T.C. MARMARA ÜNĠVERSĠTESĠ TEKNĠK EĞĠTĠM FAKÜLTESĠ ELEKTRONĠK-BĠLGĠSAYAR EĞĠTĠMĠ BÖLÜMÜ VE ELEKTRĠK EĞĠTĠMĠ BÖLÜMÜ

(1)

T.C.

MARMARA ÜNĠVERSĠTESĠ TEKNĠK EĞĠTĠM FAKÜLTESĠ

ELEKTRONĠK-BĠLGĠSAYAR EĞĠTĠMĠ BÖLÜMÜ VE ELEKTRĠK EĞĠTĠMĠ BÖLÜMÜ

OTOMATĠK KONTROL DERSĠ LABORATUAR DENEY FÖYÜ

(v.1010031044.otokontrol.foy)

Doç. Dr. Hasan ERDAL ArĢ. Gör. Kenan SAVAġ

herdal@marmara.edu.tr kenan.savas@marmara.edu.tr

http://posta.marmara.edu.tr/~herdal http://posta.marmara.edu.tr/~kenan.savas

Not: Bu laboratuar föyüne http://posta.marmara.edu.tr/~kenan.savas/ web bağlantısından eriĢebilir, http://www.controlworld.tk/ bağlantısı ile web tabanlı ve simülasyon uygulaması olan ACSES sistemi eĢliğinde sorularınıza çözüm bulabilirsiniz.

ĠSTANBUL, 2010

(2)

ĠÇĠNDEKĠLER

İÇİNDEKİLER ... 2

KAYNAKLAR ... 6

1. İŞLEMSEL YÜKSELTEÇ (OPAMP) TEMEL DENEYLERİ ... 7

DENEYNO:1.1. ... 7

DENEYKONUSU:OPAMP'IN AÇIK ÇEVRİM DAVRANIŞI ... 7

DENEYAMACI: ... 7

DENEYELEMANLARI: ... 7

DENEYAÇIKLAMASI: ... 7

DENEYSİMÜLASYONU: ... 7

DENEYADIMLARI: ... 7

SORULAR(DENEY-1.1): ... 8

DENEYNO:1.2. ... 11

DENEYKONUSU:EVİREN YÜKSELTEÇ ... 11

DENEYAMACI: ... 11

DENEYNO:1.3. ... 14

DENEYKONUSU:EVİRMEYEN YÜKSELTEÇ ... 14

DENEYAMACI: ... 14

DENEYNO:1.4. ... 17

DENEYKONUSU:TOPLAMA DEVRESİ ... 17

DENEYAMACI: ... 17

DENEYNO:1.5. ... 20

DENEYKONUSU:ÇIKARTMA DEVRESİ ... 20

DENEYAMACI: ... 20

(3)

DENEYNO:1.6. ... 24

DENEYKONUSU:GERİLİM İZLEYİCİ ... 24

DENEYAMACI: ... 24

DENEYNO:1.7. ... 27

DENEYKONUSU:TÜREV ALICI ... 27

DENEYAMACI: ... 27

DENEYNO:1.8. ... 30

DENEYKONUSU:İNTEGRAL ALICI ... 30

DENEYAMACI: ... 30

DENEYNO:1.9. ... 33

DENEYKONUSU:GERİLİM-AKIM DÖNÜŞTÜRÜCÜ (YÜZEN YÜKLEME,İKİ HATLI BAĞLANTI) ... 33

DENEYAMACI: ... 33

DENEYNO:1.10. ... 37

DENEYKONUSU:GERİLİM-AKIM DÖNÜŞTÜRÜCÜ (TOPRAKLANMIŞ YÜKLEME,TEK HATLI BAĞLANTI) ... 37

DENEYAMACI: ... 37

(4)

2. GEÇİCİ VE SÜREKLİ REJİM CEVABI ... 41

DENEYNO:2.1. ... 41

DENEYKONUSU:ORANTI ELEMANI TİPİNDEKİ SİSTEMİN CEVABI ... 41

DENEYAMACI: ... 41

DENEYNO:2.2. ... 45

DENEYKONUSU:ZAMAN SABİTİ (1.DERECE)ELEMANI TİPİNDEKİ SİSTEMİN CEVABI ... 45

DENEYAMACI: ... 45

DENEYNO:2.3. ... 48

DENEYKONUSU:TİTREŞİM ELEMANI (2.DERECE)TİPİNDEKİ SİSTEMİN CEVABI ... 48

DENEYAMACI: ... 48

3. ANALOG KONTROLÖRLER ... 52

DENEYNO:3.1. ... 52

DENEYKONUSU:ON/OFF (AÇ/KAPA)KONTROLÖR ... 52

DENEYAMACI: ... 52

DENEYNO:3.2. ... 56

DENEYKONUSU:PIKONTROLÖR ... 56

DENEYAMACI: ... 56

(5)

DENEYNO:3.3. ... 60

DENEYKONUSU:PIDKONTROLÖR ... 60

DENEYAMACI: ... 60

4. KONUM KONTROL DENEYLERİ ... 65

DENEYNO:4.1. ... 65

DENEYKONUSU:4.1.DCSERVO SİSTEM VE PIDKONTROLÖR İLE DENETLENMESİ ... 65

DENEYAMACI: ... 65

RAPOR ÖRNEK KAPAK SAYFASI ... 69

OTOMATİK KONTROL LABORATUAR DERSİ LABORATUAR DENEY RAPORU ... 71

OTOMATİK KONTROL LABORATUARI DENEY ALIŞTIRMA SORULARI ... 72

LABORATUAR RAPORU MÜSVETTE KAĞIT ... 72

(6)

KAYNAKLAR

1. Web MWS SystemUser Manual, 2009, http://www.controlworld.tk/ (Erişim: 01 Eylül 2009)

2. Olcay Pala, Atilla Aktaş, "Sayısal Kontrol Sistemleri I Deney Föylerinin

Hazırlanması" Lisans Bitirme Tezi, Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi, İstanbul, 2008

3. Sayısal Kontrol 1-2 Ders Notları, Prof. Dr. Burhanettin Can, İstanbul, 2007 4. Otomatik Kontrol 1-2 Ders Notları, Yrd. Doç. Dr. Hasan Erdal, İstanbul, 2007 5. MATLAB 7.4.0 Help / Control System Toolbox

6. Uğur Arifoğlu, Cemalettin Kubat,”MATLAB ve Mühendislik Uygulamaları” ALFA 2003

7. Adrian Biren, Mashe Brenier , “MATLAB For Engineers” , Prentice Hall 8. K. Ogata “Discrete-time Control Systems”, Prentice-Hall International (1994).

