Şekil–3 de giriş ve çıkış işaretlerini inceleyelim. Vg < V2 olduğu

DENEY 7. OPAMP’LI COMPARATOR VE PWM UYGULAMASI
ÖNBİLGİ
Şekilde gösterildiği gibi sembol olarak komparatörler opamp′lara benzer. Girişlerine uygulanan
bilinen bir gerilimi (Vr: referans gerilim) ile diğer girişine uygulanan bilinmeyen bir gerilimi
karşılaştırır.
Aşağıdaki şekilde referans geriliminin nasıl oluşturulduğu gösterilmiştir.
Üst şekilde evirmeyen komparatör ve buna ait transfer eğrisi gösterilmiştir.
Altta ise eviren komparatör ve bunun transfer eğrisi gösterilmiştir.
PWM (Sinyal Genişlik Modülasyonu) Tekniği
Elektronik, sinyal işleme veya kare dalga dendiğinde genelde akıllara ilk olarak PWM (Pulse
Width Modulation) tekniği gelmektedir. Modülasyon işlemi gerçekleştiren bu tekniğin asıl amacı
cihazlara verilen elektriğin gücünü kontrol altında tutmaktır.
Bu kontrolde tamamen anahtarlama ile sağlanır. Anahtarlama ne kadar hızlı yapılırsa, PWM ile
aktarılan sinyalin gücü o kadar da artar. Örneğin bir lambaya gönderilen sinyalde PWM
tekniğine ihtiyaç duyuluyorsa, bu teknik 120Hz frekans değerinde uygulandığında maksimum
verim elde edilebilir.
"Duty Cycle" bir işlemin peryodunu belirtir. Bu döngü düşük seviyede ise aktarılan güç düşük
seviyede olur, (görev döngüsü) duty cycle yüksek ise yüksek güç aktarılır.
PWM Uygulama Alanları
Haberleşme Sistemleri: Telekomünikasyon sistemlerinde sinyallerin önemi çok büyük ve bu
sinyallerin kontrol edilmesi ve modülasyon tekniğine uygun olması gibi kabiliyetler de çok
önemlidir. "0" ve "1"lerden oluşan lojik haberleşme devrelerinde kare dalga ve PWM en sık
kullanılan 2 unsur olarak görülür.
Güç Aktarımı ve Elektrik Makineleri: Güç kontrolü ve aktarılan güç miktarının ayarlanması
da elektrik-elektronik dünyasında önemli unsurların başında gelir. Yüksek frekanslı
devrelerde PWM sinyal kontrolü sayesinde bu durum gerçekleşebiliyor.
Çeşitli devre yapılarına göre MOSFET veya IGBT kullanılabilirken giriş gücünü ayarlamak için
de Varyak kullanılabiliyor. Ancak bazı devrelerde ise bu elemanlar istenilen fonksiyonu yerine
getiremediğinde PWM kontrolüne başvurulur. Özellikle motor devir kontrolü için PWM tekniği
sık sık karşımıza çıkmaktadır.
DENEY 8. OPAMP’LI PENCERE TİPİ KARŞILAŞTIRMA
ÖNBİLGİ
DENEYİN YAPILIŞI
DENEY 9. SCHMİTT TRİGGER VE KARE DALGA OSİLATÖRÜ
Schmitt Tetikleme Devreleri
Schmitt tetikleme devresi iki konumlu bir devredir. Devrenin çıkışı alçak seviyede (AS) veya
yüksek seviyede (YS) bulunur. Schmitt tetikleyicisinin en önemli uygulaması yavaş değişen bir
işaretten hızla değişen bir dalga şeklinin elde edilmesidir.
Schmitt tetikleme devresi (ST) ile sinüzoidal bir işaretten kare dalga elde edebiliriz. Ayrıca ST
devresini seviye detektörü olarak kullanabiliriz. 1.2 Transistörlü Schmitt Tetikleme Devresi
Şekil–1 de transistörlü ST devresi verilmiştir. Bu devreye aynı zamanda emetör bağlamalı ikili
(emitter-coupled binary) devre denir. Çünkü pozitif geri besleme emetördeki R3 direncinden
dolayı oluşur.
