Elektronik 1 - Bütün Konulardan Çözülmüş Örnek Sorular

*

Arş Gör Muhammed Kürşad Uçar

1

Diyotların eşik seviye voltajı Vd=0,7V ise I akımlarını hesaplayınız. + -

R1 1,2K

D1

Vs 5V

𝐼=

𝑉𝑆 − 𝑉𝐷 5 − 0,7 = = 1,26𝑚𝐴 𝑅1 + 𝑅2 1,2 + 2,2

R2 2,2K

+ -

D1 Vs 4V


R2 5,1K D2

𝐼=

+ =

2

𝑉𝑆 − 𝑉𝐷1 − 𝑉𝐷2 𝑅1

4 − 0,7 − 0,7 = 0,5098𝑚𝐴 5,1

Diyotlar ideal iken ve ideal değilken (Vd=0,7) I akımını hesaplayınız ve hata oranını bulunuz.

+ R1 1,5K Vs 10V

D1

R2 1,8K D2

+ 𝐼𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙

𝑉𝑆 10 = = = 3,03𝑚𝐴 𝑅1 + 𝑅2 1,5 + 1,8

𝐼𝑝𝑟𝑎𝑡𝑖𝑘 =

𝑉𝑆 − 𝑉𝐷1 − 𝑉𝐷2 10 − 0,7 − 0,7 = 𝑅1 + 𝑅2 1,5 + 1,8 = 2,61𝑚𝐴


3

2,61 − 3,03 %𝜀 = ∗ 100 = 16,1% 2,61

𝑉𝐷 = 0𝑉 𝑣𝑒 𝑉𝐷 = 0,7𝑉 için I akımını hesaplayınız.

5v

𝑉𝐷 = 0𝑉 için 5 𝐼 = = 2,5𝑚𝐴 2 𝑉0 = 0𝑉

2K

Diyot İletimdedir.

Vo

𝑉𝐷 = 0,7𝑉 için 5 − 0,7 𝐼= = 2,15𝑚𝐴 2 𝑉0 = 0,7𝑉

+ I

Diyot İletimdedir.


4

-

5v

𝑉𝐷 = 0𝑉 𝑣𝑒 𝑉𝐷 = 0,7𝑉 için I akımını hesaplayınız. 𝑉𝐷 = 0𝑉 için 𝐼 = 0𝐴 𝑉0 = 0𝑉

Diyot kesimdedir.

2K

𝑉𝐷 = 0,7𝑉 için 𝐼 = 0𝐴 𝑉0 = −0,7𝑉

Vo I

Diyot kesimdedir.

+


5

𝑉𝐷 = 0𝑉 𝑣𝑒 𝑉𝐷 = 0,7𝑉 için I akımını hesaplayınız. 𝑉𝐷 = 0𝑉 için 𝐼 = 0𝐴 𝑉0 = 0𝑉

+

Diyot kesimdedir. 𝑉𝐷 = 0,7𝑉 için 𝐼 = 0𝐴 𝑉0 = 0,7𝑉

2K I

Diyot kesimdedir.


Vo

6

-5v

𝑉𝐷 = 0𝑉 𝑣𝑒 𝑉𝐷 = 0,7𝑉 için I akımını hesaplayınız. 𝑉𝐷 = 0𝑉 için 0 − −5 𝐼= = 2,5𝑚𝐴 2 𝑉0 = 0𝑉

+ -

Vo

Diyot kesimdedir.

2K I

𝑉𝐷 = 0,7𝑉 için −0,7 − −5 𝐼= = 2,15𝑚𝐴 2 𝑉0 = −0,7𝑉 Diyot kesimdedir.


7

-5v

𝑉𝐷 = 0𝑉 için I akımını hesaplayınız. D1 D2 kesimdedir D3 iletimdedir.

3V

D3

2V

D2

1V

D1

3−0 𝐼= = 3𝑚𝐴 1 𝑉0 = 3𝑉


Vo

I 1K

8

5V 𝑉𝐷 = 0𝑉 için I akımını hesaplayınız.

5−1 𝐼= = 4𝑚𝐴 1 𝑉0 = 1𝑉


1K 1V

D1

2V

D2

3V

D3 9

I

D2 D3 kesimdedir D1 iletimdedir.