9. By the Regents of the University of Michigan. 8/18/97 CJC (http://www.engin.umich.edu/group/ctm)

10. Roland S. Burns , “Advanced Control Engineering” , Butterwoth-Heinemann 2001 11. Selçuk Üniversitesi Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu Teknik-Online Dergi Cilt 6,

Sayı:3-2007

12. Aydoğdu Ö. Optimal-Tuning of PID Controller Gains Using Genetic

13. Algorithms, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 2005,11/1,131-135

14. Çolak İ., Bayındır R., PIC 16F877 ile DA Motor Hız Kontrolü, Pamukkale

Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 2005, 11-2, 277- 285

15. Yazıcı İ. Kendinden Ayarlamalı Sayısal PID Tasarımı, Yüksek Lisans Tezi 16. J.R.Leigh, “Applied Digital Control Theory , Design and Implementation”

17. Nicholas Sheble, InTech, "What is PID control anyway?", ISA - The Instrumentation, Systems, and Automation Society, Jan 1999 (Çeviri: Ertan Akgül,

Ertan.Akgul@metroloji-okulu.com.tr, İhsan Akyüz, Ihsan.Akyuz@metroloji- okulu.com.tr)

(7)

1. ĠġLEMSEL YÜKSELTEÇ (OPAMP) TEMEL DENEYLERĠ

DENEY GRUBU KONUSU: İŞLEMSEL YÜKSELTEÇ (OPAMP) TEMEL DENEYLERİ DENEY NO : 1.1.

DENEY KONUSU : OPAMP'ın Açık Çevrim DavranıĢı DENEY AMACI:

1- OPAMP’ın herhangi bir geri besleme elemanı olmadan giriş işaretini çıkışına nasıl yansıttığını incelemek.

2- OPAMP'ın açık çevrim davranışını kavramak.

3- Açık çevrim ve kapalı çevrim arasındaki farkı öğrenmek.

DENEY ELEMANLARI:

1 adet 741 OPAMP.

DENEY AÇIKLAMASI:

Bu deney ile ilgili teorik ve ayrıntılı bilgiler için web tabanlı simülasyon uygulaması imkânı sunan ACSES sistemi web bağlantısına ulaşmak üzere http://www.controlworld.tk/

web adresini ziyaret edebilirsiniz.

DENEY SĠMÜLASYONU:

Bu deney için web tabanlı simülasyon uygulaması imkânı sunan ACSES sistemi web bağlantısına ulaşmak için http://www.controlworld.tk/ web adresini ziyaret edebilirsiniz.

DENEY ADIMLARI:

1- Şekildeki devreyi kurunuz. (OPAMP'ı ±15 V ' luk DC kaynakla besleyiniz.)

2- Eviren girişe DC, evirmeyen girişe ise fonksiyon jeneratöründen 1V tepe değerine sahip 1 KHz'lik AC işaret uygulayınız (Not: Eğer bu adımda istenilen genlik değerinde bir işaret vermiyorsa sinyal jeneratöründen elde edilen sinyalin istenilen genlik değerine nasıl getirilebileceğine kendiniz çözüm getiriniz. (Örneğin bu örnekte 1V tepe değeri 2 Volt tepeden tepeye değere sahip sinyali göstermektedir. Yani sinyal jeneratöründen eğer 1 Volt

(8)

değerinden az veya 1 Volt değerinden fazla bir genlik değeri ki bu değer ola ki cihazdan istenilen 1 Volt değerine ayarlanamıyor olsun, bu duruma nasıl bir çözüm uygularsınız?).

3- Uyguladığınız V1 ve V2 gerilimlerinin genliğini;

V1>V2, V1<V2 yaparak V1, V2, Vo gerilimlerinin dalga şeklini alt alta çiziniz ve sonuçlarınızı yorumlayınız.

4- V1 ve V2'nin yerini değiştirerek 3. adımı tekrarlayınız ve sonuçlarınızı yorumlayınız.

NOT: Aksi belirtilmedikçe OPAMP'lar (±Vcc için) ±15 V ' la beslenecektir.

SORULAR (DENEY-1.1):

(9)

NOT: Soruların çözümü için http://www.controlworld.tk/ web bağlantısından ACSES sistemine ait bu deneyin "Deney Uygulaması" bölümünü kullanarak yardım alabilir, deney hakkında ayrıntılı teorik bilgi için de yine aynı sistemin bu deneye ait teorik bilgi bölümünden yararlanabilirsiniz.

Soru 1 / 6- Açık çevrim davranışa sahip bir OPAMP çıkışı hakkında bilgi veriniz. Böyle bir devrenin nerelerde kullanılabileceğini önerileriniz eşliğinde açıklayınız.

Çözüm:

Soru 2 / 6- OPAMP ile açık çevrim davranışa sahip bir devre kullanmanın yararı hakkında motor sürücüleri açısından ilişkisini dikkate alarak bilgi veriniz. Günümüzde kullanılan sürücü devrelerinden örnekler vererek OPAMP sürücü devreleri ile diğer devreleri karşılaştırarak açıklamanızı genişletiniz.

Çözüm:

Soru 3 / 6- Elektronik simülasyon yazılımları ile OPAMP ile gerçekleştirilen bu devrenin çıkışını önce V1 girişi için (V2 toprağa bağlı olmak üzere) 5V, 15V ve 20V tepe değerine sahip 10 Hz frekansındaki farklı tipteki sinüs, kare, DC ve üçgen giriş işaretleri için ve daha sonra da V2 girişi için (V1 toprağa bağlı olmak üzere) 5V, 15V ve 20V tepe değerine sahip 10 Hz frekansındaki farklı tipteki sinüs, kare, DC ve üçgen giriş işaretleri için gözlemleyiniz.

Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 4 / 6- V1 ve V2 girişlerinin her ikisini toprağa bağladığınızda OPAMP çıkışını gözlemleyiniz (Teorik ve pratik sonuçları dikkate alınız.). Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 5 / 6- OPAMP'ın böyle açık çevrim kullanılmasındaki sınırlıklarını ve dezavantajlarını açıklayınız. Açıklamanızı farklı türdeki ve farklı frekanslardaki giriş işaretlerine fiziksel devrenin verdiği cevabı dikkate alarak genişletiniz. Farklı frekanslı devre tasarımlarında nasıl bir çözüm yolu kullanılacağını yöntem ve kullanılacak yükselteç entegre model örneği vererek açıklayınız.

