ÖĞRENME FAALĐYETĐ - 2. Elektrik elektronikte kullanılan temel kanunları ve esasları hatırlamak için bir tablo hazırlayınız.

Arızalı birimi veya elemanı tespit edebileceksiniz.

Elektrik–elektronikte kullanılan temel kanunları ve esasları hatırlamak için bir tablo hazırlayınız.

Ohm Kanunu

Seri-paralel bağlı toplam direnç, kapasite, endüktans

Kirşof Kanunları

o Kirşofun Akım Kanunu o Kirşofun Gerilim Kanunu

Transistörün akım kazancı o β akım kazancı o α akım kazancı o γ akım kazancı

OP-AMP ın gerilim kazancı

o Faz çeviren OP-AMP ın gerilim kazancı o Faz çevirmeyen OP-AMP ın gerilim kazancı

Zaman sabitesi

Dijital kapıların çıkış fonksiyonları ve doğruluk tabloları

Troubleshooting, Fault finding, Repair, Maintenance, Malfunction, Arıza bulma, Arıza giderme, Arıza tesbiti, Hata bulma, Onarım, Bakım

2. ARIZALI BĐRĐMĐ VEYA ELEMANI BULMA

2.1.

Sağlam bir yüke ve enerji kaynağına sahip her devrede iletken yol vardır. Kapalı bir devrede elektriksel olarak potansiyeli eşit olmayan iki nokta arasından akım geçer. Akım elektriksel olarak potansiyeli eşit olmayan iki nokta arasında akmaya meyillidir.

Genelde elektriksel problemleri iki sınıfa ayrılabilir.

Olması gereken bir bağlantı görülmezse bu bir açık devre hatasıdır. Bu hata iletkenlik test edici ile tespit edilebilir.

Olmaması gereken bir bağlantı mevcut ise bu bir kısa devre hatasıdır. Mekanik zorlamalar ve devredeki iletkenlerin ısınması ile beraber aşırı akıma sebep olabilir. Bu tür hatalar izolasyon hatalarından dolayı meydana gelebilir. Đzolasyon test cihazları ile saptanabilir.

ÖĞRENME FAALĐYETĐ - 2

AMAÇ

ARAŞTIRMA

ANAHTAR KELĐMELER

Bu hataları saptama sürecine ve devrenin tekrar normal çalışma koşullarını yerine getirmesi için düzeltilmesine arıza giderme denir.

2.1.1. Dirençli Devrelerde Arıza Tespiti

Bir direnç genellikle yanar ve aşırı akım direncin iki ucu arasının açılmasına sebep olur.

Her zaman olmasa da aşırı ısı nedeniyle kömürleşmiş (charred) bu direnç gözle görülebilecektir.

Bazı durumlarda problemin nerede olduğunu belirlemek için devre elemanlarını kontrol etmede AVO metreye ihtiyaç duyabilirsiniz.

2.1.1.1. Seri Devrelerde Arıza

Seri devrelerde normal olarak bulunan iki temel problem, açık devreler ve kısa

devrelerdir. Pek çok durumda problem, açık devre veya kısa devre gibi belirgin değildir. Uzun zaman periyodunda oluşan ve sonucunda arızaya sebep veren elemanın değerindeki değişimler de problem olabilir.

Özet olarak diyebiliriz ki, seri devrelerde görülebilecek her 3 problemden biri;

1- Eleman açık devre (sonsuz direnç) 2- Zamanla elemanın değeri değişir 3- Eleman kısa devre (sıfır direnç)

Voltmetre, seri devreleri kontrol etmede, elemanın veya direncin üzerine düşen gerilimi ölçmede kullanılabildiği için en kullanışlı araçtır.

Şimdi, devre problemini analiz edelim ve mantıki yaklaşımlarla sorun giderme ve arızalı elemanı devreden çıkarma işlemleriyle problemi çözüp çözemeyeceğimizi görelim.

Seri Devrede Açık Devre Eleman

Bir elemanın direnci mümkün olan maksimum değerde (sonsuz) ise açık devredir.

