Elektronik Devreler Prof.Dr.Sezgin ALSAN Elektronik 1 Elektronik Devreler Prof.Dr.Sezgin ALSAN Kaynaklar: -Modern Industrial Electronics, Timoty J.Maloney Prentice Hall 2004 -Electrical Engineering, Allan R.Hambley Prentice Hall Sec.Ed.2002 -Electrical Engineering, Mutukutla S. Sarma Oxford Univ.Press 2001 -ELECTRONIC DEVICES&CIR, BOYLESTAD, PRENTICE HALL -Elektronik Elemanlar ve Devre Teorisi. R.Boylestad, L.Nashesky MEB yayını 19108 17168 TK Electronic devices : electron flow 7870/F version / Thomas L. Floyd 56 20 05 TK 454/F 56 20 03 Principles of electric Prof.Dr.Sezgin ALSAN Elektronik 2 Elektronik Devreler 2013 – 2014 Güz yarıyılı Başarı Değerlendirme Ölçütleri Önceki dönemlerden başarısız olan öğrencilerin devam mecburiyeti vardır. Derslere devam MADDE 25 –(1) Ders, uygulama ve laboratuvarlara en az %70 oranında devam şartı vardır. Bu şartı sağlamayan öğrenciler, o dersten başarısız sayılır. (2) (Değişik: RG-10/12/2012-28493) Tekrarlanan derslerde, önceki dönemde devam şartı yerine getirilmişse, verilen ödev, proje ve benzeri görevler yerine getirilmek ve ara sınavlara girilmek kaydıyla dersin öğretim elemanınca devam koşulu aranmayabilir. DEVAM KOŞULU ARANACAKTIR. Derse %70 devam, her ders denetlenecektir. Kısa sınav 1 %5 ( 11 Kasım2013) Ödev 1 %5 ( 18 Kasım 2013) Bilgisayarınıza ait güç kaynağı devresinin incelenmesi Vize sınavı %15 (Kasım 2013) Kısa sınav 2 %5 (16 Aralık 2013) Ödev 2 %5 (6 Ocak 2014) Bradboard üzerinde ders ile ilgili bir uygulamanın kurularak çalıştırılması Öğrenci tarafından tutulan ders notlarının değerlendirilmesi %15 (15 Ocak 2014) Final sınavı %50 ( Ocak 2014) Ödev formatı : kapak sayfası + 5…10 sayfa konu + 1 sayfa sizin kendi yorumunuz Ödev sayfaları dosya içine yada poşet içine konulmadan sadece sol orta kenardan 2 adet tel zımba ile birleştirilecektir. Ödev ve ders notu gecikmelerinde -1puan/gün uygulanacaktır. Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 3 ELECTRICAL AND COMPUTER ENGINEERING ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BİLGİSAYAR ELEKTRONİKHABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ MÜHENDİSLİĞİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ MÜHENDİSLİĞİ •Elek.enerjisi üretimi (50 Hz) •Mekanik-elektrik enerjisi dönüşümü (generator) •Enerji nakli •Yüksek gerilim hatları (10…450 KV) •Elektrik enerjisi kullanımı •Elektrik-mekanik enerjisi dönüşümü (motorlar) •DC motor •Düşük enerjili elektriksel işaret (mV, µV) (Yüksek Frekans) •Analog işaret işleme (OPAMP uygulamaları, işaretin matematiksel yorumları, spektrum analizi ve sentezi, modülasyon ve devamı…) •Sayısal işaret işleme (digital devreler, kesikli matematik, µP, µC, DSP uygulamaları ) •AC motor •Step motor Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ •Elektrik-mekanik enerjisi dönüşümü (motorlar) •DC motor •Devir hızı: uygulanan gerilim ile orantılı, PWM ile yön ve hız denetimi •AC motor •Senkron •Asenkron makinalar •Devir hızı kontrolu için değiştirilebilen frekanslı kaynak gerekli •Step motor •Sayısal işaret denetinmiyle konum ve hız kontrolu Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers A high-voltage, direct current (HVDC) electric power transmission High-voltage direct current interconnections in western Europe - red are existing links, green are under construction, and blue are proposed. http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_ HVDC_projects Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 11 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 12 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 13 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 14 ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ Elektrik devreleri malzemeleri R (direnç), C (kondansatör), L (self) Elektronik devre yapı malzemeleri (component) : vacum tube temelli elemanlar, yarı iletken temelli elemanlar Yalıtkan Yarıiletken İletken Cam,tahta Solid state circuit Metaller GaAs 5×107 to 10-3 Glass 1010 to 1014 Hard rubber Silisyum temelli Silver 1.59×10−8 1013 N tipi ve P tipi Copper 1.68×10−8 Sulfur 1015 Diyodlar Annealed Copper[note 2] 1.72×10-8 Air 1.3×1016 to 3.3×1016 Tranzistorlar Gold[note 3] 2.44×10−8 Paraffin 1017 Tümdevreler Aluminium[note 4] 2.82×10−8 Quartz (fused) 7.5×1017 Calcium 3.36×10−8 PET 1020 Tungsten 5.60×10−8 Teflon 1022 to 1024 Zinc 5.90×10−8 ρ [Ω·m] at 20 °C Analog (OPAMP) Sayısal (digital