LABORATUVAR DENEY FÖYÜelectronics.ege.edu.tr/files/electronics/icerik/... · E.Ü.Müh.Fak.Elektrik-Elektronik Müh.Böl., * Devre Analizi 2 Laboratuvar Dersi 2019 GÜZ. 1 EGE ÜNİVERSİTESİ

E.Ü.Müh.Fak.Elektrik-Elektronik Müh.Böl., * Devre Analizi 2 Laboratuvar Dersi 2019 GÜZ. 1

EGE ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

DEVRE ANALİZİ 2 LABORATUVAR DENEY FÖYÜ

İZMİR/2019

GÜZ


Laboratuar Kuralları

Devre Analizi 2 Laboratuvar dersi, birbirinden farklı pratik deney çalışması ile öğrencilerin teorik

bilgilerini laboratuvar ortamında uygulamaya dönüştürebilmelerini amaçlamaktadır. Bu nedenle

Laboratuar çalışmalarının verimli olabilmesi için aşağıdaki kuralların uygulanması gerekmektedir:

1. Deneylerin tümü laboratuar saati esnasında yapılması zorunludur. Öğrenciler iki kişilik gruplar

halinde çalışmalıdır. Grupların, her hafta aynı deney masasında çalışmaları gerekmektedir.

2. Laboratuar ders süresi 2 ders saati olup dersler tam saatinde başlar (10:15 – 12:15).

3. Deneyde kullanılacak olan malzemeler Laboratuvar Föyü içerisinde belirtilmiştir. Her grup bu

malzemeleri temin ederek derse hazırlıklı gelmelidir.

4. Otorduğu masayı deney bitiminde düzenli bırakmayan gruplar laboratuar notlandırmasında puan

kaybına uğrar.

5. Laboratuar görevlileri izin vermediği sürece herhangi bir nedenden dolayı dışarı çıkılamaz.

Ancak deneylerini erken bitiren gruplar laboratuar dersi sona ermeden önce çıkabilirler.

6. Laboratuarlarda % 80 devam zorunluluğu vardır. Laboratuardan başarısız olan öğrenci dersten

de başarısız sayılır.

7. Diğer grupları rahatsız etmemek ve daha olumlu bir çalışma ortamı sağlamak için laboratuarda

mümkün olduğu kadar sessiz çalışmalıdır. Gereksiz yere dolaşmamak ve yüksek sesle

konuşmamak gereklidir.

8. Cep telefonu veya başkalarını rahatsız edebilecek cihazları deney esnasında kullanmamaya özen

göstermeliyiz.

9. Her grup deneyler sonunda bir Rapor hazırlamalı ve bir sonraki günün mesai bitimine kadar

Laboratuvar sorumlusuna ([email protected]) e-posta ile göndermelidir.

10. Her öğrenci deney öncesinde ön hazırlık yapmalı ve Ön Çalışma evrakı hazırlayarak deney

günü yanında getirmelidir.

11. Öğrencilerin, gelemedikleri deneyi telafi etme hakkı bulunmaktadır. Deney telafisi yapmak

isteyen öğrenci, telafinin mazereti ile ilgili yazdığı dilekçeyi bölüm sekteretliğine teslim

etmelidir. Ancak dilekçeleri kabul edilen öğrenciler deney telafisi yapabilir.

mailto:[email protected]


Ön Çalışma Hazırlamak:

Bilgisayar ortamında, bireysel olarak hazırlanmalı ve deney günü Laboratuvar sorumlusuna

teslim etmelidir.

Ön çalışma içerisinde, deney hakıkında kısa ön bilgi ve ayrı bir sayfada deney

simülasyonuna ait bir görsel ve tablo halinde sonuçlar yer almalıdır.

Deney föyü içerisinde yer alan Ödev, ayrı sayfada olacak şekilde ön çalışma içerisine

konmalıdır.

Rapor Hazırlamak:

Bilgisayar ortamında hazırlanmalıdır.

Her Raporun kapağı olmalı ve deneyeden sonraki gün mesai bitimine kadar Laboratuvar

sorumlusuna e-posta ile gönderilmelidir.

Rapor içerisinde deneyin amacı, işlem basamakları (deney aşamaları, ölçüm tabloları, deney

devreleri, alınan sonuçlar, gerekli görüldüğü takdirde deneye ve ölçümlere ait görseller),

karşılaşılan olumlu/olumsız durumlar ve deney sonucu yer almalıdır.

Deney Föyü içerisinde yer alan sorular Rapor sonuna ayrı bir sayfa olarak eklenmelidir.

Aynı grupta yer alan öğrenciler ortak Rapor hazırlamalı.

Raporlar Türkçe imla kurallarına uygun ve düzenli hazırlanmalıdır.

Pratik Bakış Açısı Tasarımları:

Tasarım başlıkları ve içerikleri Nilsson/Riedel Elektrik Devreleri kitabında yer almaktadır.

Bu kitabın 15. bölümlerindeki, Pratik Bakış Açısı (Bas Şiddet Kontrolü) başlığı altında yer

alan açıklamalar ve bölüm sonlarında yer alan soru örnekleri dikkate alınmalıdır.

