TEÖ 02 Analog Devre Elemanları 522EE0018

8/3/2019 TE 02 Analog Devre Elemanlar 522EE0018

1/105

T.C.

MLL ETM BAKANLII

ELEKTRK-ELEKTRONK TEKNOLOJS

ANALOG DEVRE ELEMANLARI522EE0018

Ankara, 2011


2/105

Bu modl, mesleki ve teknik eitim okul/kurumlarnda uygulanan ereveretim Programlarnda yer alan yeterlikleri kazandrmaya ynelik olarakrencilere rehberlik etmek amacyla hazrlanm bireysel renmemateryalidir.

Mill Eitim Bakanlnca cretsiz olarak verilmitir.

PARA LE SATILMAZ.


3/105

i

GR .......................................................................................................................................1RENME FAALYET1 ....................................................................................................31. DRENLER ....................................................................................................................... 3

1.1. Tanm ve levi ............................................................................................................31.2. eitleri .........................................................................................................................4

1.2.1. Sabit Direnler.......................................................................................................41.2.2. Ayarl Direnler .....................................................................................................71.2.3. Ortam Etkili Direnler .........................................................................................101.2.4. Gerilim Etkili Direnler (VDR-Varistrler) ........................................................12

1.3. Sabit Direnlerin Renk Kodlaryla Deerlerinin Bulunmas ......................................131.4. Analog ve Dijital l Aleti Kullanarak Farkl Diren eitlerinin llmesi ......... 161.5. Diren Balantlar......................................................................................................17

1.5.1. Seri Balant ........................................................................................................171.5.2. Paralel Balant....................................................................................................181.5.3. Kark Balant ...................................................................................................20

UYGULAMA FAALYET .............................................................................................. 21LME VE DEERLENDRME ....................................................................................23

RENME FAALYET2 ..................................................................................................252. KONDANSATRLER......................................................................................................25

2.1. Tanm ve levi .......................................................................................................... 252.2. eitleri ....................................................................................................................... 26

2.2.1. Sabit Kondansatrler ...........................................................................................262.2.2. Ayarl Kondansatrler .........................................................................................28

2.3. Rakamlarla Kondansatr Deerinin Okunmas ..........................................................302.4. Avometre ile Salamlk Kontrolnn Yaplmas........................................................322.5. Kapasitemetre ile Kondansatrn Deerinin llmesi.............................................322.6. LCRmetre ile Salamlk Kontrolnn Yaplmas.......................................................322.7. Kondansatrlerin Balantlar .....................................................................................33

2.7.1. Seri Balant ........................................................................................................332.7.2. Paralel Balant....................................................................................................332.7.3. Kark Balant ...................................................................................................34


RENME FAALYET3 ..................................................................................................393. BOBNLER........................................................................................................................ 39

3.1. Tanm, levi ve Yaps .............................................................................................. 393.2. eitleri ....................................................................................................................... 40

3.2.1. Sabit Bobinler ......................................................................................................403.2.2. Ayarl Bobinler ....................................................................................................44

3.3. LCRmetre ile Endktans lm ............................................................................... 44UYGULAMA FAALYET .............................................................................................. 45LME VE DEERLENDRME ....................................................................................47

RENME FAALYET4 ..................................................................................................48

4. TEMEL YARI LETKEN ELEMANLAR, DYOTLAR ..................................................484.1. letken, Yaltkan ve Yar letken Maddeler................................................................. 48

NDEKLER


4/105

ii

4.2. P ve N tipi Yar letkenler ...........................................................................................51

4.3. P ve N tipi Yar letkenlerde Elektron ve Oyuk Hareketi ...........................................524.4. P-N Yzey Birlemesi................................................................................................. 544.4.1. Polarmasz P-N Yzey Birlemesi.......................................................................544.4.2. Polarmal P-N Yzey Birlemesi.........................................................................544.4.3. Doru Polarma..................................................................................................... 544.4.4. Ters Polarma........................................................................................................ 55

4.5. Diyodun Tanm ve Yaps ..........................................................................................564.5.1. eitleri................................................................................................................ 564.5.2. Kristal (Dorultma Diyotlar) Diyotlar................................................................564.5.3. Zener Diyotlar......................................................................................................574.5.4. Foto Diyotlar........................................................................................................59

4.5.5. Ik Yayan Diyotlar.............................................................................................. 604.6. Analog-Dijital l Aletiyle Diyodun Salamlk Kontrol ....................................... 634.7. Analog-Dijital l Aletleriyle Diyodun Ularnn Bulunmas .................................634.8. Diyot Uygulamalar.....................................................................................................64

4.8.1. Kristal Diyot Doru ve Ters Polarma Karakteristiinin karlmas ...................644.8.2. Zener Diyot Doru ve Ters Polarma Karakteristiinin karlmas ....................654.8.3. Renkli LED Uygulamas ................................................................................ 674.8.4. Zener Diyot Uygulamas......................................................................................68


RENME FAALYET5 ..................................................................................................73

5. TEMEL YARI LETKEN ELEMANLAR (TRANSSTRLER).....................................735.1. BJT Transistrler ........................................................................................................745.1.1. PNP ve NPN Tipi Transistrlerin Yaps.............................................................74

5.2. PNP ve NPN Tipi Transistrlerin Doru ve Ters Ynde Polarmalandrmas(ngerilimleme)................................................................................................................. 755.3. PNP ve NPN Tipi Transistrlerde Akm ve Gerilim Ynleri .....................................765.4. Transistrlerin Ykselte Olarak Kullanlmas...........................................................77

5.4.1. Akm Kazanc ......................................................................................................775.4.2. Gerilim Kazanc...................................................................................................78

5.5. Transistrlerin alma Kararlln Etkileyen Faktrler ..........................................805.6. Transistrn Anahtarlama Eleman Olarak altrlmas ..........................................81

5.7. Katalog Kullanarak Transistrlerin Bilgilerinin ve Karlklarnn Bulunmas ..........825.8. Transistrlerin zerindeki Harflerin ve Rakamlarn Okunmas .................................835.9. SMD (Yzey Montajl) Transistrler.......................................................................... 855.10. Analog ve Dijital l Aletleriyle Transistrn Salamlk Kontrolunun Yaplmas855.11. Analog ve Dijital l Aletleriyle Transistrn Ularnn Bulunmas.....................875.12. LDR ve Transistr ile Bir Rlenin Kumanda Edilmesi ............................................885.13. Darlington Balant ile Bir DC Motorun altrlmas Uygulamas .......................89UYGULAMA FAALYET .............................................................................................. 90LME VE DEERLENDRME ....................................................................................93

MODL DEERLENDRME .............................................................................................. 95CEVAP ANAHTARLARI.....................................................................................................97

KAYNAKA ......................................................................................................................... 99


5/105

iii

AIKLAMALAR

KOD 522EE0018ALAN Elektrik Elektronik TeknolojisiDAL/MESLEK Elektrik-Elektronik Teknolojisi Alan OrtakMODLN ADI Analog Devre Elemanlar

MODLN TANIMIElektronikte kullanlan analog devre elemanlar ile ilgilibilgi veren renme materyalidir.

SRE 40/32N KOUL Bu modln n koulu yoktur.

YETERLKAnalog devre elemanlarn tanmak, salamlk kontrolle-rini yaparak devre ierisinde kullanabilmek

MODLN AMACI

Genel Ama

Bu modl ile gerekli ortam salandnda, analog devreelemanlarn tanyp katalog bilgilerine uygun olarakelektronik devrelerde kullanabileceksiniz.Amalar1. Direnlerin yapsn, eitlerini, renk kodlarn

tanyarak analog ve dijital l aletleriyle direnlerilebilecek ve istenen zellikte diren seiminiyapabileceksiniz.

2. Kondansatrlerin yapsn, eitlerini, renk kodlarntanyarak, analog ve dijital l aletleriylekondansatrleri lebilecek ve istenen zellikte

kondansatr seimini yapabileceksiniz.3. Bobinlerin yapsn ve eitlerini tanyarak analog ve

dijital l aletleriyle bunlar lebilecek ve istenenzellikte bobin seimini yapabileceksiniz.

4. Diyotlarn yapsn ve eitlerini tanyarak diyotlaranalog ve dijital l aletleriyle lebilecek, devredekullanabilecek ve istenen zellikte diyot seiminiyapabileceksiniz.

5. Transistrlerin yapsn ve eitlerini tanyarak bunlaranalog ve dijital l aletleriyle lebilecek, devredekullanabilecek ve istenen zellikte transistr seimini

yapabileceksiniz.

ETM RETM OR-TAMLARI VE DONA-NIMLARI

Ortam: Atlye ve laboratuvar ortam.Donanm: eitli analog devre elemanlar, avometre,LCR metre, devre kurmak iin breadboard, g kayna,zil teli, deiik katologlar

LME VE DEERLEN-DRME

Modl iinde yer alan her renme faaliyetinden sonraverilen lme aralar ile kendinizi deerlendireceksiniz.retmen modl sonunda lme arac (oktan semelitest, doru-yanl testi, boluk doldurma, eletirme vb.)kullanarak modl uygulamalar ile kazandnz bilgi vebecerileri lerek sizi deerlendirecektir.

AIKLAMALAR


6/105

iv


7/105

1

GR

Sevgili renci,

Bu modl, elektrik-elektronik teknolojisinin temeli olan, analog devre elemanlarniermektedir. Analog devre elemanlar diren, kondansatr, bobin ve diyot, transistr gibiyar iletkenlerden olumaktadr.

Bu elemanlarn teknik zeliklerini tanyp ayrt edebileceksiniz. Ayn zamanda sa-lamlk kontroln de yapabileceksiniz. Burada alacanz bilgiler, temel bilgiler olaca iinolduka iyi renmeniz gerekmektedir. Yoksa her almanzda tekrar tekrar geriye dnmekzorunda kalacaksnz.

GR


8/105

2


9/105

3

RENME FAALYET1

Direnlerin yapsn, eitlerini, renk kodlarn tanyacak, analog ve dijital l aletle-riyle bunlar lebilecek ve istenen zellikte diren seimi yapabileceksiniz.

Farkl tiplerde direnlerin fiziksel yaplarn inceleyiniz.

Direnlerin grevlerini aratrnz.

1. DRENLER1.1. Tanm ve levi

Direnler elektrik akmna zorluk gsteren elektronik devre elemanlardr. Diren de-eri yksek olursa iinden geen akm deeri dk olur. Bu olay Alman bilim adam Ohm

tarafndan 1827 ylnda bulunmutur (Resim 1.1).Diren R harfi ile gsterilir, birimi ohmdur. Omega simgesi ile gsterilir (). Bir

iletkenden geen elektrik akmna kar iletkenin gsterdii direncin birimidir. Bir iletkeniniki ucu arasna 1 voltluk bir gerilim uygulandnda, bu iletkenden 1 amperlik akm geersebu iletkenin direnci 1 ohmdur. 1983'teki Milletleraras Elektrik Kongresi'nde tarif edilenmilletleraras ohm ise, 106,3 cm uzunluunda 0 C ve 14,4521 gram olan cvann bir doruakma gsterdii diren olarak tarif edilmitir. Burada cvann bir milimetre karelik kesitesahip olduu da kabul edilmektedir. Bir mikro ohm, 0,000.001 ohma ve bir mega ohm,1.000.000 ohma e deerdedir.

Resim 1.1: George Simon Ohm

RENME FAALYET1

ARATIRMA

AMA


10/105

4

1.2. eitleri

Sabit direnler, ayarl direnler ve ortam etkili direnler olmak zere balk altndatoplanr.

1.2.1. Sabit Direnler

Diren deeri deimeyen direnlere sabit diren denir. Hassasiyetleri yksektir.Sembolleri aada gsterildii gibidir (Resim 1.2).

Resim 1.2: Sabit direncin sembolleri

1.2.1.1. Telli Direnler

Telli direnler gerek sabit diren, gerekse de ayarlanabilen diren olmak zere deiikglerde ve deerlerde retilebilmektedir. Telli direnlerde, scaklkla diren deerinin de-

imemesi ve dayankl olmas iin nikel-krom, nikel-gm ve konstantan kullanlr. Tellidirenler genellikle seramik gvde zerine iki katl olarak sarlr. zeri neme ve darbeyekar verniklidir. 10 ile 100 K arasnda 30 W'a kadar retilmektedir (Resim 1.3).

