DEVRE ANALİZİ

1. DEVRE ANALİZİ PASİF FİLTRELERE GİRİŞ Ertuğrul Eriş

2. FİLTRELER (FILTERS) • Giriş ve çıkış sinüsoidal işaretler • Çıkışa belli frekansları geçirme/geçirmeme frequency selective • Çıkışta belli frekanları zayıflatma/zayıflatmama frequency attenuation Ertuğrul Eriş

3. FİLTRE/TRANSFER FONKSİYONU Ertuğrul Eriş

4. FİLTRE ÇEŞİTLERİ/TERMİNOLOJİ H(s) = V0(s) / Vi(s) Geçen band: passband Geçmeyen band: stopband Frekans cevabı eğrisi: Frequency response plot Genlik Eğrisi: magnitude plot Faz Eğrisi: phase angle plot Kesim frekansı: cutoff frequency Alçak geçiren filtre: lowpass filter Yüksek geçiren filtre: highpass filter Band geçiren filtre: bandpass filter Band geçirmeyen filtre: bandreject filter Vo(s) Çıkışı için transfer fonksiyonunun modul ve açısının incelenmesi yeterli olur. Neden? Ertuğrul Eriş

5. ALÇAK GEÇİREN FİLTRELER:RL Çıkış direnç üzerinden alınmış, Self üzerinden alınırsa ne olur? ω=0 Çıkışta en az zayıflayarak görünen işaret ω=∞ Çıkışta en çok zayıflayarak görünen işaret Ertuğrul Eriş

6. KESİM FREKANSI Kesim frekansı: Transfer fonksiyonunun tepe değerinin sine düştüğü frekanstır. Kesim frekansı, bir başka ifade ile yükte harcanan gücün yarıya düştüğü frekanstır. Neden kesim frekansı tanımlıyoruz? Ertuğrul Eriş

7. ALÇAK GEÇİREN FİLTRELER:RL Alçak frekanlarda; direnç gerilimi büyük, self gerilimi düşük, Yüksek frekanlarda; direnç gerilimi küçük,self gerilimi büyük, ω=0 da |H(jω)|=1 neden? Bu RL filteresi İdeal filtre karakteristiğine uygunmudur? Ertuğrul Eriş

8. ALÇAK GEÇİREN FİLTRELER:RC • Alçak frekanlarda; kapasitenin gerilimi büyük, direncin gerilimi düşük • Yüksek frekanlarda; kapasitenin gerilimi küçük, direncin gerilimi büyük, • Neden? • Sonuç: Çıkış • kapasiteden alınırsa alçak geçiren • Dirençten alınırsa yüksek geçiren filtre oluyor Ertuğrul Eriş

9. ALÇAK GEÇİREN DEVRELERİN TRANSFER FONKSİYONU Ertuğrul Eriş

10. TRANSFER FONKSİYONU DECİBEL Ertuğrul Eriş

11. dB VE ÇIKIŞ/GİRİŞ GERİLİM ORANI Ertuğrul Eriş

12. ALÇAK GEÇİREN FİLTRE GENLİK BODE DİYAGRAMI (YAKLAŞIK) Proteus çıktısında transfer fonksiyonunun açısı bir sonraki slide’taizlenebilir Ertuğrul Eriş

13. ALÇAK GEÇİREN FİLTRENİN BODE DİYAGRAMI L= 1 mH R= 10KΩ C= 1 μH R= 10KΩ Ertuğrul Eriş

14. YÜKSEK GEÇİREN FİLTRE:RC Çıkış direnç üzerinden alınmış, kapasite üzerinden alınırsa ne olur? ω=0 Çıkışta en çok zayıflayarak görünen işaret ω=∞ Çıkışta en az zayıflayarak görünen işaret Ertuğrul Eriş

15. KESİM FREKANSI Ertuğrul Eriş

16. YÜKSEK GEÇİREN FİLTRELER:RC • Alçak frekanlarda; kapasitenin gerilimi büyük, direncin gerilimi düşük • Yüksek frekanlarda; kapasitenin gerilimi küçük, direncin gerilimi büyük, • Neden? • Sonuç: Çıkış • kapasiteden alınırsa alçak geçiren • Dirençten alınırsa yüksek geçiren filtre oluyor Ertuğrul Eriş

