Elektronik 1: hızlı tekrar paketi

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

Yeni sorular Derse dön

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

1Formüller ve yöntemler

Diyotlar ve transistörler

Diyot (sabit gerilim düşümü): V_D = 0,7 V when conducting
Aktif bölge: V_BE = 0,7 V, I_C = β·I_B, I_E = (β + 1)·I_B
Sabit kutuplama: I_B = (V_CC − 0,7)/R_B
Gerilim bölücülü kutuplama: I_B = (V_TH − 0,7)/(R_TH + (β + 1)R_E)
Bölücünün Thévenin eşdeğeri: V_TH = V_CC·R₂/(R₁ + R₂), R_TH = R₁∥R₂
Kolektör çevresi: V_CE = V_CC − I_CR_C − I_ER_E
Doyum: I_C(sat) = (V_CC − V_CE(sat))/R_C, I_B ≥ I_C(sat)/β

Op-amp devreleri

Eviren yükselteç: V_out = −(R_f/R_in)·V_in
Evirmeyen yükselteç: V_out = (1 + R_f/R₁)·V_in
Toplayıcı yükselteç: V_out = −R_f(V₁/R₁ + V₂/R₂)
İdeal op-amp: V₊ = V₋, I_in = 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; v_C ani değişemez
DC’de bobin: kısa devre; i_L ani değişemez
Kalıcı durum: t ≈ 5τ

Yöntem

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

Seri ve paralel dirençler

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

Yöntem

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

DC–DC dönüştürücüler

Alçaltıcı: V_o = D·V_in
Yükseltici: V_o = V_in/(1 − D)
Eviren alçaltıcı-yükseltici: |V_o| = V_in·D/(1 − D)
İdeal güç dengesi: V_inI_in = V_oI_o
Bobin dalgalanması: ΔI_L = V_L,on·D/(L·f); buck V_in − V_o, boost and buck-boost V_in
Ortalama bobin akımı: alçaltıcı I_o; yükseltici ve alçaltıcı-yükseltici I_o/(1 − D)
Çıkış dalgalanması: alçaltıcı ΔI_L/(8fC); yükseltici ve alçaltıcı-yükseltici I_o·D/(fC)
CCM sınırı: alçaltıcı (1 − D)R/(2f); yükseltici D(1 − D)²R/(2f); alçaltıcı-yükseltici (1 − D)²R/(2f)

Yöntem

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

Wheatstone köprüsü ve gerinim ölçerler

Bölücü gerilimleri: V_a = V_sR₂/(R₁ + R₂), V_b = V_sR₄/(R₃ + R₄)
Çıkarılan: V_ab = V_a − V_b
Denge: R₁/R₂ = R₃/R₄
Kayar telli köprü: R/R_x = l/(100 − l)
Thévenin direnci: R_th = R₁∥R₂ + R₃∥R₄
Gerinim ölçer çarpanı: ΔR/R = GF·ε
Köprü çıkışı: çeyrek V_s·GF·ε/4, yarım V_s·GF·ε/2, tam V_s·GF·ε
Küçük değişim, tek kol: V_ab ≈ V_s·ΔR/(4R)
Gerilme: σ = E·ε

Yöntem

Köprüyü aynı kaynağa bağlı iki gerilim bölücü olarak ele alın.
Denge için R₁/R₂ = R₃/R₄ yazın ve bilinmeyen direnci çözün.
Dengesiz bir köprüde V_a ve V_b’yi bölücülerden bulup çıkarın; çıkışı bir ölçü aleti yüklüyorsa Thévenin eşdeğerini kullanın.
Gerinim ölçerlerde gerinimi ΔR/R = GF·ε’ye çevirin ve çeyrek, yarım veya tam köprü için sırasıyla V_s·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; f_çıkış = f_clk/N
Dalgacık (ripple) sayıcı: f_max = 1/(n·t_pd)
Halka ve Johnson sayıcılar: n ve 2n durum

Yöntem

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.
Sadeleştirme için 1’leri (ve fark etmez durumlarını X olarak) Gray kodlu satır ve sütunlara, 00, 01, 11, 10, sahip bir Karnaugh haritasına koyun.
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.
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

β = 120 olan bir NPN transistör, V_CC = 20 V’tan gerilim bölücüyle kutuplanmıştır: V_CC’den baza R₁ = 68 kΩ ve bazdan toprağa R₂ = 6,8 kΩ. Kolektör direnci R_C = 3,3 kΩ ve emetör direnci R_E = 1,5 kΩ. V_BE = 0,7 V alın ve bölücünün Thévenin eşdeğerini kullanın (baz akımını ihmal etmeyin). Kolektör akımı I_C değerini mA cinsinden bulun.