Not: Simülasyon ortamında farklı frekans tepkilerine sistemin cevabı aynı kabul edildiği için bu tip analizi elektronik simülasyon yazılımları eşliğinde gerçekleştiriniz.

Ġpucu: İnternetten araştırma yapmak için örneğin 741 OPAMP özelliklerine bakmak üzere google arama motorunu kullanarak 741 ve datasheet anahtar kelimelerini kullanınız. Bu şekilde 741 OPAMP elemanının frekans tepkisini ve hangi tür devrelerde kullanılıp, hangilerinde kullanılamayacağı hakkında bilgi toplayınız ve çözümünüzü genişletiniz.

(10)

Çözüm:

Soru 6 / 6- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve çözümünü hazırlamaya gerek yoktur. Sorular yukarıdakilerden farklı olacaktır. Basit sorular değerlendirmeye alınmayacaktır.)

Çözüm:

(11)

DENEY KONUSU : Eviren Yükselteç DENEY AMACI:

1- OPAMP’ın eviren giriş ucuna uygulanan sinyalin çıkışta 180° faz farklı olduğunu kavramak.

2- OPAMP kazancı oranında yükseldiğinin ispatının gerçekleştirebilmek.

3- Geri beslemeli bir sistemi KARARLILIK açısından yorumlayabilmek.

1 adet 741 OPAMP, 2 adet 10 KΩ potansiyometre.

DENEY ADIMLARI:

1- Şekildeki devreyi kurunuz.

V1(V) R1(kΩ) R2(kΩ) V0(V)

2 5 10

-2 5 10

5 10 5

-5 10 5

2- Yukarıdaki tabloya göre Vo ölçümlerini yaparak tabloya kaydediniz. V1 sinyalinin işaretinin değiştiğini (evrildiğini) ve yükseltildiğini/düşürüldüğünü gözlemleyiniz ve sonuçlarınızı yorumlayınız.

3- Aynı ölçümleri V1 girişine 1V tepe değerine sahip 1 KHz'lik AC işaret uygulayarak gerçekleştiriniz ve sonuçlarınızı yorumlayınız (Not: Eğer bu adımda istenilen genlik

(12)

değerine nasıl getirilebileceğine kendiniz çözüm getiriniz. (Örneğin bu örnekte 1V tepe değeri 2 Volt tepeden tepeye değere sahip sinyali göstermektedir. Yani sinyal jeneratöründen eğer 1 Volt değerinden az veya 1 Volt değerinden fazla bir genlik değeri ki bu değer ola ki cihazdan istenilen 1 Volt değerine ayarlanamıyor olsun, bu duruma nasıl bir çözüm uygularsınız?).

(13)

Soru 1 / 6- R1=5KΩ ve R2=10KΩ olmak üzere V1 ucuna 2 Hz frekansında 20 V tepe değerine sahip sinüs işareti, üçgen kare dalga ve DC sinyal uygulayınız ve çıkışı gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 2 / 6- R1=5KΩ ve R2=10KΩ olmak üzere V1 ucuna sırasıyla 5V, 10 V ve 20V tepe değerine sahip DC işaret uygulayınız ve çıkışı gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 3 / 6- V1 giriş sinyali 5 V genlikli 10 Hz frekansında olmak üzere R1 değeri sabit olmak üzere R2=2*R1, R2=3*R1 ve R2=4*R1 olacak şekilde R2 değerlerinde OPAMP çıkışını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 4 / 6- Eviren yükselteç devrelerinin nerelerde ve ne amaçla kullanıldığını açıklayınız.

Açıklamanızı önerileriniz eşliğinde genişletiniz.

Çözüm:

Soru 5 / 6- Farklı türdeki eviren yükselteç devrelerine örnekler vererek her birini açıklayınız.

Çözüm:

(14)

DENEY KONUSU : Evirmeyen Yükselteç DENEY AMACI:

1- OPAMP’ın evirmeyen giriş ucuna uygulanan sinyalin çıkışta faz farksız olduğunu kavramak.

2- OPAMP kazancı oranında yükseldiğinin ispatının gerçekleştirebilmek.

3- Geri beslemeli bir sistemi KARARLILIK açısından yorumlayabilmek.

1 adet 741 OPAMP, 2 adet 10 KΩ potansiyometre.

DENEY ADIMLARI:

V1(V) R1(kΩ) R2(kΩ) V0(V)

2 10 10

-2 5 10

5 10 5

-5 10 10

2- Yandaki tabloya göre Vo ölçümlerini yaparak tabloya kaydediniz. V1 sinyalinin işaretinin değiştiğini (evrildiğini) ve yükseltildiğini/düşürüldüğünü gözlemleyiniz ve sonuçlarınızı yorumlayınız.

3- Aynı ölçümleri V1 girişine 1V tepe değerine sahip 1 KHz'lik AC işaret uygulayarak gerçekleştiriniz ve sonuçlarınızı yorumlayınız (Not: Eğer bu adımda istenilen genlik değerinde bir işaret vermiyorsa sinyal jeneratöründen elde edilen sinyalin istenilen genlik

(15)

değerine nasıl getirilebileceğine kendiniz çözüm getiriniz. (Örneğin bu örnekte 1V tepe değeri 2 Volt tepeden tepeye değere sahip sinyali göstermektedir. Yani sinyal jeneratöründen eğer 1 Volt değerinden az veya 1 Volt değerinden fazla bir genlik değeri ki bu değer ola ki cihazdan istenilen 1 Volt değerine ayarlanamıyor olsun, bu duruma nasıl bir çözüm uygularsınız?).

(16)

Soru 1 / 6- R1=5KΩ ve R2=10KΩ olmak üzere V1 ucuna 2 Hz frekansında 20 V tepe değerine sahip sinüs işareti, üçgen kare dalga ve DC sinyal uygulayınız ve çıkışı gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 2 / 6- R1=5KΩ ve R2=10KΩ olmak üzere V1 ucuna sırasıyla 5V, 10 V ve 20V tepe değerine sahip DC işaret uygulayınız ve çıkışı gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 3 / 6- V1 giriş sinyali 5 V genlikli 10 Hz frekansında olmak üzere R1 değeri sabit olmak üzere R2=2*R1, R2=3*R1 ve R2=4*R1 olacak şekilde R2 değerlerinde OPAMP çıkışını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 4 / 6- Evirmeyen yükselteç devrelerinin nerelerde ve ne amaçla kullanıldığını açıklayınız. Açıklamanızı önerileriniz eşliğinde genişletiniz.

