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​ = 2,7 kΩβ = 200IC​ = ?RE​ = 1,2 kΩVCC​ = 18 VR1​ = 47 kΩR2​ = 12 kΩ

β = 200 olan bir NPN transistör, VCC = 18 V’tan gerilim bölücüyle kutuplanmıştır: VCC’den baza R₁ = 47 kΩ ve bazdan toprağa R₂ = 12 kΩ. Kolektör direnci RC = 2,7 kΩ ve emetör direnci RE = 1,2 kΩ. VBE = 0,7 V alın ve bölücünün Thévenin eşdeğerini kullanın (baz akımını ihmal etmeyin). Kolektör akımı IC değerini mA cinsinden bulun.

VCC = 18 VR1 = 47 kΩR2 = 12 kΩRC = 2,7 kΩRE = 1,2 kΩβ = 200
IC = mA
2.Diyotlar ve transistörlerZor
V (V)I (mA)0,7640Q = ?

Bir diyot, 10 Ω ile seri 0,7 V olarak modelleniyor (0,7 V’un üzerinde iletir). 6 V’luk bir kaynağa karşı 150 Ω’luk bir dirençle seri bağlı. Diyot doğrusunun yük doğrusuyla kesiştiği çalışma akımını ID bulun.

Vs = 6 VR = 150 ΩV0 = 0,7 Vrd = 10 Ω
ID = mA
3.Op-amp devreleriOrta
−+Vout​Rf​ = 47 kΩVin​R1​ = 1 kΩ

Op-amp idealdir ve ±15 V ile beslenir; çıkışı ±14 V’ta doyuma ulaşır. Eviren yükselteç sinüs dalgasıyla sürülüyor. Çıkışın kırpılmadığı en büyük giriş genliği Vin,max (tepe değeri) değerini bulun.

R1 = 1 kΩRf = 47 kΩVsat = ±14 V
Vin,max = V
4.Op-amp devreleriZor
−+Vout​Rf​ = 2 kΩV1​ = −0,3 VR1​ = 10 kΩV2​ = −1,5 VR2​ = 1 kΩ

Toplayıcı yükselteç, ±15 V ile beslenen ideal bir op-amp kullanır. Çıkış gerilimi Vout değerini bulun.

V1 = −0,3 VV2 = −1,5 VR1 = 10 kΩR2 = 1 kΩRf = 2 kΩ
Vout = V
5.RC ve RL geçici rejimOrta
+−Vs​10 Vt = 0R = 15 ΩL220 mHi(t)

Anahtar t = 0’da kapanmadan önce bobinden akım geçmez. t = 15 ms anında bobin üzerindeki vL gerilimini bulun.

Vs = 10 VR = 15 ΩL = 220 mHt = 15 ms
vL = V
6.RC ve RL geçici rejimZor
+−Vs​6 Vt = 0’da açılırR1​ = 4,7 kΩR2​ = 2,2 kΩC47 µF+−vC​

Anahtar uzun süredir kapalıdır, bu yüzden devre kararlı hâldedir. t = 0’da anahtar açılır. t = 30 ms anında kondansatör gerilimi vC değerini bulun.

Vs = 6 VR1 = 4,7 kΩR2 = 2,2 kΩC = 47 µFt = 30 ms
vC = V
7.Seri ve paralel dirençlerOrta
R1​ = 12 ΩIR1​R3​ = 3 Ω+−V1​12 VR2​2 ΩAR4​8 ΩB

Kaynağın verdiği ve R1 üzerinden geçen IR1 akımını bulun.

V1 = 12 VR1 = 12 ΩR2 = 2 ΩR3 = 3 ΩR4 = 8 Ω
IR1 = A
8.Seri ve paralel dirençlerZor
R1​ = 25 ΩIR1​R3​ = 15 ΩR5​ = 3 Ω+−V1​18 VR2​4 ΩAR4​8 ΩBR6​6 Ω

Kaynağın verdiği ve R1 üzerinden geçen IR1 akımını bulun.

V1 = 18 VR1 = 25 ΩR2 = 4 ΩR3 = 15 ΩR4 = 8 ΩR5 = 3 ΩR6 = 6 Ω
IR1 = A
9.DC–DC dönüştürücülerOrta
+−24 VSL = ?CR+−6 V

İdeal bir alçaltıcı dönüştürücü, 25 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 = 25 kHzΔIL = 1 A
L = µH
10.DC–DC dönüştürücülerZor
tiL​Imax​Io​DTT2T

Bir alçaltıcı dönüştürücü, 200 kHz’te ve L = 10 µH ile 48 V’u 14,4 V’a çeviriyor. Sürekli iletimde kalabildiği en küçük yük akımını (Io,min) bulun.