Örnek: 3 Ω’luk yük dirençli bir TV setini göstermektedir. R2 direnci yandığında ve açık devre olduğunda TV seti kapalı (off) durumdadır. R2’nin problemli olduğunu nasıl bulursunuz?

Çözüm:

Eğer seri devrede, bir açık devre belirirse, bu durumda R2 yanmıştır, akım akışı olmaz. Çünkü seri devrelerde akım akışı için tek yol vardır ve bu yol kesilmiş, kırılmıştır (I=0A). Voltmetre kullanarak her bir elemanın (direncin) üzerine düşen voltaj miktarını kontrol etmekle iki sonuç alınabilir.

1. Sağlam direnç üzerindeki gerilim sıfır volt olabilir.

2. Açık devre olan direncin üzerindeki gerilim kaynak gerilimine eşit olabilir.

Sağlam direnç üzerinde gerilim düşmez çünkü akım sıfırdır. Eğer I=0 ise akım ile direnç çarpımı da sıfır olur (V=IxR=0xR=0). Eğer R1 ve TV setinin yük direnci üzerine gerilim gelmiyorsa, giriş gerilimi açık devre olan R2 direnci üzerinde görülecektir. Bu yüzden bu seri devre Kirşof’un (Kirchhoff) gerilim kanununa uyar;

V(9V)=VR1(0V)+VR2(9V)+VL(0V)

Seri Devrede Eleman Değerinin Zamanla Değişmesi

Dirençlerin aşırı akımdan dolayı şiddetli bir baskıya maruz kalmadıkça, tamamıyla açık devre haline gelmeleri çok nadirdir. Zamanla dirençler normal olarak değerlerini değiştirecektir.

Bu olay yavaşça ve genelde direnç değerinin düşmesi ile kendini gösterir. Bunun sonucu olarak devrede problem meydana gelir. Direncin düşmesi akım artışına sebep olur. Bu da güç kaybı demektir. Direncin dayanabileceği güç değeri aşılmışsa yanabilir. Direnç yanmamış olsa bile akımdaki artıştan dolayı sigorta atar. Her bir direncin değerinin ölçülmesi ile veya her direncin üzerine düşen gerilimin ölçülmesiyle problem bulunabilir. Ölçülen bu değerler, imalatçının verdiği (sağladığı parça listesine dayanarak hesaplanan) değerler ile karşılaştırılır.

Seri Devrede Kısa Devre Eleman

Elemanın direnç değeri sıfır ohm ise eleman kısa devre olmuştur. Şekildeki devreyi kullanarak bir alıştırma yapacak olursak;

Örnek: Şekildeki lamba 1 ve lamba 3 yanmakta (on), lamba 2 yanmamaktadır (off). Lamba 2’nin uçları arasında bir parça iletken bulunmaktadır. Akım lambanın Flamanları yerine en düşük dirençli yolu tercih etmektedir. Bu yüzden lamba 2’den akım geçmemektedir. Akım olmayınca ışık da üretilememektedir. Problemin ne olduğunu nasıl belirleriz?

Çözüm: Eğer lamba 2 açık devre (yanmış) ise devreden akım geçmez. Bu yüzden lamba 1 ve lamba 2 yanmaz. Voltmetre ile lamba 2 üzerine sıfır volt düştüğünü buluruz. Çünkü lamba 2’ nin hiçbir direnci yoktur. – küçük bir bypass iletkeninin direnci hariç- Kirşof’un gerilim kanununa göre lamba1 ve lamba 3’ün üzerine 4.5V gerilim düşer.

Lamba 2’nin kaybı ile toplam direnç azalır.

Dolayısıyla akım artar, lamba 1 ve lamba 3 daha parlak yanar.

Özet olarak, seri devrelerdeki açık devre ve kısa devre için şunları söyleyebiliriz:

1- Açık devre olan elemanın uçlarında besleme gerilimi görülür.

2- Kısa devre olan elemanın uçlarında sıfır volt görülür.

2.1.1.2. Paralel Devrelerde Arıza

Seri devrelerde bahsettiğimiz üç problem, paralel devrelere de uygulanabilir.