Balca kullanm alanlar; telekomnikasyon ve kontrol dorultucularda kullanlr.Tellerin ift katl sarlmasyla endksiyon etkisi kaldrlabildiinden yksek frekans devrele-rinde tercih edilir. Kk gllerde snmayla direnci deimediinden l aletlerinin aya-rnda etalon (rnek) diren kullanlr. Dezavantajlar; diren telinin kopmas, ok yer kapla-mas ve byk gl olanlarnn snmas gibi dezavantajlar vardr.

Resim 1.3: Telli diren


11/105

5

1.2.1.2. Karbon Direnler

Karbon karm veya karbon diren, toz hlindeki karbon ve reinenin stlarak eri-tilmesi yolu ile elde edilir. Karmdaki karbon oran direncin deerini belirler. Byklkle-rine gre , , 1, 2, 3 W / 1dan 22 M'a kadar deerlerde retilir. Bu tr direnlerin de-er hassasiyetleri % 5-% 20 aralndadr. Hlen en yaygn kullanlan trdr (Resim 1.4).

Resim 1.4: Karbon diren1.2.1.3. Film Direnler

Film kelimesi dilimize ngilizceden gemitir. Trke karl zar ve erit anlamnagelmektedir. Resim 1.5ten de anlald gibi diren, erit eklinde yaltkan bir gvde zeri-ne sarlmtr. Bu durumu, bir fotoraf filminin sarlna benzetebiliriz. ki tr film direnvardr. nce film direnler ve kaln film direnler.

nce film direnler u ekilde retilmektedir: Cam veya seramik silindirik bir ubukzerine "saf karbon", "nikel - karbon", "metal - cam tozu" karm "metal oksit" gibi deiik

diren sprey eklinde pskrtlr. Pskrtlen bu diren maddesi, ok ince bir elmas ulaveya lazer nyla Resim 1.5te grld gibi belirli bir genilikte, spiral eklinde kesilerekerit sarglar hline dntrlr. erit sargdan biri karlarak dier sargnn sarmlar arasizole edilir. erit genilii istenilen ekilde ayarlanarak istenilen diren deeri elde edilir.

Kaln film direnler, seramik ve metal tozlar kartrlarak yaplr. Seramik ve metaltozu karm bir yaptrc ile hamur hline getirildikten sonra seramik bir gvdeye erithlinde yaptrlr ve frnda yksek scaklkta piirilir. Yukarda aklanan yntemle, hemsabit hem de ayarl diren yaplmaktadr. Film direnler tolerans en kk olan direnlerdir.Yani, istenilen deer tam tutturulabilmektedir. Bu nedenle hassas diren gerektiren elektro-nik devreler iin ok nemli bir direntir. Ayr ca maksimum akmda bile deeri pek dei-

memektedir.

Resim 1.5: Film diren


12/105

6

1.2.1.4. Entegre Direnler

ok sayda direncin tek bir paket altna alnmasyla elde edilen diren trdr. Bu ne-denle entegre diren veya sra diren olarak adlandrlr. Paket iindeki tm direnler birerayaklarndan ortak baldr. Dier ayaklar serbesttir. Bu tr direnlerin en nemli zelliitm direnlerin ayn deere sahip olmasdr (Resim 1.6).

Resim 1.6: Entegre diren

1.2.1.5. Smd (Yzey Montajl) DirenlerYzey montaj teknolojisi (surface mount technology-SMT) yzey montaj elemanlar n

devre kartna dorudan balamak iin kullanlan teknolojidir. Delikler (through-holetechnology) yardmyla yaplan eski monte etme yntemlerinden farkl bir ekilde bileenleryzeye monte edilir.

Yzey montaj aygtlar (surface mount devices-SMDs) hafif, ucuz, kktrler ve ay-rca devre kart zerinde birbirine yakn bir ekilde yerletirilebilirler. Direnler yzey mon-taj teknolojisine uyumlu, en ok kullanlan analog devre elemandr (Resim 1.7).

Resim 1.7: SMD diren


13/105

7

1.2.2. Ayarl Direnler

Ayarl direnler genel olarak trimpot, potansiyometre ve reostalardan oluur.

1.2.2.1. Trimpotlar

Devre direncinin bir veya birka defa ayarlandktan sonra bu ayar deerinde sabit b-rakld yerlerde kullanlan direnlerdir. nce ulu tornavida ile ayar yaplr. Dk gcesahiptirler ve bu bakmdan elektronik devrelerde sklkla kullanlr (Resim 1.8 - 1.9).

Resim 1.8: Trimpotun sembol

Resim 1.9: Trimpotun d grnts

1.2.2.2. Potansiyometreler

Devre direncinin ok sk deitirilmesi gerektii yerlerde kullanlr. Diren deerinindeiimi el ile deitirilmeye msait ince ayar ubuu sayesinde yaplr. Tpk trimpotlar gibidk gce sahiptirler, bu bakmdan elektronik devrelerde kullanlmaya msaittir. Geneliklecihazlarn n paneline monte edilir. Potansiyometreler balk altnda toplanr. Bunlar;

lineer potansiyometreler, logaritmik potansiyometreler, ok turlu potansiyometrelerdir (Re-sim 1.10-11).

Resim 1.10: Potansiyometrenin sembol


14/105

8

Resim 1.11: Potansiyometrenin d grnts

Lineer potansiyometrelerLineer potansiyometreler (dorusal), potansiyometre milinin evrilme asna gre

Resim 1.12de olduu gibi direnci de dorusal olarak artar.

Resim 1.12: Lineer eri

Logaritmik potansiyometrelerLogaritmik potansiyometrelerde dn asna gre diren deiim doru orantl de-ildir, logaritmik olarak artar. Resim 1.13ten de grl gibi mili evirirken nce direndeiimi kk, sona doru diren deiim artar. Anti-logaritmik potansiyometrelerde isence diren deiim yksek, sona diren deiim azalr.


15/105

9

Resim 1.13: Logaritmik eri

ok turlu potansiyometreler

ok turlu potansiyometrelerde, her 360 derece bir tur olarak kabul edilir. Hassas ayaryapmak istenen yerlerde kullanlr. Tur says artka hassasiyeti artar (Resim 1.14).

Resim 1.14: ok turlu potansiyometre

1.2.2.3. Reostalar

Bu tip ayarl direncin trimpotlar ve potasiyometrelerden ayrlan en byk zellii yk-sek gl devrelerde kullanlabilmesidir (Resim 1.15). Dolaysyla zerinden yksek akmgeebilir. Diren ayar el ile yaplr, ayar yaplan ucu tel zerinde hareket ettirilerek istenilendeere sahip diren elde edilir. Ayrca reostalarn ebatlar trimpot ve potansiyometrelere greolduka byktr (reosta).


16/105

10

Resim 1.15: Reosta

1.2.3. Ortam Etkili Direnler

Ortam etkili direnler, k etkili direnler (LDR) ve s etkili direnler (termistrler)olmak zere ikiye ayrlr.

1.2.3.1. Ik Etkili Direnler

Resim 1.16: LDR sembol

Resim 1.17: LDR d grn

LDR (fotodiren, light dependent resistance), aydnlkta az diren, karanlkta yksekdiren gsteren devre elemanlarna denir (Resim 1.16-17). Baka bir deyile LDR'nin zeri-ne den k deerine gre gsterdii diren deiimi ters orantldr. LDR'ler, CdS (kadmi-

yum slfr), CdSe (kadmiyum selinr), selenyum, germanyum ve silisyum vb. gibi a


17/105

11

kar ok duyarl maddelerden retilmektedir. LDR yapmnda kullanlan madde, alglayc-

nn hassasiyetini ve alglama sresini belirlemekte, oluturulan tabakann ekli de alglayc-nn duyarlln etkilemektedir. LDR'ye gelen n odaklamasn salamak iin st ksmcam ya da effaf plastikle kaplanmaktadr. LDR'ler eitli boyutlarda retilmekte olup gvdeboyutlar bydke g deeri ykselmekte ve geirebilecekleri akm da artmaktadr.

1.2.3.2. Is Etkili Direnler

Is etkili direnler negatif katsayl diren (NTC-negative temperature coefficient) vepozitif katsayl diren (PTC-positivie temperature coefficient) olmak zere ikiye ayrlr.

NTCNegatifs katsayl termistrlerdir. zerindeki scaklk arttka direnci azalr, scaklk

dtke direnci artar (Resim 1.18-19).

Resim 1.18: NTCnin sembol

Resim 1.19: NTC d grn

PTC

Pozitif s katsayl termistrdr. zerindeki scaklk arttka direnci artar, scaklkdtke direnci azalr (Resim 1.20-21).


18/105

12

Resim 1.20: PTCnin sembol

Resim 1.21: PTC d grn

1.2.4. Gerilim Etkili Direnler (VDR-Varistrler)

Ularna uygulanan gerilim miktar ile ters orantl olarak diren deeri deien ele-manlara varistr denir (Resim 1.22-23). Genellikle ar gerilimden korunmak veya frekanskaymasn nlemek amacyla gerilim sabitlemesi istenen rezonans devrelerine yardmclimitr devrelerinde kullanlr.

Resim 1.22: VDRnin sembol


19/105

13

Resim 1.23: VDR d grn

1.3. Sabit Direnlerin Renk Kodlaryla Deerlerinin BulunmasSabit direnlerin deeri genellikle zerine yerletirilen renk bantlar yardm ile bulu-

nur. Renk bantlar says 4 renk ve 5 renk olmak zere ikiye ayrlr. Diren zerindeki renk-ler okunarak direncin deeri ve tolerans okunabilir. Renklere karlk gelen saylar izelge1.1de verilmitir.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

izelge 1.1: Diren renk kodlar

Resim 1.24te 5 renk ve 4 renk olarak 100Kluk direncin renk kodlar verilmitir.


20/105

14

Resim 1.24: Diren renk kodlar

rnek 1:Resim 1.25teki direncin deeri ve tolerans nedir?

Resim 1.25: Diren


21/105

15

zm:

1.Renk= Turuncu=32.Renk=Turuncu=33.Renk=Beyaz=9arpan=Siyah=100

Tolerans=Kahverengi=%1

Sonu=339, Tolerans %1

rnek 2:Resim 1.26daki direncin deeri ve tolerans nedir?

Resim 1.26: Diren

zm:1.Renk= Kahverengi=12.Renk=Siyah=0arpan=Krmz=102

Tolerans=Gm = % 10Sonu=1000, Tolerans %10

rnek 3: 27K , % 5 toleransl 4 renk kodlu direncin renkleri nelerdir?zm:1.Renk= Krmz2.Renk=Morarpan=SarTolerans=Altn

rnek 4: 184 , % 1 toleransl 5 renk kodlu direncin renkleri nelerdir?

zm:1.Renk= Kahverengi2.Renk=Gri3.Renk=Sararpan=SiyahTolerans=Kahverengi


22/105

16

1.4. Analog ve Dijital l Aleti Kullanarak Farkl Diren eitleri-

nin llmesiAnalog avometre ile lm yapmadan nce dikkat edilmesi gereken en nemli nokta,

l aletinin sfrlanmasdr. l aleti lm yaplacak kademeye alnr ve proplar ksadevre edilir. brenin en saa gittii grlr. Genellikle en stte, diren skalas bulunur, bura-dan ofset trimpotu ile ibrenin sfr zerine gelecek ekilde ayar yaplr. Bu ayar her lm-den nce mutlaka, lm yaplacak kademe iin yaplmaldr. Bir dier nokta ise diren l-m yaplrken her iki proba ellerimizle dokunmamaktr. Dokunulursa zelikle yksek de-erli direnlerin yanl llmesine neden olur.

lm yaplacak diren proplarn ularna balanr. l aleti en st kademeye al-

nr. bredeki sapma mmkn derecede skalann ortasna gelene dek kademe kltlr. bre-de sapma yakalandnda, skaladaki deer okunup l aletinin kademesi ile arplarak di-ren deeri bulunur. Kademedeki K harfi 1000 anlamna gelir. Analog l aletlerinde sataraf sfr, sol taraf sonsuzu gsterir (Resim 1.27).