circuit) Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers Fiziksel değişkenin niteliği Sayısal Digital Örneksel Analog Sayısal Analog Elektronik deteksiyon Algılama-Sensor Sayısal Elektriksel işaret Signal Sayısal Elektronik değerlendirme Sayısal ölçme Process Elektronik gösterge Display Analog to Digital Converter Analog Analog Digital to Analog Analog ölçme Converter Sayısal gösterge Prof.Dr.Sezgin ALSAN Analog gösterge Elektronik 16 Basınç Duyarlık elemanı Basınç Teget (hız) Tepe değer t Analog türev alma Samlpe and hold Prof.Dr.Sezgin ALSAN Elektronik 17 Genlik Analog işaret (analog signal) Eşik seviyesi (threshold level) t Zaman Sayısal işaret (digital signal) t Comparator circuit Analog input Digital output Prof.Dr.Sezgin ALSAN Elektronik 18 http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_8/8.html this multimeter may also be known as a volt-ohm-milliammeter Prof.Dr.Sezgin ALSAN Elektronik 19 20 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers : sin2(x) = 1/2 - 1/2 cos(2x) cos2(x) = 1/2 + 1/2 cos(2x) Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers Etkin değer Etkin değer Efektif değer root mean square (abbreviated RMS or rms), Etkin değer = Sine wave Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers ORTALAMA DEĞER = SIFIR Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers Half-wave rectification Full-wave rectification Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers ORTALAMA DEĞER 1/3,1416 =0,318 * TEPE DEĞER Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers ORTALAMA DEĞER 2/3,1416 =0,636 * TEPE DEĞER Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers DC-DC dönüştürücü: 12VDC den 5VDC nasıl elde edilir? 5VDC den 12VDC nasıl elde edilir? 9VDC den 150VDC nasıl elde edilir? 12VDC den 220VAC nasıl elde edilir? Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 27 DC gerilim bölücü ile DC gerilim azaltıcı devre 5,000 4,364 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 28 A buck converter is a step-down DC to DC converter http://en.wikipedia.org/wiki/Buck_converter Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 29 LM2700 step-up PWM DC/DC converter Step-up (Boost) - The output voltage is higher than the input voltage http://en.wikipedia.org/wiki/DC-to-DC_converter Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 30 Vacuum Tube Nixie Tubes Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 31 Tek yollu doğrultucu 50Hz periyodu 20ms T = 20ms Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 33 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 34 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 35 Colour Infrared Potential Materials LED difference 1.6V Aluminium gallium arsenide (AlGaAs) colour scheme Red 1.8V to 2.1V Aluminium gallium arsenide (AlGaAs), Gallium arsenide phosphide (GaAsP), Gallium phosphide (GaP) Orange 2.2V Aluminium gallium indium phosphide (AlGalnP), Gallium arsenide phosphide (GaAsP) Yellow 2.4V Aluminium gallium indium phosphide (AlGalnP), Gallium arsenide phosphide (GaAsP), Gallium phosphide (GaP) Green 2.6V Aluminium gallium phosphide (AlGaP), Aluminium gallium indium phosphide (AlGalnP), Gallium nitride (GaN) Blue 3.0V to 3.5V Gallium nitride (GaN), Indium gallium nitride (InGaN), Silicon carbide (SiC), Sapphire (Al2O3), Zinc selenide (ZnSe) White 3.0V to 3.5V Gallium nitride (GaN [if AlGaN Quantum Barrier present]), Gallium nitride (GaN) based – Indium gallium nitride (InGaN) active layer Ultraviolet 3.5V Indium gallium nitride (InGaN), Aluminium nitride (AlN), Aluminium gallium nitride (AlGaN) http://www.electronicsweekly.com/Articles/05/12/2008/42132/LEDs-YourElectronics-Weekly-guide.htm Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 36 field-effect transistor (FET) metal–oxide–semiconductor FET (MOSFET) TRIAC, from Triode for Alternating Current bilateral triode thyristor Bipolar junction transistor Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 37 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 38 İç direnci (rd) ve eşik gerilimi Türev=i/v İletkenlik ihmal edilmeyen İç direnci (rd)= v/i İdeal diyod karateristiği Eşik gerilimi eşik gerilimi = 0,7V Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 39 İç direnci (rd) ihmal edilen ve eşik gerilimi ihmal edilmeyen İdeal diyod karateristiği Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 40 İç direnci (rd) ihmal edilmeyen eşik gerilimi ihmal edilen İdeal diyod karateristiği Türev=i/v İletkenlik İç direnci (rd)= v/i Eşik gerilimi Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 41 En basit İdeal diyod karateristiği Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 42 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 43 Rectifiers Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 44 Half-Wave Rectifier Filtre kondansatörü Center-Tap Full-Wave Rectifier Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 45 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 46 Vtepe = 100 x 1,414 %40 teget 1:1 50ms 20ms Zaman sabiti RC = 5kohmx10microF RC = 50ms Vortalama = Vtepe x %80 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 47 Center-Tap Full-Wave Rectifier Filtre kondansatörü Orta uçlu transformatörle çift yollu doğrultucu Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 48 Orta uçlu transformatörle Çift yollu doğrultucu Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 49 Orta uçlu transformatörle Çift yollu doğrultucu Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 50 Köprü diyodlu Çift yollu doğrultucu Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 51 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 52 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 53 Başlanğıça teget 5RC sonra nihai değere erişir Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 54 RC devresinin kare dalgaya cevabı (time domain – zaman düzleminde) RC alçak geçiren devresi Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 55 RC devresinin kare dalgaya cevabı (time domain – zaman düzleminde) RC alçak geçiren devresi Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 56 Giriş :P1 Çıkış :P2 çıkış dB(0.775 VRMS) voltage relative to 0.775 volts. (1mW) dB (sound pressure level) for sound in air and other gases, relative to 20 micropascals (μPa) = 2×10−5 Pa Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 57 dB frekans Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 58 RC alçak geçiren filtre Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 59 dB frekans Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 60 RC yüksek geçiren filtre Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 61 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 62 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 63 Development of Ripple Expressions Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 64 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 65 A voltage multiplier is an electrical circuit that converts AC electrical power from a lower voltage to a higher DC voltage Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 66 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 67 http://husnukokturk.wordpress.com/page/6/ Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 68 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 69 PC power supply Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 70 Fig.4: Secondary rectification as found in the original PC power supply http://www.qrp4u.de/docs/en/powersupply/ Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 71 DC to DC Converter http://www.eleccircuit.com/dc-to-dc-converter-mini-step-up-voltage/ Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 72 http://www.circuit-finder.com/categories/power-supply/batterycharger/709/mobile-phone-battery-charger-circuit Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 73 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 74 The 78xx (sometimes LM78xx) is a family of selfcontained fixed linear voltage regulator integrated circuits. Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 75 http://www.silisyum.net/ Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 76 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 77 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 78 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 79 "Bu devre insan kulağının duyamadığı bölgede ultrasonic ses sinyalleri üretir. İnsanların duyamadığı bu sesleri bazı hayvanlar duyabilir.Köpekler 27kHz civarındaki sesleri duyabilir. Yeterince güclü bir tonla köpekler rahatsız edilebilir. http://www.eproje.com/modules.php?name=News&file=article&sid=414 Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 80 http://www.derinelektronik.com/elektrosok_devreleri/elektrosokdevresi/ elektronik-dazer.html Prof.Dr.Sezgin ALSAN Rectifiers 81