V_CC = 20 VR₁ = 68 kΩR₂ = 6,8 kΩR_C = 3,3 kΩR_E = 1,5 kΩβ = 120

I_C = mA

2.Diyotlar ve transistörlerZor

5,1 V’luk bir Zener regülatörünün 470 Ω’luk bir seri direnci var. Giriş 18 V’a kadar çıkabilir ve yük bağlantısı kesilebilir. Zener’in harcaması gereken en büyük gücü P_Z,max bulun.

V_in,max = 18 VV_Z = 5,1 VR = 470 Ω

P_Z,max = mW

3.Op-amp devreleriOrta

Fark yükselteci, ±15 V ile beslenen ideal bir op-amp kullanır; R₃ = R₁ ve R₄ = R₂. Çıkış gerilimi V_out değerini bulun.

V₁ = −0,8 VV₂ = −2,2 VR₁ = R₃ = 1 kΩR₂ = R₄ = 2 kΩ

V_out = V

4.Op-amp devreleriZor

İki ideal op-amp kademesi kaskat bağlanmıştır: bir eviren yükselteç (R₁, R_f1) ve ardından bir evirmeyen yükselteç (toprağa R₂, geri beslemede R_f2). İkisi de ±15 V ile beslenir. Giriş V_in = −0,75 V’tur. Çıkış gerilimi V_out değerini bulun.

R₁ = 4,7 kΩR_f1 = 47 kΩR₂ = 47 kΩR_f2 = 2 kΩV_in = −0,75 V

V_out = V

5.RC ve RL geçici rejimOrta

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 v_C değerini bulun.

V_s = 24 VR₁ = 4,7 kΩR₂ = 3,3 kΩC = 22 µFt = 15 ms

v_C = V

6.RC ve RL geçici rejimZor

Anahtar t = 0’da kapanmadan hemen önce kondansatörde gösterilen polaritede 3 V vardır. v_C değerinin 13,2 V’a ulaşması ne kadar sürer? t değerini bulun.

V_s = 20 VR = 6,8 kΩC = 33 µFv_C(0) = 3 V

t = ms

7.Seri ve paralel dirençlerOrta

Kaynağın verdiği ve R₁ üzerinden geçen I_R1 akımını bulun.

V₁ = 30 VR₁ = 12 ΩR₂ = 8 ΩR₃ = 10 ΩR₄ = 6 Ω

I_R1 = A

8.Seri ve paralel dirençlerZor

V₁ kaynağının gördüğü eşdeğer direnç R_eq değerini bulun.

V₁ = 36 VR₁ = 8 ΩR₂ = 4 ΩR₃ = 12 ΩR₄ = 10 ΩR₅ = 10 ΩR₆ = 15 Ω

R_eq = Ω

9.DC–DC dönüştürücülerOrta

İdeal bir alçaltıcı dönüştürücü, 25 kHz’te ve L = 47 µH ile 12 V’u 7,2 V’a çeviriyor. Bobin dalgalanma akımının tepeden tepeye değerini (ΔI_L) bulun.

Vin = 12 VVo = 7,2 Vf = 25 kHzL = 47 µH

ΔI_L = A

10.DC–DC dönüştürücülerZor

İdeal bir alçaltıcı-yükseltici dönüştürücü, 25 Ω’luk bir yük için 200 kHz’te 9 V’u −13,5 V’a çeviriyor. Çıkış kondansatörü 10 µF’tır. Tepeden tepeye çıkış gerilimi dalgalanmasını (ΔV_o) mV cinsinden bulun.

Vin = 9 VVo = −13,5 Vf = 200 kHzC = 10 µFR = 25 Ω

ΔV_o = mV

11.Wheatstone köprüsü ve gerinim ölçerlerOrta

120 Ω’luk bir gerinim ölçer, dört kolu eşit 120 Ω olan ve 2 V uyarma gerilimi uygulanan bir köprünün bir koludur (R₂). Gerinim ölçerde harcanan gücü (P_g) mW cinsinden bulun. Kendi kendine ısınma, uyarma gerilimini sınırlar.

V_s = 2 VR = 120 Ω

P_g = mW

12.Wheatstone köprüsü ve gerinim ölçerlerZor

Bir yük hücresinin (gerinim ölçerlerden oluşan tam köprü) anma yükü 500 kg’da anma çıkışı 3 mV/V’tur. 5 V ile uyarılıyor. 250 kg’lık yük altındaki çıkışını (V_o) bulun.

3 mV/VF_rated = 500 kgV_s = 5 VF = 250 kg

V_o = mV

13.Sayısal mantık: kapılar, K-haritaları ve flip-floplarOrta

F(A, B, C) = Σm(1, 3, 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, 3, 5)

N =

14.Sayısal mantık: kapılar, K-haritaları ve flip-floplarZor

4 bitlik bir Johnson sayıcı Q₃Q₂Q₁Q₀ 0000’dan başlar. Her saat kenarında bitler bir yer sağa kayar (Q₃ → Q₂ → Q₁ → Q₀) ve Q₃, Q₀’ın tersini alır. 4 saat kenarından sonra durumu, Q = Q₃Q₂Q₁Q₀, ondalık sayı olarak verin.