Resim 1.27: Analog avometre

Dijital avometrelerde sfrlama ayar yaplmasna gerek yoktur. Baz dijitalavometrelerde kademe bulunmadndan diren balandnda dorudan kademeyi kendisiayarlayarak lm yapar. Kademesi olan avometrelerde ise diren proplara balanr, ekrandaen hassas deer okunana kadar kademe kltlr ya da byltlerek deer okunur. Yineokunan deer kademe ile arplarak diren deeri bulunur. Dijital avometreler analoglaragre okuma kolayl salar (Resim 1.28).


23/105

17

Resim 1.28: Dijital avometre

1.5. Diren Balantlar

Direnler seri, paralel ve kark olmak zere ekilde balanr.

1.5.1. Seri Balant

Direnler Resim 1.29daki gibi ard ardna balandnda seri balanm olur. E de-er diren ise hepsinin aritmetik olarak toplanmas ile bulunur. Seri balantda devredengeen akm sabit, devre gerilimi devre direnleri zerine den gerilimlerin toplamna eittir(Resim 1.30).

Resim 1.29: Seri bal direnler

RAB = R1+R2+R3

rnek 1: Resim 1.29deki devrede R1=10k, R2=100 R3=1k RAB nedir?

zm:RAB = R1+R2+R3RAB =10k+0,1k+1kRAB =11,1K


24/105

18

Resim 1.30: Seri diren devresi

E = E1 + E2 + E3

En = I x Rn

rnek 2: Resim 1.30deki devrede R1=1k, R2=2k, R3=3k, E=12V ise I=? veE1=?

zm:R = R1+R2+R3R =1k+2k+3kR =6KI = E / RI = 12V / 6KI = 2 mAE1 = I x R1E1 = 2mA x 1kE1 = 2 Volt

1.5.2. Paralel Balant

Direnler Resim 1.31deki gibi u uca balandnda paralel balanm olur. E deerdiren ise hepsinin terslerinin toplamnn tersidir. Paralel balantda kol gerilimleri sabit,toplam akm kol direnlerinden geen akmlarn toplamna eittir (Resim 1.32).

Resim 1.31: Paralel bal direnler


25/105

19

1/ RAB = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

RAB =(R1xR2)/(R1+R2) (Sadece iki diren iin geerlidir)

rnek 1: Resim 1.31deki devrede R1=10k, R2=100 R3=1k RAB nedir?

zm: 1/ RAB = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

1/ RAB = 1/10k + 1/100 + 1/1k (Paydalar 10k eitlenir.1/ RAB = 1/10k + 100/10k + 10/10k1/ RAB = 111/10kRAB =10k/111=0,09k=90

Resim 1.32: Paralel diren devresi

I = I1 + I2 + I3

In = E / Rn

rnek 2: Resim 1.32deki devrede R1=3k, R2=2k R3=6k R=?, I=?, I1=? nedir?

zm:1/ R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R31/ R = 1/ 3k + 1/2k + 1/6k1/ R = 6/ 6kR = 1k

I = E / RI = 12V / 1kI = 12mAI1 = E / R1I

1= 12V / 3 k

I1 = 4mA


26/105

20

1.5.3. Kark Balant

Resim 1.33teki gibi direnlerin seri ve paralel balanmasna kark balant denir.nce paralel bal olan direnlerin e deeri hesaplanp seri direnlerle toplanr.

Resim 1.33: Kark bal direnler

rnek: Resim 1.33teki devrede R1=10k, R2=100 R3=1k RAB nedir?

zm:RAB = R1 + (R2 x R3)/(R2+R3)RAB = 10k + (0,1k x1k)/( 0,1k +1k)RAB = 10k + 0,1(k)

2/1,1k

RAB = 10k + 0,09kRAB =10,09k


27/105

21

UYGULAMA FAALYET

Direnlerin yapsn, eitlerini, renk kodlarn tanyarak analog ve direncin dijital laletleriyle lmn ve istenen zellikte diren seimi yapnz.

lem Basamaklar neriler zerinde renk kodlar olan bir diren

alnz. Okulunuz malzeme deposundan bir di-

ren edinebilirsiniz.

Renk kodlarn okuyarak direncin dee-rini ve toleransn tespit ediniz.

Resim 1.24teki tablo yardm ile diren-cin deerini ve toleransn tespit edebi-lirsiniz.

Direncin gcn tespit ediniz. Diren gcn katolog ya da gcn

bildiiniz bir direnle kyaslayarak bu-labilirsiniz.

Bu uygulamay 4 ve 5 renk kodlu di-renlerle er defa yapnz.

UYGULAMA FAALYET


28/105

22

KONTROL LSTES

Bu faaliyet kapsamnda aada listelenen davranlardan kazandnz beceriler iinEvet, kazanamadnz beceriler iin Hayr kutucuuna (X) iareti koyarak kendinizi deer-lendiriniz.

Deerlendirme ltleri Evet Hayr1 Direncin tipini tespit edebiliyor musunuz?

2 Diren deerini belirleyebiliyor musunuz?

3 Direncin gcn tespit edebiliyor musunuz?

4 Kataloglar ierisindeki bilgileri anlayabiliyor musunuz?

5 Kullanacanz devre iin uygun direnci belirleyebiliyor musunuz?

DEERLENDRME

Deerlendirme sonunda Hayr eklindeki cevaplarnz bir daha gzden geiriniz.Kendinizi yeterli grmyorsanz renme faaliyetini tekrar ediniz. Btn cevaplarnzEvet ise lme ve Deerlendirmeye geiniz.


29/105

23

LME VE DEERLENDRMEAadaki sorular dikkatlice okuyunuz ve doru seenei iaretleyiniz.

1. Telli diren yapmnda aadaki maddelerden hangisi kullanlmaz?A) Nikel-KromB) Nikel-DemirC) Nikel-GmD) Konstantan

2. SMD nedir?A) Yzey montaj deliiB) Yzey modl dizaynC) Yzey montaj aygtD) Yzey montaj plaketi

3. Trimpot iin aadakilerden hangisi yanltr?A) Gc dktr.B) Az ayar yaplan yerlerde kullanlr.C) Boyutlar kktr.D) Mil yardm ile ayar yaplr.

4. Bu sembol, hangi elektronik elemann semboldr?A) NTCB) Telli direnC) TrimpotD) Potansiyometre

5. Aadakilerden hangisi LDR iin dorudur?

A) Isndka direnci der.B) Isndka direnci artar.C) Ikla direnci der.D) Ikla direnci artar.

6. Aadakilerden hangisi NTC iin dorudur?A) Isndka direnci der.B) Isndka direnci artar.C) Ikla direnci der.D) Ikla direnci artar.

LME VE DEERLENDRME


30/105

24

7. Aadakilerden hangisi VDR iin dorudur?

A) Gerilimle direnci doru orantl deiir.B) Isndka direnci artar.C) Ikla direnci der.D) Gerilimle direnci ters orantl deiir.

8. Krmz-mavi-sar direncin deeri nedir?A) 26 4B) 26 k C) 26 D) 260000

9. Hangi renk %10 tolerans anlamna gelir?A) KahverengiB) GmC) AltnD) Beyaz

10. Paralel bal 3 k ve 6 k e deeri katr?A) 200 B) 2,2 kC) 2 k

D) 20000

11. Seri bal 100 ve 220 e deeri katr?A) 120 B) 270 C) 220 D) 320

12. 4 k ve 2 kluk iki direncin paralel bal olduu bir devre, 12 volt ile besleniyorsa 4kluk diren zerinden ne kadar akm geer?A) 3 Ma B) 4 Ma C) 6 Ma D) 12 mA

13. 8 k ve 4 kluk iki direncin seri bal olduu bir devre, 12 volt ile besleniyorsa 4kluk diren zerinden ne kadar gerilim bulunur?A) 2 V B) 4 V C) 8 V D) 12 V

DEERLENDRME

Cevaplarnz cevap anahtaryla karlatrnz. Yanl cevap verdiiniz ya da cevapverirken tereddt ettiiniz sorularla ilgili konular faaliyete geri dnerek tekrarlaynz. Ce-vaplarnzn tm doru ise bir sonraki renme faaliyetine geiniz.


31/105

25

RENME FAALYET2Kondansatrlerin yapsn, eitlerini, renk kodlarn tanyacak; kondansatrleri,

analog ve dijital l aletleriyle lebilecek ve istenen zellikte kondansatr seimi yapabi-leceksiniz.

Farkl tiplerde kondansatrler bulunuz.

Fiziki yaplarn inceleyerek kullanld yerleri tahmin ediniz.

2. KONDANSATRLER2.1. Tanm ve levi

ki iletken levha arasna di-elektrik ad verilen bir yaltkan madde konulmasyla eldeedilen ve elektrik enerjisini depo edebilen devre elemanna kondansatr denir (Resim 2.1). Charfi ile gsterilir ve birimi farad (F)dr.

Resim 2.1: Kondansatrn i yaps

Kondansatr devrenin ilk alma annda kaynak gerilimine arj olmaya balar. Mak-simum arj ilemi gerekleene kadar kondansatr zerinden geici olarak ve gittike azalanIc akm akar. Bu akm kondansatr kaynak gerilimine arj olduunda durur.

Resim 2.2: Kutupsuz ve kutuplu kondansatr sembolleri

RENME FAALYET2

ARATIRMA

AMA


32/105

26

2.2. eitleri

Sabit ve ayarl olmak zere iki gruba ayrlr.

2.2.1. Sabit Kondansatrler

Sabit kondansatrler, ktl, plastik, seramik, mika, elektrolitik, smd olmak zere alteittir.

2.2.1.1. Ktl Kondansatrler

Yaltkanlk kalitesini artrmak iin parafin maddesi emdirilmi 0.01 mm kalnlndakikdn iki yzne 0.008 mm kalnlndaki kalay ya da alminyum plakalar yaptrlarak

retilmi elemanlardr (Resim 2.3). Kuru ktl, yal ktl, metalize ktl vb. modelleribulunan ktl kondansatrler uygulamada yaygn olarak karmza kmaktadr. Kapasitedeerleri genellikle 1 nF lle 20 f arasnda deien ktl kondansatrlerin alma gerilim-leri ise 100 volt ile 700 volt arasnda deimektedir.

Resim 2.3: Ktl kondansatr i yaps

2.2.1.2. Plastik Kondansatrler

Yksek frekansl devrelerde pek tercih edilmez. Hassas kapasiteli olarak imal edilirler.Genellikle zamanlama, filtre veya birka yz khzlik frekansl devrelerde kullanlabilir. Di-elektrik maddelerine gre trdr. Bunlar; polyester, polistren ve polipropilendir.

2.2.1.3. Seramik Kondansatrler

Di-elektrik maddesi olarak titanyum veya baryum kullanlarak imal edilir. Genellikle

yksek frekansl devrelerde baypas kondansatr olarak kullanlr (Resim 2.4).

Resim 2.4: Seramik kondansatr


33/105

27

2.2.1.4. Mika Kondansatrler

Di-elektrik maddesi mikadr (Resim 2.5). Yaltkan sabiti ok yksek ve ok az kayplelemanlardr. Frekans karakteristikleri olduka iyidir ve bu zeliklerinden dolay rezonans veyksek frekansl devrelerde kullanlr. Mikal kondansatrlerin kapasite deerleri 1 pikofaradile 0,1 mikrofarad arasnda, alma voltajlar 100 V ile 2500 V arasnda, toleranslar ise % 2ile % 20 arasnda deiir.

Resim 2.5: Mika kondansatr2.2.1.5. Elektrolitik Kondansatrler

Elektrolitik kondansatrlere kutuplu kondansatrler de denir. Pozitif ve negatif kutuplarbulunan, alminyum levhalar arasnda asit borik eriyiinin di-elektrik madde olarakkullanld kondansatrlerdir. Negatif u kondansatrn d yzeyini oluturan alminyumplakaya baldr (Resim 2.6).

Resim 2.6: Elekrolitik kondansatr

Bu tip kondansatrler byk kapasiteli olup en sk kullanlan kondansatrlerdir. Ge-nellikle filtre, gerilim oklayclar, kuplaj - dekuplaj ve zamanlama devrelerinde kullanlr.Yksek frekans karakteristikleri kt olduundan yksek frekansl devrelerde tercih edilmez.