1- Eleman açık devre olabilir 2- Eleman kısa devre olabilir.

3- Zamanla elemanın değeri değişebilir.

Devre Analiz Tablosu

Direnç Voltaj Akım Güç

R ====VI V= ×= × = ×= ×I R I====VR P==== V I××××

R1=12 KΩ VR1=12 V I1=1 mA P1=12 mW

R2=3 KΩ VR2=12 V I2=4 mA P2=48 mW

R3=6 KΩ VR3=12 V I3=2 mA P3=24 mW

RT=1.7 KΩ VT=VS=12 V IT=7 mA PT=84 mW

Teknisyenler için, devredeki aksaklıkların nasıl tespit edileceği ile sebeplerin nasıl ortadan kaldırılacağının bilinmesi ve devrenin tamir edilmesi önemlidir. Tabloda normal değerler gösterilmektedir. Bu normal değerleri bir yere not ediniz çünkü devrede problem olduğunda bu değerler değişecektir.

Paralel devrelerde açık devre eleman Şekilde R1 açık devredir.

Dolayısıyla R1 direncinin olduğu koldan akım geçmez. Kollardan bir tanesinin azalması paralel devrenin direncini artıracaktır. Bu da toplam akımın azalmasına sebebiyet verecektir. Toplam akım 7mA iken kollardan birinin açılması ile toplam akım 6mA’e iner. Atölyenizde bu devreyi kurduğunuzda eğer ölçü aleti kullanmazsanız hiçbir problemi tespit edemezsiniz. Voltmetre ile her bir direncin üzerindeki gerilim değerleri de doğru olarak okunacaktır. Ancak ampermetre ile

yapılan ölçümde normalden az akım geçtiğini görebilirsiniz.

Ampermetre kullanarak paralel devredeki kollardan hangisinde hata olduğunu bulabilirsiniz.

Bunun için iki metot kullanılabilir.

1- Her koldaki akımı ölçerek R¹ direncinin olduğu koldaki hata bulunur. Fakat bu yöntem üç ayrı ölçme gerektirir.

2- Toplam akım ölçülür. 1mA’lik eksilme tespit edilir. Basit bir hesaplama ile 1mA’lik akımın R1 direncinin olduğu koldan geçmediği bulunur. Dolayısıyla R1 açık devre olmuştur.

Dolayısıyla R1 açık devre olmuştur. Bu iki metodu özetlemek gerekirse, R1 açık devre ise toplam akım 1 mA eksilerek 6 mA olur.

IT=I1+I2+I3=0 mA+4 mA+2 mA=6 mA

R2 açık devre ise toplam akım 4 mA eksilerek 3 mA olur.

IT=I1+I2+I3=1 mA+0 mA+2 mA=3 mA

R3 açık devre ise toplam akım 2 mA eksilerek 5 mA olur.

IT=I1+I2+I3=1 mA+4 mA+0 mA=5 mA

Dirençler birbirine eşit değilse 3. metot tercih edilebilir. Dirençler birbirine eşit ise 0 mA akımı tespit etmek için 1. metot kullanılabilir.

Birçok durumda açık devreyi tespit etmek için ohmmetre idealdir. Direnç ölçümü için güç kaynağını devreden ayırmayı unutmamalısınız. Eleman devreden izole edilmelidir.

Yan taraftaki şekil izolenin neden yapılması gerektiğini açıklamaktadır. R1 devrede iken R2 ve R3 dirençlerinin paralel eşdeğeri ohmmetrede okunacaktır. Bu hatalı ölçüm değerleri, arıza giderme işlemlerinde kafa karıştıracak ve yanlış yönlendirecektir.

Şekilde gösterildiği gibi test edilecek direnci veya elemanı devrede ayırmak R1,R2 ve R3’ün gerçek değerini okumamızı sağlayacak ve problemin kaynağına ulaştıracaktır.

Şekilde 3 KΩluk R2 direnci kısa devre olmuştur. Bu koldaki tek direnç iletkenin özdirenci olan 1 Ω dur. Bu yüzden bu koldaki akım miktarı artar.