Q₃Q₂Q₁Q₀ = 00004

Q =

3Çözeltiler

1.Diyotlar ve transistörler

Cevap: I_C = 0,7149 mA

BJT çalışma noktası: aktif bölgede V_BE = 0,7 V, I_C = β·I_B ve I_E = (β + 1)·I_B. KGY ile baz çevresinden I_B’yi, sonra I_C’yi, sonra kolektör–emetör çevresinden V_CE’yi bulun. Bazdaki bir gerilim bölücü Thévenin eşdeğeriyle değiştirilir: V_TH = V_CC·R₂/(R₁ + R₂), R_TH = R₁∥R₂; emetör direnci baz çevresinde (β + 1) kat büyük görünür.

Bölücünün Thévenin eşdeğeri

V_TH = 20·6,8/(68 + 6,8) = 1,818 V

R_TH = 68·6,8/(68 + 6,8) = 6,182 kΩ

Baz akımı

Baz çevresinde KGY; emetör akımı (β + 1)·I_B’dir.

I_B = (1,818 − 0,7)/(6,182 + 121·1,5) = 5,958 µA

Kolektör akımı

I_C = 120·5,958 µA = 0,7149 mA

I_E = 121·5,958 µA = 0,7209 mA

Cevap

I_C = 0,7149 mA

2.Diyotlar ve transistörler

Cevap: P_Z,max = 140 mW

Zener regülatörü: ters öngerilimli bir Zener diyot, akımı en küçük I_Z,min değerinin üzerinde kaldığı sürece V_Z gerilimini tutar. R seri direnci, giriş ile çıkış arasındaki farkı alır: I_R = (V_in − V_Z)/R. Bu akım yük, I_L = V_Z/R_L, ile Zener arasında bölünür: I_Z = I_R − I_L. En kötü durumlara göre tasarlayın: en büyük yükte en düşük giriş yine de I_Z,min bırakmalı, yüksüz durumda en yüksek giriş ise en büyük Zener gücünü P_Z = V_Z·I_Z verir.

En kötü durum Zener akımı

I_Z = 12,9/470 = 27,45 mA

Zener gücü

P_Z = 5,1·27,45 = 140 mW

Cevap

P_Z,max = 140 mW

3.Op-amp devreleri

Cevap: V_out = −2,8 V

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.

Girişlerdeki gerilim

R₃ ve R₄ aynı akımı taşır, bu yüzden bir gerilim bölücü oluşturur; geri besleme V₋ = V₊ yapar.

V₊ = V₂·R₄/(R₃ + R₄) = −2,2·2/(1 + 2) = −1,467 V

V₋ = V₊

Eviren girişte KAY

(−0,8 − −1,467)/1 = (−1,467 − V_out)/2

V_out = (R₂/R₁)·(V₂ − V₁) = (2/1)·(−2,2 − (−0,8)) = −2,8 V

Cevap

V_out = −2,8 V

4.Op-amp devreleri

Cevap: V_out = 7,819 V

Her kademenin kazancı

A₁ = −R_f1/R₁ = −47/4,7 = −10

A₂ = 1 + R_f2/R₂ = 1 + 2/47 = 1,043

Kademe kademe

V₁ = −10·(−0,75) = 7,5 V

V_out = 1,043·7,5 = 7,819 V

Cevap

V_out = 7,819 V

5.RC ve RL geçici rejim

Cevap: v_C = 2,935 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

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

R_th = R₁ ∥ R₂ = 4,7·3,3/(4,7 + 3,3) = 1,939 kΩ

v_C(∞) = 24·3,3/(4,7 + 3,3) = 9,9 V

Zaman sabiti

τ = R_th·C = 1,939·22 = 42,65 ms

Şarj eğrisi

v_C(t) = 9,9·(1 − e^−15/42,65) = 2,935 V

Cevap

v_C = 2,935 V

6.RC ve RL geçici rejim

Cevap: t = 205,6 ms

Başlangıç değeri, son değer, zaman sabiti

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

v_C(0) = 3 V, v_C(∞) = V_s = 20 V

τ = R·C = 6,8 kΩ · 33 µF = 224,4 ms

v_C(t) = 20 + (3 − 20)·e^−t/τ

Zaman için çözün

13,2 = 20 + (−17)·e^−t/τ → e^−t/τ = (13,2 − 20)/(3 − 20) = 0,4

t = τ·ln((3 − 20)/(13,2 − 20)) = 224,4·ln(2,5) = 205,6 ms

Cevap

t = 205,6 ms

7.Seri ve paralel dirençler

Cevap: I_R1 = 1,731 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.