Elektrolitik kondansatrlerin zerinde kapasite deeri dnda maksimum arj gerili-mi de yazldr. lF/50 V gibi. Bu gerilime krlma gerilimi de denir. Kapasite seimi yapar-ken ayn zamanda gerilim deerleri de dikkate alnmaldr. Asla devreye ters balanmamalve arj gerilimi zerine klmamaldr. Byle bir durumda kondansator di-elektrik zelliinikaybeder ve bozulur.

Alminyum ve tantalyum plakal olmak zere iki tr elektrolitik kondansatr var-dr. kisi arasndaki fark tantalyum oksidin yaltkanlk sabiti daha byktr.

Alminyum elektrolitik kondansatr

Alminyum oksitli anot folyo i le alminyum katot folyodan oluan sent eklindeki iki

plakann arasna elektrolitik emdirilmi kt ile sarlarak elde edilen kutuplu kondansatrler-


34/105

28

dir. Alminyum oksitli plakaya bal elektrot pozitif (+), alminyum plakaya bal elektrot

ise negatif (-) kutup olarak isimlendirilir. Tantalyum elektrolitik kondansatr

Tantalyum oksitli folyo erit ile tantalyum folyo eritten oluur. Tantalyum oksitliplakaya pozitif (+), tantalyum plakaya ise negatif (-) kutup balanmtr (Resim 2.7).

Resim 2.7: Tantalyum elekrolitik kondansatr

Elektrolitik kondansatrlerin hacmine gre kapasitelerinin byk ve maliyetinin ucuzolmas bir avantajdr. Ancak kaak akmlar byktr ve ters balant hlinde bozulmalarbirer dezavantajdr.

2.2.1.6. SMD Kondansatrler

ok katmanl elektronik devre kartlarna yzey temasl olarak monte edilmeye uygun

yapda retilmi kondansatrlerdir. Boyutlar dier kondansatrlere gre ok daha kktrancak mercimek ve mika kondansatrlerle eriilen sa deerlerine sahip olarak retilir. ze-rindeki kodlarn okunular markadan markaya farkllk gsterir.

Resim 2.8: SMD kondansatr2.2.2. Ayarl Kondansatrler

Varyabl ve trimer kondansatr olmak zere gruba ayrlr.

2.2.2.1. Varyabl Kondansatrler

Bu gruba giren kondansatrler, ngilizce ad ile varyabl (variable) olarakta anlmakta-dr. "Varyabl" kelimesinin Trke karl "deiken"dir. Varyabl kondansatrler paralelbal oklu kondansatrden olumaktadr. Bu kondansatrlerin birer plakas sabit olup dierplakalar Resim 2.10da grld gibi bir mil ile dndrlebilmektedir. Bylece kondansa-

trlerin kapasiteleri istenildii gibi deitirilebilmektedir. Hareketli plakalar sabit plakalar-


35/105

29

dan uzaklatka karlkl gelen yzeyler azalacandan kapasitede klecektir. Hareketli

plakalara rotor, sabit plakalara stator denmektedir.

Resim 2.9: Varyabl kondasatrn sembol

Resim 2.10: Varyabl kondansatr

Plakalar genelde alminyum veya zel amalar iin gm kapl bakrdr. Plakalararasnda yaltkan madde olarak genellikle hava vardr. Baz zel hllerde, mika plastik veseramik de kullanlmaktadr. Bazen vakumlu (havasz) da yaplmaktadr. Haval ve yaltkanlkondansatrlerde bir miktar kaak (leakage) akm vardr. Vakumlu olanlarda hi kaak yok-

tur. Vakumlu kondansatrlerde; alma gerilimi 50 KV'a ve frekans 1000 MHz'e kadarkabilmektedir. Kapasitif deeri ise 50-250 pF arasnda deiir. Havallarda ise kapasite 400pF'a kadar kabilmektedir. Varyabl kondansatrler ile byk kapasitelere ulalamamaklaberaber, yukarda belirtildii gibi ok byk gerilimlerle ve frekanslarda allabilmektedir.Baz uygulamalarda, ayn gvdede iki varyabl kondansatr kullanlr. Bunlardan birinin roto-ru, statordan uzaklatrlrken dierinin rotoru ters bir alma ekli ile statoruna yaklar.

Varyabl kondansatrn kullanlma alanlar: Radyo alclar (Plakalar ok yakn ve kktr.) Radyo vericileri Byk gl ve yksek frekans reticileri (Plakalar aras 2,5 cm 'dir.)

2.2.2.2. Trimer Kondansatrler

Kapasite deeri tornavida ile deitirilebilen ayarl kondansatrlerdir. Trimer kondan-satrlerde ayar vidasna bal 360 derece dnebilen levhalar ile yzey alan deitirilmesiylekapasite deeri azaltlp oaltlabilir. Trimer kondansatrlerin boyutlar ve kapasite deerle-ri kktr. Bu eit kondansatrler FM verici, telsiz vb. devrelerde kullanlr.

Resim 2.11: Trimer kondansatr sembol


36/105

30

Resim 2.12: SMD trimer kondansatr

2.3. Rakamlarla Kondansatr Deerinin Okunmas

Kondansatrlerin kapasite deerleri ve alma voltajlar arttka gvde boyutlar daartar. Gvde boyutu yeterli olduunda kondansatrn kapasite deeri ve alma voltaj kon-dansatr zerine yazlr. Kk gvdeli kondansatrlerde ise baz ksaltmalar kullanlrak budeerler kodlanmtr. Kapasite deerlerinin kodlanmas iin rakamlar ya da renkler kullan-labilir.

Kondansatrlerin rakamlar ile kodlanmas

Rakamlar ile yaplan kodlamalarda baz ksaltmalardan yararlanlr. rnein sfr yeri-ne yalnzca . konur. Tolerans deerleri de harfler ile gsterilir. Bu durumda;

B : % 0,1C : % 0,25D : % 0,5F : % 1G : % 2J : % 5K : % 10M : % 20

rnekler:

p68 kodu = 0,68 pikofarad 15 kodu = 15 pikofarad

470 kodu = 470 pikofarad 152 kodu = 1500 pikofarad

472 kodu = 4700 pikofarad 103 kodu =10000 pikofarad

104 kodu = 100000 pikofarad 1n kodu = 1 nanofarad

1n2 kodu = 1,2 nanofarad 33 n kodu = 33 nanofarad

,039 kodu = 0,039 mikrofarad ,05 kodu = 0,05 mikrofarad


37/105

31

Kondansatrlerin renk bandlar ile kodlanmas

Kondansatrlerin kapasite, voltaj ve tolerans deerleri renk bantlar ile kodlanrken di-renlerde olduu gibi tam bir standardizasyon olmadndan deiik ekillerde yaplan kod-lamalar ile karlalabilir. Kondansatrlerin renk kodlarnn rakamsal karl bulunurkenrenkler yukardan aaya ya da soldan saa doru okunur. Bulunan deerler pikofarad cin-sindendir.

renk band ile yaplan kodlama: Bu ekilde yaplan kodlamalarda ilk iki bant bi-rinci ve ikinci say, nc bant ise arpandr.

Drt renk band ile yaplan kodlama: lk iki renk birinci ve ikinci say, nc renkarpan, drdnc renk ise tolerans deerini belirtir.

Be renk band ile yaplan kodlama: lk iki renk birinci ve ikinci say, nc renkarpan, drdnc renk tolerans, beinci renk ise alma voltajn belirtir.

Alt renk band ile yaplan kodlama: lk iki renk birinci ve ikinci say, nc renkarpan, drdnc renk tolerans, beinci renk alma voltaj ve altnc renk de scaklk katsa-ysn belirtir.

Resim 2.13: Film kondansatr renk kodlar


38/105

32

Renkler Say arpan Tolerans alma Gerilimi (V)

Siyah 0 100 % 20 10 V

Kahverengi 1 101 % 1 100 V

Krmz 2 102 % 2 200 V

Turuncu 3 103 % 3 300V

Sar 4 104 % 4 400 V

Yeil 5 105 % 5 500 V

Mavi 6 106 % 6 600 V

Mor 7 107 % 7 700V

Gri 8 108 % 8 800V

Beyaz 9 109 % 9 900 V

Krmz /Mor - -

Altn 10-1 % 5 -

Gm 10-2 % 10 -

izelge 2.1: Kondansatr renk kodlar

rnek: Resim 2.13teki kondansatrn renkleri srasyla mavi, krmz, kahverengi,kahverengi, krmz ise bu renklerin anlam nedir?

zm:62X101 = 620pF %1 = Tolerans 200 Volt deerindedir.

2.4. Avometre ile Salamlk Kontrolnn Yaplmas

Kondansatrn salamlk kontrol analog avometre ile ohm kademesinde yaplr. lknce kondansatrn iki ucu ksa devre edilir daha sonra avometre ohm kademesine alnr.Avometrenin krmz ucu kondansatrn eksi ucuna, siyah ucu ise kondansatrn art ucunabalanmaldr. Salam kondansatrde ibre nce sapar sonra tekrar geri dner. Kk deerlikondansatrlerde sapma ve geri gelme hzl, byk deerli kondansatrlerde ise daha yava-tr.

2.5. Kapasitemetre ile Kondansatrn Deerinin llmesi

Bu konuya 2.6. LCRmetre ile Salamlk Kontrolnn Yaplmas bal altnda de-inilecektir.

2.6. LCRmetre ile Salamlk Kontrolnn Yaplmas

LCRmetre ile kondansatr deeri llr. Kondansatrn zrindeki deer ileLCRmetreden okunan deer ayn ise kondansatr salamdr. Farkl bir deer okunursa kon-dansatr bozuktur.


39/105

33

2.7. Kondansatrlerin Balantlar

Kondasatrlerde direnler gibi seri, paralel, kark olmak zere ekilde balanr.

2.7.1. Seri Balant

Resim 2.14teki gibi kondansatrlerin art arda balanmasna seri balant denir. Top-lam kapasite kondansatrlerin terslerinin toplamnn tersine eittir. Kondansatrler seri ba-lanrken zt kutuplar birbirine balanmaldr.

Resim 2.14: Kondansatrlerin seri balanmas

1/CAB = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3CAB =(C1xC2)/(C1+C2)(Sadece iki kondansatr iin geerlidir.)

rnek: Resim 2.14teki devrede C1=10F, C2=20F C3=1F CAB nedir?

zm: 1/CAB = 1/C1 + 1/C2 + 1/C31/ CAB = 1/10F + 1/20F + 1/1F (Paydalar 20F eitlenir.)1/ CAB = 2/20F + 1/20F + 20/20F1/ CAB = 23/20FCAB =20F/23=0,86F

2.7.2. Paralel Balant

Resim 2.15: Kondansatrlerin paralel balanmas


40/105

34

Kondansatr Resim 2.15teki gibi ard ardna balandnda paralel balanm olur. E

deer kapasite ise hepsinin aritmetik olarak toplanmas ile bulunur. Kondansatrler paralelbalanrken ayn kutuplar birbirine balanmaldr.CAB = C1+C2+C3

rnek: Resim 1.27deki devrede C1=10F, C2=100F C3=1F CAB nedir?

zm: CAB = C1+C2+C3CAB =10F +100F +1FCAB =111F

2.7.3. Kark Balant

Resim 2.16daki gibi kondansatrlerin seri ve paralel balanmasna kark balantdenir. nce paralel bal olan kondansatrlerin e deeri hesaplanp seri kondansatrlerletoplanr.

Resim 2.16:Kondansatrlerin kark balanmas

rnek: Resim 2.16daki devrede C1=10F, C2=10F C3=10F CAB nedir?

zm:CAB = C1 + (C2 x C3)/(C2+C3)CAB = 10F + (10F x10F)/( 10F +10F)CAB = 10F + 100(F)

2/20FCAB = 10F + 5FCAB =15F


41/105

35

UYGULAMA FAALYETKondansatrlerin yapsn, eitlerini, renk kodlarn tanyarak kondansatrleri analog

ve dijital l aletleriyle lnz ve istenen zellikte kondansatr seimi yapnz.

lem Basamaklar neriler zerinde renk kodlar olan veya rakam

bulunan birka tane kondansatr alnz. Okulunuz malzeme deposundan bu

kondansatrleri edinebilirsiniz. Renk kodlarn okuyarak kondansatrn

deerini, toleransn ve gerilimini tespitediniz. zerinde rakam varsa bu rakam-lar okuyarak kondansatrn deerini be-lirleyiniz.

