Beslemeli pozitif ve negatif paralel limiter

Devrede V2 kaynağından uygulanan gerilim D1 diyodunun katod ucuna +10 Voltluk, V3 kaynağından uygulanan gerilim ise D2 diyodunun anod ucuna -10 Voltluk bir etki yapar. V1 kaynağından uygulanan gerilimin +10 Volt değerine kadar D1 diyodunun katodu anoduna göre her durumda daha pozitif olacaktır. Dolayısıyla giriş sinyalinden uygulanan sinüsoidal gerilimin +10 Volt değerine kadar D1 diyodu ters kutuplanmış ve açık bir anahtar gibi davranmıştır.

“Opto-Coupler” Deneyi - Opto kaplır

“Opto-Coupler” deneyinde kullanılan malzemeler:

1 adet TIL111 Opto-Coupler

1 adet 820 Ω değerinde direnç

1 adet 470 Ω değerinde direnç

1 adet 47 µF değerinde kutuplu kapasitör

1 adet 1 µF değerinde kutuplu kapasitör

Şimdi deneyde kullanılan devre elemanlarından “Opto-Coupler”i inceleyelim:

Opto-Coupler

Bir alt sistemden diğerine elektronik aksam içerisinde, direkt olarak ohmik elektriksel bağlantı gerektirmeyen ancak bu koşullar altında sinyal veya veri aktarımının gerçekleşmesini sağlayan pek çok durum söz konusudur. Bu gibi durumlarda, bu iki alt sistemi bir-birine bağlayan ve yalıtılmış hat sağlayan devre elemanına ihtiyaç duyulmaktadır:

Işık Kontrollü Ossilatör: LDR+LM 555 Timer

Bu raporda ilk olarak “Işık Kontrollü Ossilatör: LDR+LM 555 Timer” deneyinde kullanılan malzemeler olan LM 555 Timer ve foto-rezistör detaylı olarak açıklanacak, fotorezistörün hangi ışık miktarı-na ne kadar direnç gösterdiği , elde edilen doğrunun denklemi “en küçük kareler” yöntemiyle bulunacak ve multivibratör devreleri hakkında bilgi veri-lecektir. Yapılan deneyde LDR ile LM 555 Timer entegresinin birlikte kullanılmasıyla, çıkış frekansı ışık miktarı ile değişen “astable multivibratör” ossilasyon devresinin nasıl kurulduğu açıklanacak, “Multisim” devre çizim ve simülasyon programında gerçeklenecek ve deney sonunda çeşitli gözlem, ölçüm ve yorumlar yapılacaktır.

Son olarak “Fototransistör Çıkışının Diğer Bir Transistör Kulla-narak Yükseltilmesi” deneyinde yarı duyarlılık açısı, “field of view”, soğuk ayna, sıcak ayna, IR merceğin odak uzaklığı kavramları tartı-şılacak; ışık kaynağının açısının değiştirilmesinin devre çıkışına ne gibi etkileri olduğu gözlemlenecektir.


“Işık Kontrollü Ossilatör: LDR+LM 555 Timer” Deneyi

Işık Yayan Diyot: LED

“Işık Yayan Diyot”u konu alan bu raporda ilk olarak LED’ler hak-kında genel bilgiler verilecektir. Daha sonra da “LED için Temel DC Devre”, “LED Çıkışının Transistör ile Kontrolü” ve “LED İçin Temel AC Devre” deneyleri; her bir deneyde kullanılan malzemelere, deneylerin yapılışına ve deney sonucunda elde edilen gözlemlere/sonuçlara göre incelenecektir. Ayrıca deneylerde board üzerine kurulan devre elemanları, bilgisayar ortamındaki “Multisim” devre çizim ve simülasyon programında tekrardan ele alınarak gözlemler yapılacak ve özellikle “LED İçin Temel AC Devre” deneyi için giriş sinyalinin çıkış sinyaline göre nasıl değiştiği araştırılacaktır.



“LED İçin Temel DC Devre” Deneyi

TV Uzaktan Kumanda Çıkışının Gözlenmesi

“TV Uzaktan Kumanda Çıkışının Gözlenmesi” deneyinde kullanılan malzemeler:

1 adet IR Foto-Diyot

1 adet OP-AMP

1 adet 5 µF değerinde kapasitör

1 adet 180 Ω değerinde direnç

1 adet 10 kΩ değerinde direnç

1 adet kırmızı LED

İlk olarak deneyde kullanılan devre elemanlarından “Foto-Diyot”u, ardından da OP-AMP’ı inceleyelim:

Foto-Transistör Çıkışının Diğer Bir Transistör Kullanılarak Yükseltilmesi

“Foto-Transistör Çıkışının Diğer Bir Transistör Kullanılarak Yük-seltilmesi” deneyinde kullanılan malzemeler:

1 adet BPW14 Foto-Transistör

1 adet BC238 Transistör

2 adet 100 Ω değerinde direnç

İlk olarak deneyde kullanılan devre elemanlarından “Foto-Transistör”ü inceleyelim:
Fototransistörler, elektrik akımını ışık ile kontrol eden devre elemanlarıdır. Yani bir anlamda fototransistör; optiksel girişi, ölçüle-bilir ve kullanılabilir elektriksel bir çıkışa dönüştüren “transducer”dır.
Fototransistör, hem üzerine düşen ışıma sonucu akım üretir ve hem de bu akımı kendi içinde yükseltir.