Her grup ilgili konu başlığı altındaki tasarımı gerçekleştirerek, Laboratuvar sorumlusuna,

tasarım raporu ile birlikte göstermelidir.

Tasarım, Devre Tasarımı %20, Raporlama %30 ve Tasarım Bilgisi/Hakimiyeti %50 olarak

puanlanacaktır.

NOT:

o Föy içerisinde yar alan TASARIM çalışmaları deney günü Laboratuvar Görevlisine

gösterilmelidir.

Laboratuvarın Değerlendirilmesi:

(Deney %40 + Rapor/Ön Çalışma %20 + Ödev %20 + Tasarım %20) = Lab Performans Notu

Lab Performans %40 + Pratik Bakış Açısı Tasarımları %20 + Lab Sınav %40 = Laboratuvar Notu


Ege Üniversitesi

Mühendislik Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

Devre Analizi 2 Dersi Laboratuvarı

Rapor / Ön Çalışma

2019 GÜZ

Grup No : ……

Öğrenci Adı/Soyadı : ……………………………………………

Öğrenci No : ……………………………………………

Deney No : ……….

Deney Adı : …………………………………………….

Rapor Teslim Tarihi : …../…../20….


YAPILACAK OLAN DENEYLER, TARİHLERİ VE KULLANILACAK MALZEMELER

Deney 1 (30 EYLÜL 2019) Osilaskop

1 adet: 1KΩ - 1 adet: 100nF

Deney 2 (07 EKİM 2019) Bobin ve Kondansatör

1 adet: 100Ω - 1 adet: 1KΩ - 1 adet: 1000µF - 1 adet: 500µF - 1 adet: Demir Nüveli Bobin - 1 adet:

Hava Nüveli Bobin (Alınacak bobinlerin indüktansı büyük olmalı ki net değer okunabilsin)

Deney 3 (14 EKİM 2019) AC (RMS) ve DC

1 adet: 6V Flamanlı Lamba/Ampul ------------------------------------------>

Deney 4 (21 EKİM 2019) RLC Devreleri

1 adet: 1KΩ - 1 adet: 1µF - 1 adet: Demir Nüveli Bobin

Deney 5 (28 EKİM 2019) Pasif Filtreler

1 adet: 15KΩ - 1 adet: 0,01µF

Deney 6 (04 KASIM 2019) AC Rezonans

1 adet: 170Ω (±%20) - 1 adet: 10mH - 1 adet: 0,1µF - 1 adet: 10Ω

Deney 7 (25 KASIM 2019) AC Güç Analizi

1 adet: 10Ω -1 adet: 100mH -1 adet: 1mH -1 adet: 820Ω -1 adet: 10nF -1 adet: 10mH -1 adet: 1KΩ

Pratik Bakış Açısı Tasarımı

Laboratuvar SINAVI

Devre Analizi 2 Dersi FİNAL tarihinde


LAB #1: OSİLASKOP

OSİLASKOPU ÖLÇÜME HAZIRLAMA

1. GÜÇ (POWER) butonuna basılarak osilaskop açılır. Görüntü elde edilene kadar bekledikten

sonra ekrandaki yatay çizginin parlaklık (intensty) ve netlik (focus) ayarını yapınız.

2. Birinci (CH1) ve ikinci (CH2) kanal kuplaj anahtarını GND konumuna getirip, CHOP

modunda iken düşey pozisyon ayarı ile her iki kanalın referans çizgilerini yatay eksen üzerine

çakıştırınız. Çizgide sağa veya sola eğilme varsa TRACE ROTATION ayarı ile düzeltin.

3. Volt/Div ve Time/Div komütatörlerini, ölçülecek sinyalin genliği ve frekansına uygun

kademelere getirin (Not; Variable ve Sweep potlarının CAL konumunda olduğundan emin

olun)

4. Tetikleme modunu (Trigger Mode) AUTO, tetikleme kaynağını (Trigger Sourge) CH1, giriş

seçici anahtarını CH1 ve kuplaj anahtarını da DC konumuna alın.

5. Kullandığınız Osilaskop probunu test etmek için, probun canlı ucunu CAL prob test çıkışına

bağlayarak 1Vp-p ve 1KHz frekanslı kare dalgayı uygun boyutlarda görüntüleyin. Net bir kare

dalga gözükmüyor ise, keskin köşeli kare dalga elde edinceye kadar prob üzerindeki trimmeri

ayarlayın.

6. NOT: OSİLASKOP GİRİŞLERİNİ HİÇBİR ZAMAN DOĞRUDAN PRİZE

BAĞLAMAYINIZ!

ÖN PANEL FONKSİYONLARININ GÖRÜNTÜ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİ GÖZLEMEK

7. Sinyal üretecini yaklaşık 1KHz frekanslı 5Vp-p gerilimli sinüzoidal gerilime ayarlayınız ve

osilaskop probunun toprak ucu (siyah/krokodill) sinyal üreticinin probunun toprak ucuna

(siyah) gelecek şekilde, sinyali probun birinci kanal girişine uygulayınız.

8. Tetikleme modu AUTO, tetikleme kaynağı CH1 giriş seçici anahtarı CH1 ve kuplaj anahtarı

DC konumunda olmalıdır.

9. Giriş Sinyalini ekranda duran ve net bir şekil elde edinceye kadar TRIGGER LEVEL düğmesi

ile ayar yapınız.