Resim 2.13 ve izelge 2.1deki tabloyardm ile kondansatrn deerini vetoleransn tespit edebilirsiniz.

Bu uygulamay farkl kondansatrlerleer defa yapnz.

UYGULAMA FAALYET


42/105

36

KONTROL LSTES


Deerlendirme ltleri Evet Hayr

1 Kondansatrn tipini belirleyebiliyor musunuz?2 Kondansatrn gerilim deerini belirleyebiliyor musunuz?3 Kondansatrn kapasite deerini belirleyebiliyor musunuz?4 Katalog bilgilerini okuyabiliyor musunuz?

5 Devre iin uygun kondansatr seebiliyor musunuz.

DEERLENDRME



43/105

37


1. Kondansatr iin aada verilen ifadelerin hangisi yanltr?A) Elektrik enerjisini depo eder.B) ki yaltkan arasnda bir iletken bulunur.C) Birimi faraddr.D) Paralel bal kondansatrlerde toplam sa, kapasitelerin aritmetik toplamna

eittir.

2. Seri bal 6F ve 3F iki kondansatrn toplam nedir?

A) 1FB) 2FC) 3FD) 4F

3. Kt kondansatrler hangi gerilim deeri arasnda alr?A) 100V-200VB) 300V-500VC) 200V-400VD) 100V-700V

4. Plastik kondansatrler hangi maddeden yaplmaz?A) PolyesterB) PolipropilenC) PoliretenD) Polistren

5. Aadakilerden hangisi kutuplu kondansatrdr?A) MikaB) ElektrolitikC) Seramik

D) Ktl

6. zerinde 102 yazan kondansatrn deeri katr?A) 102FB) 100nFC) 1nFD) 0,1F

LME VE DEERLENDRME


44/105

38

7. zerinde 1 n8 yazan kondansatrn deeri katr?

A) 18 FB) 1.8 nFC) 18 nFD) 18 F

8. zerinde p22 yazan kondansatrn deeri katr?A) 22 pFB) 2.2 pFC) 0,22 pFD) 0,022 pF

9. zerinde krmz, mavi, kahverengi, krmz, sar renkle bulunan kondansatrn deerinedir?A) 26 pF, %1, 200 VB) 260 pF, %2, 400 VC) 26 nF, %1, 600 VD) 2600 pF, %1, 800 V

DEERLENDRME

Cevaplarnz cevap anahtaryla karlatrnz. Yanl cevap verdiiniz ya da cevap

verirken tereddt ettiiniz sorularla ilgili konular faaliyete geri dnerek tekrarlaynz. Ce-vaplarnzn tm doru ise bir sonraki renme faaliyetine geiniz.


45/105

39

RENME FAALYET3

Bobinlerin yapsn ve eitlerini tanyarak analog ve dijital l aletleriyle bunlar l-ebilecek ve istenen zellikte bobin seimini yapabileceksiniz.

Bobinlerin kullanld yerleri aratrnz.

3. BOBNLER3.1. Tanm, levi ve Yaps

Genellikle nve ad verilen dayankl yaltkan zerine izoleli iletken tellerin sarmal birekilde yan yana ve st ste sarlmasyla elde edilen devre elemanna bobin denir. L harfi ilegsterilir ve birimi Henry (H)dir (Resim 3.1).

Resim 3.1: Bobin

Bobinler, eitli l ve grnmdeki paralar zerine sarlr. Bu paralara mandrenad verilir. Yine bobinlerde ise mandren ierisinde sabit veya hareketli bir para daha bulu-nur. Bobinin mandreni ierisinde bulunan paraya ise nve denir. Mandren ve nve kulla-nlmadan yaplm bobinler de mevcuttur. Bu tr bobinler hava nveli bobinler olarak tanm-

lanr. Bobin telinin her bir sarmna spir denir.Bobinler elektrik akmna diren gsterir. zerinden geen akm nedeniyle elektro-

manyetik bir alan ve akm ile gerilim arasnda faz fark oluturulur. Bu zelliklerden dolaybobinler kullanldklar devrelerde elektromanyetik etki ve faz fark meydana getirir.

Bobinler DC ve AC devrelerde kullanlabilir. DC gerilim ile almada bobin zerin-den sabit bir manyetik alan meydana gelir. Bu durumda bobin diren gibi davran r. BobininDCdeki direnci, sarmda kullanlan telin direnci kadardr.

Bobine AC gerilim uygulandnda ise zerinden geen akm deiimine bal olarakdeiken bir manyetik alan oluur. Bobinin alternatif akm deiimlerine kar gsterdiizorlua endktans ve alternatif akmda gsterdii diren deerine ise endktif reaktans denir.

ARATIRMA

RENME FAALYET3

AMA


46/105

40

3.2. eitleri

Sabit ve ayarl olmak zere iki tip bobin vardr.

3.2.1. Sabit Bobinler

Hava nveli, ferit nveli, demir nveli, smd (yzey montajl ) bobinler olmak zeredrt eit sabit bobin bulunmaktadr.

3.2.1.1. Hava Nveli Bobinler

Resim 3.2: Hava nveli bobin sembol

Resim 3.3: Hava nveli bobin

Nve olarak hava kullanlr. Sembol Resim 3.2de verilmitir. Yksek frekansl dev-relerde, geneliklle AM-FM alc ve vericilerde, bant geiren filtre devrelerinde, test cihazla-rnda kullanlr. Olduka kk endktans deerine sahip retilir (13 nH-132 nH). Omikdirenleri olduka kktr (Resim 3.3).


47/105

41

3.2.1.2. Ferit Nveli Bobinler

Resim 3.4: Ferit nveli bobin sembol

Pirin, polyester veya demir tozundan yaplm nve zerine sarlr. Bu tip bobinlerin

endktans genellikle H seviyelerindedir. G bobini olarak kullanlan trlerinin endktansmH seviyesindedir. Yksek frekansl devrelerde, radyo alc-vericilerinde kullanlr.

Resim 3.5: Ferit nveli bobin

Ferit nveli dolu ve hava oluklu olmasna gre ayrca iki tr vardr. i dolu ferit n-veli bobinler byk, orta ve kk ebatl olarak retilir. Toleranslar % 15 ve DCdeki direndeeri 0,007 - 180 arasnda deiir. 20 mA ile 4 A arasnda alacak ekilde retilir.Anahtarlamal mod g kaynaklarnda, SCR ve triyak kontrolerinde kullanlr. Endktanlar1H ile 150 mH arasnda deiir. Kk ebatl ferit nveli bobinlerin endktans deeri renkkodu ile okunur. Dierlerinde harf ve rakam kodlamas vardr. Daha ok dk g devrele-rinde kullanlr.

i oyulmu silindir eklindeki ferit nveli bobinler Resim 3.6da gsterilmitir. Gkaynaklarnda, bataryalar arj etmede, filtre ve jeneratr devrelerinde kullanlr. 20 mA ile27 A arasnda alacak ekilde retilir. Yksek gl devrelerde kullanlabilir. Ferit nvepolyolefin maddesinden olumutur.


48/105

42

Resim 3.6: Ferit nveli bobin

Toroidal nveli bobinler (Resim 3.7), anahtarlamal tip g kaynaklarnda, radyo fre-kans devreleri gibi yksek frekansl devrelerinde kullanlr. Endktanslar 1H ile 1H ara-

snda deiebilir. DC direnleri ortalama 0,074dur. 25W-100W gce sahiptir.

Resim 3.7: Toroidal nveli bobin

3.2.1.3. Demir Nveli Bobinler

Resim 3.8: Demir nveli bobin sembol


49/105

43

Resim 3.9: Demir nveli bobin

Birer yzeyleri yaltlm ince demir saclarn art arda birbirlerine yaptrlmasyla eldeedilen nvedir ve bobin bu nvenin zerine sarlr. Dk frekanslarda kullanlr. Bunlararnek transformatrler verilebilir (Resim 3.8-9).

3.2.1.4. SMD Bobinler

ok katmanl elektronik devre kartlarna yzey temasl olarak monte edilmeye uygunyapda retilmi bobinlerdir. Boyutlar dier bobinlere gre ok daha kktr. Saysal sis-temlerde ska kullanlr. Farkl klf modellerinde retilir. zerine deeri rakam, harf veyarenkler ile kodlanr.

Resim 3.9: SMD toroid demir nveli bobin


50/105

44

3.2.2. Ayarl Bobinler

Resim 3.10: Ayarl bobin sembol

Resim 3.11: Ayarl bobin sembol

Nvenin mandren iindeki hareketi ile endktif direnleri deiebilen bobinlerdir. N-ve mandren ierisine girdike deer artar. Darya ktka deer azalr. Endktans deeribir tornavida yardmyla nvenin aaya yukarya hareket ettirilmesi suretiyle deitirilir.Alc ve verici devrelerinde kullanlan muayyen denilen malzemeler bu zelliktedir. Ayarlbobinler endktanslar, yatay ve dikey ayarlanabilir ekilde, d yzeyi klfl veya klfszolmak zere ikiye ayrlr. ounlukla drt pinli olmalarna ramen be pinli olanlar da bu-lunmaktadr.

3.3. LCRmetre ile Endktans lm

Bobinlerin endktanslar LCRmetre cihazlarnn endktans (L) kademesinde llr.LCR metrenin komtatr anahtar endktans lme konumuna getirilir. lme kkendktans deerli kademeden balanmas daha uygundur. Eer bobin endktans bykse vesonu olarak ekranda deer okunmuyorsa kademe bir basamak yukar kartlabilir. Bu ile-me ekranda uygun endktans deeri okunana kadar devam edilir. Bobinlerde kutup ynolmadndan proplarn bobine istenen ynde paralel olarak balanmas yeterlidir.


51/105

45

UYGULAMA FAALYETBobinlerin yapsn ve eitlerini tanyarak analog ve dijital l aletleriyle lnz ve

istenen zellikte bobin seiniz.

lem Basamaklar neriler 1 mm2 kesitinde bobin, ferit nve ve

kalem edininiz. Okulunuz malzeme deposundan bu

malzemeleri edinebilirsiniz. Kalem ve ferit nve zerine 10 spir sara-

rak ularn kesiniz. Bobinleri yan yana sk bir ekilde sar-

malsnz. Bobin ularndaki emayeyi

ise bir ak yardm ile kazyabilirsiniz. LCRmetre ile her iki bobininde

endktanslarn lnz. ki endktans arasndaki fark ve hangi-

sinin neden byk olduunu rendii-niz bilgiler ile yorumlaynz.

UYGULAMA FAALYET


52/105

46

KONTROL LSTES



1 Bobinin tipini belirleyebiliyor musunuz?2 Bobinin endktansn belirleyebiliyor musunuz?3 Bobin kataloglarn okuyabiliyor musunuz?4 Uygun bobini belirleyebiliyor musunuz.

DEERLENDRME



53/105

47

LME VE DEERLENDRMEAada bo braklan parantezlere, cmlelerde verilen bilgiler doru ise D, yanl ise

Y yaznz.

1. ( ) Bobinin mandreni ierisinde bulunan paraya nve denir.

2. ( ) Bobinler sadece AC devrelerde kullanlabilir.

3. ( ) Torodial nveli bobinler, anahtarlamal tip g kaynaklarnda, radyo frekans dev-releri gibi yksek frekansl devrelerinde kullanlr.

4. ( ) Bobinlerin endktanslar LCRmetre ile llr.

5. ( ) Ferit nveli bobinler, ok katmanl elektronik devre kartlarna yzey temasl ola-rak monte edilmeye uygun yapda retilmi bobinlerdir.

DEERLENDRME


LME VE DEERLENDRME


54/105

48

RENME FAALYET4

Diyotlarn yapsn ve eitlerini tanyarak analog ve dijital l aletleriyle lmnyapabilecek, devrede kullanabilecek ve istenen zellikte diyot seimi yapabileceksiniz.

letken, yaltkan ve yar iletken maddeleri aratrnz.