17. YÜKSEK GEÇİREN FİLTRELER:RL • Alçak frekanlarda; kapasitenin gerilimi büyük, direncin gerilimi düşük • Yüksek frekanlarda; kapasitenin gerilimi küçük, direncin gerilimi büyük, • Neden? • Sonuç: Çıkış • kapasiteden alınırsa alçak geçiren • Dirençten alınırsa yüksek geçiren filtre oluyor Ertuğrul Eriş

18. YÜK DİRENÇLİ YÜKSEK GEÇİREN BİR RL FİLTRESİ Yorum: Geçirme band düzleşti ama genlik küçüldü, Kesim frekansı değişti, küçüldü İyi mi oldu? Neden? Ertuğrul Eriş

19. YÜKSEK GEÇİREN DEVRELERİN TRANSFER FONKSİYONU Ertuğrul Eriş

20. YÜKSEK GEÇİREN FİLTRE BODE DİYAGRAMI (YAKLAŞIK) 20log10ω/p1 Proteus çıktısında transfer fonksiyonunun açısı bir sonraki slide’ta izlenebilir Ertuğrul Eriş

21. YÜKSEK GEÇİREN DEVRELERİN TRANSFER FONKSİYONU C= 1 μH R= 10KΩ L= 1 mH R= 10KΩ Ertuğrul Eriş

22. BAND GEÇİREN DEVRELER ωc1, ωc2 = kesim frekansları (cut off frequency), Tranfer fonksiyonun genliğinin (1/√2) sine düştüğü frekans ω0 = orta frekans (center frequency), = Transfer fonksiyonunun (s=jω) tamamen real olduğu frekans, = Transfer fonksiyonunun genliğinin max olduğu frekans, = rezonans frekansı(resonance frequency) = β = Band genişliği (Bandwidth) = ωc1- ωc2 Q = Kalite faktörü (quality factor) = ω0/ β Bu parametrelerden ikisi biliniyorsa diğerleri hesaplanabilir. Neden fazladan parametreler tanımlanmış? Ertuğrul Eriş

23. BAND GEÇİREN FİLTRE: SERİ RLC Negatif kesim frekansları fiziksel olarak anlamsız olduğundan alınmamıştır. Yorum: Bu filtrenin daha önce görülen alçak ve yüksek geçiren filtrelerden devre olarak farkı nedir? Neden? Orta frekansta seri LC empedansının değeri ne olur? yorum? Bu filtre ideal band geçiren filtremidir? Neden? Ertuğrul Eriş

24. BAND GEÇİREN FİLTRENİN(SERİ RLC) GENLİK BODE DİYAGRAMINA ÖRNEK ω01=8 r/s→1,35 Hz ω02=118 r/s→18,9 Hz 1 r/s <ω < 10 r/s için 10 r/s <ω < 100 r/s için 100 r/s <ω < ∞ r/s için Kural: ω’ ya göre kırılma noktalarına göre bölgelere ayırıp o bölgedeki terimler toplanır. İki uç nokta için toplama yeter. Ertuğrul Eriş

25. BAND GEÇİREN FİLTRENİN(SERİ RLC) FAZ BODE DİYAGRAMI- YAKLAŞIK Kural: kutup ve sıfırların (1/10) u köşeler oluyor ω’yı Köşelere göre bölgelere ayırıp Terimler toplanıyor. Ertuğrul Eriş

26. BAND GEÇİREN FİLTRE(seri RLC)BODE DİYAGRAMI L=100mH C=10μF R=11Ω Ertuğrul Eriş

27. SERİ RLC BAND GEÇİREN FİLTRE SENTEZİ Verilenler: Alt kesim frekansı: 1000 Hz Üst kesim frekansı: 10000 HZ İstenen: L, C, R? İki bağımsız parameter var, Üç bilinmeyen? Bir parametre seçimi : Farklı büyüklüklerde Kapasite elemanı bulma, direnç ve self bulmaya göre daha az. Dikkat: verilen kesim frekansları, formüllerde ise açısal frekanslar Çözüm: C = 1μF L = (1/ω02C) = 2.533 mH Hesaplanan değerde standart eleman bulamayınca ne olur? Çözümünüz? Ertuğrul Eriş