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 = 10 + 6 = 16 Ω

R₂ ∥ 16 = 8·16/(8+16) = 5,333 Ω

R_eq = R₁ + 5,333 = 12 + 5,333 = 17,33 Ω

Kaynaktan çekilen akım

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

I_R1 = V₁/R_eq = 30/17,33 = 1,731 A

Cevap

I_R1 = 1,731 A

8.Seri ve paralel dirençler

Cevap: R_eq = 11,31 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 = 10 + 15 = 25 Ω

R₄ ∥ 25 = 7,143 Ω

R₃ + 7,143 = 19,14 Ω

R₂ ∥ 19,14 = 3,309 Ω

R_eq = R₁ + 3,309 = 8 + 3,309 = 11,31 Ω

Cevap

R_eq = 11,31 Ω

9.DC–DC dönüştürücüler

Cevap: ΔI_L = 2,451 A

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) V_o = D·V_in, yükseltici (boost) V_o = V_in/(1 − D), eviren alçaltıcı-yükseltici (buck-boost) |V_o| = V_in·D/(1 − D). İdeal bir dönüştürücü gücü korur: V_in·I_in = V_o·I_o. S iletimdeyken bobin akımı ΔI_L = V_L·D·T/L kadar artar; burada V_L, alçaltıcıda V_in − V_o, yükselticide ve alçaltıcı-yükselticide V_in’dir. Çıkış dalgalanması alçaltıcıda ΔV_o = ΔI_L/(8fC), yükselticide ve alçaltıcı-yükselticide I_o·D/(fC)’dir. Ortalama bobin akımı ΔI_L/2’ye eşit olduğunda bobin akımı sıfıra tam değiyor (CCM sınırı).

Görev oranı

D = 7,2/12 = 0,6

İletim süresinde bobin gerilimi

S iletimdeyken bobin, V_in ile V_o arasında yer alır.

V_L = 12 − 7,2 = 4,8 V

Dalgalanma akımı

ΔI_L = V_L·D/(L·f) = 4,8·0,6/(47·10⁻⁶·25·10³) = 2,451 A

Cevap

ΔI_L = 2,451 A

10.DC–DC dönüştürücüler

Cevap: ΔV_o = 162 mV

Görev oranı

D = 13,5/(9 + 13,5) = 0,6

Yük akımı

I_o = 13,5/25 = 0,54 A

Çıkış dalgalanması

ΔV_o = 0,54·0,6/(200·10³·10·10⁻⁶) = 162 mV

Cevap

ΔV_o = 162 mV

11.Wheatstone köprüsü ve gerinim ölçerler

Cevap: P_g = 8,333 mW

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

Gerinim ölçer uçlarındaki gerilim

V = 2/2 = 1 V

Güç

P_g = 1²/120 = 8,333 mW

Cevap

P_g = 8,333 mW

12.Wheatstone köprüsü ve gerinim ölçerler

Cevap: V_o = 7,5 mV

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) V_o ≈ V_s·GF·ε/4 verir. Bitişik kollarda zıt gerinimli iki etkin gerinim ölçer (yarım köprü) V_s·GF·ε/2, dört etkin gerinim ölçer (tam köprü) ise V_s·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.

Tam ölçek çıkışı

3·5 = 15 mV

Bu yükteki çıkış

V_o = 15·250/500 = 7,5 mV

Cevap

V_o = 7,5 mV

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.

0’ları gruplayın

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

(A′ + B′)

En küçük POS biçimi

F = C(A′ + B′)

N = 2

Cevap

N = 2

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

Cevap: Q = 15

Flip-floplar ve sayıcılar: bir flip-flop yalnızca saatin etkin kenarında değişir. D girişini kopyalar (Q⁺ = D); T, T = 1 iken tersler; JK, 00 için tutar, 01 için sıfırlar, 10 için kurar, 11 için tersler. n bitlik bir ikilik sayıcının 2ⁿ durumu vardır ve 2ⁿ modunda sayar; mod-N sayıcı 0, 1, …, N − 1 sayıp 0’a döner ve 2ⁿ ≥ N olan en küçük n kadar flip-flop gerektirir. Bir dalgacık (ripple) sayıcının her aşaması frekansı yarıya indirir; bu yüzden mod-N sayıcının son çıkışı f_clk/N ile çalışır. n flip-flopluk bir Johnson sayıcının 2n durumu, bir halka sayıcının n durumu vardır.

Her kenardan sonraki durum

0000 → 1000 → 1100 → 1110 → 1111

Ondalık değer

1111₂ = 15

Cevap

Q = 15

ExamProblems · examproblems.com/courses/electronics-1