10. Volt/Div komütatörünü ekrandaki sinüsün genliği en az üç kare olacak şekilde ayarlayınız ve

değerini not ediniz. Komütatörün konumu değiştikçe görüntüde ne gibi değişiklikler oluyor?

Komütatörü adım adım çevirerek görüntü üzerindeki etkisini gözleyiniz. Her bir kare neyi ifade

ediyor?

11. VARIABLE ayarını değiştirerek görüntü üzerine etkisini gözleyiniz. Sonra CAL (Calibrated)

pozisyonuna getirip bakınız. (Not; Volt/Div komütatörünün belirttiği sayıların kullanıla bilmesi

için Variable ayarı CAL konumunda olmalıdır.)

12. Time/Div komütatörünü ekrandaki sinüsün bir veya iki periyodunu tam görecek şekilde

ayarlayınız ve değerini not ediniz. Komütatörün konumu değiştikçe ne gibi değişiklikler

oluyor? Komütatörü adım adım çevirerek görüntü üzerindeki etkisini gözleyiniz. Her bir

kademe neyi ifade ediyor?

13. SWP VAR (Sweep Variable) ayarının görüntü üzerine etkisini inceleyiniz. Sonra CAL

pozisyonuna getirip bırakınız. (Not; Time/Div komütatörünün belirttiği sayıların kullanıla

bilmesi için SWP VAR ayarı CAL konumunda olmalıdır.)

14. Yatay ve düşey yönde hareketi sağlayan pozisyon (pozition) düğmeleri ile görüntüyü ekran

üzerinde istediğiniz bölgeye taşımaya çalışınız, sonra en uygun konumda bırakınız.

15. Tetikleme modunu NORM konumuna alıp LEVEL ayarı ile tetiklemenin (Trigger ) düzeyini

değiştiriniz. Aynı ayarı tetikleme modu AUTO konumunda iken de tekrarlayın. Her iki mod

arasındaki fark nedir?


16. Tetikleme modunu tekrar AUTO konumuna getirin. SLOPE anahtarına basılı olmadığı için

şuanda tetikleme yükselen kenarla (+SLOPE) olmaktadır. SLOPE anahtarına basıp / çekip

tetiklemenin düşen kenarla olmasını sağlayınız. Ardından LEVEL potunu (-) ve (+)

pozisyonuna doğru çevirerek tetikleme seviyesini değiştiriniz. Bulgularınızı not ediniz.

17. Sinyal üretecinden sinüs işaretinin frekansını ve genliğini değiştirerek görüntüde meydana

gelen değişimleri yorumlayıp not ediniz.

18. Sinyal üretecini kare, üçgen/testere dişi dalga şekillerine ayarlayarak frekansını ve genliğini

rasgele değiştirerek görüntüdeki değişimleri gözleyiniz.

PERİYODİK İŞARETLERİN GENLİĞİNİ ÖLÇMEK

19. Sinyal üretecinin çıkışını 5V (tepe) gerilimli ve 1KHz frekanslı bir sinüzoidal işareti

ayarlayınız.

20. DC kuplaj, Volt/Div, Time/Div anahtarları ile en uygun görüntüyü elde ediniz. Sinyalin

genliğini mümkün olduğu kadar fazla kare yapacak şekilde ayarlayınız. Neden?

21. Kuplaj anahtarını GND konumuna alarak yatay referans çizgisinin tespit ettiğiniz yerden kayıp

kaymadığını kontrol ediniz, kayma varsa düzeltip tekrar DC konumuna alınız. VARIABLE

ayarının CAL konumunda olmasına dikkat ediniz.

22. Sinyalin (+) tepe ve (-)tepe, tepeden tepeye (P-P) gerilimlerini ölçüp kaydediniz. Sinyal

üretecinden ayarladığınız değer ile karşılaştırınız.

23. Bu ölçümleri kullanarak ortalama (VOR) ve etkin (VRMS) değerleri hesaplayınız.

24. Sinyal üretecinden genliği rasgele değiştirip 4. Ve 5. Basamağı tekrarlayınız.

25. Şimdi DC güç kaynağını 10Volta ayarlayınız. (sinyal üreteci ve DC güç kaynağı birbirinden

farklı cihazlardır.)

26. DC gerilim ölçeceğiniz için önce kuplaj anahtarını GND konumuna alıp gerekli referans verme

işlemini yapınız. En hassas ölçüm için referans yeri olarak neresi seçilmelidir? Neden?

27. Kuplaj anahtarını DC konumuna alıp Volt/Div komütatörünün en uygun konuma getirin.

VARIABLE potunun CAL konumunda olduğundan emin olun. Referans çizgisini daha aşağıya

ayarlayarak hassasiyeti arttırabilirsiniz.

28. Ölçtüğünüz sinyal neden düz bir çizgi?

29. DC sinyalin genliğinin ekran üzerinde kaç kare yer kapladığını ve Volt/Div komütatörünün

gösterdiği değeri not ediniz. Bu iki sonucu kullanarak genliği hesaplayınız ve güç kaynağının

göstergesi ile arasında fark varsa sebebini yorumlayınız?

