Elektronik 1: hızlı tekrar paketi

Formül kâğıtları, her konunun temel yöntem adımları ve 14 alıştırma sorusu; tam çözümler en sonda.

Yeni sorularDerse dön

Yazdırma penceresinde, bir kopyayı cihazınızda saklamak için “PDF olarak kaydet” seçeneğini seçin.

1Formüller ve yöntemler

Diyotlar ve transistörler

Diyot (sabit gerilim düşümü)
VD = 0,7 V when conducting
Aktif bölge
VBE = 0,7 V, IC = β·IB, IE = (β + 1)·IB
Sabit kutuplama
IB = (VCC − 0,7)/RB
Gerilim bölücülü kutuplama
IB = (VTH − 0,7)/(RTH + (β + 1)RE)
Bölücünün Thévenin eşdeğeri
VTH = VCC·R2/(R1 + R2), RTH = R1∥R2
Kolektör çevresi
VCE = VCC − ICRC − IERE
Doyum
IC(sat) = (VCC − VCE(sat))/RC, IB ≥ IC(sat)/β

Op-amp devreleri

Eviren yükselteç
Vout = −(Rf/Rin)·Vin
Evirmeyen yükselteç
Vout = (1 + Rf/R1)·Vin
Toplayıcı yükselteç
Vout = −Rf(V1/R1 + V2/R2)
İdeal op-amp
V+ = V−, Iin = 0

RC ve RL geçici rejim

Zaman sabiti
τ = RC | τ = L/R
Yanıt
x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e−t/τ
DC’de kondansatör
açık devre; vC ani değişemez
DC’de bobin
kısa devre; iL ani değişemez
Kalıcı durum
t ≈ 5τ

Yöntem

  1. Anahtarlamadan hemen sonraki başlangıç değerini bulun: kondansatör gerilimi ve bobin akımı ani değişemez.
  2. Anahtarlamadan çok sonraki son değeri bulun: kondansatör açık devre, bobin kısa devre gibi davranır.
  3. Zaman sabitini bulun: kondansatörün veya bobinin gördüğü direnci kullanarak τ = RC veya τ = L/R.
  4. x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e−t/τ kullanın.

Seri ve paralel dirençler

Seri dirençler
Req = R1 + R2 + …
Paralel dirençler
1/Req = 1/R1 + 1/R2 + …
İki paralel direnç
Req = R1R2 / (R1 + R2)
Ohm yasası
V = I·R
Güç
P = V·I = I²R = V²/R

Yöntem

  1. Ağın uçlardan en uzak ucundan başlayın.
  2. Seri dirençleri toplayarak, paralel dirençleri 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + … ile birleştirin.
  3. Her adımdan sonra devreyi yeniden çizin.
  4. Uçlar arasında tek bir direnç kalana kadar tekrarlayın.

DC–DC dönüştürücüler

Alçaltıcı
Vo = D·Vin
Yükseltici
Vo = Vin/(1 − D)
Eviren alçaltıcı-yükseltici
|Vo| = Vin·D/(1 − D)
İdeal güç dengesi
VinIin = VoIo
Bobin dalgalanması
ΔIL = VL,on·D/(L·f); buck Vin − Vo, boost and buck-boost Vin
Ortalama bobin akımı
alçaltıcı Io; yükseltici ve alçaltıcı-yükseltici Io/(1 − D)
Çıkış dalgalanması
alçaltıcı ΔIL/(8fC); yükseltici ve alçaltıcı-yükseltici Io·D/(fC)
CCM sınırı
alçaltıcı (1 − D)R/(2f); yükseltici D(1 − D)²R/(2f); alçaltıcı-yükseltici (1 − D)²R/(2f)

Yöntem

  1. Dönüştürücüyü (alçaltıcı, yükseltici veya alçaltıcı-yükseltici) ve D görev oranını gerilim oranından belirleyin.
  2. Bobinde volt-saniye dengesini kullanın: bir periyot boyunca ortalama bobin gerilimi sıfırdır.
  3. Anahtar iletimdeyken bobin gerilimini bulun, sonra ΔIL = VL·D/(L·f).
  4. Çıkış dalgalanması için kondansatöre giren ve çıkan yükü bulun; CCM sınırı için ortalama bobin akımını ΔIL/2’ye eşitleyin.