Vo

10V

I

𝑉𝐷 = 0𝑉 için I akımını ve Vo’ı hesaplayınız. 10 − 0 𝐼= = 1𝑚𝐴 10 0 − −10 𝐼2 = = 1𝑚𝐴 10 D1 kesimdedir. 10 − −10 𝐼= = 1𝑚𝐴 20 𝐼 = 𝐼2 𝑉0 − −10 1 = 𝐼2 = 10 𝑉0 = 0𝑉

10K Vo D1

10K

-10V Arş Gör Muhammed Kürşad Uçar

10

D2

I2

𝑉𝐷 = 0,7𝑉 için diyot akımlarını bulunuz. 10V

15V

D2

5V

R3 1K

D1

R1 1K


D3 R2 5K

11

-5V

𝑉1 = 15 − 0,7 = 14,3𝑉

14,3>10 D1 diyotu kesimdedir. 𝑉2 − 𝑉1 𝑉2 − (−5) 𝑉2 − −0,7 − 5 + + =0 1 5 1

𝑉2 = 8𝑉

𝐼𝐷2

ID2

D2

𝑉1 − 𝑉2 14,3 − 8 = = = 6,3𝑚𝐴 𝑅1 1

𝐼𝐷3 =

5−𝑉𝐷3 −𝑉2 𝑅3

=

4,3−8 1

5V

10V

15V

X

D1

ID3

v1

V2 R1 1K

= −3,7𝑚𝐴 !!!

R2 5K

D3 diyotu kesimdedir. -5V


12

D3 IR2

R3 1K

5V

10V

15V

D1 diyotu kesimdedir 𝐼𝐷1 = 0 ID2

X

D2

D1

ID3

v1

V2 R1 1K

R2 5K

D3 diyotu kesimdedir 𝐼𝐷3 = 0

R3 1K

X D3

5V

10V

15V

IR2

-5V

𝐼𝐷2 = 𝐼𝑅2 𝐼𝐷2 =

ID2

D2

15 − 0,7 − −5 19,3 = 𝑅1 + 𝑅2 6

D1

ID3 D3

v1 R1 1K

R2 5K

= 3,22𝑚𝐴 -5V Arş Gör Muhammed Kürşad Uçar

13

IR2

R3 1K

-5V 𝑉𝐷 = 0,7𝑉 için diyot akımlarını bulunuz.

𝑉𝐷 = 0,7𝑉 ve tüm

diyotların iletimde olduğunu varsayalım. 𝑉𝐴 = 2,7𝑉 𝑉𝐵 = −5,7𝑉 10 − 2,7 𝐼𝑅1 = = 7,3𝑚𝐴 𝑅1

