=12V)

Page 33: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

33

Şekil 3: Emiter Direnci Tamamen Devre İçi Emiteri Ortak Yükselteç

Vin

(mV)

Vout

(mV) AV

5

10

20

30

50

70

100

200

300

Tablo 3: Ölçüm Yapılacak Değerler

NOT: Devrenizi bozmadan Vin=40mV yapıp iB akım değerini not ediniz.

4. Her 3 bağlantı içinde Vin=40mV gerilim değerine karşılık ölçmüş olduğunuz iB

akımına karşılık , giriş empedansını bulunuz. Bulduğunuz değerleri birbirleri ile

karşılaştırıp giriş empedansının büyüklüğü bakımından üç bağlantıyı sıralayınız.

Page 34: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

34

DENEY 7

JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ

AMAÇ

JFET transistörünün karakteristik eğrilerini elde edilmesi.

MALZEME LİSTESİ

Transistör: 2 adet BF245 transistör veya eşleneği

Direnç: 2 adet 1kΩ, 2 adet 100Ω, 2 adet 2.2kΩ, 2 adet 270kΩ

AÇIKLAMA

BJT transistörlerin tam tersine FET' ler unipolar (tek kutuplu) olarak adlandırılırlar. Çünkü

FET' in çalışması sırasında sadece tek bir tip yük taşıyıcısı kullanılır. N kanallı JFET

transistörlerde gate-source gerilimi (VGS) negatif olduğunda drain' den source' a bir iletim

gerçekleşir. VGS gerilimi 0V olduğunda G-D jonksiyonu ters polarize olur ve akım akmaz.

JFET transistörlerle ilgili ilginç bir nokta da BJT' nin tam tersine çıkış akımı ID giriş gerilimi

VGS tarafından kontrol edilir. BJT emiteri ortak devreye geri dönersek çıkış akımı IC giriş

akımı IB tarafından kontrol edilir.

Şekil 1'de çıkış akımı ID ile giriş gerilimi VGS arasındaki ilişki gözükmektedir. Çalışma

noktasındaki akım ve gerilimi hesaplayabilmek için öncelikle ID ve VGS 'nin max olabileceği

değerlerin bilinmesi gerekmektedir. Eğer VGS = 0 V ise, ID akımı max değerdedir ve IDSS

olarak adlandırılır.(Drain saturasyon akımı) Eğer VGS gerilimi artırılırsa (negatif arttırılacak)

bir noktada ID akımı 0'a eşit olacaktır. ID = 0 olduğu andaki VGS gerilimi VP (pinch-off

gerilimi) olarak adlandırılır.

Şekil 1

Page 35: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

35

Çalışma noktası anındaki akım ve gerilimi hesaplamak için, Şekil 1'deki denklemlerin aynı

anda çözülmesi gerekmektedir. Sol taraftaki denklem transistörün transfer denklemidir. Sağ

taraftaki ise kendinden öngerilimlendirilmiş JFET devresi için yük doğrusu denklemidir.

DENEYDE YAPILACAKLAR

1. Şekil 2’ de verilen devreyi kurunuz. Tablo 1’ de verilen gerilim değerlerine karşılık gelen

akım ve gerilim değerlerini ölçünüz. Elde ettiğiniz her VGS değeri için ID-VDS ve ID-VGS

eğrisini çiziniz.

Şekil 2

Page 36: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

36

Tablo 1. Devreye Uygulanacak Gerilim Değerleri

2. a) Şekil 3’ de verilen devreyi kurarak ID akımını, VGS ve VDS gerilimlerini ölçünüz.

Şekil 3

b) RD direnç değerini 1kΩ yapınız ve a şıkkını tekrarlayınız.

c) RD direnç değerini 1kΩ, RS direnç değerini 2.2kΩ yapınız ve a şıkkını tekrarlayınız.

d) RD direnç değerini 2.2kΩ, RS direnç değerini 1kΩ ve VDD değerini 10V yapınız ve a

şıkkını tekrarlayınız.

VDD(V) VGS(V) ID(mA) VDS(V) VDD(V) VGS(V) ID(mA) VGS(V)

0 0 0 -1

1 0 1 -1

5 0 5 -1

10 0 10 -1

12 0 12 -1

0 -0.5 0 -2

1 -0.5 1 -2

5 -0.5 5 -2

10 -0.5 10 -2

Page 37: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

37

DENEY 8

JFETLİ YÜKSELTEÇLER

AMAÇ

JFET’li yükselteçlerle yapılan kuvvetlendiricilerin AC analizlerinin öğrenilmesi.

MALZEME LİSTESİ

Transistör: 2 adet 2N3823 JFET veya eşleniği.

Kondansatör: 2 adet 33µF, 2 adet 10µF.

Direnç: 2 adet 1MΩ, 2 adet 2.2kΩ, 2 adet 1.1kΩ.

AÇIKLAMA

FET’lerin bipolar tansistörlere göre çok daha yüksek giriş dirençlerine sahip olmaları nedeni

ile tercih edildikleri bilinen bir gerçektir. Yarıiletkenin karakteristik değerleri üzerinde: ID,

VDS, VGS değerlerinin seçimini (çalışma noktasının belirlenmesini) takiben ilk olarak

RD=(VDD-VDS+VGS)/ID direncini hesaplayalım. Kapı-emetör arasındaki negatif gerilim RSS

direnci ile sağlanır. Akım sınırlaması amaçlı olarak, R1=1MΩ seçilmiştir ve kapıdan herhangi

bir akım akmadığı kabul edilirse VR1= 0V olacaktır. Bunun anlamı ise kapı geriliminin toprak

potansiyelinde olduğudur. Bu durumda RSS üzerinden sadece ID akımı akacaktır. Sonuç

olarak, RSS=- VGS/ID elde edilir.