Wheatstone köprüsü ve gerinim ölçerler

Bölücü gerilimleri
Va = VsR2/(R1 + R2), Vb = VsR4/(R3 + R4)
Çıkarılan
Vab = Va − Vb
Denge
R1/R2 = R3/R4
Kayar telli köprü
R/Rx = l/(100 − l)
Thévenin direnci
Rth = R1∥R2 + R3∥R4
Gerinim ölçer çarpanı
ΔR/R = GF·ε
Köprü çıkışı
çeyrek Vs·GF·ε/4, yarım Vs·GF·ε/2, tam Vs·GF·ε
Küçük değişim, tek kol
Vab ≈ Vs·ΔR/(4R)
Gerilme
σ = E·ε

Yöntem

  1. Köprüyü aynı kaynağa bağlı iki gerilim bölücü olarak ele alın.
  2. Denge için R₁/R₂ = R₃/R₄ yazın ve bilinmeyen direnci çözün.
  3. Dengesiz bir köprüde Va ve Vb’yi bölücülerden bulup çıkarın; çıkışı bir ölçü aleti yüklüyorsa Thévenin eşdeğerini kullanın.
  4. Gerinim ölçerlerde gerinimi ΔR/R = GF·ε’ye çevirin ve çeyrek, yarım veya tam köprü için sırasıyla Vs·GF·ε/4, /2 veya ×1 kullanın.

Sayısal mantık: kapılar, K-haritaları ve flip-floplar

Temel kapılar
A·B, A + B, A′, (A·B)′, (A + B)′, A ⊕ B
Boole kuralları
X + X′ = 1, X·X′ = 0, X + XY = X, XY + XY′ = X
De Morgan
(X·Y)′ = X′ + Y′, (X + Y)′ = X′·Y′
Karnaugh haritası sırası
00, 01, 11, 10 (Gray code)
2ᵏ hücrelik grup
k değişken kaybeder
4’ten 1’e çoklayıcı
F = A′B′I0 + A′BI1 + AB′I2 + ABI3
Flip-floplar
D: Q⁺ = D, T: Q⁺ = T ⊕ Q, JK: Q⁺ = JQ′ + K′Q
Sayıcılar
n bit: 2ⁿ durum; mod-N: 2ⁿ ≥ N olan en küçük n; fçıkış = fclk/N
Dalgacık (ripple) sayıcı
fmax = 1/(n·tpd)
Halka ve Johnson sayıcılar
n ve 2n durum

Yöntem

  1. Bir devre için girişlerden çıkışa doğru her seferinde bir kapı olacak şekilde çalışın ve her telin üzerine değeri yazın ya da ifadesini yazıp doğruluk tablosunu doldurun.
  2. Sadeleştirme için 1’leri (ve fark etmez durumlarını X olarak) Gray kodlu satır ve sütunlara, 00, 01, 11, 10, sahip bir Karnaugh haritasına koyun.
  3. 1’leri kenarlardan dolanarak 1, 2, 4, 8 ya da 16 hücrelik olabildiğince az ve olabildiğince büyük gruplarla kapsayın; her grup, sabit kalan değişkenlerden oluşan bir çarpım terimidir. POS biçimi için 0’ları gruplayın.
  4. Flip-floplar ve sayıcılar için girişleri her etkin saat kenarında okuyun, her kenardan sonra durumu yazın ve n bitlik bir sayıcının 2ⁿ durumdan sonra başa sardığını unutmayın.

2Alıştırma soruları

1.Diyotlar ve transistörlerOrta
RC​ = 1,2 kΩβ = 150VCC​ = 9 VRB​ = 470 kΩ

β = 150 olan bir NPN transistör, VCC = 9 V kaynağından RB = 470 kΩ baz direnciyle kutuplanmıştır. Kolektör direnci RC = 1,2 kΩ ve emetör topraklıdır. VBE = 0,7 V alın ve transistörün aktif bölgede olduğunu varsayın. Kolektör–emetör gerilimi VCE değerini bulun.

