Elektronik Devre Elemanları - 1

1. Elektronik Devre Elemanları - 1 Düzce Üniversitesi Düzce Meslek Yüksekokulu 2009 Öğr.Gör.Sedat ELCİVAN

2. 1. Dirençler Şekil-1a: Düşük güçlü dirençler Şekil-1b: Yüksek güçlü dirençler ve reostalar "R" veya "r" harfi ile gösterilir ve birimi Ohm(Ω)'dur. (Yunan alfabesindeki Ω - Omega ile gösterilir). Yüksek değerli dirençler "k" (kilo-ohm) ve “M” (mega ohm) ön takılariyla ifade edilir. Örnegin, 120 000 Ω’luk direnç 120k, 1 200 000 Ω’luk direnç 1M2 şeklinde gösterilir. Nokta çoğu kez kullanılmaz, amaç en az karakterle değeri ifade etmektir. Başka örnekler, 120E (120R) gösterimi 120 Ω, 1E2 yada 1R2 gösterimi 1,2 Ω’ a karşılık gelir. Direnç sembolü (üstte: Amerikan sembolü, altta: Avrupa sembolü.) Şekil-2: Direnç sembolleri

3. 1.1 Renk Kodları ** TC - Sıcaklık Katsayısı, sadece SMD elemanlar için

6. Şekil-2: a. Dört-band direnç, b. Beş-band direnç, c. Silindirik SMD direnç, d. DüzKare SMD direnç

7. Aşağıda 22M ohmdan 0R1 ohm‘a kadar çesitli dirençler var: 10 OHM’DAN DÜŞÜK DİRENÇLER İÇİNÜçüncü renk altın olursa, 10 bölü anlamına gelir.1R0 dan 8R2’e kadar olan dirençleri inceleyin.

8. Üçüncü renk gümüş ise, 100 bölü anlamına gelir. örnek: 0R1 = 0.1 ohm     0R22 =  .22 ohms   4.kolondaki iki direnci inceleyin. NOT:Yukarıdaki dirençlerin hepsi 5% tipindedir. Dördüncü band tolerans bandıdır. Altın = 5% (Tolerans bandı Gümüş =10% modern dirençlerde kullanılmaz!)

9. Dirençlerin üzerinde "R, k ve M" harfleri nokta yerine yazabilir. "E" harfi “ohm”anlamına gelir. örnek: 1R0 = 1 ohm     2R2 = 2.2 ohm   22R = 22 ohm   2k2 = 2,200 ohm     100k = 100,000 ohm2M2 = 2,200,000 ohm Sıkça kullanılan dirençlerde 4 band vardır. İlk iki renk direnç değerinin iki rakamını, üçüncü renk çarpan değerini, dördüncü renk ise tolerans değerini gösterir. Beş renkli dirençler 2%, 1% ve daha yüksek doğruluklu dirençler için kullanılır. İlk üç renk doğrudan yazılır, dördüncü renk çarpan ve beşinci renk tolerans olur.

10. SMD (Surface Mounted Device) elemanlarda yüzey alanı çok küçük olduğu için 5% toleransa sahip dirençler 3 haneli bir kod, 1% toleransa sahip dirençlerde 4 haneli bir kod kullanır. SMD elemanların çogu düz dikdörtgen şeklinde yapılırken bazıları silindirik şekilde yapılır. Silindirik SMD dirençler altı renk bandıyla işaretlenir. İlk beş renk beş bandlı dirençlerdeki gibi okunur. Altıncı renk (TC) sıcaklık katsayısını gösterir. K harfi ile gösterilen ve birim aralığı Santigrat (Celsius) derecesiyle aynı olan, ancak sıfır noktası olarak mutlak sıfırı (–273.15 °C) alan sıcaklık ölçüsü birimidir. Tablodaki yazan değer 1 birimlik değişimdeki direnç değişimini ifade eder. Kahverenginden beyaza doğru ilerledikçe değer iyileşir. SMD elemanların direnç değeri üzerine basılmıştır. İlk iki rakkam direnç değerini, üçüncü rakkam ise ilave edilecek sıfır sayısını gösterir. Örnegin, 683 basılı ise 68000 ohm , yani 68k olur.

