Üniversal Bayas Devresi

Yukarıdaki şekilde görülen Üniversal Bayas devresinde VB voltajı, VCC kaynağından R1 ve R2dirençlerinden oluşan gerilim bölücüden sağlanmaktadır. Bu dirençler, girişine bağlanan devrenin çıkış direncini yada empedansını etkilemeyecek kadar büyük, RE emitör direncinden yaklaşık olarak on kat büyük ve IB akımını sağlayacak şekilde seçilir. VB voltajı;

VB=(R2/(R1 + R2)) * VCC

RB eşdeğer direnci;

RB=R1 * R2/(R1 + R2)

Bazı arkadaşlarımın aklına takılmış olabilir. Yukarıdaki şekle baktığımızda R1 ve R2 dirençleri seri bağlı gibi duruyor. Burada VCC voltaj kaynağının iç direnci önem kazanıyor. İdeal voltaj kaynaklarının iç direnci sıfırdır. Yani bir voltaj kaynağını omik olarak kısa devre olarak düşüneceğiz. O zaman R1 in üst ucu R2 nin alt ucuna bağlı gibi düşüneceğiz. Şekil bu durumda R1 ve R2 birbirine paralel bağlı olacaktır. Zaten RB direncinin formülü de paralel bağlı iki direncin eş değerini bulmaya yarayan formül oluyor.

Aşağıdaki şekil RB direncinin ve VB voltajının eş değerleri kullanılarak çizilmiştir.

Bu devreye bakarak IB akımını bulalım. Lafı uzatmadan Kirshhoff un gerilim kanununu kullanarak;

VB=IB * RB + VBE + IE * RE

Denklemini yazarız. IE akımının karşılığını yazarsak;

VB=IB * RB + VBE + (IB +IB * ß) * RE

VB – VBE =IB * RB + IB (1 + ß) * RE

VB – VBE =IB (RB + (1 + ß) * RE)

IB=VB – VBE / RB + (1 + ß) * RE)

Bulunur. Aslında Bu formül bizim için yeterli olabilir. Burada VB ve RB değerlerini açarak yazarsak;

IB=((R2/(R1 + R2)) * VCC – VBE) / (R1 * R2/(R1 + R2) + (1 + ß) * RE))

Bu formül Üniversal Bayas devresinde IB akımını bulmak için kullanılır.
IC akımı her zamanki gibi;
IC= IB * ß

ICmax=VCC / (RC + RE)

Bundan sonraki formüllerde IE akımını yaklaşık IC akımına eşit olduğunu kabul edeceğiz.
VC=VCC – (IC * (RC + RE))

VE=IC * RE

VCE= VC – VE

Şimdi bir örnek çözüm yapalım.
VCC=12V
RC=10K
RE=1K
R1=100K
R2=12K
VBE=0.6V
ß=50 olsun.
Q noktasının değerlerini bulalım. (IB, IC, ICmax, VC,VCE)

IB=((R2/(R1 + R2)) * VCC – VBE) / (R1 * R2/(R1 + R2) + (1 + ß) * RE))
IB=((12/(100 + 12)) * 12 – 0,6) / (12 * 100/(100 + 12) + (1 + 50) * 1))
IB=0,011mA

IC= IB * ß
IC= 0,011 * 50
IC= 0,55mA

ICmax=VCC / (RC + RE)
ICmax=12 / (10 + 1)
ICmax=1,1mA

VC=VCC – (IC * (RC + RE))
VC=12 – (0,55 * (10 + 1))
VC=6V

VE=IC * RE
VE=0,55 * 1
VE=0,55V

VCE= VC – VE
VCE= 6 – 0,55

VCE= 5,45V

Yukarıdaki örnek çözümümüzde devremiz güzel bir Q noktasında çalışmakta. Şimdi devredeki transistörün bir şekilde arızalandığını ve yerine bir yenisini taktığımızı varsayalım. Fakat transistörün ß değerinin %20 fazla olduğunu varsayalım. Bakalım IB ve IC akımları ne kadar değişecek.

IB=((R2/(R1 + R2)) * VCC – VBE) / (R1 * R2/(R1 + R2) + (1 + ß) * RE))

IB=((12/(100 + 12)) * 12 – 0,6) / (12 * 100/(100 + 12) + (1 + 60) * 1))

IB=0,01mA
IC= IB * ß
IC= 0,01 * 60
IC= 0,6mA

Bu sonuca bakacak olursak, ß %20 değişmesine rağmen IC %9 değişmiştir. Yani Üniversal Bayaslama Devresinde kararlılık diğer devrelere göre çok iyidir.

Bu bölümde anlatmaya çalıştığım devrelerde, bir transistörlü devrenin DC çözümü ve kararlılığı hakkında idi. Buradaki devreler en temel devreler olup, istediğimiz özelliklere sahip olması için bazı ekler yapılır. Transistörlü bir devrenin kararlılığını arttırmak (eğer gerek varsa) için bazen NTC, diyot yada yine transistörle yapılan sabit akım kaynakları kullanılır. Burada elektronikteki her devreyi teorik olarak anlatmak imkansız. Ancak sırası geldiğinde ben yada diğer arkadaşlarım pratik devrelerle vereceğimiz örneklerde açıklayacağız.

Artık şimdi basit transistörlü devrelerin DC çözümlemelerini kendiniz yapabilirsiniz. Hesapladığınız değerleri çalışan devre üzerinde kontrol edebilirsiniz. Ölçme sonuçlarınız hesaplarınızla eşit çıkmasa bile yakın değerler elde edeceksiniz. Bunun sebebi ise formüle koyacağınız değerlerde toleranslardan dolayı sapmalar olabilir. Eğer yeterli pratiğe sahip olursanız (zamanla, sabırla ve sevgiyle) artık hesap yapmadan sadece ölçerek devrenin normal yada arızalı olduğunu tespit edebilirsiniz. Hesaplamalarınızda devredeki dirençleri renk kodları ile voltajı da ölçerek bulabilirsiniz. Transistörün beta değerini tabi ki katalogdan bakacaksınız. Katalogda göreceğiniz beta değeri sizi şaşırtabilir. Çünkü beta tek bir rakam olarak değil örneğin 100 – 200 olabilir. Siz ortalama bir değer alın. Bulacağınız sonuçlar fazlaca değişmeyecektir. Değerli okuyucularım, buraya kadar anlattıklarımla sizden bir devreyi tasarlamanızı beklemiyorum. Sadece devrenin nasıl çalıştığını anlamanız yeterli sonuçtur.

Benzer Yazılar

YAZAR : Admin

Elektronik Mühendisi / Biyomedikal Kalibrasyon Laboratuvarı Sorumlu Müdürü / X-Işınlı Görüntüleme Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı / Ultrason-Doppler Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı

BU YAZIYI DA İNCELEDİNİZ Mİ ?

Transistör Devreleri

Ayarlanabilir Yüksek Akım Gücü Arz Anten Yükseltici Alarm 4 düğme kullanarak İnanılmaz LED Flaşör – …

Bir cevap yazın

Access denied.