30. DC güç kaynağının gerilimini rasgele değiştirerek en az üç defa genlik ölçümü yapınız.

31. Kuplaj anahtarını AC konumuna getirdiğinizde ne görüyorsunuz? Gördüğünüz sinyalin

genliğini ölçüp not edin ve yorumlayınız.

32. Volt/Div komütatörünü kademe kademe küçültün. Genliği giderek büyüyen bir sinyal gürültü

olabilir mi? (ÖDEV: Elektriksel gürültü nedir?)

PERİYODİK İŞARETLERİN FREKANS VE PERİYODLARINI ÖLÇMEK

33. Sinyal üretecinin çıkışını, gerilimi 5V(tepe) ve frekansı 5KHz olan bir sinüzoidal işareti

ayarlayın.

34. Kuplaj anahtarını AC konumuna alıp TRIGGER LEVEL düğmesi ile tetikleme sağlanıncaya

kadar ayar yapınız. Neden AC kuplaj?

35. Volt/Div ve Time/Div anahtarları ile rahat incelenebilir bir görüntü elde ediniz. Ölçeceğiniz

periyodun ekran üzerinde mümkün olduğu kadar geniş bir yer kaplaması ölçme hassasiyetini

arttıracaktır.

36. SWP VAR düğmesinin CAL konumunda olmasına çok dikkat ediniz.


37. Sinyalin bir periyodunun ekran üzerinde kaç kare yer kapladığını bulup kaydediniz. Time/Div

komütatörünün konumunu belirleyip not ediniz. Bulduğunuz bu iki sonucu kullanarak sinyalin

periyodunu ve frekansını hesaplayıp not ediniz.

38. Hesapladığınız frekans ile sinyal jeneratöründen ayarlamış olduğunuz frekansı kıyaslayınız

farklılık var mı? Varsa bu farklılık neden kaynaklanabilir?

39. Sinyal üretecinin frekansını 50Hz, 10KHz, 100KHz e ayarlayarak 3., 4., 5. ve 6. Basamakları

tekrarlayınız. Bulgularınızı yazınız.

OSİLASKOP KULLANARAK TARAMA (sweep) MODUNDA VE X-Y MODUNDA FAZ

FARKI ÖLÇMEK

Şekil – 1

40. Verilen (Şekil-1) devreyi osilaskobu bağlamadan kurunuz (V(t)=5.sin(2.π.103t), C=100nF,

R=1KΩ)

41. Osilaskop problarını, her iki devre elemanı (kondansatör de direnç) üzerine düşen gerilim

ölçümünü yapabilecek şekilde bağlayınız.

42. CH1 ve CH2 kanalları için; kuplaj anahtarı DC konumuna alınır, referans çizgileri yatay eksen

üzerine getirilir.

43. Giriş seçici anahtarı CHOP, tetikleme modu AUTO ve tetikleme kaynağı CH1 konumunda

olmalıdır.

44. Time/Div ve Volt/Div komütatörlerini en uygun ölçümün yapılabileceği biçimde ayarlayıp

değerlerini not ediniz.

45. Genliği küçük olan sinyalin kanalına ait Volt/Div komütatörünü kullanarak görüntüsünün

genliğini diğer sinyal ile karşılaştırabilecek seviyeye getiriniz. Elde ettiğiniz görüntüyü

grafiksel olarak çiziniz.

46. Şimdi tetikleme kaynağını CH2 yapın ve görüntüde meydana gelen değişikliği not ediniz. Bu

değişikliğin sebebi ne olabilir?

47. İki sinyal arasındaki faz farkını ölçmeden önce kuplaj anahtarını GND konumuna alarak her iki

kanalın referans çizgilerinin üst üste ve yatay eksen üzerinde olduğunu kontrol ediniz. Eğer

sapma varsa düzeltiniz. Referanslar aynı değil ise faz farkı yanlış ölçülür.

48. İki sinyalin yükselen kenarlarının sıfır geçişleri arasındaki mesafenin kaç kare olduğunu

belirleyiniz. Time/Div katsayısını da kullanarak iki sinyal arasındaki zaman farkını

hesaplayınız.

49. Hesapladığınız periyod süresinin 3600 olduğunu kabul ederek doğru orantı ile iki sinyal

arasındaki zaman farkının kaç dereceye karşılık geldiğini hesaplayınız.

50. Şimdi MODE anahtarını X-Y konumuna alıp, X-Y modunu aktif ediniz. Ölçüme başlamadan

önce her iki kanalın kuplaj anahtarını GND konumuna alıp ekrandaki parlak noktanın tam orjin

noktasında olmasını sağlayınız. Bunu yatay ve dikey pozisyon ayarları ile yapabilirsiniz. Eğer

noktanın parlaklığı fazla ise parlaklık ayarı ile kısınız. Elde ettiğiniz görüntüyü grafiksel olarak

çiziniz. (NOT: parlak noktanın ekranda uzun süre kalması ekranın fosforlu tabakasına zarar

verebilir.)


51. Kuplaj anahtarını tekrar DC konumuna alıp faz farkını belirleyiniz.

52. İki ayrı metotla bulduğumuz faz farkı sonuçlarını birbiri ile karşılaştırıp varsa farkları

yorumlayınız.