11. SMD elemanların direnç değeri üzerine basılmıştır. İlk iki rakkam direnç değerini, üçüncü rakkam ise ilave edilecek sıfır sayısını gösterir. Örnegin, 683 basılı ise 68000 ohm , yani 68k olur.

12. 1.2 Direnç Güç Tüketimleri • Direncin güç değeri uzun zaman boyunca üzerinde ısı olarak harcayabileceği gücü ifade eder. • Elektronik devrelerde en çok kullanılanlar 0.25W’lık dirençlerdir. Fiziki büyüklüğü arttıkça dayanma gücüde artar. • Düşük güçlü dirençlerde üzerinde güç değeri yazmaz iken yüksek güçlü dirençlerde güç değeride yazılıdır. • Yandaki resimlerde güç değerleriyle fiziki boyutlarını karşilaştırabilirsiniz.

13. En yaygın olarak kullanılan dirençler 1/2W ve 1/4W‘lık dirençlerdir. Bunların altında (1/8W ve 1/16W) ve üstünde (1W, 2W, 5W, vb) güçlerinde dirençler vardır. Bir direncin üzerindeki güç aşağıdaki eşitliklerle hesaplanabilir. Eşitliklerde Güç (watt), U (Volt), I (Amper), R (Ohm): Örnegin 820Ω’luk bir direnç üzerinde 12Vgerilim düşümü ölçülüyorsa üzerinde harcanan güç: Bu durumda 1/4W’lık bir direnç kullanılabilir. Direnç üzerindeki gerilim düşümü direnç üzerinde harcanacak gücü belirler. Aşağıdaki örnegi inceleyin. Üzerinde VB, gibi bir gerilim ölçülen direncin üzerinde harcanan güç: Örnegin VB=9V, ölçüldüyse direnç değeri 220Ωise: Bu durumda 0.5W veya daha yüksek güç değerinde direnç kullanmak gerekir.

14. 1.3 Doğrusal olmayan dirençler • Doğrusal olmayan dirençlerin çesitleri: NTC (şekil a) (Negative Temperature Co-efficient) - Negatif katsayılı direnç, direnç değeri sıcaklık arttıkça düşer. PTC (şekil b) (Positive Temperature Co-efficient) - Pozitif katsayılı direnç, direnç değeri sıcaklık arttıkca artar. LDR (şekil c) (Light Dependent Resistors) - Işiga duyarlı direnç, üzerine düşen ışık miktarı arttıkça direnci düşer. VDR (Voltage dependent Resistors) - Gerilim bağımlı direnç, gerilim belirli bir değeri aşarsa direnç değeri düşer. Sembolleri ve şekilleri aşağıda verilmiştir.

15. Bu tip dirençler yük üzerinden geçen akım denetimini direkt olarak kendileri yapmazlar. Genellikle bir akım kontrol elemanın (transistor) girişlerinden geçen düşük akım değeriyle çalisirlar. • Yüksek akımı kontrol etme işini giriş akım değişimini esas alarak transistör yapar. • Yine amatör uygulamalarda sıkça bahsedilen bir deneme 2N3055 transistörünün üst kapağı çikartilarak yapılabilir. Emiter-Kollektör ucunu birleştirerek bir uç elde edilir. Geriye kalan beyz ucuyla bu uç arasında ışığa tutuğunuzda 0.7V ölçersiniz.