Şekil–2 de devrenin geçiş özeğrisi verilmiştir. Tetikleme arasında (V2-V1) gibi bir histerisiz
gerilimi oluşur. Böyle bir devrenin girişine sinüzoidal bir işaret uygulandığında çıkışında Şekil 3
de gösterildiği gibi bir kare dalga elde edilir.
Şekil–3 de giriş ve çıkış işaretlerini inceleyelim. Vg < V2 olduğu sürece ST devresi AS de
kalacaktır. Giriş işareti Vg, V2 den büyük olunca çıkış gerilimi YS’ ye ulaşacaktır. Bir seviyeden
diğer seviyeye geçiş (anahtarlama olayı) çok hızlıdır ve pozitif geribeslemeye bağlıdır. Kısaca; Vg
≥ V2 iken VC = YS ve Vg ≤ V1 iken VC = AS olur.
Bu iki tetikleme noktası genelde aynı değildir. Çıkış T2 nin kolektöründen alınır. Eğer T2
kesimde ise VC = VCC (YS) olur. T2 iletimde ise çıkış VC = VCE2 + VE (AS) olur. Çıkışın AS ve YS
durumları T2‘nin iletimde olması be olmaması ile belirlenir. Şimdi Vg = 0 olduğunu kabul edelim.
T1 ‘in bazı toprak potansiyelindedir. Emetörü baza göre pozitif olduğundan T1 iletimde değildir.
VCC, R1, R2 ve R4 den dolayı T2 iletimde, dolayısı ile VE de bir gerilim oluşur. Bu durumda
devrenin eşdeğeri Şekil–4 de verilmiştir. T1 kesimde olduğu için emetöründen hiç akım
akmayacak R3 yalnız T2’nin emetöründe gözükecektir. Thevenin eşdeğeri ile Şekil–4 deki
devreyi daha da basitleştirebiliriz. Şekil-5’te basitleştirilmiş devre verilmiştir. Doğru akım söz
konusu olduğu için C kondansatörü iletimde değildir.
DENEYİN YAPILIŞI
Deney 10: BJT Transistör Karakteristikleri
ÖNÇALIŞMA SORULARI
S1. BC548B transistörünün kataloğunu (datasheet) internette bularak inceleyiniz.
 Katalog hangi firmaya aittir?
 Transistörün tipi (PNP ya da NPN) nedir?
 Maksimum kollektör akımı ne kadardır, bu akım aşılırsa ne olur, neden?
 VCEO, VCBO değerleri ne kadardır, bu değerler neyi gösteriyor?
 DC akım kazancı hFE ne kadardır?
 Bu değer hangi koşul(lar) için verilmiştir?
 Küçük akım kazancı (hfe) değeri hangi aralıktadır?
 Neden sabit bir değer verilmemiştir?
 Transistör için hFE ile hfe aynı şeyleri mi ifade eder, farkları nedir?
 Transistör için β neyi ifade eder ?
 Transistörün bacak bağlantılarını gösteren şemayı çizerek deneye getiriniz.
1. Ön Bilgi














Ortak Emiterli (Ortak Yayıcılı, Common Emitter-CE) Yükseltici
Ortak Kollektörlü Yükseltici (Ortak Toplayıcılı, Common Collector-CC)
Ortak Bazlı Yükseltici (Common Base, CB)
Doyum (Saturation): Baz akımı (IB) artıyor, buna karşın kollektör akımı artmıyorsa, bir
başka ifade ile IC=.IB denklemi gerçeklenmiyorsa, tranzistörün doyuma girdiği anlaşılır.
Bu anda Kollektör-Emiter bağlantısı kısa devre imiş gibi çalışır.
Kesim Durumu (Cut-off): Tranzistorun giriş akımı sıfır ve buna mukabil çıkış akımının da
sıfır olduğu durumdur. Kollektör-emiter bağlantısı açık devre imiş gibi çalışır.
Aktif Bölge (Aktif Çalışma Bölgesi): Tranzistorun ne kesim durumunda ne de doyum
durumunda olmadığı durumdur.