ID2 10V

IR1

𝐼𝑅2 𝐼𝑅3

𝑉𝐵 − (−10) −5,7 + 10 = = = 4,3𝑚𝐴 𝑅3 1

14

IR3

VB

D1

𝑉𝐴 − 𝑉𝐵 2,7 − −5,7 = = = 8,4𝑚𝐴 𝑅2 1


IR2 VA

R1 1K

D2

2V

R2 1K ID1

R3 1K 𝐼𝑅1 = 𝐼𝐷1 + 𝐼𝑅2 7,3 = 𝐼𝐷1 + 8,4 𝐼𝐷1 = −1,1𝑚𝐴

D1 KESİMDE

𝐼𝑅2 + 𝐼𝐷2 = 𝐼𝑅3 8,4 + 𝐼𝐷2 = 4,3 𝐼𝐷2 = −4,1𝑚𝐴

D2 kesimde

-10V

-5V 𝐷1 𝑣𝑒 𝐷2 𝑘𝑒𝑠𝑖𝑚𝑑𝑒 𝑘𝑎𝑏𝑢𝑙 𝑒𝑑𝑒𝑟𝑠𝑒𝑘 10− −10 1 +𝑅2 +𝑅3

𝐼𝑅1 = 𝐼𝑅2 = 𝐼𝑅3 = 𝑅

=

20 3

10V

= 6,67𝑚𝐴

ID2

IR1

IR2 VB

VA

R1 1K

R2 1K D1

ID1 2V


15

IR3 R3 1K

-10V

10V 𝑉𝑑 = 0,7 𝑖ç𝑖𝑛 ℎ𝑒𝑟 𝑏𝑖𝑟 𝑑𝑖𝑦𝑜𝑡 𝑎𝑘𝚤𝑚𝚤𝑛𝚤 𝑏𝑢𝑙𝑢𝑛𝑢𝑧

2V

𝑉𝐷 = 0,7𝑉 R1 100

D1

D2

R2 73


16

10V 𝑉𝑑 = 0,7 𝑖ç𝑖𝑛 ℎ𝑒𝑟 𝑏𝑖𝑟 𝑑𝑖𝑦𝑜𝑡 𝑎𝑘𝚤𝑚𝚤𝑛𝚤 𝑏𝑢𝑙𝑢𝑛𝑢𝑧

𝑉𝐷 = 0,7𝑉

R1 100

D1

𝑉𝑋 = 10,7𝑉 𝐼𝑅2

2V

ID1

VX 𝑉𝑋 − 𝑉𝐷2 − (−20) 10,7 − 0,7 + 20 = = = 0,411𝐴 𝑅2 73

𝐼𝑅1 =

𝑉𝑋 − (−2) 10,7 + 2 = = 0,127𝐴 𝑅1 100

IR1 D2

IR2

𝐼𝐷1 + 𝐼𝑅1 + 𝐼𝑅2 = 0

𝐼𝐷1 +0,127+0,411=0 𝐼𝐷1 =-0,538A

R2 73

𝐷1 𝑑𝑖𝑦𝑜𝑡𝑢 𝑘𝑒𝑠𝑖𝑚𝑑𝑒𝑑𝑖𝑟.


17

10V D1 kesimde D2 iletimde olduğunu kabul edersek

−𝐼𝑅1 = 𝐼𝑅2 = 𝐼𝐷2

2V

ID1

R1 100K

−2 − 𝑉𝐷2 − −20 = 𝑅1 + 𝑅2

VX

−2 − 0,7 + 20 = = 0,1𝐴 173

IR1 D2 IR2 R2 73K


18

-20V

*Bağlantı

www.mku.info.tr/not.rar


19

* KIRPICI VE KENETLEYİCİ DEVRELER

*

D1 Vin RL

Negatif seri kırpıcı Arş Gör Muhammed Kürşad Uçar

2

Vin-0.7V

* D1

RL -Vin

Pozitif seri kırpıcı Arş Gör Muhammed Kürşad Uçar

3

-Vin+0.7V

* RS

Vin(pk)

IT D1

RL Vin(pk) RL  RS

RL

RS IF

D1 R L

-0.7V

Negatif paralel kırpıcı Arş Gör Muhammed Kürşad Uçar

4

* RS +0.7V IF

D1 RL

RS IT D1 -Vin(pk)

RL

RL Vin(pk)   RL  RS

Pozitif paralel kırpıcı 5


* RS

RL

VB

VB + 0.7V

RS

RL

VB

-VB - 0.7V

Polarlamalı paralel kırpıcı Arş Gör Muhammed Kürşad Uçar

6

* Giriş İşareti

20Vpp

Giriş İşareti

20Vpp Arş Gör Muhammed Kürşad Uçar

Pozitif Kenetleyici

Yük

20Vpp 0V

0V

Negatif Kenetleyici

0V

20Vpp 7

Yük

0V

*

+VS

C1

TC = 5(RD1C1)

-VS D1

RL

TD = 5(RLC1)

Şarj

D1

Deşarj TC << TD


C1

8

RL

* Şekilde verilen devrenin şarj ve deşarj sürelerini hesaplayınız. Diyotun ileri yön direnci (RD1) 10 W, RL = 10kW ve C1 = 1mF.

TC  5  RD1C1   5 10Ω 1μF   50μs TD  5  RLC1   5 10kΩ 1μF   50ms Arş Gör Muhammed Kürşad Uçar