P ve N tipi maddelerin zeliklerini aratrnz.

Diyot eitlerini ve devrede hangi amalarla kullanldklarn aratrnz.

4. TEMEL YARI LETKEN ELEMANLAR,DYOTLAR

4.1. letken, Yaltkan ve Yar letken Maddeler

Resim 4.1: Atom kesiti

Yeryzndeki btn maddeler, atomlardan olumutur. Atom ise ortada bir ekirdekve bunun etrafndaki deiik yrngelerde hareket eden elektronlardan olumaktadr (Resim

4.1). Elektronlar, negatif elektrik ykne sahiptir. Bir etkime yolu ile atomdan ayrlan elekt-

ARATIRMA

RENME FAALYET4

AMA


55/105

49

ronlarn bir devre ierisindeki hareketi, elektrik akmn oluturur. Elektronlarn her madde

ierisindeki hareketi ayn deildir.

Resim 4.2: Yaltkan, yar iletken, iletken enerji bantlar

Elektron hareketine gre maddeler e ayrlr: letkenler, yaltkanlar ve yar iletkenler.Resim 4.2de bu maddelerin enerji bantlar grlmektedir. letkenliin salanmas iin buenerji bandnn almas gerekmektedir.

letkenlerin balca zellikleri:

Elektrik akmn iyi iletir. Atomlarn d yrngesindeki elektronlar atoma zayf olarak baldr. Is,

k ve elektriksel etki altnda kolaylkla atomdan ayrlr. D yrngedeki elektronlara valans elektron denir. Metaller, baz sv ve gazlar iletken olarak kullanlr. Metaller, sv ve gazlara gre daha iyi iletkendir. Metaller de iyi iletken ve kt iletken olarak kendi aralarnda gruplara ay-

rlr. Atomlar 1 valans elektronlu olan metaller, iyi iletkendir. Buna rnek ola-

rak altn, gm, bakr gsterilebilir. Bakr tam saf olarak elde edilmediinden altn ve gme gre biraz daha

kt iletken olmasna ramen, ucuz ve bol olduundan en ok kullanlanmetaldir.

Atomlarnda 2 ve 3 valans elektronu olan demir (2 d elektronlu) vealminyum (3 d elektronlu) iyi birer iletken olmamasna ve bakra kardaha az mukavemetli olmasna ramen ucuz ve bol olduu iin gemiyllarda kablo olarak kullanlmtr.


56/105

50

Yaltkanlarn balca zelikleri:

Elektrik akmn iletmeyen maddelerdir. Bunlara rnek olarak cam, mika, kt, kauuk, lastik ve plastik maddeler

gsterilebilir. Elektronlar atomlarna sk olarak baldr. Bu maddelerin d yrngedeki elektron saylar 8 ve 8 'e yakn sayda

olduundan atomdan uzaklatrlmalar zor olmaktadr.

Yar letken maddelerin zellikleri:

letkenlik bakmndan iletkenler ile yaltkanlar arasnda yer alr.

Normal hlde yaltkandr. Ancak s, k ve magnetik etki altnda brakldnda veya gerilim uygu-

landnda bir miktar valans elektronu serbest hle geer, yani iletkenlikzellii kazanr.

Bu ekilde iletkenlik zellii kazanmas geici olup d etki kalkncaelektronlar tekrar atomlarna dner.

Tabiatta basit eleman hlinde bulunduu gibi laboratuvarda bileik ele-man hlinde de elde edilir.

Yar iletkenler kristal yapya sahiptir. Yani atomlar kbik kafes sistemidenilen belirli bir dzende sralanmtr.

Bu tr yar iletkenler, yukarda belirtildii gibi s, k, etkisi ve gerilim

uygulanmas ile belirli oranda iletken hle geirildii gibi, ilerine bazzel maddeler katlarak da iletkenlikleri artrlmaktadr.

Katk maddeleriyle iletkenlikleri artrlan yar iletkenlerin elektronikte ay-r bir yeri vardr. Bunun nedeni izelge 4.1 'de grld gibi elektronikdevre elemanlarnn retiminde kullanlmalardr.

Elektroniin iki temel eleman olan diyot ve transistrlerin retiminde kullanlan ger-manyum (Ge) ve silikon (Si) yar iletkenleri gelecek blmde daha geni olarak incelenecek-tir.

ADI KULLANILMA YER

Germanyum (Ge) (Basit eleman) Diyot, transistr, entegre, devreSilikon (Si) (Basit eleman) Diyot, transistr, entegre, devreSelenyum (Se) (Basit eleman) DiyotBakr oksit (kuproksit) (CuO) (Bileik eleman) DiyotGalliyum Arsenid (Ga As) (Bileik eleman) Tnel diyot, laser, fotodiyot, LEDIndiyum Fosfur (In P) (Bileik eleman) Diyot, transistrKurun Slfr (Pb S) (Bileik eleman) Gne pili (Fotosel)

izelge 4.1: Elektronikte yararlanlan yar iletkenler ve kullanlma yerleri


57/105

51

Resim 4.3: Silisyum ve germanyum atomu4.2. P ve N tipi Yar letkenler

Resim 4.4: Oyuun olumas

Bor maddesinin de valans yrngesinde 3 adet elektron bulunmaktadr. Silisyummaddesine bor maddesi enjekte edildiinde atomlarn kurduu kovalent balardan bir elekt-ronluk eksiklik kalr. Bu eksiklie oyuk ad verilir (Resim 4.4). Bu elektron eksiklii, kar-ma pozitif madde zellii kazandrr. P tipi maddeye bir gerilim kayna balandndakaynan negatif kutbundaki elektronlar p tipi maddeki oyuklar doldurarak kaynan pozitif

kutbuna doru ilerler. Elektronlar pozitif kutba doru ilerlerken oyuklarda elektronlern tersynnde hareket etmi olur. Bu kaynan pozitif kutbundan negatif kutbuna doru bir oyukhareketi salar.


58/105

52

Resim 4.5: Oyuun olumas

Arsenik maddesinin atomlarnn valans yrngelerinde 5 adet elektron bulunur. Silis-yum ile arsenik maddeleri birletrildiinde arsenik ile silisyum atomlarnn kurduklarkovalent badan arsenik atomunun 1 elektronu akta kalr. Yukarda Resim 4.5te aktakalan elektronu grebilirsiniz. Bu sayede birleimde milyonlarca elektron serbest kalmolur. Bu da birleime negatif madde zellii kazandrr. N tipi madde bir gerilim kaynanabalandnda zerindeki serbest elektronlar kaynan negatif kutbundan itilip pozitif kut-bundan ekilirler ve gerilim kaynann negatif kutbundan pozitif kutbuna doru bir elektronak balar.

4.3. P ve N tipi Yar letkenlerde Elektron ve Oyuk Hareketi

Resim 4.6: Elektron hareketi

N tipi yar iletken kristaline gerilim uygulandnda, kristal ierisindeki serbest elekt-ronlar, Resim 4.6'da grld gibi gerilim kaynann pozitif kutbunun ekme kuvveti venegatif kutbunun da itme kuvveti etkisiyle kaynan pozitif (+) kutbuna doru akar. Bu ara-da, kaynan negatif (-) kutbundan kan elektronlar da kristale doru hareket eder.


59/105

53

Resim 4.7: Oyuk hareketi

Pozitif elektrik yk (oyuk) bir elektron gibi hareket etmemektedir. Ancak anlat m ko-layl bakmndan hareket ettii kabul edilmitir. Katk maddesi yokken Ge ve Si atomlar-

nn kovalan balarn krarak bir elektronunu almak ok zor olduu hlde, katk maddesi builemi kolaylatrmaktadr. Gerilim uygulandnda akm iletimi salanmaktadr.P tipi bir kristale gerilim kayna balandnda Resim 4.7deki gelimeler olmaktadr.

1. Durum: Kaynan pozitif kutbuna yakn bulunan ve bir elektronunu katk maddesi-ne vererek "+" elektrik ykl hle gelmi olan Ge ve Si atomu, kaynanda ekme kuvvetiyardmyla bir sonraki atomun kovalan ban krarak 1 elektronunu alr.Ancak dengesi bozulmu olan atom bu elektronu sk tutamayacandan, kaynan pozitifkutbunun ekme kuvveti etkisine kaplan elektron atomdan ayrlarak kaynaa doru hareketeder.

2. Durum: Bir elektronunu kaybeden ikinci atom da ondan sonraki atomun elektronu-nu alr.

3. Durum: Bylece elektron bir atomdan dierine geecek ve son atom da kaybettiielektronu kaynan negatif kutbundan alacaktr.4. Durum: Tekrar birinci duruma dnlmekte ve olay devam etmektedir.

Sra ile bir elektronu kaybeden her bir atom, pozitif elektrik ykl hle geldi indenpozitif elektron yk (oyuk) hareket ediyormu gibi olmaktadr. Her ne kadar pozitif elektrikyk, yani bu yk tayan atom, elektron gibi bir noktadan kalkp dierine doru hareketedemese de, art arda oluan "+" elektrik ykl atomlar, "+" elektrik yknn (oyuun) hare-ket ettii grntsn vermektedir. Byle bir aklama ekli, diyotlarn ve transistrlerinalma prensibini daha ksa yoldan anlatmn salamaktadr. Elektronlarn atomdan atomageii, hareket hzn drdnden P tipi kristaldeki akm hz N tipine gre daha yavatr.


60/105

54

4.4. P-N Yzey Birlemesi

4.4.1. Polarmasz P-N Yzey Birlemesi

Resim 4.8: Polarmasz p-n yzey birlemesi

Resim 4.8den takip edilirse N tipi kristalin birleme yzeyine yakn ksmndaki ser-best elektronlar, P tipi kristaldeki pozitif (+) elektrik yklerinin, yani pozitif elektrik yklatomlarn, ekme kuvveti etkisiyle birleme yzeyini geerek bu yzeye yakn atomlardakielektron boluklarn doldurur. Ve kovalan ba kurarak P kristali ierisinde ntr (etkimesiz)bir blge oluturur. N tipi kristalin belirli bir blmndeki elektronlarn tamam P tipi krista-le getiinden, N tarafnda da ntr bir blge oluur. P kristali ntr blgesinin gerisinde kalanpozitif elektrik ykl atomlarn ekme kuvveti, N tipi kristalin ntr blgesinin br tarafndakalm olan elektronlar ekmeye yetmeyeceinden belirli bir geiten sonra elektron akduracaktr.

Sonuta, birleme yzeyinin (jonksiyonun) iki tarafnda hareketli elektriksel yk bu-lunmayan bir boluk blgesi oluur.

4.4.2. Polarmal P-N Yzey Birlemesi

Gerilim uygulanm olan diyoda, polarmal diyot denir.Yaplan ileme de, diyodun po-larlmas denir. "Polarma"nn Trke karl "kutuplandrma"dr. Yani, gerilim kaynann

"+" ve "-" kutuplarnn balanmasdr. Gerilim kaynann balan ekline gre polarma uiki ekilde olur:

Doru polarma Ters polarma

4.4.3. Doru Polarma

Gerilim kaynann akm aktacak ynde balanmasna, doru polarma denir. Dorupolarmada, Resim 4.9'da grld gibi; gerilim kaynann pozitif (+) kutbu, diyodun ano-duna (P blgesi), negatif (-) kutbu, diyodun katoduna (N blgesi) balanr. Diyodun ular

arasndaki gerilim iin de "polarma" veya "polarizasyon" gerilimi deyimleri kullan lr.


61/105

55

Resim 4.9: Doru polarma

Resim 4.9dan da anlalaca gibi doru ynde polarlm diyotta, N blgesindekiserbest elektronlar, gerilim kaynann negatif kutbu tarafndan itilir, pozitif kutbu tarafndanekilir. Benzer ekilde, P blgesi pozitif elektrik ykleri de kaynan pozitif kutbu tarafndanitilir, negatif kutbu tarafndan ekilir. Bu srada, pozitif elektrik yklerinin tersi ynde hare-ket eden elektronlar da, P blgesinden karak kaynan pozitif (+) kutbuna doru akar. Pblgesinden kaynaa giden her elektrona karlk, kaynan negatif kutbundan kan birelektron da N blgesine gelir. Bylece devrede bir akm doar.