2

I =12 V =12 A

1Ω e çıkar.

Akım 12 A e çıkmadan güç kaynağındaki sigorta patlar. Bu, devrede bir kısa devre olduğunu gösterir. Kısa devre hatasını düzeltmediğiniz sürece değiştirdiğiniz sigortalar da patlar.

Bu yüzden devrenin izolasyonunu sağladıktan sonra her paralel kolun direncini kontrol edin.

Ölçmeyi doğru yapmak için test edilen parçayı devreden ayırın. Bu işleme kısa devreyi buluncaya kadar devam edin. Hatayı düzelttikten sonra yeni sigorta takın veya devre kesicisini sıfırlayın.

Paralel devrelerde eleman değerinin değişmesi

Zamanla dirençlerin, omik değeri değişecektir. Direnç değerindeki artma veya azalma, paralel kollardaki akımın artmasına veya azalmasına sebebiyet verir. Direnç değerlerindeki sapma ohmmetreyle de kontrol edilebilir. Bu arada direncin tolerans değerini dikkate almayı unutmayın.

Çünkü direncin tolerans değeri sizi yanıltabilir.

• Paralel Devrelerdeki Arıza Özeti

o Açık devre bir eleman, paralel koldan akım geçmemesine sebep olur. Toplam akım azalır ve eleman uçlarındaki gerilim, kaynak uçlarındaki gerilime eşit olur.

o Kısa devre olmuş bir eleman, paralel koldan maksimum akım geçmesini sağlar.

Toplam akım artar ve sigorta patlar.

o Direnç değerindeki değişim, paralel koldaki akımın ve toplam akımın ters orantılı olarak değişmesine sebebiyet verir.

2.1.1.3. Seri ve Paralel Devrelerde Arıza

Arıza giderme; cihazdaki hatalı çalışma veya hiç çalışmama durumunun, şema takibi veya analizi yoluyla teşhis edilmesi ve yerinin belirlenmesi süreci olarak tanımlanır.

Daha önce belirtildiği gibi dirençli devrelerde arıza giderme işlem basamakları temel olarak üç tanedir.

1- Elemanın açık devre olması. Bu olay genellikle eğer direnç yanmışsa veya anahtar kontağı çalışmıyorsa görülür.

2- Elemanın kısa devre olması. Bu olay genellikle eğer iletken – lehim, tel veya diğer iletken malzemeler – devrede birleşmemesi gereken iki noktayı birleştirirse görülür.

3- Elemanın değerlerinde bir değişiklik vardır. Uzun zaman sürecinde direnç değerinin değişmesi, cihazın bozulmasına sebebiyet verir.

Aşağıdaki örneği kullanarak birkaç problem çözelim. Arıza problemini çözerken mümkün olduğu kadar ampermetre yerine voltmetre kullanacağız.

Devre normal çalışırken elemanlar üzerine düşen gerilimi ve kollardaki akımı hesaplamakla başlayalım.

3,4 3 4

R =R +R = Ω + Ω =3 4 12Ω

2 3,4

2,3,4

2 3,4

R R 6 12

R 4

R R 6 12

× Ω × Ω

= = = Ω

+ Ω + Ω

1,2,3,4 T 1 2,3,4

R R R R

2 4 6

= = +

= Ω + Ω = Ω

T T

T

V 24V

I 4A

R 6

= = =

Ω

R1 R1 1

V =I ×R =4A 2× Ω =8V

R 2,3,4 R 2,3,4 2,3,4

V =I ×R =4A 4× Ω =16V Kirşofun gerilim kanunu

( )

I1 =4A seri direnç

R 2 2

2

V 16V

I 2.7A

R 6

= = =

Ω

R 3,4 3,4

3,4

V 16V

I 1.3A

R 12

= = =

Ω

Bütün bu sonuçlar şekilde ve devre analiz tablosunda gösterilmiştir.