53. Giriş seçici anahtarını ADD konumuna getirip CH2 kanalının tersini alarak (INV anahtarı ile

yapabilirsiniz) X kanalındaki sinyalden Y kanalındaki sinyali çıkartıp kondansatör uçlarındaki

gerilimi elde ediniz.

54. Seri koldan geçen akım bu devrede nasıl belirlenebilir? Açıklayınız. Bulduğunuz yöntemi

deneyiniz.

KUPLAJ ANAHTARININ FONKSİYONUNU ÖĞRENMEK

55. V(t)=sin(2.π.103t)+5 şeklinde ifade edilen sinüs denkleminde 5V offset (DC bileşen), 1V tepe

genliği, 1KHz frekans değerleri okunabilmektedir. Bu sinyali, sinyal üretecinden elde edip en

uygun şekilde osilaskopda görüntüleyiniz.

56. Kuplaj anahtarı GND konumunda iken referans çizgisini yatay eksen üzerine ayarlayınız.

57. Kuplaj anahtarını DC konumuna getirip sinyali görüntüleyiniz ve grafiksel çizim haline

getiriniz. DC ve AC bileşenlerin genliklerini ölçüp not ediniz. Bu görüntüyle AC bileşenin

genlik ve frekans gibi bilgileri rahatça elde edilebilir mi? Neden?

58. Kuplaj anahtarını AC konumuna alıp sinyalin AC bileşeni ekranda ölçüm için en uygun boyutta

olacak şekilde gerekli ayarları yaparak görüntüleyiniz ve çiziniz. Sinyalin AC bileşeninin

tepeden tepeye genliğini ölçüp not ediniz.

59. NOT: AC sinyalleri, AC kuplajda görüntülemek ölçme hassasiyetini arttırır.

TETİKLEME FONKSİYONLARINI ÖĞRENMEK

60. 5Vp-p genlikte ve 10KHz frekanslı bir kare dalgayı (Duty Cycle %50) osilaskopta

görüntüleyiniz. Kare dalganın düşen ve yükselen kenarlarını ayrıntılı bir şekilde gözleyebiliryor

musunuz?

61. Time/Div ayarını mümkün olduğunca küçültün. Elde ettiğiniz yükselen kenarın başlangıç

noktasını LEVEL ile ayarlayabilirsiniz. Eğer senkronizasyon bozulursa LEVEL düğmesi ile

düzeltin.

62. LEVEL düğmesini kendinize doğru çekip (pull) tetiklemenin düşen (-) kenarla olmasını

sağlayın. Ne değişti?

63. Bu durumda da LEVEL ayarı ile oynayarak tetikleme seviyesinin etkisini gözleyiniz.

NOT: Deney esnasında aldığınız öçlüm sonuçlarını tablo halinde ve deney basamakları içerisinde

yer alan soruları cevaplayarak rapora ekleyin.


LAB #2: BOBİN VE KONDANSATÖR

BOBİN

Şekil – 2

1- İlk deney için Demir Nüveli bobin ve 100Ω değerinde bir direnç kullanılacaktır.

2- Sinyal Üretecini, çıkışından 8V (p-p) sinüs dalga alacak şekilde ayarlayın.

3- Şekil – 2 de yer alan devreyi kurup, sırasıyla 250Hz, 500Hz, 1.000Hz, 5.000Hz ve 10.000Hz

frekanslarını ayarlayarak Tablo-1 de yer alan ölçümleri ayrı ayrı her bir çıkış için not edin.

Ölçülen sinyalleri fotoğraflayın.

Hesaplanan

Frekans

VS(t) VL(t) IL(t) Δt Faz Açısı

( Θ )

Tablo – 1

4- Sadece 5.000Hz ve 10.000Hz olmak üzere ve sinyal genliği değişmeden, sinyal üretecini

Üçgen (Testere Dişi) ve Kare dalga çıkış verecek şekilde ayarlayarak gerekli ölçümleri yapın.


5- Demir nüveli bobini çıkararak yerine Hava Nüveli bobin takın, 3. ve 4. adımları tekrarlayın.

Ölçümleri not edin ve fotoğraflayın.

6- Multimetre kullanarak Hava Nüveli ve Demir Nüveli bobinlerin direncini ölçün ve not edin.

7- RLC metre kullanarak Hava Nüveli ve Demir Nüveli bobinlerin indüktanslarını ölçün ve not

edin.


KONDANSATÖR

Şekil – 3

8- Sinyal Üretecini, çıkışından 8V (p-p) sinüs dalga alacak şekilde ayarlayın.

9- Bu deneyde 1KΩ’luk direnç ve 1.000µF kapasiteli elektrolitik kondansatör kullanılacaktır.

10- Şekil – 3 te yer alan devreyi kurup, sırasıyla 250Hz, 500Hz, 1.000Hz, 5.000Hz ve 10.000Hz

frekanslarını ayarlayarak Tablo-1 de yer alan ölçümleri ayrı ayrı her bir çıkış için not edin.


Hesaplanan

Frekans

VS(t) VC(t) IC(t) Δt Faz Açısı

( Θ )

Tablo – 2

11- Sadece 5.000Hz ve 10.000Hz olmak üzere ve sinyal genliği değişmeden, sinyal üretecini

Üçgen (Testere Dişi) ve Kare dalga çıkış verecek şekilde ayarlayarak gerekli ölçümleri yapın.