VCC = 9 VRB = 470 kΩRC = 1,2 kΩβ = 150VBE = 0,7 V
VCE = V
2.Diyotlar ve transistörlerZor
RC​ = 330 Ωβ = 150IC​ = ?VCC​ = 24 V5 VRB​ = 33 kΩ

β = 150 olan bir NPN transistör, VCC = 24 V ile kolektörü arasına bağlı 330 Ω değerindeki bir yük direncini anahtarlıyor. Emetör topraklıdır. Baz, 5 V’luk bir lojik çıkıştan RB = 33 kΩ baz direnci üzerinden sürülüyor. VBE = 0,7 V ve VCE(sat) = 0,2 V alın. Giriş yüksekteyken kolektör akımı IC değerini mA cinsinden bulun. Önce transistörün doyumda olup olmadığına karar verin.

VCC = 24 VRC = 330 Ωβ = 150Vin = 5 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VRB = 33 kΩ
IC = mA
3.Op-amp devreleriOrta
−+Vout​Rf​ = ?R1​ = 2 kΩVin​

Bu evirmeyen yükseltecin gerilim kazancını 31 yapan geri besleme direnci Rf değerini seçin.

R1 = 2 kΩAv = 31
Rf = kΩ
4.Op-amp devreleriZor
Vin​V1​Vout​kademe 1: evirenR1​ = 2 kΩRf1​ = 47 kΩkademe 2: evirmeyenR2​ = 4,7 kΩRf2​ = 1 kΩ

İki ideal op-amp kademesi kaskat bağlanmıştır: bir eviren yükselteç (R1, Rf1) ve ardından bir evirmeyen yükselteç (toprağa R2, geri beslemede Rf2). İkisi de ±15 V ile beslenir. Toplam gerilim kazancı Av = Vout/Vin değerini bulun.

R1 = 2 kΩRf1 = 47 kΩR2 = 4,7 kΩRf2 = 1 kΩ
Av =
5.RC ve RL geçici rejimOrta
+−Vs​9 Vt = 0R1​ = 10 kΩR2​ = 6,8 kΩC10 µF+−vC​

Vₛ kaynağı kondansatörü R₁ üzerinden doldurur ve R₂, C’ye paralel bağlıdır. Anahtar t = 0’da kapandığında kondansatör boştur. t = 15 ms anında kondansatör gerilimi vC değerini bulun.

Vs = 9 VR1 = 10 kΩR2 = 6,8 kΩC = 10 µFt = 15 ms
vC = V
6.RC ve RL geçici rejimZor
+−Vs​24 Vt = 0R = 4,7 kΩC220 µF+−vC​vC​(0) = 5 V

Anahtar t = 0’da kapanmadan hemen önce kondansatörde gösterilen polaritede 5 V vardır. t = 750 ms anında kondansatör gerilimi vC değerini bulun.

Vs = 24 VR = 4,7 kΩC = 220 µFvC(0) = 5 Vt = 750 ms
vC = V
7.Seri ve paralel dirençlerOrta
R1​ = 2 ΩR3​ = 15 Ω+−V1​24 VR2​15 ΩAR4​2 ΩB

V1 kaynağının gördüğü eşdeğer direnç Req değerini bulun.

V1 = 24 VR1 = 2 ΩR2 = 15 ΩR3 = 15 ΩR4 = 2 Ω
Req = Ω
8.Seri ve paralel dirençlerZor
R1​ = 30 ΩR3​ = 30 ΩR5​ = 12 Ω+−V1​36 VR2​2 ΩIR2​AR4​10 ΩBR6​10 Ω

R2 üzerinden geçen IR2 akımını bulun.

V1 = 36 VR1 = 30 ΩR2 = 2 ΩR3 = 30 ΩR4 = 10 ΩR5 = 12 ΩR6 = 10 Ω
IR2 = A
9.DC–DC dönüştürücülerOrta
+−24 VSL = ?CR+−6 V

İdeal bir alçaltıcı dönüştürücü, 500 kHz anahtarlama frekansında 24 V’u 6 V’a çeviriyor. Bobin dalgalanma akımının tepeden tepeye değerini 1 A’de tutan endüktansı (L) bulun.

Vin​ = 24 VVo​ = 6 Vf = 500 kHzΔIL = 1 A
L = µH
10.DC–DC dönüştürücülerZor
+−9 VSLC = 22 µFR = 20 Ω−+−3 V

İdeal bir alçaltıcı-yükseltici dönüştürücü, 20 Ω’luk bir yük için 25 kHz’te 9 V’u −3 V’a çeviriyor. Çıkış kondansatörü 22 µF’tır. Tepeden tepeye çıkış gerilimi dalgalanmasını (ΔVo) mV cinsinden bulun.