AC işaretlerin kuplajı için C1 kapasitesi konulmuştur. Kapasitans alçak frekanslarda etkili

olmaktadır. İyi bir alçak frekans cevabı için R1>1/wC1 koşulu sağlanmalıdır. Bu eşitsizlikte 10

katlık bir fark R1=10/wC1 yeterli olacaktır. R1=1.5MΩ ve seçilen alt kesim frekansı fa için

C1=10/(2π fa R1) olacaktır.

AC işaretlerde emetör geriliminin değişmemesi için CSS köprüleme kapasitesi bağlanır.

İşaretin frekans değerine göre CSS ‘in empedans değeri, RSS’e göre çok daha düşük olmalıdır

ki emetör ucu topraklanmış olur. Buna göre CSS= 10//(2π fa RSS) eşitliği kullanılabilecektir.

Page 38: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

38

DENEYDE YAPILACAKLAR

1. Aşağıda verilmiş olan 2N3823 entegresine ait VDS-ID grafiksel yapıdan ID=2mA

VDS=6V ve VGS=-2V çalışması noktasını seçelim.

2. Aşağıda çalışma noktasına ilişkin olarak standart değerler verilmiştir. Ancak çalışma

noktasına ait tam değerler verilmemiştir. Bu değerleri hesaplayarak uygun noktalara

kaydedin.

Çalışma Noktası:

VDS= ____ VGS= ____ ID=____

RD(hesaplanan)=____ RD(kullanılan)= 2.2kΩ

RSS(hesaplanan)=____ RSS(kullanılan)= 1.1kΩ

Alt kesim frekansı= 100Hz

C1 (hesaplanan)=_____ C1(kullanılan)= 10µF

Page 39: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

39

CSS(hesaplanan)=____ CSS(kullanılan)= 33µF

3. Aşağıda verilen amplifikatör devresini kullanılan elemanlar cinsinden kurunuz. Devre

girişine 10 mVtt , 30 mVtt , 50 mVtt, 100 mVtt -1 kHz’lik işaretleri uygulayınız. Çıkış

işaretini osiloskopdan gözleyerek kaydediniz ve kazanç değerini hesaplayın.

Vi= 10 mVtt , 30 mVtt , 50 mVtt, 100 mVtt için , V0=______ AV= V0/ Vi=__________

4. Giriş işaretini, çıkışta distorsiyon oluncaya kadar arttırın. Distorsiyon halinde, çıkış

işaretinin pozitif ve negatif yarı periyotları eşit genlikli midir? Aradaki fark nedendir?

Vi(distorsiyon başladığında)=______ , V0(distorsiyon başladığında)=_______

Page 40: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

40

EKLER

1N4001 datasheet

7

Page 41: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

41

2N2222 datasheet

Page 42: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

42

2N2222A datasheet

Page 43: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

43

BF245 datasheet

Page 44: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

44

2N 3823datasheet

Page 45: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

45

Ön Çalışma, Deney ve Rapor Hakkında Genel Bilgiler ve Formatları

Ön Çalışma: Her deney için, “DENEYDE YAPILACAKLAR” kısmı sırası ile en iyi

bildiğiniz simülasyon programı ile simülasyonları yapılacak ve A4 kağıda yapılan

simülasyonların çıktıları alınıp Laboratuvara gelinecektir.

Deney: Ön çalışmalarını yapan bireyler deney esnasında elde ettikleri sonuçları A4 kağıdına

grup numarası, ad soyad ve imzaları ile birlikte görevli Hocalarımıza teslim edeceklerdir. Bir

kopyasını kendinize almayı unutmayınız.

Rapor: Rapor tamamen deney esnasında elde ettiğiniz sonuçların yorumları ile birlikte bir

sonraki hafta deneye gelirken teslim edilmesidir. Grup olarak hazırlanacaktır. Rapor formatı

aşağıdadır:

Devrenin Çizimi

Devrenin simülasyon

çıktısı (grafik yada

tablo)

Deneyde elde edilen

sonuçları (grafik yada

tablo)

Elde edilen sonuçların yorumlanması

Page 46: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

46

Kapak Formatı

BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ

2016-2017

ELEKTRONİK LABORATUARI - I

RAPOR

DENEY NO: 3

DENEY ADI: KIRPICI VE KENETLEYİCİ DEVRELER

GRUP NO: 5

GRUP ÜYELERİ:

Osman DALBUDAKOĞLU İmza

Ozan GÜLBUDAKOĞLU İmza

Page 47: ELEKTRONİK LABORATUARI - I DENEYLERİeem.beun.edu.tr/wp-content/uploads/2016/10/2016-2017-Elektronik... · JFET’ İN KARAKTERİSTİK EĞRİLERİNİN ELDE EDİLMESİ ... diyot sadece

47

Değerlendirme

*Vize ve Final sınavları yazılı olacaktır.(Vize ve final haftalarında)

** Proje

1- 21 kasım 2016 tarihine kadar proje ara raporunu teslim edilecek.

2- 12 Aralık 2016 tarihine kadar projelerin bitmiş ve çalışır halleri teslim edilecek. Proje

ile ilgili sözlü sınava tabi tutulacaksınız.

Not: Tarihlerde değişiklik yapılabilir.

GENEL

NOT

(%100)

YIL İÇİ

(%50)

YIL

SONU

(%50)

RAPOR

(%25)

FİNAL*

(%20)

PROJE**

(%30)

VİZE*

(%25)