Çözüm:

Soru 5 / 6- Farklı türdeki evirmeyen yükselteç devrelerine örnekler vererek her birini açıklayınız.

Çözüm:

(17)

DENEY KONUSU : Toplama Devresi DENEY AMACI:

1- OPAMP’ın eviren giriş ucuna uygulanan sinyallerin OPAMP çıkışında kendilerinden 180°

faz farklı olarak yansıtıldığını kavramak.

2- OPAMP kazancı oranında giriş işaretlerinin çıkışta toplandığını ispatlamak.

1 adet 741 OPAMP, 4 adet 10 KΩ , 1 adet 470 Ω, 1 adet 330 Ω, 1 adet 1.5 KΩ.

DENEY ADIMLARI:

V1(V) V2(V) V3(V) V0(V)

2- V1, V2, V3 ve Vo gerilimlerini ölçünüz ve tabloya kaydediniz. Vo=V1+V2+V3 olduğunu gözlemleyiniz ve sonucunuzu yorumlayınız.

3- Gerilim bölücü olarak kullanılan dirençlerin ±15 V ' luk beslemesi yerine fonksiyon jeneratöründen 20V tepe değerine sahip 100 Hz'lik AC işaret uygulayarak, osilaskopla V1, V2, V3 ve Vo ' nın değişimini inceleyiniz, alt alta çiziniz ve sonuçlarınızı yorumlayınız (Not:

Eğer bu adımda istenilen genlik değerinde bir işaret vermiyorsa sinyal jeneratöründen elde edilen sinyalin istenilen genlik değerine nasıl getirilebileceğine kendiniz çözüm getiriniz.

(Örneğin bu örnekte 1V tepe değeri 2 Volt tepeden tepeye değere sahip sinyali

(18)

fazla bir genlik değeri ki bu değer ola ki cihazdan istenilen 1 Volt değerine ayarlanamıyor olsun, bu duruma nasıl bir çözüm uygularsınız?).

Soru 1 / 6- Devredeki gerilim bölücü dirençleri simülatör ortamına dahil edilmemiştir. +15 V ve -15 V giriş besleme kaynakları yerine 5V, 10V ve 15 V tepe değerine sahip DC, kare,

(19)

üçgen ve sinüs sinyalleri uygulandığında V1, V2 ve V3 uçlarına düşecek gerilim seviyesini hesaplayınız. Hesapladığınız değerlere göre simülatör ortamında V1, V2 ve V3'ün grafiklerini çizdiriniz. Hesaplama işlemlerini açıklayınız.

Çözüm:

Soru 2 / 6- V1 ucuna 2 Hz frekansında 10 V tepe değerine sahip sinüs işareti, V2 ucuna 4 Hz frekansında 2 V tepe değerine sahip kare dalga ve V3 ucuna 6 Hz frekansında 5 V tepe değerine sahip kare dalga ve uygulayınız ve çıkışı gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 3 / 6- Farklı türdeki toplama devrelerine örnekler vererek her birini açıklayınız.

Çözüm:

Soru 4 / 6- Böyle bir toplama devresindeki 10 KΩ değerine sahip dirençler, aynı değere sahip fakat farklı değerde dirençlerle yer değiştirilirse OPAMP çıkışının nasıl etkileneceğini elektronik simülasyon yazılımları kullanarak açıklayınız.

Çözüm:

Soru 5 / 6- Toplama devrelerinin nerelerde ve ne amaçla kullanıldığını açıklayınız.

Çözüm:

(20)

DENEY KONUSU : Çıkartma Devresi DENEY AMACI:

1- OPAMP’ın eviren giriş ucuna uygulanan sinyallerin OPAMP çıkışında kendilerinden 180°

faz farklı olarak yansıtıldığını kavramak.

2- OPAMP kazancı oranında giriş işaretlerinin çıkışta birbirinden farkı alındığını ispatlamak.

3- Wheatstone köprüsünün nasıl oluştuğunu ve ne amaçla kullanıldığını öğrenmek.

4- Bir hata algılama devresi olarak çıkarma devresini tanımak ve Wheatstone köprüsü ile ilişki kurabilmek.

1 adet 741 OPAMP, 4 adet 22 KΩ , 1 adet 1 KΩ, 1 adet 330 Ω, 1 adet 1.5 KΩ.

DENEY ADIMLARI:

V1(V) V2(V) V0(V)

2- V1, V2 ve Vo gerilimlerini ölçünüz ve tabloya kaydediniz. Vo=V1-V2 olduğunu gözlemleyiniz ve sonucunuzu yorumlayınız.

3- V1 ve V2 ' nin yerlerini değiştirerek 2. adımı tekrarlayınız.

(21)

4- Gerilim bölücü olarak kullanılan dirençlerin ±15 V ' luk beslemesi yerine fonksiyon jeneratöründen 20V tepe değerine sahip 100 Hz'lik AC işaret uygulayarak, osilaskopla V1, V2 ve Vo ' nın değişimini inceleyiniz, alt alta çiziniz ve sonuçlarınızı yorumlayınız (Not: Eğer bu adımda istenilen genlik değerinde bir işaret vermiyorsa sinyal jeneratöründen elde edilen sinyalin istenilen genlik değerine nasıl getirilebileceğine kendiniz çözüm getiriniz. (Örneğin bu örnekte 1V tepe değeri 2 Volt tepeden tepeye değere sahip sinyali göstermektedir. Yani sinyal jeneratöründen eğer 1 Volt değerinden az veya 1 Volt değerinden fazla bir genlik değeri ki bu değer ola ki cihazdan istenilen 1 Volt değerine ayarlanamıyor olsun, bu duruma nasıl bir çözüm uygularsınız?).

NOT: Soruların çözümü için http://www.controlworld.tk/ web bağlantısından ACSES sistemine ait bu deneyin "Deney Uygulaması" bölümünü kullanarak yardım alabilir, deney

(22)

hakkında ayrıntılı teorik bilgi için de yine aynı sistemin bu deneye ait teorik bilgi bölümünden yararlanabilirsiniz.