Devre Analiz Tablosu

Direnç Voltaj Akım Güç

R ====VI _{V= ×= × = ×= ×I R} I====VR _{P==== V I××××}

R1=2 Ω VR1=8 V I1=4 A P1=32 W

R2=6 Ω VR2=16 V I2=2.7 A P2=43.2 W

R3=3 Ω VR3=4 V I3=1.3 A P3=5.2 W

R4=9 Ω VR4=12 V I4=1.3 A P4=15.6 W

RT=6 Ω VT=VS=24 V IT=4 A PT=96 W

Açık Devre Eleman

R1 Açık Devre

R1 in açık devre olması ile akımın geçeceği yol açık devre olur. Hata kolayca

bulunabilir çünkü uygulanan 24 Voltun çoğu R1 üzerinde ölçülür. Diğer dirençler üzerinde de 0 Volt okunur.

R3 Açık Devre

R3 ün açık devre olması ile R3 ve R4 dirençlerinin olduğu koldan akım geçmez.

Akım R1 ve R2 dirençlerinin olduğu yolu izler. Bu yüzden toplam direnç artar, 6 Ω dan 8 Ω a yükselir. Toplam direncin 8 Ω a yükselmesi toplam akımı azaltır, 4A den 3A e iner. Dolayısıyla R1 ve R2

dirençlerinin üzerindeki gerilim değerleri de değişir. Eğer paralel kollardan bir tanesinde açık devre olursa devrenin toplam direnci daima artar. Toplam

dirençteki artış, paralel kola düşen gerilimi de arttırır. Bu durum bize arızalı bölgeyi tespit etmemizde yardımcı olur ve hatanın açık devre arızası olduğunu belirtir.

Voltmetrede ölçülen değerler;

VR1 =6V VR 2 =18V

( )

VR 3 =18V açık devre VR 4 =0V

Buradan R3 ün açık devre olduğu anlaşılır.

Çünkü paralel koldaki 18 Voltun hepsi R3 ün üzerine düşüyor. Normalde R3 ve R4 dirençleri 18 Voltu orantılı olarak paylaşmalıdır.

Kısa Devre Eleman

R1 Kısa Devre

R1 in kısa devre olması, devrenin toplam direncinin azalmasına ve akımın artmasına sebep olur. Akımdaki bu artış paralel kollardaki gerilim düşümünü arttırır.

Hata rahatlıkla bulunabilir. R1 üzerinde ölçülen 0 Volt kısa devreyi belirler.

R3 Kısa Devre

R3 ün kısa devre olması ile devrenin toplam direncinde azalma olur. 6 Ω dan 5,6 Ω a iner.

2 3,4

2,3,4

2 3,4

R R 6 9

R 3.6

R R 6 9

× ×

= = = Ω

+ +

1,2,3,4 1 2,3,4

R =R +R = Ω +2 3.6Ω =5.6Ω Bu azalma toplam akımın artmasına sebep olur. 4A den 4,3A e yükselir.

T T

T

V 24V

I 4.3A

R 5.6

= = =

Ω

Dirençler üzerindeki gerilim düşümleri değişir.

R1 T 1

V =I ×R =4.3A 2× Ω =8.6V

R 2,3,4 T 2,3,4

V =I ×R =4.3A 3.6× Ω =15.4V

Eğer paralel kollardan bir tanesinde kısa devre olursa devrenin toplam direnci daima azalır.

Toplam dirençteki bu azalma, paralel kola düşen gerilimi de azaltır. Bu durum bize arızalı bölgeyi tespit etmemizde yardımcı olur ve hatanın kısa devre arızası olduğunu belirtir.

Voltmetrede ölçülen değerler;

VR1 =8.6V VR 2 =15.4V

( )

VR 3 =0V kısa devre VR 4 =15.4V

Buradan R3 ün kısa devre olduğu anlaşılır.

Direnç Değerinin Değişmesi

R2 Direncinin Değerinin Azalması R2 direncinin değeri azalırsa toplam devre direnci azalır, toplam devre akımı yükselir.

Bu problemin sonucunda R1 direncinin üzerine düşen gerilim artar, paralel kollardaki gerilim azalır.