Vin​ = 48 VVo​ = 14,4 Vf = 200 kHzL = 10 µH
Io,min = A
11.Wheatstone köprüsü ve gerinim ölçerlerOrta
+−12 V470 Ω470 Ω + ΔR470 Ω470 Ωab+−29,85 mV

Dört kolu 470 Ω olan bir köprü 12 V ile besleniyor. R₂ sensörü değiştiğinde çıkış Vab = 29,85 mV okunuyor. R₂’nin kesin değişimini (ΔR) bulun.

Vs = 12 VR = 470 ΩVab = 29,85 mV
ΔR = Ω
12.Wheatstone köprüsü ve gerinim ölçerlerZor
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

350 Ω kollu bir köprü 5 V ile uyarılıyor ve içinde tek etkin gerinim ölçer (çeyrek köprü) bulunuyor. Gerinim ölçer çarpanı 2,05, gerinim 250 µε’dir. Köprü çıkışını (Vo) mV cinsinden bulun.

Vs = 5 VGF = 2,05ε = 250 µε
Vo = mV
13.Sayısal mantık: kapılar, K-haritaları ve flip-floplarOrta
ABC000111100101324576

F = A′C + B′C + A′B′ + BC fonksiyonunu en küçük çarpımlar toplamı biçimine sadeleştirin. Sadeleştirilmiş ifade kaç literal (L) içerir?

F = A′C + B′C + A′B′ + BC
L =
14.Sayısal mantık: kapılar, K-haritaları ve flip-floplarZor
ABCD00011110000111100001030204X51716012113X15X141809011010

F(A, B, C, D) = Σm(6, 7, 8, 13) + d(5, 14, 15) fonksiyonunun en küçük SOP biçimini bulun; d fark etmez (don’t-care) durumlarını gösterir. Kaç çarpım terimi (N) vardır?

F(A, B, C, D) = Σm(6, 7, 8, 13) + d(5, 14, 15)
N =

3Çözeltiler

1.Diyotlar ve transistörler

Cevap: IC = 2,362 mA

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.

Bölücünün Thévenin eşdeğeri

VTH = 18·12/(47 + 12) = 3,661 V
RTH = 47·12/(47 + 12) = 9,559 kΩ

Baz akımı

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

IB = (3,661 − 0,7)/(9,559 + 201·1,2) = 11,81 µA

Kolektör akımı

IC = 200·11,81 µA = 2,362 mA
IE = 201·11,81 µA = 2,373 mA

Cevap

IC = 2,362 mA
2.Diyotlar ve transistörler

Cevap: ID = 33,13 mA

LED ve diyot devreleri: doğru yönde öngerilimli bir LED, akım ne olursa olsun yaklaşık olarak VF iletim gerilimini düşürür (kırmızı için yaklaşık 2 V, mavi veya beyaz için 3 V). Seri bir direnç akımı belirler: seri bağlı n LED için R = (Vs − n·VF)/I. Daha kesin bir diyot modeli V = V₀ + I·rd ile çalışma noktası, diyot doğrusunun I = (Vs − V)/R yük doğrusuyla kesiştiği yerdir; yani I = (Vs − V₀)/(R + rd).

İki denklemi birleştirin

6 = 0,7 + I·(150 + 10)

Çalışma akımı

ID = 5,3/160 = 33,13 mA
VD = 0,7 + 0,03313·10 = 1,031 V

Cevap

ID = 33,13 mA
3.Op-amp devreleri

Cevap: Vin,max = 0,2979 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.

Kazanç

|Av| = Rf/R1 = 47/1 = 47

Kırpılmadan önceki en büyük giriş

Vin,max = Vsat/|Av| = 14/47 = 0,2979 V

Cevap

Vin,max = 0,2979 V
4.Op-amp devreleri

Cevap: Vout = 3,06 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.

Giriş akımları

V₋ = 0, bu yüzden her giriş direncinin üzerinde kendi giriş geriliminin tamamı vardır.

I1 = V1/R1 = −0,3/10 = −0,03 mA
I2 = V2/R2 = −1,5/1 = −1,5 mA
If = I1 + I2 = −1,53 mA

Çıkış gerilimi

Vout = −Rf·If = −2·(−1,53) = 3,06 V

Cevap

Vout = 3,06 V
5.RC ve RL geçici rejim

Cevap: vL = 3,596 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.

Zaman sabiti ve son akım

Anahtar kapandıktan uzun süre sonra bobin kısa devre gibi davranır; bu yüzden son akımı yalnızca R belirler.

τ = L/R = 220 mH / 15 Ω = 14,67 ms
i(∞) = Vs/R = 10/15 = 0,6667 A

Bobin gerilimi

t = 0’da besleme geriliminin tamamı bobin üzerindedir; sonra sıfıra söner.

vL(t) = Vs·e−t/τ = 10·e−15/14,67 = 3,596 V

Cevap

vL = 3,596 V
6.RC ve RL geçici rejim

Cevap: vC = 1,431 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.

