EEM220 Temel Yarıiletken Elemanlar Çözümlü Örnek Sorular

Kaynak: Fundamentals of Microelectronics, Behzad Razavi, Wiley; 2nd edition (April 8, 2013), Manuel Solutions.

Bölüm 3 Seçme Sorular ve Çözümleri

Aşağıdaki problemlerde sabit gerilim diyot modeli kullanın diye belirtilen sorular için VD,on =800 mV kabul ediniz. 1. Altta verilen devreler için giriş/çıkış karakteristiklerini ideal diyot

modeli kullanarak çiziniz. VB = 2 V kabul ediniz.

2. Bir önceki soruyu sabit gerilim diyot modelini kullanarak tekrarlayınız.

3. Bir önceki sorudaki devreler için giriş VX = V0 cos ωt ise her bir

devrenin çıkış gerilimini zamanın bir fonksiyonu olarak çiziniz. İdeal diyot modeli kullanınız.

4. Altta verilen devreler için giriş/çıkış karakteristiklerini ideal diyot

modeli kullanarak çiziniz. VB = 2 V kabul ediniz.

5. Bir önceki soruyu sabit gerilim diyot modelini kullanarak

tekrarlayınız.

6. Bir önceki sorudaki devreler için giriş VX = V0 cos ωt ise her bir

devrenin çıkış gerilimini zamanın bir fonksiyonu olarak çiziniz. İdeal diyot modeli kullanınız.

7. Aşağıdaki devreler için sabit gerilim diyot modeli kullanarak Vout’u

Iin ’in bir fonksiyonu olarak çiziniz.

8. Bir önceki sorudaki devreler için sabit gerilim diyot modeli

kullanarak R1 dirençlerinden akan akımları Iin ’in bir fonksiyonu olarak çiziniz.

9. Alttaki devreleri için sabit diyot modeli kullanarak giriş/çıkış

karakteristiklerini çiziniz.

10. Bir önceki sorudaki devreler için sabit gerilim diyot modeli

kullanarak R1 ve D1 üzerinden akan akımları Vin ’in bir fonksiyonu olarak çiziniz.

11. Alttaki devreler için her bir diyot için VD,on ≈ 800 mV’tur. Vin

+2.4 V’tan +2.5 V’a değişirse Vout’daki değişim ne olur?

12. Alttaki devrelerde her bir diyot için VD,on ≈ 800 mV’tur. Iin

3 mA’den 3.1 mA’e değişirse Vout’daki değişim ne olur?

13. Bir önceki soru için 1-k dirençten geçen akımdaki değişimi

belirleyiniz.

14. Alttaki devrede giriş Vin = Vp cos ωt ise çıkış geriliminin dalga şeklini çiziniz. Kapasitör gerilimi başlangıçta 0.5 V ve Vp = 5 V’tur.

15. Bir önceki soruyu alttaki devre için tekrarlayınız.

16. Yarım dalga doğrultucu bir devre 3.5 V’luk bir tepe gerilimi ile 100

Ω’luk bir yükü sürmektedir. 1000 µF’lık filtre kapasitör için 60 Hz frekansta dalgalanma (ripple) geriliminin genliğini bulunuz. Not: Derste türettiğimiz denklemi kullanarak...

17. Yarım dalga doğrultucu kullanan 3 V’luk bir adaptör 300 mV

dalgalanma gerilimi ile 0.5 A’lik bir akım sağlamalıdır. 60 Hz’lik frekans için gerekli filtre kapasitörünün minimum değerini hesaplayınız. Not: Derste türettiğimiz denklemi kullanarak...

18. Bir öğrenci tam dalga doğrultucu devresini kurarken hata ile D3

diyotunun uçlarını şekilde gösterdiği gibi yer değiştirmiş olarak bağlıyor. Ne olacağını açıklayınız.

19. Aşağıdaki tam dalga doğrultucuda bulunan her bir diyotun

üzerindeki gerilimi zamanın bir fonksiyonu olarak çiziniz. Giriş Vin = Vp cos ωt olup sabit diyot modeli kullanınız ve VD > VD,on kabul ediniz.

20. Aşağıdaki devrede diyot 5 mA’lik ve yük 20 mA’lik bir akım taşımaktadır.

Yük akımı 21 mA’e çıkarsa üç diyotun üzerindeki toplam gerilimdeki değişim nedir? R1’in 3rd’den çok daha büyük olduğunu kabul ediniz.

21. Bu problemde bir önceki sorudaki devrede diyotlar tarafından sağlanan

regülasyonu karşılamak için yük tarafından görünen salınımı tahmin etmeye çalışıyoruz. Basit olması için yükü ihmal ediniz. Giriş frekansı fin = 60 Hz, C1 = 100 μF, R1 = 1000 Ω olup transformatör tarafından üretilen tepe gerilimi 5 V’tur. (a) R1’in nispeten sabit akım taşıdığını ve VD,on ≈ 800 mV olduğunu kabul ederek, C1 üzerindeki salınımın genliğini tahmin ediniz. (b) Diyotun küçük sinyal modelini kullanarak yük üzerindeki salınımın genliğini belirleyiniz.

22. Aşağıdaki kırpıcı devresini -1.9 V’luk negatif bir gerilim ve

+2.2 V’luk pozitif bir gerilim olacak şekilde tasarlayınız. Giriş tepe gerilimini 5 V, her bir diyottan izin verilen maksimum akımın 2 mA, ve VD,on ≈ 800 mV olduğunu kabul ediniz.