12- 1.000µF kapasiteli kondansatörü çıkararak yerine 500µF kapasiteli elektrolitik kondansatör

takın, 3. ve 4. adımları tekrarlayın. Ölçümleri not edin ve fotoğraflayın.

NOT: Tüm ölçümler tablo halinde ve fotoğraflanarak rapora eklenmelidir.

ÖDEV: Kondansatör ve Bobin deneylerinde elde ettiğiniz sonuçları göz önünde

bulundurarak, kondansatör ve bobin üzerine düşen gerilimlerin frekansla değişimini

açıklayın. (formül ve grafik kullanılmalı)


LAB #3: AC (RMS) VE DC

Bu deneyde, flamanlı lambada aynı ısı değerini oluşturabilecek AC ve DC gerilim çiftlerini bulup

RMS (root mean square – kareköklerin ortalaması) / Efektif Değer / Etkin Değer kavramını

incelemeye çalışacağız.

AC VE DC

Şekil – 4

1- DC kaynak gerilimini sıfıra getirin.

2- AC sinyal jeneratörünün genlik değerini sıfıra getirin, DC offset sıfır olsun.

3- Sinyal jeneratörü çıkışını 50Hz frekanslı ve 4V (p-p) genliğe sahip bir sinüsoidal sinyal verecek

şekilde ayarlayın ve devreye uygulayın. (VAC = 4 Vp-p ise VRMS ve VORT değerlerini hesaplayın)

4- Lambadaki ışık şiddetini gözleyin.

5- Devreden AC güç kaynağını çıkarıp DC kaynağı bağlayın.

6- DC kaynağı çalıştırın ve gerilim potansiyometresini, AC gerilimde lambayı yaktığınız şiddette

ışık elde edinceye kadar yavaşça çevirerek ayarlayın. Bulduğunuz değeri kaydedin. (VDC)

7- 4.5. ve 6. Basamakları AC gerilimin genliği 3V (p-p), 6V (p-p) ve 8V (p-p) değerleri için

tekrarlayın. Tüm değerleri tablo halinde kaydedin.

8- Belirlediğiniz DC gerilim değerleri ile VAC, VRMS ve VORT değerlerini karşılaştırın

AC+OFFSET VE DC

Şekil – 5

9- AC ve DC gerilim kaynaklarının genliklerini sıfırlayın.

10- Sinyal jeneratörünü, çıkışından 50Hz frekanslı, 4V (p-p) genliğe sahip ve 1V offset genliğe

sahip sinyal verecek şekilde ayarlayın ve devreye uygulayın. (VAC = 4 Vp-p + 1Voffset ise VRMS

ve VORT değerlerini hesaplayın)

11- Lambadaki ışık şiddetini gözleyin.

12- Devreden AC güç kaynağını çıkarıp DC kaynağı bağlayın.

13- DC kaynağı çalıştırın ve gerilim potansiyometresini, AC gerilimde lambayı yaktığınız şiddette

ışık elde edinceye kadar yavaşça çevirerek ayarlayın. Bulduğunuz değeri kaydedin. (VDC)


14- 11. 12. Ve 13. Basamakları sinyal jeneratörü çıkış genliği 3V (p-p) ve 2V (offset) olacak

şekilde ayarlayıp tekrarlayın.

15- Belirlediğiniz DC gerilim değerleri ile VAC, VRMS ve VORT değerlerini karşılaştırın

16- 10. Basamağı sinyal jeneratörü çıkışındaki sinyali kare ve üçgen formda olacak şekilde

tekrarlayın. Her biri için değerleri kaydedin ve fotoğraflayın. (VAC , VRMS , VORT)

GÜÇ ÖLÇÜMÜ

Şekil - 6

17- Kullanılan flamanlı lambalar yapıları gereği belirli bir direnç değerine sahiptirler. Deneyin bu

kısmında OHM (R= Vrms/Irms) kanununu kullanarak elimizdeki lambanın direncini

hesaplamaya çalışacağız.

18- Devre akımını Multimetre (IRMS) ile ve lamba üzerindeki gerilimi osilaskop (VP-P) ile ölçeceğiz.

Sinüs kaynaktan 5 farklı gerilim değeri uygulayın ve sonuçları ölçerek kaydedin. Tüm

kaydedilen sonuçları tablolayın. (Osilaskopta ölçülen gerilimi RMS değere çevirmeliyiz)

19- Lambayı devreden çıkartın ve soğuduğunda multimetre ile direncini ölçün ve kaydedin.

20- Ölçmüş olduğumuz akım ve gerilim değerlerini kullanarak lamba direncini hesaplayın ve

ölçülen direnç ile karşılaştırın. Fark var mı?

ÖDEV: Kendi kelimeleriniz ile RMS kavramını açıklayın?


LAB #4: RLC DEVRELERİ

Bu deneyde direnç, bobin ve kondansatörün AC gerilimdeki davranışlarını inceleyeceğiz.

Şekil – 7

1. Sinyal jeneratörünü, çıkışından 5V (pp) ve 100Hz lik sinusoidal sinyal alacak şekilde ayarlayın.

Kullanılacak kondansatörün değeri 1µF.