4.4.4. Ters Polarma

Resim 4.10: Ters polarma

Resim 4.10'da grld gibi gerilim kaynann negatif (-) ucu, diyodun anoduna (Ptarafna) yani + ucuna; gerilim kaynann pozitif (+) ucu ise diyodun katot (N) yani - ucunagelecek ekilde balant yaplrsa diyot ok byk bir diren gsterecek ve akm aknaengel olacaktr. Ancak ok kk bir kaak akm akar. Bu hlde diyot ters polarmaldr veyaters balantldr denir. Byk diren ynne de diyodun ters yn ad verilmektedir.


62/105

56

4.5. Diyodun Tanm ve Yaps

Resim 4.11: Diyot sembol

Diyot, basit olarak tek ynl akm geiren yar iletken, iki ulu bir devre elemandr(Resim 4.11). Bu iki u anot (A), katot (K) ulardr. Burada anoda art, katoda eksi ular

balanarak gerilim verilirse diyot doru polarize olur ve bir akm akmaya balar. Ters yndebalanrsa (anot eksi, katot art) bir akm geii olmaz. Buna ters polarizasyon denir. Terspolarizasyon yntemi sadece baz zel diyotlarda uygulanr.

Diyotlar genel olarak "D" harfi ile gsterilir. Germanyum ve silisyum tipi maddeler-den yaplmtr. Germanyum tipi diyotlar anahtarlama ve dedektr olarak kullanlr. letimegeme gerilimleri 0,2-0,3 V arasdr. Silisyum tipi diyotlar ise dorulma devrelerinde (ACyiDCye evirmek iin) kullanlr. letime geme gerilimleri 0,6-0,7 V arasdr. Diyoda terspolarizasyonda zamanla artan bir gerilim verilirse belli bir zaman sonra diyot yanar, delinirveya ksa devre olur. Bundan sonra diyottan ok byk akm gemeye balar.

4.5.1. eitleri

Diyotlarn gelien teknoloji ile beraber eitllii ve kullanm artmtr. Modlmzdesadece kristal diyotlar, zener diyotlar, foto diyotlar ve k yayan diyotlar anlatlacaktr.

4.5.2. Kristal (Dorultma Diyotlar) Diyotlar

Kristal diyotlar genellikle dorultma diyotlar olarak anlr ve dorultma devrelerin-de kullanlr. Piyasada en ok kullanlan diyotlardan biri dorultma diyotlardr. Ebatlarglerine gre deiir. Byk ebatta yaplanlar byk gldr. ok yksek gte yaplanla-rn d muhafazas metal olup soutucu plakalara monte edilir. Sembol Resim 4.11de ve-rilmitir.

Resim 4.12: Diyot d grn


63/105

57

Germanyum g diyodunun maksimum alma scakl 75 0C kadardr. Silisyum g

diyotlar yksek scaklklara dayanabilir. Bu yzden zerinden yksek akm geirilebilir.Silisyum diyotlarn maksimum dayanma scakl 175 0C civarndadr. Bu yzden g diyot-lar soutucu plaka zerine monte edilmelidir. Diyotlarda iki eye dikkat edilmelidir. Aksitakdirde diyot bozulur (Ksa devre olur.).

Ters dayanma geriliminin zerine klmamaldr.Maksimum tama akmndan daha fazla akm ekilmemelidir.Aada kristal diyodun karakteristik erisi grlmektedir.

Resim 4.13: Diyot karakteristik erisi

Dorultucu diyotlarn yksek akml olanlarna g diyotlar denir. G diyotlarnnou daha yksek akm ve scaklk deerlerinden dolay silisyumdan yaplmaktadr. Diyotla-rn akm kapasitesi diyotlar paralel balayarak ters tepe dayanma gerilimleri ise diyotlarseri balayarak artrabilir. G diyotlar oluan ar akm ve s nedenlerinden dolay sou-tucu zerine monte edilmektedir.

4.5.3. Zener Diyotlar

Resim 4.14: Zener diyot sembol


64/105

58

Zener diyotlar, diyota uygulanan gerilimin belirli deere ulamas hlinde, ters ynde

akm geirmesi prensibine gre imal edilmitir. Zener diyot sembol Resim 4.14te gsteril-mitir. Devrede ters polarmalandrlacak ekilde kullanlr. Ularna uygulanan gerilim (V),deise de zener gerilimi (Vz) daima sabit kalr. Bunun iin Vgiri Vz olmaldr. Aksitakdirde gerilim Vzye ulaamazsa zener akm geirmez (Resim 4.15).

Resim 4.15: Zener diyot uygulama devresi

Zener blgesinin zellii, katklama orannn deitirilerek ayarlanmasdr. Katklamaorannda art yaplrsa zener potansiyeli der. Zener potansiyeli 2,4 V arasnda bulunan ve1/4 ile 50W arasnda deien g deerine sahip zener diyotlar retilmektedir. Zener diyot-larn yapsnda daha yksek scaklk ve akm kapasitesi nedeniyle genellikle silisyum kulla-nlr.

alma ortam scakl arttka zener gerilimi klr. Zener diyotlar ularndaki ge-rilimi sabit tutma zelliklerinden dolay genellikle regle devrelerinde kullanlr. Zener di-

yotlar doru polarlamalandrlrsa normal diyot gibi alr. Zener diyodun karakteristik eri-si Resim 4.16da gsterilmektedir.

Resim 4.16: Zener diyot karakteristik erisi


65/105

59

4.5.4. Foto Diyotlar

Resim 4.17: Foto diyot sembol

zerine k dtnde iletken olarak katot ucundan anot ucuna doru akm geirenelemanlardr. Foto diyotlar dorultma diyotlarna benzer. Tek fark Resim 4.17de grld- gibi foto diyotlarn birleim yzeyinin aydnlatlabiliyor olmasdr. Bu elemanlar devreye

ters balanr ve k ile ters yndeki sznt akmlarnn artmas suretiyle kontrol yapar. Bukontrol, kla yar iletkenin kristal yapsndaki balarn baz noktalarnda kopmas sonucuelektron ve oyuklarn hareketiyle doan akm ile oalmasyla olur.

Resim 4.18: Foto diyot akm-k erisi

Resim 4.18de a bal olarak foto diyotlardan ters ynde geen akmn deiim e-risi verilmitir. Foto diyotlarda mercekli ksma gelen a gre katottan anoda doru akandk deerli akm deiir. Geen akm, n iddetine bal olarak 100 mA ila 150 mA,gerilim ise 0,14 ila 0,15 volt arasnda deimekte olup ok kktr. Foto diyotlarn almahz son derece yksektir (yaklak 1 nsn. ila 0,2 msn.). Bu hzl davranlar ve boyutlarnnkk olmas sayesinde fiber optik kabloyla veri iletiminde kullanlmaktadr.


66/105

60

Resim 4.19: Foto diyodun devreye balan

Foto diyotlar enfraruj nlara kar da duyarldr. Bunu salamak iin diyodun gvde-

sindeki alc ksmn mercei renkli cam ya da plastikten yaplarak normal nlarn etkidebulunmas nlenir. Foto diyotlar, k lm aygtlarnda, k dedektrlerinde, elektronikalarm dzeneklerinde, elektronik flalarda, optokuplrlerde vb. kullanlr.

4.5.5. Ik Yayan Diyotlar

Ik yayan diyotlar LEDler ve enfraruj diyotlar olarak iki balk altnda incelenecek-tir.

4.5.5.1. LEDler

Resim 4.20: LED diyot

Ik yayan flamansz yar iletken (diyot) lambalara LED (light emitting diode, k ya-yan diyod, solid state lamp) denir (Resim 4.20). Bu elemanlar eitli boyutlarda (1-1,9-2-2,1-3-5-10 mm vb.) retilir. 2-20 mA gibi ok az bir akmla altklarndan ve sarsntlara daya-nkl olduklarndan her trl elektronik devrede karmza kar. Ik, bir yar iletkende, Ptipi madde iine enjekte edilen bir elektronun oyukla birlemesi ya da N tipi madde iineenjekte edilen bir oyuun elektronla birlemesi sonucunda oluur. Bu olaydaki temel esas,elektronlarn enerji kaybnn ma olarak ortaya kmasdr (Resim 4.21).


67/105

61

Resim 4.21: LED diyot i yaps

LEDlerin yayd nlarn renkleri krmz, sar, yeil, turuncu, mavi, pembe vb.dir.Bunlardan krmz LED en yksek verimli olan tiptir. Ayrca LEDler normal koullardayaklak 100.000 saat boyunca k verebilir. Led diyodlarn yapsnda kullanlan galyumarsenik (GaAs), galyum arsenik fosfat (GaAsP), galyum fosfat (GaP), inko, nitrojen vb. gibimaddelere gre ortaya kan n rengi de farkl olmaktadr. Yani yar iletken iine konanelementler LEDin yayd n rengini belirlemektedir. Yeil renk veren LEDlerin iindenitrojen bulunmaktadr. Nitrojen miktar artrldka k sar olmaktadr. Krmz renk elde

etmek iin ise inko ve oksijen kullanlmaktadr.

Resim 4.22: LED devreye balan

Krmz LED en az 1,5 - 1,6 volt ile alrken turuncu 1,7 volt, sar 1,8 volt, yeil 2,2 -2,4 voltta k yaymaya balar. Yaklak 2,5 ile 4 volttan yksek gerilimler LEDlerde bozu-cu etki yapar. LEDlerde uzun ayak anot, ksa bacak katottur. Yksek DC gerilimlere bala-nacak LEDlere seri olarak n diren balanr. Lede balanmas gereken direncin deeri:

Rseri = (Besleme gerilimi - Led gerilimi)/Led akm(Pratikte LED akm 10mA ile 20mA arasnda bir deer seilir.)


68/105

62

Resim 4.23: Analog devre elemanlar

renkli LEDlerde katot ucu ortak kullanlmak zere toplam bacak bulunur. Butr LEDler ekilde grld gibi yeil ve krmz olmak zere iki adet LED birleimindenolusa da yeil ve krmz bir arada kullanldnda sar renk de oluacandan renkli LEDolarak anlr.

A1

A2

K

Resim 4.24: renk LED diyot ayak balants

ekilde A1 ve A2 ular anotlar ifade ederken, K ise katodu simgeler. ekle dikkatedilirse renkli LEDlerde bacak uzunluu sralamas katot, A1 ve A2dir. Bu tr diyotlardasadece A1 ve K arasna ya da sadece A2 ve K arasna enerji verilebilecei gibi tm bacaklaraayn anda da verilebilir. A1 ve K arasna enerji uygulandnda krmz renk oluurken A2 veK arasna enerji uygulandnda yeil renk oluur. Bu zelliklerinden dolay renkliLEDler genellikle kontrol sistemlerinde on/off durumunu belirtmek amacyla kullanlrlar(Resim 4.24).


69/105

63

4.5.5.2. Enfraruj Diyotlar

Galyum arsenit yar iletken maddeden yaplan, doru polarma altnda alarak kyayan diyot eidine enfraruj diyot denir. Yar iletkenlere eitli maddeler eklenerek insangznn gremeyecei frekanslarda (kzl tesi) k yayan LED elde edilmitir. PN birle-mesiyle elde edilen infrared LEDlere doru polarma uygulandnda, foton ad verilen birbi-rinden ayr paketler hlinde k enerjisi yayarlar. D grnm olarak LED diyotlara benze-yen enfraruj diyotlar en ok, uzaktan kumanda (TV, video, mzik seti, otomatik altrlanendstriyel makineler vb.) sistemlerinde kullanlr.

4.6. Analog-Dijital l Aletiyle Diyodun Salamlk Kontrol

Avometre Resim 4.25te gsterilen yar iletken lmleri kademesine alnr. Eeranalog avometre kulanyorsak ohm () kademesine alnr. l aletinin proplar diyot ula-rna dedirilir. l aletinin deer gsterip gstermediine baklr. Ular yer deitirilir veilem tekrarlanr. lemlerin, sadece birinde l aleti deer gsteriyorsa diyot salamdr.Deer gsterdii durumda, dijital l aletinin (+) probuna bal diyot ucu anot, (-) probunabal u katottur. Analog l aletinde diyot ular proplara gre tam ters olarak isimlendiri-lir. l aletinde okunan deer diyodun eik gerilimidir. Her iki durumda da deer gsteri-yorsa (diyot ksa devre) veya gstermiyorsa (diyot ak devre) bozuktur.