Vin​ = 9 VVo​ = −3 Vf = 25 kHzC = 22 µFR = 20 Ω
ΔVo = mV
11.Wheatstone köprüsü ve gerinim ölçerlerOrta
+−12 VR1​ = 200 ΩR2​ = 150 ΩR3​ = 120 ΩR4​ = 1000 Ωab+−Rth​ = ?

Gösterilen köprünün a ve b çıkış uçlarından görülen Thévenin direncini (Rth) bulun.

Vs = 12 VR1 = 200 ΩR2 = 150 ΩR3 = 120 ΩR4 = 1000 Ω
Rth = Ω
12.Wheatstone köprüsü ve gerinim ölçerlerZor
+−10 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−7,5 mV

Tek etkin gerinim ölçerli (GF = 2) bir çeyrek köprü 10 V ile uyarılıyor. Yük altında çıkış 7,5 mV okunuyor. Gerinimi (ε) µε cinsinden bulun.

Vs = 10 VGF = 2Vo = 7,5 mV
ε = µε
13.Sayısal mantık: kapılar, K-haritaları ve flip-floplarOrta
ABC00011110010011131214150706

F(A, B, C) = Σm(1, 2, 3, 4, 5) fonksiyonunun en küçük toplamlar çarpımı (POS) biçimini bulmak için Karnaugh haritasını kullanın. Kaç toplam terimi (çarpan) (N) vardır?

F(A, B, C) = Σm(1, 2, 3, 4, 5)
N =
14.Sayısal mantık: kapılar, K-haritaları ve flip-floplarZor
ABCD0001111000011110X001031204050716112113X150141809111010

F(A, B, C, D) = Σm(2, 6, 8, 11, 12, 13) + d(0, 15) fonksiyonunun en küçük SOP biçimini bulun; d fark etmez (don’t-care) durumlarını gösterir. Kaç literal (L) içerir?

F(A, B, C, D) = Σm(2, 6, 8, 11, 12, 13) + d(0, 15)
L =

3Çözeltiler

1.Diyotlar ve transistörler

Cevap: VCE = 5,821 V

BJT çalışma noktası: aktif bölgede VBE = 0,7 V, IC = β·IB ve IE = (β + 1)·IB. KGY ile baz çevresinden IB’yi, sonra IC’yi, sonra kolektör–emetör çevresinden VCE’yi bulun. Bazdaki bir gerilim bölücü Thévenin eşdeğeriyle değiştirilir: VTH = VCC·R₂/(R₁ + R₂), RTH = R₁∥R₂; emetör direnci baz çevresinde (β + 1) kat büyük görünür.

Baz akımı

IB = (VCC − VBE)/RB = (9 − 0,7)/470 kΩ = 17,66 µA

Kolektör akımı

IC = β·IB = 150·17,66 µA = 2,649 mA

Kolektör–emetör gerilimi

VCE = 9 − 2,649 mA·1,2 kΩ = 5,821 V

Cevap

VCE = 5,821 V
2.Diyotlar ve transistörler

Cevap: IC = 19,55 mA

Anahtar olarak BJT: bir yükü tamamen açmak için transistör doyuma sürülür; doyumda VCE = VCE(sat) olur ve kolektör akımını yük belirler: IC(sat) = (VCC − VCE(sat))/RC. Doyum için en az IB = IC(sat)/β gerekir. Baz akımı daha küçükse transistör aktif kalır ve IC = β·IB olur.

Baz akımı

IB = (5 − 0,7)/33 kΩ = 130,3 µA

Doyumda mı, aktif mi?

β·IB, IC(sat)’tan küçüktür, bu yüzden transistör aktif kalır.

β·IB = 19,55 mA
IC(sat) = (24 − 0,2)/330 = 72,12 mA

Kolektör akımı

IC = β·IB = 19,55 mA

Cevap

IC = 19,55 mA

Transistör aktiftir, bu yüzden yük tamamen açılmaz.

3.Op-amp devreleri

Cevap: Rf = 60 kΩ

İdeal op-amp kuralları: negatif geri beslemeyle op-amp çıkışını iki girişi aynı gerilimde olacak şekilde sürer (V₋ = V₊) ve hiçbir girişe akım girmez. Bu iki gerçekle eviren girişte KAY yazmak çıkışı verir.