2. Gerilim ve akım sinyallerini osilaskop (CH1 ve CH2) ile gözlemleyerek genliklerini ve

aralarındaki faz farklarını ölçün, gecikmeyi tespit edin.

3. 2. Aşamayı 500Hz ve 1KHz frekanslar için de tekrarlayın (çıkış genliği aynı kalacak).

4. Alınan tüm sonuçları tablolayın.

İstenilen

frekans

Ölçülen

frekans

Voltaj (pp) Akım (mA) Faz açısı Gecikme

(önde-geride)

Tablo – 3

Şekil – 8

5. Kondansatöre paralel bir adet 1KΩ luk direnç ekleyin.

6. Sinyal jeneratörü çıkış genliği 5V (pp) olacak şekilde 100Hz, 500Hz ve 1KHz için gerekli olan

ölçümleri alın ve Tablo – 4 e kaydedin.


İstenilen

frekans

Ölçülen

frekans


(önde-geride)

Tablo – 4

Şekil – 9

7. Şekil – 9 a yer alan devrede demir nüveli bir bobin kullanılması önerilmektedir. Bu devrede

kullanılacak olan bobini deneyi yapan öğrenciler seçecektir.

8. Unutulmamalıdır ki her bobin teoride seri bir direnç içermektedir. Multi metre yardımıyla

kullanılacak olan bobinin direnci ölçülebilir.

9. 6. madde de yer alan şartları yeni devre için de uygulayın, gerekli ölçümleri alarak tablolayın.

İstenilen

frekans

Ölçülen

frekans


(önde-geride)

Tablo – 5


Şekil – 10

10. Son olarak ilk devrede yer alan 1µF lık kondansatörü ve 1KΩ luk direnci seçtiğiniz bobine

paralel olarak bağlayın.

11. Madde 6 da yer alan şartları yeni devre için de uygulayın, gerekli ölçümleri alarak tablolayın.

İstenilen

frekans

Ölçülen

frekans


(önde-geride)

Tablo – 6


LAB #5: PASİF FİLTRELER

Bu deneyde Kondansatör ve Direnç ile yapılan filtre devrelerini inceleyeceğiz. Kurulacak olan

devreler ile alçak ve yüksek frekanslı sinyallerin filtrelenmesi/bastırılması, köşe frekans (fK) ve

Kazanç kavramlarını anlamaya çalışacağız.

ALÇAK GEÇİREN FİLTRE

Şekil – 11

1. Şekil – 11 de yer alan devreyi C = 0,01µF ve R=15KΩ olarak kurun.

2. Devre, frekans jeneratörü tarafından beslenecektir. Bu nedenle frekans jeneratörünü, çıkışından

10V(p-p) genlikli sinüzoidal sinyal alacak şekilde ayarlayın.

3. Öncelikle kurmuş olduğunuz devrenin köşe frekansını hesaplayın. fK=?

4. Sinyal frekansını 100Hz ve 10KHz aralığında ayarlayarak bastırılan frekans değerini bulun ve

ölçün. (Ölçülen fK=?)

5. Sinyal jeneratörü çıkışı, köşe frekansı değerinde olduğunda, Giriş/Çıkış gerilimleri arasındaki

faz farkını ölçün ve kazancı hesaplayın.

YÜKSEK GEÇİREN FİLTRE

Şekil – 12

6. Şekil – 12 de yer alan devreyi C = 0,01µF ve R=15KΩ olarak kurun.

7. Devre, frekans jeneratörü tarafından beslenecektir. Bu nedenle frekans jeneratörünü, çıkışından

10V(p-p) genlikli sinüzoidal sinyal alacak şekilde ayarlayın.

8. Öncelikle kurmuş olduğunuz devrenin köşe frekansını hesaplayın. fK=?

9. Sinyal frekansını 100Hz ve 10KHz aralığında ayarlayarak bastırılan frekans değerini bulun ve

ölçün. (Ölçülen fK=?)

10. Sinyal jeneratörü çıkışı, köşe frekansı değerinde olduğunda, Giriş ve Çıkış gerilimleri

arasındaki faz farkını ölçün, kazancı hesaplayın.


TASARIM

11. Elinizdeki elektronik malzemeleri (kondansatör ve bobin çiftleri) kullanarak, Alçak geçiren ve

Yüksek geçiren iki filtreyi bir birine doğru şekilde bağlayın ve -3dB kazanca sahip Bant

Geçiren filtre tasarlayın.

12. Tasarladığınız filtrenin her iki köşe frekansını hesaplayın ve osilaskop ile ölçerek doğrulayın.

13. Hesaplanan ve Ölçülen köşe frekanslarını not edin ve Laboratuvar Sorumlusuna ölçümleri

tekrarlayarak sonuçları kanıtlayın.

LAB #6: AC REZONANS

Bu deneyde, seri RLC devresi ile rezonans frekansı kavramını inceleyeceğiz. Bildiğimiz üzere,

kapasitif empedans (jXC) ve indüktif empedansın (jXL) birbirine eşit olduğu frekansa, Rezonans

Frekansı denilmektedir.

Şekil – 15

1. Şekil – 15 te verilen devreyi, R170Ω, L=10mH, C=0,1µF olarak kurun.