Resim 4.25: Dijital avometre ile diyot salamlk kontrol

4.7. Analog-Dijital l Aletleriyle Diyodun Ularnn Bulunmas

Avometre Resim 4.25te gsterilen yar iletken lmleri kademesine alnr. Eeranalog avometre kulanyorsak ohm () kademesine alnr. l aletinin proplar diyot ula-rna dedirilir. l aletinin deer gsterip gstermediine baklr. Ular yer deitirilir ve


70/105

64

ilem tekrarlanr. lemlerin, sadece birinde l aleti deer gsteriyorsa diyot salamdr.

Deer gsterdii durumda, dijital l aletinin (+) probuna bal diyot ucu anot, (-) probunabal u katottur.

4.8. Diyot Uygulamalar

4.8.1. Kristal Diyot Doru ve Ters Polarma Karakteristiinin karlmas

Resim 4.26: Kristal diyot doru ve ters polarma karakteristik deneyi

lem basamaklar:

Resim 4.26daki devreyi kurarak enerji veriniz (Bu devre ile diyodun doru ynkarakteristii karlr.).

Ayarl g kaynan tabloda belirtilen gerilim deerlerine gre deitirerek herbir kademe iin diyot ularndaki gerilimi ve bu deere karlk gelenampermetrede okuduunuz akm deerini aadaki tabloya kaydediniz.

G Kayna (V) 0,2 0,4 0,6 0,8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Voltmetre (V)

Ampermetre (mA)

Elde ettiiniz akm ve gerilim deerlerini bo olarak verilen grafie taynz.Her bir gerilim deerine karlk gelen akm deerinin kesitii noktayiaretleyiniz. Sfrdan balayarak noktalar birletirmek suretiyle diyodun doruyn karakteristiini iziniz (grafiin sa st ksm).

Devredeki diyodun ynn ters eviriniz. Ayarl g kaynan tablodabelirtilen gerilim deerine ayarlayarak bu deerlere karlk gelen diyotzerindeki voltmetrenin gsterdii gerilim deerlerini ve ampermetredeokuduunuz akm deerlerini tabloya kaydediniz (Bu devre ile diyodun doruyn karakteristii karlr.).

G Kayna (V) 20 40 60 80 100 120

Voltmetre (V)

Ampermetre (mA)


71/105

65

Elde ettiiniz akm ve gerilim deerlerini bo olarak verilen grafie taynz. Her bir

gerilim deerine karlk gelen akm deerinin kesitii noktay iaretleyiniz.Sfrdan balayarak noktalar birletirmek suretiyle diyodun tes yn karakteristiiniiziniz (grafiin sol alt ksm).

Resim 4.27: Diyodun karaktreristik tablosu

4.8.2. Zener Diyot Doru ve Ters Polarma Karakteristiinin karlmas

Resim 4.28: Zener diyot doru ve ters polarma karakteristik deneyi

lem basamaklar:

Resim 4.28deki devreyi kurarak enerji veriniz (Bu devre ile zener diyodun doruyn karakteristii karlr.).


72/105

66

Ayarl g kaynan tabloda belirtilen gerilim deerlerine gre deitirerek her

bir kademe iin diyot ularndaki gerilimi ve bu deere karlk gelenampermetrede okuduunuz akm deerini aadaki tabloya kaydediniz.

G Kayna (V) 0,2 0,4 0,6 0,8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Voltmetre (V)

Ampermetre (mA)

Elde ettiiniz akm ve gerilim deerlerini bo olarak verilen grafie taynz.Her bir gerilim deerine karlk gelen akm deerinin kesitii noktayiaretleyiniz. Sfrdan balayarak noktalar birletirmek suretiyle diyodun doru

yn karakteristiini iziniz (grafiin sa st ksm). Devredeki zener diyodun ynn ters eviriniz. Ayarl g kaynan tablodabelirtilen gerilim deerine ayarlayarak bu deerlere karlk gelen diyotzerindeki voltmetrenin gsterdii gerilim deerlerini ve ampermetredeokuduunuz akm deerlerini tabloya kaydediniz (Bu devre ile diyodun doruyn karakteristii karlr.).

G Kayna (V) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Voltmetre (V)

Ampermetre (mA)

Elde ettiiniz akm ve gerilim deerlerini bo olarak verilen grafie taynz.Her bir gerilim deerine karlk gelen akm deerinin kesitii noktayiaretleyiniz. Sfrdan balayarak noktalar birletirmek suretiyle diyodun tesyn karakteristiini iziniz (grafiin sol alt ksm).


73/105

67

4.8.3. Renkli LED Uygulamas

renkli LEDler genellikle RGB LED olarak isinlendirilmektedir. Resim 4.29da birRGB LED uygulamas verilmitir. DSW1 anahtar yardm ile renkler ayr ayr grleceigibi renklerin karm da grlebilir. RGB LEDin ayak balantsn yaparken Resim 4.30dikkate alnmaldr. Kesinlikle LEDler diren ile kullanlmaldr.

Resim 4.29: RGB LED uygulamas

Resim 4.30: RGB LED ayak balants


74/105

68

4.8.4. Zener Diyot Uygulamas

Resim 4.31deki devre 12 voltluk DC bir rlenin gerilimini 24 volta karmak iin kul-lanlmtr. Giri gerilimi sfrdan balayarak artrlr. 24 volta geldiinde zener zerindenakm akmaya balar, rle bobini enerjilenir, LED k verir. Bu ekilde rle gerilimi artrl-m olur.

Resim 4.31: Zener yardm ile rle geriliminin ykseltilmesi


75/105

69

UYGULAMA FAALYET12 V gerilimde seri bir direnle LEDin k vermesini istenirse ne kadarlk bir diren

balanmaldr (Led gerilimi= 2 V, Led akm=20mA)? Bulunuz.

lem Basamaklar neriler

Ohm Kanunundan diren deerini belir-leyiniz.

R= (12 V Led Gerilimi)/Led AkmR= (12 V 2)/20 mAR=500 diren balaynz.

500luk diren ile LEDi seri balaya-rak gerilimi uygulaynz.

500 luk diren bulunamazsa yakndeerli direnler kullanabilir.

Farkl gerilim deerleri iin uygulamaytekrarlaynz.

LEDleri seri balayarak birden fazlaLEDi ayn altrabilirsiniz.

UYGULAMA FAALYET


76/105

70

KONTROL LSTES



1 Diyodun eidini belirleyebiliyor musunuz?2 Diyodun alma gerilimini belirleyebiliyor musunuz?3 Diyodun tipini belirleyebiliyor musunuz?4 Kataloglar okuyabiliyor musunuz?

5Devre iin uygun diyodu seebiliyor musunuz?

DEERLENDRME



77/105

71


1. Atomlarn en d yrngedeki elektronlarna ne ad verilir?A) NtronB) ProtonC) ValansD) letken

2. Son yrngede atom says 4 olan atomlara ne denir?

A) Yar iletkenB) letkenC) YaltkanD) Valans

3. Aadaki maddelerin hangisi yar iletken yapmnda kulanlmaz?A) GermanyumB) DemirC) SilisyumD) Selenyum

4. Silisyum maddesine bor maddesi enjekte edildiinde atomlarn kurduu kovalentbalardan bir elektronluk eksiklik kalr. Bu eksiklie ne ad verilir?A) ElektronB) OyukC) Negatif atomD) Pozitif atom

5. Hangi diyot eiti doultmada kullanlr?A) Kristal diyotB) Zener diyotC) LEDD) Foto diyot

6. Zener diyotlar iin verilen bilgilerden hangisi yanltr?A) Ters polarmada alr.B) Gerilimi sabitlemek amacyla kullanlr.C) Ters polarmada eik noktas vardr.D) Doru polarmada kristal diyot gibi alr.

LME VE DEERLENDRME


78/105

72

7. Enfraruj nlara kar duyarl diyot hangisidir?

A) Kristal diyotB) Zener diyotC) LEDD) Foto diyot

8. Diyot iin verilen ifadelerden hansi yanltr?A) Tek ynl akm iletir.B) Ters polarmada iletken deildir.C) P ve N maddelerinde oluur.D) Direnci 1dur.

9. LEDe seri diren balanmasnn amac nedir?A) Akm snrlamakB) Isy drmekC) LEDin daha parlak k vermesine salamakD) Gerilimi sabitlemek

10. zerine k dtnde iletken olarak katot ucundan anot ucuna doru akm geireneleman hangisidir?A) Kristal diyotB) Zener diyot

C) LEDD) Foto diyot

DEERLENDRME



79/105

73

RENME FAALYET5

Transistrlerin yapsn ve eitlerini tanyarak transistrleri analog ve dijital l alet-leriyle lebilecek, devrede kullanabilecek ve istenen zellikte transistr seimini doruolarak yapabileceksiniz.

Transistrlerin hangi amala kullanldn aratrnz.

Farkl transistrler bularak d yaplarn karlatrnz.

5. TEMEL YARI LETKEN ELEMANLAR(TRANSSTRLER)

Resim 5.1: lk transistr

Yirminci yzyln en nemli bulularndan biri olarak kabul edilen ve elektronik dev-relerin can damar olan transistrler, 1947 ylnda icat edildi. Dnyann en byk telefonirketi olan Bell kurulularnn aratrma laboratuvarlarnda, Willian Shockley bakanlndaJohn Bardeen ve Walter Brattainden oluan ekip, teknolojide yepyeni bir r aan bu bu-lularndan dolay, 1956 ylnda Nobel dln paylat.

Bardeen ve Brattain, radyo ve telefon sinyallerinin alnmasnda, glendirilmesinde veyanstlmasnda kullanlan termiyonik kapaklara kar bir seenek bulmak iin urayorlar-d. abuk krlabilen ve pahalya mal olan bu lambalarn snmas iin belirli bir sreningemesi gerekiyordu. Ayrca bir hayli de elektrik tketiyordu.

ARATIRMA

RENME FAALYET5

AMA


80/105

74

Ekip ilk transistr, ince bir germanyum tabakasndan yapt. 1947 Noelinden iki gn

nce bu transistr bir radyo devresine takld ve Brattain, defterine u satrlar yazd : "Budevre gerekten ie yaryor. nk ses dzeyinde hissedilir bir ykselme saland."Transistr, tpk lamba gibi, ses sinyalini glendiriyordu. Ama hem boyut olarak ok dahakkt hem de daha az enerjiye ihtiya duyuyordu.

nceleri kck bir aygtn o koca lambalarn yerini alabileceine pek az kimseinand. Ama Shockley ve ekibi, drt yl iinde byk gelimeler salad. 1952 ylndatransistr orijinal boyutunun onda birine indirildi ve ok daha glendi. 1957de ylda 30milyon transistr retilebilecek aamaya gelindi. Bu alanda gelimeler yine de srdrld.Bilim adamlar, germanyum tabakas yerine, ok daha byk scaklklara dayanabilen silis-yum kullanmaya baladlar. Akm saniyenin 100 milyonda biri kadar ksa bir zamanda ilete-bilen transistrler imal edildi. Bunlarn sayesinde cep tipi hesap makineleri, dijital saatleryapld. Radyo ve TV alclarndaki lambalarn yerini de transistrler ald. Eer bu kkharika aygtlar olmasayd, uydu haberlemeleri, uzay aralar ve ayn insan tarafndan fethide mmkn olmayacakt.

5.1. BJT Transistrler

Resim 5.2: PNP ve NPN transistr sembol

Transistr imalatnda kullanlan yar iletkenler, birbirlerine yzey birleimli olarakretilmektedir. Bu nedenle bipolar jonksiyon transistr olarak adlandrlr. Bipolar

transistrler de PNP ve NPN olarak iki tiptir. PNP tip

TEÖ 02 Analog Devre Elemanları 522EE0018

Documents

Transcript of TEÖ 02 Analog Devre Elemanları 522EE0018