Soru 1 / 8- Fiziksel deney ortamında V1 ve V2 girişine aynı sinyali (sinüs, kare, üçgen ve DC olmak üzere) verdiğinizde sistemin çıkışının nasıl olduğunu gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 2 / 8- Devredeki gerilim bölücü dirençleri simülatör ortamına dahil edilmemiştir. +15 V ve -15 V giriş besleme kaynakları yerine 5V, 10V ve 15 V tepe değerine sahip DC, kare, üçgen ve sinüs sinyalleri uygulandığında V1 ve V2 uçlarına düşecek gerilim seviyesini hesaplayınız. Hesapladığınız değerlere göre simülatör ortamında V2 ve V1'in grafiklerini çizdiriniz. Hesaplama işlemlerini açıklayınız.

Çözüm:

Soru 3 / 8- V1 ucuna 5 Hz frekansında 20 V tepe değerine sahip sinüs işareti ile V2 ucuna 10 Hz frekansında 10 V tepe değerine sahip kare dalga uygulayınız ve çıkışı gözlemleyiniz.

Çözüm:

Soru 4 / 8- Böyle bir çıkarma devresindeki 22 KΩ değerine sahip dirençler, aynı değere sahip fakat farklı değerde dirençlerle yer değiştirilirse OPAMP çıkışının nasıl etkileneceğini elektronik simülasyon yazılımları kullanarak açıklayınız.

Çözüm:

Soru 5 / 8- Farklı türdeki çıkarma devrelerine örnekler vererek her birini açıklayınız.

Çözüm:

Soru 6 / 8- Wheatstone köprüsü ile ilgili örnek bir hesaplamaya ait çözüm işlemlerini Rx direncini bulmak üzere diğer direnç değerlerini kendiniz belirleyerek gösteriniz. Hesaplama sonuçlarınızı diğer dirençlerin ayrı ayrı değişimine göre yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 7 / 8- Çıkarma devrelerinin nerelerde ve ne amaçla kullanıldığını açıklayınız.

(23)

Çözüm:

(24)

DENEY KONUSU : Gerilim Ġzleyici DENEY AMACI:

1- OPAMP’ın evirmeyen giriş ucuna sıra ile sinüs, kare dalga ve üçgen sinyal uygulandığında OPAMP çıkışında girişe uygulanan sinyalin takip edildiğini ispatlamak.

2- Gerilim izleyici devrelerin kullanılış amacını öğrenmek.

1 adet 741 OPAMP.

DENEY ADIMLARI:

2- Evirmeyen girişe önce V1 gerilimini uygulayınız, 10 KΩ'luk potansiyometre ile değişik V1 değerleri için Vo geriliminin değişimini inceleyiniz. V1=Vo olduğunu gözlemleyiniz ve aldığınız sonucu yorumlayınız.

3- Evirmeyen girişe bu defa fonksiyon jeneratörünü kullanarak V2 gerilimini uygulayınız.

V2'nin tepe değerini 1V’a ayarlayınız, frekansını 1 Hz'den başlayarak arttırınız. Çıkış dalga şeklinin bozulmaya başladığı frekans değerini tespit ediniz. Düşük frekanslı girişlerde çıkış sinyalinin bozulmadığını, yüksek frekanslarda ise OPAMP'ın çıkış sinyalinin bozulduğunu gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

(25)

NOT: Simülasyon ortamında çıkış sinyali hem düşük, hem yüksek frekanslı giriş işareti için bozulmaya uğramamaktadır. Bu duruma dikkat edilmelidir.

Soru 1 / 6- Tampon devrelerin nerelerde kullanıldığını açıklayınız. Kullanılmazsa nasıl bir durum ile karşılaşacağı hakkında yorumda bulununuz.

Çözüm:

(26)

Soru 2 / 6- Farklı türdeki tampon devrelerine (yükselteç, trafo v.b. elemanlar kullanarak) örnekler vererek her birini açıklayınız.

Çözüm:

Soru 3 / 6- OPAMP ile tampon devre kullanmanın diğer tampon devre türlerini kullanmaya göre avantaj ve dezavantajlarını açıklayınız.

Çözüm:

Soru 4 / 6- Elektronik simülasyon yazılımları ile OPAMP ile gerçekleştirilen bu devrenin çalışmasını 5V, 15V ve 20V tepe değerine sahip 10 Hz frekansındaki ve farklı tipteki sinüs, kare, DC ve üçgen giriş işaretleri için gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 5 / 6- OPAMP'ın böyle bir tampon devrede sınırlıklarını ve dezavantajlarını açıklayınız.

Açıklamanızı farklı türdeki ve farklı frekanslardaki giriş işaretlerine devrenin verdiği cevabı dikkate alarak genişletiniz (Not: Simülasyon ortamında farklı frekans tepkilerine sistemin cevabı aynı kabul edildiği için bu tip analizi elektronik simülasyon yazılımları eşliğinde gerçekleştiriniz.).

Çözüm:

(27)

DENEY KONUSU : Türev Alıcı DENEY AMACI:

1- OPAMP’ın eviren giriş ucuna R1 ve kondansatör üzerinden sıra ile sinüs, kare dalga ve üçgen sinyal uygulandığın da OPAMP çıkışında girişe uygulanan sinyalin türevinin alındığını ispatlamak.

2- R ve C değerlerinin türev katsayısı üzerindeki etkisini öğrenmek.

3- R ve C'nin farklı değerleri için çıkış işaretinin şeklinde olması beklenilen değişikliği kavramak.

4- OPAMP ile gerçekleştirilen türev devresinin transfer fonksiyonunu çıkarabilmek.

5- Matematiksel modeli belli olan türev sisteminin MATLAB ortamında analizini yapabilmek ve çıkışını gözlemleyebilmek.

1 adet 741 OPAMP, 2 adet 10 KΩ potansiyometre, 1 adet 1 µF.

DENEY ADIMLARI:

(28)

2- R1=R2 yaparak girişe (Vin) önce değişik değerlerde V1 DC gerilimini uygulayınız, Vo geriliminin değişimini inceleyiniz. Vo=0 olduğunu gözlemleyiniz (sabitin türevi = 0) ve aldığınız sonucu yorumlayınız.