2. Devrede kullanılacak olan direncin değerini, kondansatörün kapasite değerini, bobinin direnç

ve indüktans değerlerini LCRmetre ile ölçün. Ölçülen ve üzerinde yazan (okunan) değerleri

Tablo – 7 ye not edin.

Tablo – 7

3. Ölçtüğünüz malzeme değerlerini kullanarak ωo ve fo kavramlarını hesaplayın. ( )

4. Fonksiyon jeneratörünü açın ve tabloda verilen üç frekans dışında rasgele beş farklı frekans

daha uygulayarak istenilen değerleri multimetre (RMS) veya osilaskop (Tepe) ile ölçün.

Malzeme Ölçülen Değer Okunan Değer

Direnç (R)

Kapasite (C)

İndüktans (L)

Bobin

Direnci (RL)

http://helios.augustana.edu/~dr/102/img/21_39.jpg


Frekans

Değerleri VC VL VR

I

(ana kol akımı)

fo

1.1fo

0.9fo

Tablo - 8

5. 170Ω ‘luk direnç yerine 10Ω ‘luk direnç takın ve deneyi tekrarlayın. Sonuçları Tablo – 9 a

kaydedin.

Frekans

Değerleri VC VL VR

I

(ana kol akımı)

fo

1.1fo

0.9fo

Tablo – 9

ÖDEV: Seri rezonans devresi tasarımı.

L=10mH , RL=10Ω , Imax=0,5mA , fo=10kHz , Q=5

Bu çalışmada seri rezonan devresi tasarlanacaktır. Yukarıda verilen değerleri göz önünde tutarak

tasarlanacak olan devrede yer alması gereken direnç (R), kondansatör (C) malzemelerin değerlerini

ve devre girişinden uygulanacak sinyalin genliğini hesaplayın.

(kalite faktörü )


LAB #7: AC GÜÇ ANALİZİ

Bu deneyde, AC devre analizinde kompleks güç ve güç faktörlerini incelemeye çalışacağız.

Şekil - 16

1. Şekil – 16 da verilen devrede RTH =10Ω, LTH=1mH, RL =820Ω ve LL=100mH olmalıdır.

2. Öncelikle kullanılan malzemelerin gerçek değerlerini (R, L, RL) LCRmetre ve Multimetre

kullanarak ölçün ve tabloya kaydedin.

Malzeme Ölçülen

Direnç (RTR)

Direnç (RL)

Bobin İndüktansı (LTR )

Bobin Direnci (RLTR )

Bobin İndüktansı (LL )

Bobin Direnci (RLL )

Tablo - 10

3. Malzemelerin gerçek değerlerini kullanarak Kompleks Gücü (Karmaşık Güç, Görünen Güç)

hesaplayın. (S=P+jQ veya S=I2*Z)

4. Malzemelerin gerçek değerlerini kullanarak LL bobini (yük bobini) üzerine düşecek olan

gerilimi (VL) hesaplayın.

AC GÜÇ ANALİZİ

5. Devreyi kurup gerekli beslemeyi VS=10Vp-p, 1KHz olacak şekilde fonksiyon jeneratörü ile

uygulayın.

6. Osilaskobun CH1 girişini sinüs kaynağına, CH2 girişini yük bobinine (LL) bağlayın ve her

iki gerilimi gözleyin, ölçün, fotoğraflayın. (VS , VL)

7. Yük gerilimi (VL) faz açısını hesaplayın.

8. 3. Maddede yapmış olduğunuz görünen güç hesabı ile almış olduğunuz ölçümleri

karşılaştırın. (yük üzerinde ölçmüş olduğunuz gerilim değerleri ve açı değerlerini kullanarak

yeniden güç hesabı yapın ve karşılaştırın)


GÜÇ FAKTÖRÜNÜN DÜZENLENMESİ

9. Yüke paralel 10nF lık kutupsuz kondansatör bağlayın.

10. Osilaskop ile giriş ve çıkış voltaj genliklerini ölçün.

11. Giriş ve çıkış arasında oluşan faz açısını hesaplayın ve kondansatör bağlamadan önceki ile

karşılaştırın. Arada fark var mı? Varsa nedenini yorumlayın.

12. Güç faktörünün düzenlenmesi ne anlama gelmektedir? Bunu yapabilmek için bu devreye

gerçekte değeri ne olan bir kondansatör bağlanmalıydı?

MAKSİMUM GÜÇ TRANSFERİ

Şekil – 17

13. Şekil – 17 de verilen devreyi R=1KΩ, L=10mH ve devre beslemesi VS=5Vm, 5KHz olacak

çekilde kurun.

14. Verilen devre çıkışında harcanan, görünen gücü hesaplayın.

15. Devre çıkışında maksimum güç elde edebilmek için ne yapılmalıdır? Uygulamanızı ve

yapmış olduğunuz hesapları raporunuza ekleyin.

Documents

LABORATUVAR DENEY FÖYÜelectronics.ege.edu.tr/files/electronics/icerik/... · E.Ü.Müh.Fak.Elektrik-Elektronik Müh.Böl., * Devre Analizi 2 Laboratuvar Dersi 2019 GÜZ. 1 EGE ÜNİVERSİTESİ