9

* +5 V 0V -5 V

VC 5V

VC 5V

D1

5V

RL

İletimde

Kesimde

0V -10 V Arş Gör Muhammed Kürşad Uçar

D1

10

RL

* C1

C1 D1

RL

D1

Negatif kenetleyici


RL

Pozitif kenetleyici

11

* Arş Gör Muhammed Kürşad Uçar

12

5V

D1

RL

V0

± 10V

D1 5V

RL

± 10V


13

V0

5V D1

RL

V0

± 10V

5V

D1

± 10V


14

RL

V0

D1

D2

RL

V0

± 10V

D1 D2 ± 10V


15

RL

V0

D1

RL D2

± 10V

D1

D2

± 10V


V0

16

RL

V0

1K

D1 V0

± 10V


1K

17

ÖRNEK : Şekil 3.16 'da verilmiş olan devrede RL yük direnci uçları arasındaki VL gerilimi 6.2V 'ta sabit tutulmak istensin. Bunu sağlamak için, şekilde görüldüğü gibi RL 'e paralel bağlı zener diyodun ve seri bağlı bir RS direncinin seçimi gerekir. Ayrıca, bir de C kondansatörünün paralel bağlanmasında yarar vardır. Bu kondansatör, gerilim dalgalanmalarını ve başka devrelerden gelebilecek parazit gerilimlerini önleyici görev yapar. Değeri, devre geriliminin büyüklüğüne göre, hesaplanır. Şekildeki bir devre için 30V - 1000µF 'lık bir kondansatör uygundur. Burada birinci derecede önemli olan, RS direnci ile zener diyodun seçimidir.

Şekil 3.16 - Zener diyodun gerilim regülatörü olarak kullanılması Seri RS direncinin seçimi:

Önce RS direncine karar vermek gerekir; Kaynak gerilimi: E=V=9V Yük direnci ve uçları arasındaki gerilim: RL=33 Ohm, VL=6.2V Bu durumda, zener diyot dikkate alınmadan, VL=6.2V 'u oluşturabilmek için kaç ohm 'luk bir RS direncinin gerektiği hesaplanmalıdır. E=IL*RS+VL ve IL=VL/RL 'dir. Birinci formüldeki IL yerine, ikinci formüldeki eşitini yazıp, değerler yerine konulursa : 9=6,2/33*RS+6,2 olur. Buradan RS çözülürse:

RS=(9-6,2)33/6,2 'den, RS=14.9 = 15 (ohm) olarak bulunur. RS=15 Ohm 'luk direnç bağlandığında, "E" gerilimi 9V 'ta sabit kaldığı sürece R L yük direnci uçları arasında sürekli olarak 6.2V oluşacaktır. "E" geriliminin büyümesi halinde, A-B noktaları arasındaki VA-B gerilimi de 6.2V 'u aşacağından, 6.2V 'luk bir ZENER diyot kullanıldığında, RL uçları arasındaki gerilim sabit kalacaktır. Ancak, yalnızca gerilime göre karar vermek yeterli değildir. Bu durumda nasıl bir zener diyot kullanılmalıdır? Zener diyodun seçimi:

Zener gerilimi 6.2V olan bir zener diyot RL direncine paralel bağlandığında VL=6.2V 'ta sabit kalır. Ancak, E giriş geriliminin büyümesi sırasında zener diyottan akacak olan akımın, diyodun dayanabileceği "maksimum ters yön zener akımından" (IZM) büyük olması gerekir. Zener diyot buna göre seçilmelidir. 6.2V 'luk olup ta değişik IZM akımlı olan zener diyotlar vardır.

Örneğin: Aşağıdaki tabloda, bir firma tarafından üretilen, 6.2V 'luk zenerlere ait I ZM akımı ve güç değerleri verilmiştir. Zener Maksimum akımı (I ) (mA) ZM

Zener Gücü (W)

33

60

146

1460

7300

0.25

0.4

1

10

50

Bu zenerler den hangisinin seçileceğine karar vermeden önce yük direncinden geçecek akımı bilmek gerekir: Şekil 3.16 'daki devrenin yük direncinden geçen akım aşağıdaki gibi olur. IL=VL/RL = 6.2/33 = 0.188A = 188mA E geriliminin büyümesi halinde oluşacak devre akımının 188mA 'in üstündeki miktarı zener diyottan akacaktır. Örneğin: E geriliminin ulaştığı maksimum gerilim; E = 12.2V olsun. Zener diyottan geçecek olan akımın değeri şu olacaktır:

Kirchoff kanununa göre: 12.2 = It*RS+6.2 (It devreden akan toplam akımdır.) RS = 15 yerine konarak It çözülürse; It = 1.22-6.2/15 = 6/15 'den It = 0,4A = 400mA olur. Bu 400mA 'den 188mA 'i RL yük direncinden geçeceğine göre; Zener diyottan geçecek olan IZ akımı: IZ = 400-188 = 212mA 'dir. Bu değer, yukarıdaki tabloya göre: 10W 'lık zenerin maksimum akımı olan 1460mA 'den küçük, 1W 'lık zenerin maksimum akımı olan 146mA 'den büyüktür. Böyle bir durumda 10W 'lık zener kullanılacaktır. Aslında, 212mA 'lik zener için 1460mA 'lik zener kullanmakta doğru değildir. Daha uygun bir zener seçimi için başka üretici listelerine de bakmak gerekir.