3- Girişe (Vin) bu defa fonksiyon jeneratörünü kullanarak 1 Volt tepe değerine sahip 1 Khz'lik sinüs, kare ve üçgen V2 gerilimlerini uygulayınız, Vo geriliminin değişimini inceleyiniz, giriş ve çıkış sinyallerinin değişimlerini alt alta çiziniz, devrenin giriş sinyalinin türevini aldığını gözlemleyiniz ve sonuçlarınızı yorumlayınız (Not: Eğer bu adımda istenilen genlik değerinde bir işaret vermiyorsa sinyal jeneratöründen elde edilen sinyalin istenilen genlik değerine nasıl getirilebileceğine kendiniz çözüm getiriniz. (Örneğin bu örnekte 1V tepe değeri 2 Volt tepeden tepeye değere sahip sinyali göstermektedir. Yani sinyal jeneratöründen eğer 1 Volt değerinden az veya 1 Volt değerinden fazla bir genlik değeri ki bu değer ola ki cihazdan istenilen 1 Volt değerine ayarlanamıyor olsun, bu duruma nasıl bir çözüm uygularsınız?).

4- R2> R1 yaparak 3. adımı tekrarlayınız ve sonuçlarınızı yorumlayınız.

(29)

Soru 1 / 6- Saf türev devresi ile pratikteki türev devresi arasındaki farkı açıklayınız.

Hesaplamalar eşliğinde açıklamanızı genişletiniz.

Çözüm:

Soru 2 / 6- Böyle bir devrenin alçak ve yüksek frekanslardan hangisini geçirdiği açıklayınız.

Açıklamanızı hesaplamalar, frekans tepkisi ve frekans band genişliği kavramlarını düşünerek genişletiniz.

Çözüm:

Soru 3 / 6- R1 direncini kısa devre yaparak ve R1 değerini çok büyük seçerek sistem çıkışını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 5 / 6- Bu sistemin transfer fonksiyonunu bulunuz ve MATLAB ortamında bu sisteme ait modeli oluşturunuz. Modelin üçgen, kare, DC ve sinüs girişe cevabını R1 ve R2 sabit kalmak üzere farklı C, R1 ve C sabit kalmak üzere farklı R2, R2 ve C sabit kalmak üzere farklı R1 değerleri için gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

(30)

DENEY KONUSU : Ġntegral Alıcı DENEY AMACI:

1- OPAMP’ın eviren giriş ucuna ayrı ayrı sinüs, kare ve üçgen sinyal uygulandığında OPAMP çıkışındaki uygulanan sinyalin integralinin alındığının ispatlamak.

2- R ve C değerlerinin integral katsayısı üzerindeki etkisini öğrenmek.

3- R ve C'nin farklı değerleri için çıkış işaretinin şeklinde olması beklenilen değişikliği kavramak.

4- OPAMP ile gerçekleştirilen integral devresinin transfer fonksiyonunu çıkarabilmek.

5- Matematiksel modeli belli olan integral sisteminin MATLAB ortamında analizini yapabilmek ve çıkışını gözlemleyebilmek.

1 adet 741 OPAMP, 2 adet 10 KΩ potansiyometre, 1 adet 10 nF.

DENEY ADIMLARI:

(31)

2- Girişe (Vin) önce değişik değerlerde V1 DC gerilimini uygulayınız, Vo geriliminin değişimini inceleyiniz ve sonuçlarınızı yorumlayınız.

3- Girişe (Vin) bu defa fonksiyon jeneratörünü kullanarak 1 Volt tepe değerine sahip 1 Khz'lik sinüs, kare ve üçgen V2 gerilimlerini uygulayınız, Vo geriliminin değişimini inceleyiniz, giriş ve çıkış sinyallerinin değişimlerini alt alta çiziniz, devrenin giriş sinyalinin integralini aldığını gözlemleyiniz ve sonuçlarınızı yorumlayınız (Not: Eğer bu adımda istenilen genlik değerinde bir işaret vermiyorsa sinyal jeneratöründen elde edilen sinyalin istenilen genlik değerine nasıl getirilebileceğine kendiniz çözüm getiriniz. (Örneğin bu örnekte 1V tepe değeri 2 Volt tepeden tepeye değere sahip sinyali göstermektedir. Yani sinyal jeneratöründen eğer 1 Volt değerinden az veya 1 Volt değerinden fazla bir genlik değeri ki bu değer ola ki cihazdan istenilen 1 Volt değerine ayarlanamıyor olsun, bu duruma nasıl bir çözüm uygularsınız?).

4- R direncinin ve kondansatörünün değerini değiştirerek 3. adımı tekrarlayınız ve sonuçlarınızı yorumlayınız.

(32)

Soru 1 / 6- Saf integral devresi ile pratikteki integral devresi arasındaki farkı açıklayınız.

Hesaplamalar eşliğinde açıklamanızı genişletiniz.

Çözüm:

Soru 2 / 6- Böyle bir devrenin alçak ve yüksek frekanslardan hangisini geçirdiği açıklayınız.

Açıklamanızı hesaplamalar, frekans tepkisi ve frekans band genişliği kavramlarını düşünerek genişletiniz.

Çözüm:

Soru 5 / 6- Bu sistemin transfer fonksiyonunu bulunuz ve MATLAB ortamında bu sisteme ait modeli oluşturunuz. Modelin üçgen, kare, DC ve sinüs girişe cevabını R1 ve R2 sabit kalmak üzere farklı C, R1 ve C sabit kalmak üzere farklı R2, R2 ve C sabit kalmak üzere farklı R1 değerleri için gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

(33)

DENEY KONUSU : Gerilim-Akım DönüĢtürücü (Yüzen yükleme, Ġki hatlı bağlantı) DENEY AMACI:

1- OPAMP ile oluşturulan bir gerilim-akım dönüştürücü kontrol devresini tasarlayabilmek.

2- Verilen devrenin girişine uygulanan 5V ' luk gerilime karşılık çıkış sinyalinin çizebilmek.

3- Devredeki potansiyometrenin farklı değerleri için çıkışa etkisini öğrenmek.

4- İstenilen giriş ve çıkış aralığı için gerekli hesaplamaları yapabilmek.

5- Topraklanmamış yük (yüzer yük, floating load) kavramını öğrenmek.

1 adet 741 OPAMP, 2 adet 1 MΩ, 1 adet 1 KΩ potansiyometre (Rs, R), 10 KΩ potansiyometre (R_L, YÜK), 1 adet NPN transistör (BC107, BC108, BC237, BD237).

NOT-1: Genel amaçlı ve çok sık kullanılan NPN transistör kodları BC107, BC108, BC237, BD237 dir.

NOT-2: Genel amaçlı ve çok sık kullanılan PNP transistör kodları BC238, BD238 dir.