Evirmeyen yükselteç kazancı

V₋ = V₊ = Vin ve R₁’deki akım Rf’den de geçer, bu yüzden Vout = Vin·(1 + Rf/R₁).

Av = 1 + Rf/R1
Rf = (31 − 1)·2 = 60 kΩ

Cevap

Rf = 60 kΩ
4.Op-amp devreleri

Cevap: Av = −28,5

İdeal op-amp kuralları: negatif geri beslemeyle op-amp çıkışını iki girişi aynı gerilimde olacak şekilde sürer (V₋ = V₊) ve hiçbir girişe akım girmez. Bu iki gerçekle eviren girişte KAY yazmak çıkışı verir.

Her kademenin kazancı

A1 = −Rf1/R1 = −47/2 = −23,5
A2 = 1 + Rf2/R2 = 1 + 1/4,7 = 1,213

Toplam kazanç

Av = A1·A2 = −23,5·1,213 = −28,5

Cevap

Av = −28,5
5.RC ve RL geçici rejim

Cevap: vC = 1,128 V

Birinci derece geçici rejim: tek kondansatörlü veya tek bobinli bir devrede her gerilim ve akım başlangıç değerinden son değerine üstel olarak gider: x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e−t/τ, τ = RC veya τ = L/R ile. Yaklaşık 5τ sonra devre oturur.

Kondansatörün gördüğü Thévenin eşdeğeri

Rth’yi bulmak için kaynağı kısa devre edin; kondansatörün yerleşeceği gerilimi bulmak için kondansatörü açık devre yapın.

Rth = R1 ∥ R2 = 10·6,8/(10 + 6,8) = 4,048 kΩ
vC(∞) = 9·6,8/(10 + 6,8) = 3,643 V

Zaman sabiti

τ = Rth·C = 4,048·10 = 40,48 ms

Şarj eğrisi

vC(t) = 3,643·(1 − e−15/40,48) = 1,128 V

Cevap

vC = 1,128 V
6.RC ve RL geçici rejim

Cevap: vC = 14,8 V

Birinci derece geçici rejim: tek kondansatörlü veya tek bobinli bir devrede her gerilim ve akım başlangıç değerinden son değerine üstel olarak gider: x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e−t/τ, τ = RC veya τ = L/R ile. Yaklaşık 5τ sonra devre oturur.

Başlangıç değeri, son değer, zaman sabiti

Kondansatör gerilimi sıçrayamaz; bu yüzden depolanan değerden başlar ve kaynak gerilimine yönelir.

vC(0) = 5 V, vC(∞) = Vs = 24 V
τ = R·C = 4,7 kΩ · 220 µF = 1034 ms
vC(t) = 24 + (5 − 24)·e−t/τ

Verilen andaki gerilim

vC(750) = 24 + (−19)·e−750/1034 = 14,8 V

Cevap

vC = 14,8 V
7.Seri ve paralel dirençler

Cevap: Req = 9,969 Ω

Seri ve paralel dirençler: seride her dirençten aynı akım geçer ve R = R₁ + R₂ + …. Paralelde her direncin gerilimi aynıdır ve 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …. Merdiven ağı, tek bir eşdeğer direnç kalana kadar çift çift indirgenir.

R1​ = 2 ΩR3​ = 15 Ω+−V1​24 VR2​15 ΩAR4​2 ΩB

Dirençleri en uzak uçtan birleştirin

Kaynağa en uzak uçtan başlayıp ona doğru geri gelin. Aynı akımı taşıyan dirençler seri; aynı iki düğüm arasındaki dirençler paraleldir.

R3 + R4 = 15 + 2 = 17 Ω
R2 ∥ 17 = 15·17/(15+17) = 7,969 Ω
Req = R1 + 7,969 = 2 + 7,969 = 9,969 Ω

Cevap

Req = 9,969 Ω
8.Seri ve paralel dirençler

Cevap: IR2 = 1,071 A

Seri ve paralel dirençler: seride her dirençten aynı akım geçer ve R = R₁ + R₂ + …. Paralelde her direncin gerilimi aynıdır ve 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …. Merdiven ağı, tek bir eşdeğer direnç kalana kadar çift çift indirgenir.