Açık devre veya kısa devre olan elemanı tespit etmek kolaydır. Burada ise her eleman normalden farklı gerilim değerleri

göstermektedir. Eleman değerindeki

herhangi bir değişiklik bütün devreyi etkiler.

Belirtiler, değişikliklerin bileşimi ile meydana gelmiş olabilir. Bu durumda yapılması gereken işlem; arızalı bölgeyi tespit ettikten sonra enerjiyi kesip her elemanı tek tek çıkararak direnç değerlerini ohmmetre ile doğrulamaktır.

Eğer R1 direncinin değerinde bir artış olsaydı R2 direncinin azalması ile görülen etki aynen görülecekti. R1 direncinin üzerine düşen gerilim artacak, paralel kollardaki gerilim azalacaktı.

R2 Direncinin Değerinin Artması R2 direncinin değeri artarsa toplam devre direnci yükselir, toplam devre akımı azalır.

Bu problemin sonucunda R1 direncinin üzerine düşen gerilim azalır, paralel kollardaki gerilim artar.

Burada ölçülen değerler, R2 direncinin değerinin artması ve ya R1 direncinin değerinin azalması ile meydana gelir.

2.1.2. Diyotlu Devrelerde Arıza Tespiti

Birçok dijital ölçü aletinde diyot test konumu mevcuttur. Ölçü aletini diyot test konumuna aldığınızda ölçü aleti içindeki piller yeterli miktarda doğru (ileri) polarma ve ters polarma

gerilimini sağlar. Bu gerilim değeri kullanılan pile göre değişebilir. 1,5V - 3,5V arasında değerler görülebilir.

Diyot doğru polarma aldığında ölçü aleti 0,5V - 0,9V arasında bir değer gösterir. Ters polarmada ise ölçü aleti pil gerilimine yakın bir değer gösterir.

Eğer diyot açık devre olmuşsa doğru polarmada da ters polarmada da pil gerilimini gösterecektir.

Bazı ölçü aletleri “OL (Over load)” veya “Or (over range)” gibi ifadeler de kullanabilir.

Diyot kısa devre olmuşsa her iki polarmada da 0 Volt gösterecektir. Bazen hasarlı diyot, her iki polarmada da (yönde de) küçük bir direnç

gösterebilir. Bu durumda ölçü aleti, her iki yönde de pil geriliminden biraz daha az gerilim değeri gösterir. 1,1 V gibi

2.1.3. Zener Diyotlu Devrelerde Arıza Tespiti

Devre yüksüz iken zenerde okunan gerilim değeri 15,5 Volttur.

Devrede yük varken çıkışta 14,8 Volt okunur.

Zener diyotta açık devre arızası varsa devre yüksüz iken zenerde okunan gerilim değeri 24 Volttur. Devrede yük direnci varken gerilim bölme işlemi gerçekleştiğinden çıkışta 14,8 Volt gerilim okunur. Bu durumda sonuç normal çıkış değerine çok yakındır. Fakat devre yüksüz durumda iken problem hemen ortaya çıkar. Aynı zamanda RL yük direncinin değeri değişirse çıkışın gerilim değeri de değişir.

Bazen devrede herhangi bir yük olmadığında da zener üzerindeki gerilim normal zener

geriliminden fazla olabilir. Fakat kaynak geriliminden azdır. 20 Volt, olması gereken 15,5 Volttan daha fazla, kaynak gerilimi olan 24 Volttan ise daha azdır. Çünkü zenerin empedansı olması gerekenden fazladır. Bu durumda zener bozulmuştur.

2.1.4. Transistörlü Devrelerde Arıza Tespiti

Birçok dijital ölçü aletinde transistörü test etmek için uygun bir yol sağlayan diyot test konumu mevcuttur. Ölçü aletini diyot test konumuna aldığınızda ölçü aleti içindeki piller, transistörün doğru (ileri) polarma ve ters polarma gerilimini sağlar. Bu gerilim değerleri kullanılan pile göre değişebilir. 1,5V - 3,5V arasında değerler görülebilir.