DC Analiz (DC Bias): Tranzistorun DC Gerilim veya Akımın analizidir
hFE: Akım kazanç katsayısı (büyük işaret, DC Akım)
hfe: Akım kazanç katsayısı (küçük işaret, AC Akım)
Kollektör-Emiter gerilimi (VCE)
Baz-Emiter Gerilimi (VBE)
Baz Akımı (IB)
Kollektör Akımı (IC)
Emiter Akımı (IE)
2. Deneyin Yapılışı
A. ORTAK EMİTERLİ (CE-ORTAK) YÜKSELTİCİ UYGULAMASI
Deney Gereçleri
1- KL-200 Düzlemsel Deney Platformu
2- KL-23003 Deney Seti
3- Multimetre
4- Osiloskop
5- Gerekli bağlantı kabloları
Prosedür
1. KL-23003 Blok A’yı kullanınız.
2. Şekil-1’de gösterilen bağlantıları yapınız.
3. Devreye gerilim vermeden önce C1, R1, R5 ve R6 elemanlarının değerini multimetre ile
ölçüp
kaydediniz.
R1=………………………………………………… R5=…………………………………………
R6=………………………………………………… C1=………………………………………….
4. İlgili devrede C1 direncinin gerekliliğini tartışınız ve ne işe yaradığını kısaca açıklayınız.
5. IB ve IC akımlarını ölçmek için ampermetre bağlantılarını yapınız.
6. VR4 Potansiyometresini ayarlayarak IB değerinin 0A’e eşit olmasını sağlayınız. IB=0A
olduğu durumda IC akımının değerini ölçünüz ve kaydediniz.
IC=……………..
7. VR4 Potansiyometresini ayarlayarak IC’nin en büyük akım değerine ulaşmasını
sağlayınız. Bu akım değeri IC’nin doyma (saturation-sat) akım değeridir. Bu değeri
kaydediniz. IC=……………..
Bu değerdeki IC değerini IB değerine bölerek hFE kazancını hesaplayınız.
hFE=……………………………………………………..
IC doyum değerine ulaştıktan sonra IB değerini arttırmak için VR4 Potansiyometresi ile
ilgili direnç değerini değiştiriniz. IB değeri arttığında IC değerini gözlemleyiniz.
Gözlemlerinizi kaydediniz:
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……..
8. VBE ve VCE değerini gözlemlemek için voltmetre bağlantılarını yapınız.
9. VR4 Potansiyometresini ayarlayarak VCE’nin ½ VCC olmasını sağlayınız (VCC=12V). Bu
noktada VBE değerini kaydediniz.
VBE=………………………………………
10. Sinyal jeneratörünü (İşaret Üreteci) giriş terminaline (IN) ve çıkış terminalini (OUT)
osiloskoba bağlayınız. Osiloskobu AC konumuna alınız.
11. Sinyal jeneratörünü ayarlayarak osiloskopta bozunumsuz (distorsiyonsuz) bir biçimde
1kHz frekansında bir sinüs dalgası görünüz. İlgili çıkış sinyalini çiziniz.
12. Sinyal jeneratörünü ayarlayarak osiloskopta bozunumsuz en büyük genlikli sinyali
gözlemleyiniz. İlgili çıkış sinyalini aşağıya çiziniz.
Sinyal jeneratörünün değerini koruyarak osiloskop ile giriş sinyalini gözlemleyiniz ve
ilgili sinyali aşağıya çiziniz.
Şekil 1. Devre Şeması
13. Şekil-1 de incelediğimiz devrede, R5 direncini çıkarıp, aynı yere R6 direncini bağlayınız.
(Not: R6=2,2K)
14. Giriş terminalindeki (IN) bağlantıları çıkarınız.
15. 4, 5, 6, 7, 8 ve 10, 12 numaralı adımları bu devre için tekrarlayınız. Ardından daha önce
yaptığımız sonuçlar ile bu sonuçları karşılaştırınız.
16. Tranzistorun emiter bacağı ile toprak arasına VR1 Potansiyometresini bağlayınız. Elde
ettiğimiz bu devreyi çiziniz.
17. VR1 Potansiyometresinin değerini 1kohm a ayarlayınız. Ve 9, 10, 11, 12 numaralı işlem
basamaklarını bu durum için tekrarlayınız.