R1​ = 30 ΩR3​ = 30 ΩR5​ = 12 Ω+−V1​36 VR2​2 ΩAR4​10 ΩBR6​10 Ω

Dirençleri en uzak uçtan birleştirin

Kaynağa en uzak uçtan başlayıp ona doğru geri gelin. Aynı akımı taşıyan dirençler seri; aynı iki düğüm arasındaki dirençler paraleldir.

R5 + R6 = 12 + 10 = 22 Ω
R4 ∥ 22 = 6,875 Ω
R3 + 6,875 = 36,88 Ω
R2 ∥ 36,88 = 1,897 Ω
Req = R1 + 1,897 = 30 + 1,897 = 31,9 Ω

Kaynaktan çekilen akım

Kaynak yalnızca Req’yi görür; Ohm yasası verdiği akımı bulur. Bu akım R₁’den geçer.

IR1 = V1/Req = 36/31,9 = 1,129 A

R₂’den geçen akım

A düğümündeki gerilimi bulmak için R₁ üzerindeki düşümü çıkarın; bu, R₂ üzerindeki gerilimdir.

VA = V1 − IR1·R1 = 36 − 1,129·30 = 2,141 V
IR2 = VA/R2 = 2,141/2 = 1,071 A

Cevap

IR2 = 1,071 A
9.DC–DC dönüştürücüler

Cevap: L = 9 µH

DC–DC dönüştürücüler: bir S anahtarı, her T = 1/f periyodunun D kesri boyunca iletimdedir. Kalıcı durumda ortalama bobin gerilimi sıfırdır (volt-saniye dengesi); bu, sürekli iletimde ideal dönüştürme oranlarını verir: alçaltıcı (buck) Vo = D·Vin, yükseltici (boost) Vo = Vin/(1 − D), eviren alçaltıcı-yükseltici (buck-boost) |Vo| = Vin·D/(1 − D). İdeal bir dönüştürücü gücü korur: Vin·Iin = Vo·Io. S iletimdeyken bobin akımı ΔIL = VL·D·T/L kadar artar; burada VL, alçaltıcıda Vin − Vo, yükselticide ve alçaltıcı-yükselticide Vin’dir. Çıkış dalgalanması alçaltıcıda ΔVo = ΔIL/(8fC), yükselticide ve alçaltıcı-yükselticide Io·D/(fC)’dir. Ortalama bobin akımı ΔIL/2’ye eşit olduğunda bobin akımı sıfıra tam değiyor (CCM sınırı).

Görev oranı

D = 6/24 = 0,25

Endüktans

L = 18·0,25/(1·500·10³) = 9 µH

Cevap

L = 9 µH
10.DC–DC dönüştürücüler

Cevap: ΔVo = 68,18 mV

DC–DC dönüştürücüler: bir S anahtarı, her T = 1/f periyodunun D kesri boyunca iletimdedir. Kalıcı durumda ortalama bobin gerilimi sıfırdır (volt-saniye dengesi); bu, sürekli iletimde ideal dönüştürme oranlarını verir: alçaltıcı (buck) Vo = D·Vin, yükseltici (boost) Vo = Vin/(1 − D), eviren alçaltıcı-yükseltici (buck-boost) |Vo| = Vin·D/(1 − D). İdeal bir dönüştürücü gücü korur: Vin·Iin = Vo·Io. S iletimdeyken bobin akımı ΔIL = VL·D·T/L kadar artar; burada VL, alçaltıcıda Vin − Vo, yükselticide ve alçaltıcı-yükselticide Vin’dir. Çıkış dalgalanması alçaltıcıda ΔVo = ΔIL/(8fC), yükselticide ve alçaltıcı-yükselticide Io·D/(fC)’dir. Ortalama bobin akımı ΔIL/2’ye eşit olduğunda bobin akımı sıfıra tam değiyor (CCM sınırı).

Görev oranı

D = 3/(9 + 3) = 0,25

Yük akımı

Io = 3/20 = 0,15 A

Çıkış dalgalanması

ΔVo = 0,15·0,25/(25·10³·22·10⁻⁶) = 68,18 mV

Cevap

ΔVo = 68,18 mV
11.Wheatstone köprüsü ve gerinim ölçerler

Cevap: Rth = 192,9 Ω

Wheatstone köprüsü: iki gerilim bölücü tek bir Vs kaynağını paylaşır. Soldaki R1–R2 bölücüsü Va = Vs·R2/(R1 + R2), sağdaki R3–R4 bölücüsü Vb = Vs·R4/(R3 + R4) verir; çıkış Vab = Va − Vb’dir. Köprü, R1/R2 = R3/R4, yani R1·R4 = R2·R3 olduğunda dengededir (Vab = 0, ölçü aletinden akım geçmez). Çıkıştan bakıldığında köprü, Rth = R1∥R2 + R3∥R4 olan bir Thévenin kaynağıdır.