*


1

𝑉𝐷 = 0,7𝑉 ve 𝑉𝑍 = 8𝑉 ise 𝑉0 − 𝑉𝐼 grafiğini çiziniz.

-4V

-5V

Eğer Zener Diyot iletimde ise Vo=3V Zener diyodun tam iletime geçtiği nokta (Iz=0) için 𝑉𝐷 − 𝑉𝐼 𝑉0 + 4 𝑉𝐷 − 𝑉𝐼 𝑉0 − (−4) + =0 + =0 1 1 𝑅1 𝑅2

𝑉0 =

𝑉𝐼 − 4 2

+ VD=0,7V -

R2 1K

VI

𝑉0 = 3𝑉 𝑖𝑘𝑒𝑛 𝑉𝐼 = 10𝑉

R1 1K

𝑉𝐼 ≥ 10𝑉 𝑖𝑠𝑒 𝑉0 = 3𝑉


VZ=8V +

2

Vo

Eğer Diyot iletimde ise Vo=-5,7V 𝑉𝐼 − 4 𝑉0 = 2

-4V

-5V

𝑉0 = 5,7𝑉 𝑖𝑘𝑒𝑛 𝑉𝐼 = −7,4𝑉

𝑉𝐼 ≤ −7,4𝑉 𝑖𝑠𝑒 𝑉0 = −5,7𝑉 VI

VZ=8V +

+ VD=0,7V -

R2 1K

VI

3 10

-7,4

V0

R1 1K

-5,7


3

Vo

Şekildeki verilen devre için; Vd=0,7v ve Vz=4,7V ise her bir diyot üzerinden akan akımları bulunuz 𝑉1 = 0,7𝑉 𝑉2 = 𝑉𝑍 + 𝑉1 = 4,7 + 0,7 = 5,4𝑉 10V 𝑉3 = 𝑉𝐷1 + 𝑉2 = 0,7 + 5,4 = 6,1𝑉

R3 1K V2 V3

D2

𝐼𝐷1 =

V1

D1

D3 R1 4K

𝐼𝑅1

R2 1K

-5V

-10V

𝐼𝑅2 =


4

10 − 𝑉3 10 − 6,1 = = 3,9𝑚𝐴 𝑅3 1

𝑉2 − (−5) 5,4 + 5 = = = 2,6𝑚𝐴 𝑅1 4 𝐼𝐷1 = 𝐼𝑅1 + 𝐼𝐷2 3,9 = 2,6 + 𝐼𝐷2 𝐼𝐷2 = 1,3𝑚𝐴 𝑉1 − (−10) 0,7 + 10 = = 10,7𝑚𝐴 𝑅2 1 𝐼𝐷2 = 𝐼𝑅2 + 𝐼𝐷3 1,3 = 10,7 + 𝐼𝐷3 𝐼𝐷3 = −9,4𝑚𝐴

Şekildeki verilen devre için; Vd=0,7v ve Vz=4,7V ise her bir diyot üzerinden akan akımları bulunuz 𝑉1 = 0,7𝑉 𝑉2 = 𝑉𝑍 + 𝑉1 = 4,7 + 0,7 = 5,4𝑉 10V 𝑉3 = 𝑉𝐷1 + 𝑉2 = 0,7 + 5,4 = 6,1𝑉

R3 1K ID1

D2

V2

V1 D1

V1

ID3 D3

ID2 R1 4K

𝐼𝐷1 = 𝐼𝑅1

R2 1K IR1 -5V

IR2 -10V

𝐼𝑅2 =


5

10 − 𝑉3 10 − 6,1 = = 3,9𝑚𝐴 𝑅3 1

𝑉2 − (−5) 5,4 + 5 = = = 2,6𝑚𝐴 𝑅1 4 𝐼𝐷1 = 𝐼𝑅1 + 𝐼𝐷2 3,9 = 2,6 + 𝐼𝐷2 𝐼𝐷2 = 1,3𝑚𝐴 𝑉1 − (−10) 0,7 + 10 = = 10,7𝑚𝐴 𝑅2 1 𝐼𝐷2 = 𝐼𝑅2 + 𝐼𝐷3 1,3 = 10,7 + 𝐼𝐷3 𝐼𝐷3 = −9,4𝑚𝐴

Elektronik 1 - Bütün Konulardan Çözülmüş Örnek Sorular

Recommend Documents