Fiber Optik Analog ve Sayısal İletişim

2.    “Fiber Optik Eğitici ile Analog ve Sayısal İletişim” Deneyi (Deney)

          Analog İletişim (Deney-A)

     Kullanılan Malzemeler

·       Fiber optik verici

·       Fiber optik alıcı

·       0,5 m fiber kablo

·       FM Radyo

·       Ayna

·       Mikrofon

·       Radyo kulaklığı

·       El Feneri

     Deneyin Yapılışı

“Serbest Ortam (Free Space)” Üzerinden Radyo Sinyali

·       Verici ve alıcı açıldı.

·       Vericinin çıkış göstergesi ve yüksek radyanslı kırmızı diyodu ve aynı zamanda alıcının analog göstergesi çalışır durumda olacak şekilde verici ile alıcı analoğa alındı.

·       FM radyo açıldı ve temiz (rahat alınabilen) bir sinyale ayarlandı.

Fiber Optik Güç Ölçer

1.    “Fiber Optik Güç Ölçer” Deneyi (Deney)

          Güç Ölçümleri (Deney-a)

     Kullanılan Malzemeler

·       Fiber optik güç ölçer

·       Sayısal Voltmetre

·       0,5 m fiber kablo

·       5 m fiber kablo

·       Kablo birleştirici

·       Fiber optik verici

              Deneyde kullanılan fiber optik güç ölçerin ne görevde kullanıldığına ve nasıl kullanıldığına dair bilgi verelim:

         Fiber Optik Güç Ölçer

              Fiber optik güç ölçer, bir SMA konnektöründen çıkan ortalama gücü ölçer ve güç ölçüm aralığı 10 nW-1 mW ya da -60 dBm – 0 dBm’dir. Alınan optik güç seviyesini gösteren gösterge, lineer ve dBm ölçeklerin her ikisine de sahiptir (Bkz. Şekil 1).

Karanlık Algılayıcı Devre

Deney: Karanlık Algılayıcı

Kullanılan Malzemeler:

v 1 Adet 6.8KΩ Direnç

v 1 Adet 10MΩ Direnç

v 1 Adet 2.2MΩ Direnç

v 1 Adet BPW14 Foto-transistör

v 1 Adet BC-238 Transistör

v 1 Adet lamba

v 1 Adet BPW 14 Foto-transistör

Deneyin Yapılışı:

Seven-Segment Gösterge Deneyi

 7-Segment Gösterge

Kullanılan Malzemeler:

v    1 Adet 7-segment gösterge

v    6 Adet 180Ω Direnç

Deneyin Yapılışı:

Ø    7 segment göstergenin türü belirlenmiş ve ortak anod olduğu belirlenmiştir.

Opto-Coupler: Slotted

Deney: Opto-Coupler: Slotted

Kullanılan Malzemeler:

v 1 adet  Opto-Coupler

v 1 adet 820 Ω direnç

v 1 adet 470 Ω direnç

v 1 adet 47 µF kapasitör

v 1 adet 1 µF kapasitör

Deneyin Yapılışı:

Ø Opto-Coupler’da D ucu LED’in katodu, + ucu LED’in anodudur. Diğer tarafında E ucu Foto-transistörün emiteri, + ucu Foto-transistörün kollektörüdür. Burada verilen devre şeması üzerine D ve E harfleri ile isimlendirilmiş uçlar toprağa bağlanmıştır.

Infrared Işımanın Görünür Işığa Dönüştürülmesi

Infrared Işımanın Görünür Işığa Dönüştürülmesi

Kullanılan Malzemeler:

v  1 adet Infrared Fotodiyot

v  1 adet OP-AMP

v  1 adet 10kΩ direnç

v  1 adet 180Ω direnç

v  1 adet 5µF kapasitör

v  1 adet Kırmızı led

Deneyin Yapılışı:

ü Devre şekilde görüldüğü üzere kurulur. IR Foto-Diyod devreye bağlanırken ters kutuplamaya dikkat edilir. 4. Ayağa -5V 7. Ayağa +5V luk gerilim uygulanır.