DENEY ADIMLARI:

(34)

2- Giriş geriliminin 0-10 V arasındaki değişimini 4-20 mA arası değişime çevirmek için gerekli R ve Vos değerlerini hesaplayınız.

3- Rs değerini ve Vos değerini ilgili potansiyometrelerle hesapladığınız değerlere ayarlayınız.

4- Giriş gerilimi Vin'i, referans kaynağı kullanarak kademe kademe değiştiriniz, her kademede IL akımını kaydediniz, değişimini çiziniz. 0 V için 4mA, 10 V için 20 mA elde ettiğinizi gözlemleyiniz ve sonuçlarınızı formüller eşliğinde yorumlayınız.

5- Giriş gerilimini 5 V değerine ayarlayınız, yük direncini değiştiriniz, devreden geçen IL akımının değişmediğini gözlemleyiniz ve sonuçlarınızı yorumlayınız.

(35)

Soru 1 / 6- Vos sabit olmak üzere farklı Rs değerlerinde sistem çıkışındaki değişimi gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 2 / 6- Rs sabit olmak üzere farklı Vos değerlerinde sistem çıkışındaki değişimi gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 3 / 6- Bu devrenin bir elektronik laboratuar simülasyonu yazılımında verilen koşul içindeki farklı yük direnci değerleri ile verilen koşulun dışındaki farklı yük direnci değerleri için çıkışındaki değişimi gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 4 / 6- Böyle bir devrede maksimum giriş gerilim aralığı ile maksimum çıkış akım aralığının ne olduğunu bulunuz. Açıklamanızı hesaplamalar eşliğinde ve sınırların sebebini açıklayarak genişletiniz.

Çözüm:

(36)

Soru 5 / 6- Topraklanmamış yük (floating load) ile kullanılan çeşitli yükselteç devrelerine örnekler veriniz.

Çözüm:

(37)

DENEY KONUSU : Gerilim-Akım DönüĢtürücü (TopraklanmıĢ yükleme, Tek hatlı bağlantı)

DENEY AMACI:

1- OPAMP ile oluşturulan bir gerilim-akım dönüştürücü kontrol devresini tasarlayabilmek.

2- Verilen devrenin girişine uygulanan 10V ' luk gerilime karşılık çıkış sinyalinin çizebilmek.

3- Devredeki potansiyometrenin farklı değerleri için çıkışa etkisini öğrenmek.

4- İstenilen giriş ve çıkış aralığı için gerekli hesaplamaları yapabilmek.

5- Çıkış yükünün devre üzerindeki etkisini kavrayabilmek.

6- Topraklanmış yük (grounded load) kavramını öğrenmek.

1 adet 741 OPAMP, 4 adet 100 KΩ, 1 adet 5 KΩ potansiyometre (Rs), 2 adet 1 KΩ potansiyometre (Ra ve Rb), 10 KΩ potansiyometre (RL, YÜK), 1 adet NPN transistör (BC107, BC108, BC237, BD237).

DENEY ADIMLARI:

(38)

2- Giriş geriliminin 0-10 V arasındaki değişimini 4-20 mA arası değişime çevirmek için gerekli R ve Vos değerlerini hesaplayınız.

3- Rs değerini ve Vos değerini ilgili potansiyometrelerle hesapladığınız değerlere ayarlayınız.

4- Giriş gerilimi Vin'i, referans kaynağı kullanarak kademe kademe değiştiriniz, her kademede IL akımını kaydediniz, değişimini çiziniz. 0 V için 4mA, 10 V için 20 mA elde ettiğinizi gözlemleyiniz ve sonuçlarınızı formüller eşliğinde yorumlayınız.

5- Giriş gerilimini 5 V değerine ayarlayınız, yük direncini değiştiriniz, devreden geçen IL akımının değişmediğini gözlemleyiniz ve sonuçlarınızı yorumlayınız.

(39)

Soru 1 / 6- Vos sabit olmak üzere farklı Rs değerlerinde sistem çıkışındaki değişimi gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 2 / 6- Rs sabit olmak üzere farklı Vos değerlerinde sistem çıkışındaki değişimi gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 3 / 6- Bu devrenin bir elektronik laboratuar simülasyonu yazılımında verilen koşul içindeki farklı yük direnci değerleri ile verilen koşulun dışındaki farklı yük direnci değerleri için çıkışındaki değişimi gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 4 / 6- Böyle bir devrede maksimum giriş gerilim aralığı ile maksimum çıkış akım aralığının ne olduğunu bulunuz. Açıklamanızı hesaplamalar eşliğinde ve sınırların sebebini açıklayarak genişletiniz.

Çözüm:

(40)

Soru 5 / 6- Topraklanmış yük (grounded load) ile kullanılan çeşitli yükselteç devrelerine örnekler veriniz.

Çözüm:

(41)

2. GEÇĠCĠ VE SÜREKLĠ REJĠM CEVABI

DENEY GRUBU KONUSU: GEÇİCİ VE SÜREKLİ REJİM CEVABI DENEY NO : 2.1.

DENEY KONUSU : Orantı Elemanı Tipindeki Sistemin Cevabı DENEY AMACI:

1- Orantı elemanı tipindeki sistemlerin DC, AC ve Kare Dalga girişlere karşılık vereceği cevapları osilaskopla incelemek.

2- Farklı direnç değerlerine göre oluşan gerilim bölücü etkisini kavramak.

3- Farklı tipteki giriş işaretine göre sistem çıkışında faz kayması olmadığını gözlemlemek.

4- Orantı elemanı tipindeki bir sistemin transfer fonksiyonunu yazabilmek.

5- MATLAB ortamında sistemin modellenmesini ve analiz yapılmasını öğrenmek.

1 adet 10 KΩ potansiyometre, 1 adet 47 KΩ potansiyometre.

DENEY ADIMLARI:

1- Şekildeki devreyi kurunuz ve hesap yoluyla transfer fonksiyonunu bulunuz.

2- R1=R2 yapınız.

3- Girişe (Vin) sırasıyla 1 Volt değerine sahip DC, 1 Volt tepe değerinde ve 1 KHz’lik sinüs ve kare tipinde sinyal uygulayınız. Çıkışın (Vo) değişimini kaydediniz. Sinüs ve kare

(42)

girişlerin frekanslarını değiştirerek çıkışın değişimini inceleyiniz ve sonuçlarınızı yorumlayınız.

(Vo'nın Vin ile aynı şekilde değiştiğini ve de Vo=Vin/2 olduğunu gözlemleyiniz ve hesapla ispatlayınız.)

