Görsel 1.1’deki devrede butona basıldığı anda beyz polarması 0V olan TR1 transistör kesime gidecek ve led sönecektir. Elimizi butondan çektiğimizde kondansatör R1 ve potansiyometre üzerinden şarj olmaya başlayacaktır. Kondansatör gerilimi yaklaşık 0,7V’a yükseldiğinde transitör iletime geçecek, röle enerjilenecek ve led yanacaktır. Potansiyometreyi B konumuna yaklaştırdıkça kondansatör daha yavaş dolacak, transistörün iletime geçmesi ve ledin yanması için geçen süre uzayacaktır.
Görsel 1.1: Zaman Gecikmeli Çalışan
MALZEME LİSTESİ
| Adı | Özelliği | Sembolü | Görünüşü | Miktarı |
| Transistör | BC237 (TO-92 kılıf) | 1 adet | ||
| Röle | İki kutuplu tek konumlu (DPST) | 1 adet | ||
| Buton | Push buton | 1 adet | ||
| Diyot | 1N4001 | 1 adet | ||
| Led | Kırmızı | 1 adet | ||
| Direnç | 1k | 1 adet | ||
| Direnç | 10k | 1 adet | ||
| Potansiyometre | 500k | 1 adet | ||
| Kondansatör | 1000uf/16V | 1 adet |
İŞLEM BASAMAKLARI
- Görsel 1.1’teki devreyi kurunuz.
- Butonuna basarak devrenin çalışmasını gözlemleyiniz.
- Potansiyometrenin orta ucu A ve B noktalarındayken butona basınız. Devrenin çalışmasını gözlemleyiniz.
- Potansiyometrenin orta ucunu B noktasına alınız (500k dirence ayarlayınız). Kondansatör R= R1 + Pot = 510k direnç üzerinden şarj olmaktadır.
- Formülüyle zaman sabitesi (T) hesaplayıp Tablo1.1’e yazınız. Dolan bir kondansatörde zaman sabiti (T), boş bir kondansatörün %63’üne doluncaya kadar geçen süredir.
SONUÇ VE DEĞERLENDİRMELER
Tablo1.1: Zaman sabiti hesaplama
| Süre | Değer |
| Zaman sabiti (T) |
SORULAR
- Görsel 1.1’deki kondansatör neden tam olarak dolmamaktadır (0,7V’u geçememektedir)?
- 10k’lık R1 direnci kısa devre yapılırsa devredeki hangi elemanın bozulma ihtimali oluşur?
- Zaman gecikmeli çalışan birçok farklı devre vardır. Bunları araştırıp çiziniz. Bu devre ile karşılaştırıp aynı işi yapan farklı devre tasarımları hakkında yorum yapınız.
- Transistörün iletime geçme süresinin doğal logaritmayla olan ilişkisini araştırınız.
- Görsel 1.1’deki kondansatör neden tam olarak dolmamaktadır (0.7V’u geçememektedir)?
Kondansatör, transistörün baz-emiter uçları arasına bağlıdır. Transistör, baz-emiter gerilimi yaklaşık 0.7V eşik gerilimine ulaştığında iletime geçer. Kondansatör şarj olurken gerilimi 0.7V’a ulaştığında, transistör iletim bölgesine geçer ve kollektör-emiter arası kapalı devre oluşturur. Bu nedenle kondansatör gerilimi 0.7V’u geçmez, çünkü transistör iletim bölgesine girdiğinde şarj akımı kollektör yoluna aktarılır.
- 10k’lık R1 direnci kısa devre yapılırsa devredeki hangi elemanın bozulma ihtimali oluşur?
Eğer 10k’lık R1 direnci kısa devre edilirse, potansiyometre üzerinden doğrudan 12V gerilim transistörün baz-emiter ucuna uygulanacaktır. Bu durumda transistör zarar görme riski taşır. Yüksek baz-emiter gerilimi, transistörün maksimum gerilim ve akım sınırlarını aşabilir, aşırı ısınmaya ve hatta yanmaya neden olabilir.
- Zaman gecikmeli çalışan birçok farklı devre vardır. Bunları araştırıp çiziniz. Bu devre ile karşılaştırıp aynı işi yapan farklı devre tasarımları hakkında yorum yapınız.
- Transistörün iletime geçme süresinin doğal logaritmayla olan ilişkisini araştırınız.
Bir kondansatörün dolma süresi, RC zaman sabitine (T = RC) bağlıdır. Kondansatör geriliminin, zamana bağlı değişimi doğal logaritma fonksiyonu ile ifade edilir:
Vc(t) = Vcc * (1 – e^(-t/RC))
Burada: Vc(t): Kondansatör gerilimi (V) Vcc: Besleme gerilimi (V) t: Zaman (s) R: Direnç (Ohm) C: Kapasitans (Farad)
Transistör, baz-emiter gerilimi eşik gerilimine (Vbe ≈ 0.7V) ulaştığında iletime geçer. Kondansatör dolma eşitliğinde Vc(t) = 0.7V yazılarak, transistörün iletime geçme süresi t bulunabilir:
t = -RC * ln(1 – 0.7/Vcc)
Böylece transistörün iletime geçme süresi, besleme gerilimi, RC zaman sabiti ve doğal logaritma fonksiyonu ile hesaplanabilir. Bu denklem, zaman gecikmeli devrelerin tasarımında önemli bir rol oynar.
No responses yet