Fototransistör ve Çıkışın Yükseltilmesi

Deney: Fototransistör ve Çıkışın Yükseltilmesi

Kullanılan Malzemeler:

v 1 adet BPW14 Fototransistör

v 1 adet BC238 Transistör

v 2 adet 180 Ω Direnç

v 1 Adet BPW 14 Foto-transistör

Deneyin Yapılışı:

ü Devre şekilde görüldüğü üzere kurulur. Devreyi kurarken dikkat edilmesi gereken husus transistorün ayaklarını board üzerine doğru bir şekilde yerleştirmektir.

Işık Kontrollü Osilatör: LDR+LM 555 Timer

Deney: Işık Kontrollü Osilatör: LDR+LM 555 Timer

Kullanılan Malzemeler:

v  1 adet LM 555 Timer

v  1 adet 10 µF kapasitör

v  1 adet 1 µF kapasitör

v  1 adet LDR(Işığa bağlı değişken direnç)

v  1 adet 4.7 K direnç

Deneyin Yapılışı:

ü 555 Timer ile birlikte diğer devre elemanları aşağıdaki şekillerde görüldüğü gibi board üzerine kurgulanmıştır.

TEMEL AC DEVRE

TEMEL AC DEVRESİ

Kullanılan Malzemeler:

v  180 luk 1 adet direnç

v  1 Adet diyot

v  1 Adet LED

v  Sinyal Jeneratörü

Deneyin Yapılışı:

ü Devre şekildeki gibi kurulur.

ü Diyod’un uzun bacağı +, kısa bacağı – dir.

TEMEL DC DEVRE

Deney : TEMEL DC DEVRE

Kullanılan Malzemeler:

v 180 luk bir direnç

v 1 Adet LED

v 5 V luk güç kaynağı

Deneyin Yapılışı:

ü Şekildeki devre görüldüğü gibi board üzerine kuruldu.

ü 5V olması gereken güç kaynağımızı multimetre ile ölçünce 4.7 V bulundu.

ü 180Ω olması gereken direncimizi multimetre ile ölçünce 179 Ω bulduk.

ü LED üzerine düşen voltaj ölçüldüğünde 2.0V bulundu. V_f=2.0V. Bu voltaj LED in çalışması için gerekli olan minumum voltaj değeridir.

ü LED üzerinde aşırı akım koruması yapması için seri bağladığımız dirençteki voltajı ölçtüğümüzde 2.7 V bulduk.

ü Board üzerindeki akım yolunu kesip multimetreyi devreye seri olarak bağladığımızda LED üzerinden akan akımı 13.5 mA olarak gözlemliyoruz.

ü Teorik olarak hesaplandığında bulunur.

Yorum:

Board üzerine kurduğumuz devrede LED ileri kutuplanmıştır. Ayrıca voltaj kaynağımızın sağladığı gerilim LED in iletime geçmesi için gerekli eşik voltaj değerinin üzerindedir. Teorik olarak hesapladığımız ve deneysel olarak da ölçtüğümüz akım değerlerinin birbirinden farklı olmasının nedenleri ;dirençlerin veya LED toleranslarının farklı olması ve güç kaynağındaki muhtemel değişiklikler olabilir.

LED + TRANSİSTÖR

Deney: LED + TRANSİSTÖR

Kullanılan Malzemeler:

v 180 luk 2 adet direnç

v 1 Adet LED

v 1 Adet NPN Transistör

v 5 V luk güç kaynağı

Deneyin Yapılışı:

ü Devre şekilde görüldüğü gibi board üzerine kurulur.

ü 180Ω olması gereken direncimizi multimetre ile ölçünce birini 182 Ω diğerini 180 Ω bulduk.

ü Anahtar kapalıyken LED in yanmadığı gözlemlenmiştir.

ü Ardından anahtar açık konuma getirilerek , yani R2 direncinin bir ucu devreden çıkarıldığı durumda LED in ışık yaydığı gözlemlenmiştir.

ü R1 üzerindeki akım anahtar kapalı iken ölçüğdüğünde : 24.4 mA, anahtar açık iken ölçüldüğünde 13.5 mA olarak ölçülmüştür.

Yorum:

Anahtar kapalı durumda iken R2 direnci iletim halindedir. Bu nedenle devre üzerindeki akım R2, R1 dirençleri ve Transistör üzerinde paylaşılmaktadır. LED in eşik voltajına ulaşmadan toprağa akan akım nedeniyle LED ışık vermemektedir.

Anahtar açık durumda iken devremiz aynı birinci deneydeki gibi olmaktadır ve LED yanmaktadır. Bu yüzden birinci deneyde bulduğumuz akım değeri ile ikinci deneyde bulduğumuz akım değeri birbirine benzeşmektedir.