4- R1=2*R2 yaparak 3. adımı tekrarlayınız, Vo=Vin/3 olduğunu gözlemleyiniz ve sonuçlarınızı hesaplamalar eşliğinde yorumlayınız.

5- R2=2*R1 yaparak 3. adımı tekrarlayınız, Vo=Vin*2/3 olduğunu gözlemleyiniz ve sonuçlarınızı hesaplamalar eşliğinde yorumlayınız.

NOT: Soruların çözümü için http://www.controlworld.tk/ web bağlantısından ACSES sistemine ait bu deneyin "Deney Uygulaması" bölümünü kullanarak yardım alabilir, deney

(43)

hakkında ayrıntılı teorik bilgi için de yine aynı sistemin bu deneye ait teorik bilgi bölümünden yararlanabilirsiniz.

Soru 1 / 8- R2 değerindeki artma veya azalmanın sistem çıkışına etkisini sistem cevabındaki değişimleri gözlemleyerek açıklayınız.

Çözüm:

Soru 2 / 8- R1 değerindeki artma veya azalmanın sistem çıkışına etkisini sistem cevabındaki değişimleri gözlemleyerek açıklayınız.

Çözüm:

Soru 3 / 8- R1 ve R2 değerlerindeki değişimlerin sistem cevabının frekansına nasıl etki ettiklerini devre elemanlarının türünü de düşünerek açıklayınız.

Çözüm:

Soru 4 / 8- Girişin farklı türdeki işaretlere karşı sistem çıkışındaki etkilerinin nasıl olduğunu açıklayınız.

Çözüm:

Soru 5 / 8- Eğer böyle bir sistem maksimum çıkışı 15 v ve minimum çıkışı -15 V olarak sınırlanan bir sistem ile tasarlanmış olsa idi sistem çıkışına bu durumun etkisini sistem girişine uyguladığınız sinüs, üçgen, kare ve DC girişler için ayrı ayrı açıklayınız.

Çözüm:

Soru 6 / 8- MATLAB ortamında R1 sabit olmak üzere R2'nin farklı değerleri ve R2 sabit olmak üzere R1'in farklı değerleri için sistem cevabını kare tipinde giriş için gözlemleyiniz.

Çözüm:

Soru 7 / 8- R1 ve R2 değerleri sabit olmak üzere kendinizin seçeceği değerlerde örnekleme zamanını 1 s, 0.1 s, 0.01 s ve 0.001 s değerlerinde alarak devre ile ilgili simülasyonu gerçekleştiriniz ve devrenin çıkışını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

(44)

Çözüm:

(45)

DENEY GRUBU KONUSU: GEÇİCİ VE SÜREKLİ REJİM CEVABI DENEY NO : 2.2.

DENEY KONUSU : Zaman Sabiti (1. Derece) Elemanı Tipindeki Sistemin Cevabı DENEY AMACI:

1- Zaman sabiti elemanı tipindeki sistemlerin DC ve Kare Dalga girişlere karşılık vereceği cevapları osilaskopla incelemek.

2- Farklı direnç ve kondansatör değerlerine göre oluşan çıkış etkisini kavramak.

3- Zaman sabiti kavramını öğrenmek ve bu tip bir sistemin zaman sabiti ve oturma zamanı arasındaki ilişkiyi kavramak.

4- Zaman sabiti elemanı tipindeki bir sistemin transfer fonksiyonunu yazabilmek.

1 adet 100 KΩ potansiyometre, 1 adet 10 nF.

DENEY ADIMLARI:

1- Şekildeki devreyi kurunuz, hesap yoluyla transfer fonksiyonunu ve zaman sabitinin değerini bulunuz.

2- Girişe (Vin) 1 Volt tepe değerine sahip 1 KHz’lik kare dalga uygulayınız, simülasyon ortamında DC işaret uygulamanız önerilir (Kare dalganın frekans değerini kendiniz de belirleyebilirsiniz. Ancak, düşük frekans değerleri tercih edilmelidir.). Çıkışın değişimini çiziniz ve sonuçlarınızı yorumlayınız (Burada bir zaman sabiti tipli sistem incelenmekte ve aslında basamak giriş cevabı incelenmektedir. Basamak giriş DC seviyeli bir işaret olduğuna

(46)

göre niçin burada fiziksel ortamda sinyal jeneratöründen AC bir kare dalga tipinde işaret uygulandığı hakkında yorum yapınız).

3- Osilaskobun kürsör özelliğini kullanarak Vo'nın 0.63 Volt değerine ulaşması için geçen süreyi bulunuz, hesap yoluyla elde ettiğiniz zaman sabiti değeriyle karşılaştırınız ve sonuçlarınızı yorumlayınız.

4- Zaman sabitinin 2 ms olması için gerekli R direncinin değerini hesaplayınız ve R'nin değerini bu değere ayarlayarak 2. ve 3. adımları tekrarlayınız.

(47)

Soru 1 / 7- C değerindeki artış veya azalmanın çıkışta nasıl bir değişime sebep olduğunu açıklayınız. Aldığınız sonuçlara göre çıkıştaki değişim ile zaman sabiti arasındaki ilişkiyi yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 2 / 7- C değeri sabit kalmak üzere sistem çıkışında R'deki artma veya azalmanın oturma zamanını etkisini açıklayınız.

Çözüm:

Soru 3 / 7- Sistemde 0.5 zaman sabitinde C=10 nF olmak üzere oturma zamanını sistem cevabını gözlemleyerek yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 4 / 7- R ve C değerlerindeki artma ve azalması durumunda sistem çıkışındaki T zaman sabiti ve oturma zamanı kriterlerine etkilerini ayrı ayrı açıklayınız.

Çözüm:

Soru 5 / 7- Sistemde T zaman sabiti olmak üzere T=0 s, T=0.5 s, T=1 s ve T=1.5 olmak üzere önce R sabit kalmak üzere farklı C değerleri için ve daha sonra C sabit kalmak üzere farklı R değerleri için bu sistemin matematiksel modelini MATLAB ortamında oluşturarak her bir durum için basamak girişe olan sistem cevabını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm:

Soru 6 / 7- R ve C değerleri sabit olmak üzere kendinizin seçeceği değerlerde örnekleme zamanını 1 s, 0.1 s, 0.01 s ve 0.001 s değerlerinde alarak devre ile ilgili simülasyonu gerçekleştiriniz ve devrenin çıkışını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız.

Çözüm: