Elektronik-2015
advertisement
Elektronik Devreler • Doğrultucular, güç kaynakları • OPAMP’lı devre uygulamaları http://ww3.ticaret.edu.tr/salsan/ Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Elektronik 1 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 ( 15 Ekim 2014) Ödev 1 %5 ( 22 Ekim 2014) Bilgisayarınıza ait güç kaynağı devresinin incelenmesi Vize sınavı %15 (Kasım 2014) Kısa sınav 2 %5 ( Aralık 2014) Ödev 2 %5 (10 Aralık 2014) Bradboard üzerinde ders ile ilgili bir uygulamanın kurularak çalıştırılması Öğrenci tarafından tutulan ders notlarının (PPT) değerlendirilmesi %15 (17 Aralık 2014) Final sınavı %50 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 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 2015 Elektronik Elektronik Devreler 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 7870/F56 2005 TK 454/F56 2003 Electronic devices : electron flow version / Thomas L. Floyd Principles of electric circuits : conventional current version / Thomas L. Floyd Principles of electric Electronics for scientists : physical principles with applications to instrumentation De Sa, A. TK 7870/D47 45887 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Elektronik 3 ELECTRICAL AND COMPUTER ENGINEERING ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BİLGİSAYAR ELEKTRONİKHABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ MÜHENDİSLİĞİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 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 genlikli elektriksel işaret (mV, µV) (Yüksek Frekans kHz, MHz, GHz,..) •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 2015 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 2015 Rectifiers Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 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 2015 Rectifiers Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 11 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 12 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 13 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 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 Analog (OPAMP) Sayısal (digital circuit) Electrical resistivityρ (rho) [Ω·m] at 20 °C Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 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 2015 Elektronik 16 Basınç Duyarlık elemanı Basınç Teget (hız) Tepe değer t Analog türev alma Samlpe and hold Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 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 2015 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 2015 Elektronik 19 20 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers Tepe değer : 2 kare x 1 V/div = 2 V : 1,4 V okunabilir Periyod : 5 kare x 0,20ms = 1ms sin2(x) = 1/2 - 1/2 cos(2x) cos2(x) = 1/2 + 1/2 cos(2x) Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers Etkin değer Etkin değer Efektif değer root mean square (abbreviated RMS or rms), Etkin değer = Sine wave Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers ORTALAMA DEĞER = SIFIR Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers Half-wave rectification Full-wave rectification Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers ORTALAMA DEĞER 1/3,1416 =0,318 * TEPE DEĞER Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers ORTALAMA DEĞER 2/3,1416 =0,636 * TEPE DEĞER Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers En basit elektronik uygulamalar… 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 2015 Rectifiers 27 DC gerilim bölücü ile DC gerilim azaltıcı devre 5,000 4,364 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 28 The circuit used for stepping down the voltage from 12VDC to 5VDC. http://people.ece.cornell.edu/land/courses/ece4760/FinalProjects/s2010/mcc59_ra252/mcc59_ra 252/index.html Güncel en basit uygulama 7805 kullanarak Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 29 A buck converter is a step-down DC to DC converter http://en.wikipedia.org/wiki/Buck_converter http://www.alldatasheet.com/datashe et-pdf/pdf/70285/LINER/LT1073.html Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 30 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 http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/8793/NSC/LM2700.html Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 31 Vacuum Tube Nixie Tubes Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 32 Tek yollu doğrultucu AC 50Hz periyodu 20ms DC T = 20ms 20 ms 120V etkin 120.√2 = 170V tepe Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/transf.html Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 34 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 35 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 36 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 2015 Rectifiers 37 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 2015 Rectifiers 38 12 – 2 = 10 V 10 / 2 kΩ = 5 mA 2V Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 39 İç direnci (rd) Türev=i/v ve eşik gerilimi İletkenlik ihmal edilmeyen İç direnci (rd)= v/i İdeal diyod karateristiği Eşik gerilimi eşik gerilimi = 0,7V Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 40 İç direnci (rd) ihmal edilen ve eşik gerilimi ihmal edilmeyen İdeal diyod karateristiği Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 41 İç direnci (rd) ihmal edilmeyen Türev=i/v eşik gerilimi ihmal edilen İletkenlik İdeal diyod karateristiği İç direnci (rd)= v/i Eşik gerilimi Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 42 En basit İdeal diyod karateristiği Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 43 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 44 Rectifiers Yarım dalga Tek yollu Çift yollu Orta uçlu trans. devresiyle Çift yollu Köprü diyod devresiyle Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 45 Half-Wave Rectifier Filtre kondansatörü Center-Tap Full-Wave Rectifier Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 46 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 47 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 2015 Rectifiers 48 Center-Tap Full-Wave Rectifier Filtre kondansatörü Orta uçlu transformatörle çift yollu doğrultucu Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 49 Orta uçlu transformatörle Çift yollu doğrultucu Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 50 Orta uçlu transformatörle Çift yollu doğrultucu Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 51 Köprü diyodlu Çift yollu doğrultucu Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 52 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 53 Başlangıçtaki teget RC süre sonra nihai değere erişir Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 54 Başlanğıça teget 5 RC sonra nihai değere yaklaşır RC zaman sabiti Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 55 RC devresinin kare dalgaya cevabı (time domain – zaman düzleminde) R.C = 1 ms 5 ms RC alçak geçiren devresi (000rcfiltre2011.ewb) Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 56 Logaritmik Kazanç 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 P1 P2 input power output power Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 57 dB frekans Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 58 RC alçak geçiren filtre Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 59 dB frekans Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 60 RC yüksek geçiren filtre Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 61 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 62 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 63 Nümerik entegrasyon Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 64 Development of Ripple Expressions Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 65 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 66 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 2015 Rectifiers 67 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 68 http://husnukokturk.wordpress.com/page/6/ Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 69 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 70 PC power supply Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 71 Fig.4: Secondary rectification as found in the original PC power supply http://www.qrp4u.de/docs/en/powersupply/ Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 72 DC to DC Converter http://www.eleccircuit.com/dc-to-dc-converter-mini-step-up-voltage/ Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 73 http://www.circuit-finder.com/categories/power-supply/batterycharger/709/mobile-phone-battery-charger-circuit Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 74 %100 % 90 20 ms % 90 %80 100 ms 20 ms Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 75 The 78xx (sometimes LM78xx) is a family of selfcontained fixed linear voltage regulator integrated circuits. Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 76 http://www.silisyum.net/ Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 77 7805 5V.luk regülatör kullanarak daha yüksek değerde regülasyon yapılması. 5V 5V Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 78 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 79 Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 80 "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 2015 Rectifiers 81 http://www.derinelektronik.com/elektrosok_devreleri/elektrosokdevresi/ elektronik-dazer.html Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 82 http://designs.digikey.com/library/4294959904/4294959863/253 STEVAL-ISA014V1: 3.6W, 6V @ 600mA, 85~265VAC Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 83 http://en.wikipedia.org/wiki/Switched-mode_power_supply Switch mode regulators for battery powered systems http://www.electronics-lab.com/blog/?tag=battery Prof.Dr.Sezgin ALSAN 2015 Rectifiers 84