28. BAND GEÇİREN FİLTRE: KAYNAK DİRENCİ ETKİSİ Yorum: Orta frekans değişmedi, Band içi genlik düzleşti, Band genişliği arttı İyi mi oldu? Neden? Çözüm? Ertuğrul Eriş

29. BAND GEÇİREN FİLTRE: SERİ R PARALEL LC Yorum: Bu filtrenin daha önce görülen alçak ve yüksek geçiren filtrelerden devre olarak farkı nedir? Neden? Orta frekanstaparalel LC empedansının değeri ne olur? yorum? Ertuğrul Eriş

30. BAND GEÇİREN FİLTRE: SERİ R PARALEL LC L=1mH, C=1μF, R=0,1Ω Ertuğrul Eriş

31. SERİ R PARALEL LC BAND GEÇİREN FİLTRE SENTEZİ Verilenler: Orta frekans frekansı: 5 kHz Band genişliği: 200 Hz İstenen: L, C, R? İki bağımsız parameter var, Üç bilinmeyen? Bir parametre seçimi : Farklı büyüklüklerde Kapasite elemanı bulma, direnç ve self bulmaya göre daha az. Dikkat: verilen kesim frekansları, formüllerde ise açısal frekanslar Çözüm: C = 5μF R = (1/βC)= 159Ω L = (1/ω02C) = 202 μH Ertuğrul Eriş

32. BAND GEÇİREN FİLTRELERİN TRANSFER FONKSYONU Ertuğrul Eriş

33. SERİ RLC DEVRESİNİN ZAMAN VE FREKANS DONMENLERİNDE KARŞILAŞTIRMASI Ertuğrul Eriş

34. BAND SÖNDÜREN FİLTRELER-1 Yorum: Seri RLC Band geçiren filtre ile karşılaştırma Ertuğrul Eriş

35. BAND SÖNDÜREN FİLTRELER-2 Ertuğrul Eriş

36. BAND SÖNDÜREN FİLTRELERİN TRANSFER FONKSİYONU Ertuğrul Eriş

37. BAND SÖNDÜREN FİLTRELERİN(seri LC) BODE DİYAGRAMI Ertuğrul Eriş

38. BAND SÖNDÜREN FİLTRELERİN(paralel LC) BODE DİYAGRAMI Ertuğrul Eriş

39. Ertuğrul Eriş

40. Ertuğrul Eriş

41. Ertuğrul Eriş

42. ÖĞRENİM PROGRAMI OLUŞTURULMASI BÖLÜM, PROGRAM M E Z U N Ö Ğ R E N C İ DEVLET, ÖZEL SEKTÖR ÖĞRENCİ PROGRAM ÇIKTILARI P R OG R A M Ç I K T I L A R I P R OG R A M Ç I K T I L A R I ALAN yETERLİKLERİ AB/VE ULUSAL YETERLİKLER BİLGİ Knowledge BECERİ Skills KİŞİSEL/ MESLEKİ YETKİN LİKLER Competences YENİ ÖĞRENCİ ORYANTASYON MEZUNLAR, AİLELER Yönetim, idare öğ anket ORYANTASYON MESLEK OD, NGO Öğrenci Profili Öğ. anket Öğ. elem ÖĞRENCİ, ÜRÜN ?ÖĞRENİM PROGRAMI? İç Paydaşlar Ders öğ. anket DIŞ PAYDAŞLAR DIŞ PAYDAŞ GEREKSİNİMLERİ AB/ULUASAL ALAN YETERLİLİKLERİ PROGRAM ÇIKTILARI Çıktılar için veri top ve değerlendirme İyileştirmearaçları SONUÇ: ULUSAL/ULUSLARARASI AKREDİTASYON

43. BLOOM’S TAXONOMYANDERSON AND KRATHWOHL (2001) !!Listening !! http://www.learningandteaching.info/learning/bloomtax.htm

44. ULUSAL LİSANS YETERLİLİKLER ÇERÇEVESİ BLOOMS TAXONOMY

45. DEVRE ANALİZİ DEĞERLENDİRME MATRİSİ ÖĞRENİM ÇIKTILARI Devre Analizi İlk Ders