Başlangıçtaki kondansatör gerilimi

Kararlı hâlde kondansatör açık devredir, bu yüzden R₁ ve R₂ bir gerilim bölücü oluşturur. Anahtar açıldığında kondansatör gerilimi sıçrayamaz.

vC(0) = 6·2,2/(4,7 + 2,2) = 1,913 V

Anahtar açıldıktan sonraki zaman sabiti

τ = R2·C = 2,2·47 = 103,4 ms

Boşalma

vC(t) = 1,913·e−30/103,4 = 1,431 V

Cevap

vC = 1,431 V
7.Seri ve paralel dirençler

Cevap: IR1 = 0,8764 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​ = 12 ΩR3​ = 3 Ω+−V1​12 VR2​2 ΩAR4​8 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 = 3 + 8 = 11 Ω
R2 ∥ 11 = 2·11/(2+11) = 1,692 Ω
Req = R1 + 1,692 = 12 + 1,692 = 13,69 Ω

Kaynaktan çekilen akım

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

IR1 = V1/Req = 12/13,69 = 0,8764 A

Cevap

IR1 = 0,8764 A
8.Seri ve paralel dirençler

Cevap: IR1 = 0,6358 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​ = 25 ΩR3​ = 15 ΩR5​ = 3 Ω+−V1​18 VR2​4 ΩAR4​8 ΩBR6​6 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 = 3 + 6 = 9 Ω
R4 ∥ 9 = 4,235 Ω
R3 + 4,235 = 19,24 Ω
R2 ∥ 19,24 = 3,311 Ω
Req = R1 + 3,311 = 25 + 3,311 = 28,31 Ω

Kaynaktan çekilen akım

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

IR1 = V1/Req = 18/28,31 = 0,6358 A

Cevap

IR1 = 0,6358 A
9.DC–DC dönüştürücüler

Cevap: L = 180 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/(1·25·10³) = 180 µH

Cevap

L = 180 µH
10.DC–DC dönüştürücüler

Cevap: Io,min = 2,52 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) 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 = 14,4/48 = 0,3

Dalgalanma akımı

ΔIL = 14,4·0,7/(10·10⁻⁶·200·10³) = 5,04 A

Sınır yük akımı

Io,min = ΔIL/2 = 2,52 A

Cevap

Io,min = 2,52 A

Bu akımın altında dönüştürücü süreksiz iletime girer ve Vo, D·Vin değerinin üzerine çıkar.

11.Wheatstone köprüsü ve gerinim ölçerler

Cevap: ΔR = 4,7 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.

Düğüm gerilimi

Va = 6 + 0,02985 = 6,03 V

Bölücüyü çözün

R₂ = 470·6,03/(12 − 6,03) = 474,7 Ω
ΔR = 474,7 − 470 = 4,7 Ω

Cevap

ΔR = 4,7 Ω
12.Wheatstone köprüsü ve gerinim ölçerler

Cevap: Vo = 0,6406 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) 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.

Bağıl direnç değişimi

ΔR/R = 2,05·250·10⁻⁶ = 0,0005125

Köprü çıkışı

Vo ≈ Vs·GF·ε/4 = 5·0,0005125/4 = 0,6406 mV

Cevap

Vo = 0,6406 mV
13.Sayısal mantık: kapılar, K-haritaları ve flip-floplar

Cevap: L = 3

Boole cebiri: ifadeleri sadeleştiren kurallar X + X′ = 1 ve X·X′ = 0, X + X = X, soğurma X + X·Y = X, birleştirme kuralı X·Y + X·Y′ = X, X + X′Y = X + Y ve uzlaşma teoremi XY + X′Z + YZ = XY + X′Z’dir. De Morgan yasaları (X·Y)′ ifadesini X′ + Y′’ye ve (X + Y)′ ifadesini X′·Y′’ye çevirir. Bir Karnaugh haritası bu kuralları grafik olarak uygular: iki komşu hücrelik her grup, XY + XY′ = X kuralının bir kullanımıdır.

İfadenin minterimleri

A′C → m(1, 3)
B′C → m(1, 5)
A′B′ → m(0, 1)
BC → m(3, 7)
ABC00011110011011130204151706

Gruplayın ve okuyun

F = C + A′B′

Literalleri sayın

L = 3

Cevap

L = 3
14.Sayısal mantık: kapılar, K-haritaları ve flip-floplar

Cevap: N = 3

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.

BD, BC, AB′C′D′
ABCD00011110000111100001030204X51716012113X15X141809011010

En küçük kapsama

F = BD + BC + AB′C′D′
N = 3

Cevap

N = 3

ExamProblems · examproblems.com/courses/electronics-1