16. 1.4 Pratik örnekler Şekil 1.5a RC gerilim amplifikatörü, düşük frekanslı, düşük genlikli ses sinyallerini yükseltmek için örnegin mikrafon sinyalini yükseltmek için kullanılır. Giriş işareti 1 nolu uç ile Gnd arasına uygulanır, çikis ise 2 nolu uç ile yine Gnd arasından alınır. Devrenin maksimum verimle çalismasi için transistörün çalisma noktası doğru ayarlanmalıdır. C noktasının gerilimi besleme geriliminin (6V) yarısı 3V olmalıdır. Bu işlem dirençlerin yardımıyla yapılır. Bu işleme öngerilimleme (biasing) denir. Ayarlama işlemi R1 yardımıyla yapılır. C noktasıyla Gnd arasına bağlanan voltmetre 3V’dan fazla gösteriyorsa R1’i düşürmek, 3V’dan az gösteriyorsa R1’ yükseltmek gerekir. Yükselteç devresinin Genlik kazanç katsayısı R2’ye bağlıdır. Büyük direnç büyük yükseltme, küçük direnç küçük yükseltme sağlar. R2 değiştirildiğinde C noktası kontrol edilmeli ve R1 tekrar ayarlanmalıdır. R3 ve 100µF kondansatör devrenin geribesleme filtresi olup devrenin boşta iken motor sesi benzeri gürültü üretmesini engeller. Şekil. 1.5a: RC amplifier

17. Bazen bu durum aşağıdaki gibi istenen bir durumdur ve osilasyon üreten devreyi yani osilatörü oluşturur. Aşağıda böyle bir devre var. TP yerine NTC, PTC, LDR bağlanabilir. Osilasyon frekansı: Şekil 1.5b: Ses üretecinin frekansı ısı veya ışık değişimiyle ayarlanabilir. Formülüyle hesaplanır. R=47kW ve C=47nF, için:

18. 1.5 Potansiyometreler Potansiyometre olarak adlandırılan değişken dirençler, elektronik devrelerde yaygın olarak kullanılır. Hareketli uç (2) ve potun diğer ucu (1) arasında azalan bir direnç tabakası varsa, üçüncü (3) uçla arasında artan bir direnç vardır.

19. Doğrusal (Lineer) Potansiyometreler • Bu potlarda direnç değeri doğrusal olarak değişir. Doğrusal potansiyometrede şaft dönüşüyle direnç değişim yüzdesi eşit aralıklarla artıp azalmaktadır.

20. Logaritmik Potansiyometreler: • Logaritmik potlarda direnç değişimi şaftındönme açısıyla doğru orantılı değildir. Anti-logaritmik ve logaritmik olarak ikitürü vardır. • Logaritmik potansiyometrelerde 180°’ye kadar şaft değişimine oranla direnç değişimidüşükken, 180°’den sonra büyüktür. • Anti-logaritmik potansiyometredeyse tersi bir durumvardır. • Şekilde Logaritmik potta dönme açısına göre direnç değişim yüzdesi görülmektedir.

21. Pratik örnekler Şekil 1.8 Ton kontrol devresi a. Devre şeması, b. Çıkış karakteristiği

22. 1.6Entegre dirençler • Direnç network olarak da isimlendirilen bu devre elemanları çok sayıda direncin tek bir paket içine alınmasıyla elde edilmiş devre elemanlarıdır. Genellikle tüm dirençler birer ayaklarından ortak bağlıdır ve bu uç ortak uç olarak dışarıya çıkartılmıştır. Bu uç üzerinde işaretlenmiştir.

23. 1.7Reostalar • Bu tip ayarlı direncin trimpotlar ve potlardan ayrılan en büyük özelliği yüksek güçlüdevrelerde kullanılabilmesidir. Dolayısıyla üzerinden büyük miktarlarda akım geçebilir. • Ayrıca reostaların boyutları diğer ayarlı dirençlere göre çok büyüktür. • Hareketli sürgü kolu direnç görevine sahip tel üzerinde hareket ettirilerek istenilendeğere sahip direnç elde edilir.