Kaynak kısa devre

R₁∥R₂ = 200·150/350 = 85,71 Ω
R₃∥R₄ = 120·1000/1120 = 107,1 Ω

Thévenin direnci

Rth = 192,9 Ω

Cevap

Rth = 192,9 Ω
12.Wheatstone köprüsü ve gerinim ölçerler

Cevap: ε = 1500 µε

Gerinim ölçerler: bir gerinim ölçer direncini gerinimle değiştirir: ΔR/R = GF·ε; burada GF gerinim ölçer çarpanı olup metal folyo için yaklaşık 2’dir. Tüm kolları R olan bir köprüde tek etkin gerinim ölçer (çeyrek köprü) Vo ≈ Vs·GF·ε/4 verir. Bitişik kollarda zıt gerinimli iki etkin gerinim ölçer (yarım köprü) Vs·GF·ε/2, dört etkin gerinim ölçer (tam köprü) ise Vs·GF·ε verir. Gerilme, Hooke yasasından bulunur: σ = E·ε. Yük hücreleri duyarlılıklarını mV/V olarak belirtir: tam yükte, volt başına uyarma gerilimi için çıkış.

Çeyrek köprü denklemini çözün

ε = 4·0,0075/(10·2) = 0,0015

Mikrogerinim olarak

ε = 1500 µε

Cevap

ε = 1500 µε
13.Sayısal mantık: kapılar, K-haritaları ve flip-floplar

Cevap: N = 2

Karnaugh haritaları: hücreler Gray koduyla (00, 01, 11, 10) sıralanır; bu yüzden komşu hücreler, kenarların karşısındakiler dahil, tam olarak tek değişkende farklılaşır. 1’leri 1, 2, 4, 8 ya da 16 hücrelik dikdörtgenler içinde, olabildiğince büyük ve olabildiğince az sayıda gruplayın; her 1 kapsanana kadar. Her grup bir çarpım terimidir: grubun içinde sabit kalan değişkenler. 2ᵏ hücrelik bir grup k değişken kaybeder. Fark etmez durumları (X) grupları büyütmek için kullanılabilir ama kapsanmaları gerekmez. 0’ları gruplamak en küçük POS biçimini verir.

ABC00011110010011131214150706

0’ları gruplayın

Her grup 2ᵏ hücrelik bir dikdörtgendir; kenardaki hücreler karşı kenardaki hücrelerin komşusudur.

(A′ + B′)
(A + B + C)

En küçük POS biçimi

F = (A′ + B′)(A + B + C)
N = 2

Cevap

N = 2
14.Sayısal mantık: kapılar, K-haritaları ve flip-floplar

Cevap: L = 12

Karnaugh haritaları: hücreler Gray koduyla (00, 01, 11, 10) sıralanır; bu yüzden komşu hücreler, kenarların karşısındakiler dahil, tam olarak tek değişkende farklılaşır. 1’leri 1, 2, 4, 8 ya da 16 hücrelik dikdörtgenler içinde, olabildiğince büyük ve olabildiğince az sayıda gruplayın; her 1 kapsanana kadar. Her grup bir çarpım terimidir: grubun içinde sabit kalan değişkenler. 2ᵏ hücrelik bir grup k değişken kaybeder. Fark etmez durumları (X) grupları büyütmek için kullanılabilir ama kapsanmaları gerekmez. 0’ları gruplamak en küçük POS biçimini verir.

Asal implikantlar

1’lerden ve X’lerden oluşturulabilen en büyük gruplar.

B′C′D′, A′CD′, AC′D′, ACD, A′B′D′, ABD, ABC′
ABCD0001111000011110X001031204050716112113X150141809111010

En küçük kapsama

F = A′CD′ + AC′D′ + ACD + ABD
L = 12

Cevap

L = 12

Aynı büyüklükte başka bir gruplama da vardır; terim ve literal sayısı aynıdır.

ExamProblems · examproblems.com/courses/electronics-1