NPN transistorün beyz-emiter arası doğru polarma aldığında -kırmızı (pozitif) uç beyze siyah (negatif) uç emitere bağlandığında- ölçü aleti 0,5V - 0,9V arasında bir değer gösterir. Ters

polarmada ise ölçü aleti pil gerilimine yakın bir değer gösterir. Beyz-kolektör arasında da aynı işlemler tekrarlanır.

PNP transistör için işlemler pozitif (kırmızı) ve negatif (siyah) uçlar yer değiştirilerek yapılır.

Eğer transistör açık devre olmuşsa doğru polarmada da ters polarmada da pil gerilimini gösterecektir. Bazı ölçü aletleri “OL (Over load)” veya “Or (over range)” gibi ifadeler de kullanabilir.

Transistör kısa devre olmuşsa her iki polarmada da 0Volt gösterecektir. Bazen hasarlı transistör jonksiyonları, her iki polarmada da (yönde de) küçük bir direnç gösterebilir. Bu durumda ölçü aleti, her iki yönde de pil geriliminden biraz daha az gerilim değeri gösterir. 1,1V gibi

Bazı dijital ölçü aletlerinin ön panelinde transistörün hFE (βDC) değerini test etmek için bir test soketi bulunur. Transistör sokete uygun olmadan yerleştirilirse veya hatalı bağlantı yüzünden fonksiyonunu düzgün yerine getiremiyorsa 1 veya 0 ekranda gözükecektir. Transistörün βDC değeri normal değerler içinde ise transistör düzgün çalışıyor demektir. Transistörün normal βDC

değeri data kataloglarından öğrenilebilir.

Tek bir transistör devre içinde veya devre dışında transistör test edici ile test edilebilir. Đyi bir arıza giderme alışkanlığı, sebeplerinden emin olmadıkça veya problemi tek bir elemana

indirmedikçe devreden hiç bir elemanı sökmemeyi gerektirir. Đlk olarak transistorü test edici ile devre içinde kontrol etmelidir. Test sonucu olumsuz ise transistör dikkatlice sökülmeli ve bilinen sağlam bir transistör ile değiştirilmelidir. Çıkarılan parça devre dışında da kontrol edilmelidir.

Devre içi test sonucu olumlu fakat devre hala düzgün çalışmıyorsa kart (board), zayıf bağlantı veya bakır yollardaki kırıklık için kontrol edilmelidir. Zayıf bir lehim noktası, açık devreye veya yüksek dirence sebep olur. Bu durumda gerilim ölçtüğümüz fiziksel nokta önemlidir. Örneğin kolektörün bağlı olduğu (pad açık devre iken) bakır uçta açık devre varken kolektör ucundan

ölçme yaparsanız µV-mV arasında değişen değerler görürsünüz. Eğer ölçmeyi bakır yol üzerinden veya RC kolektör direncinin ucundan yaparsanız kaynak gerilimi VCC yi okursunuz.

Eğer transistörün kolektör ucu içeriden açık devre ise ölçülecek gerilim değeri VCC dir. Ölçme yaptığımız noktanın önemi buradan çok iyi anlaşılmaktadır.

Örnek:

Şekildeki ölçüm değerleri hangi hatayı belirtir?

Çözüm: Kolektör ucunda 10V ölçüldüğüne göre transistör kesimdedir. Beyz polarma gerilimi kart üzerinde 3V okunsa da transistörün bacağında değişen değerler ölçülmektedir. Bu durum, transistörün bacağı ile ölçüm yapılan nokta arasında açık devre olduğunu gösterir. Beyz noktasındaki lehim kontrol edilmelidir.

Eğer açık devre transistörün içinde ise beyz ucunda da 3V okunur.

Sızıntı Akımı Ölçme:

Bütün transistörlerde çok küçük sızıntı akımı vardır. Fakat bu akım nA seviyesinde olduğundan ihmal edilir. Transistör devreye beyz polarması olmadan (IB=0) bağlandığında kesimdedir (yalıtkan). Đdealde IC=0 olmalıdır. Uygulamada ise emiter-kolektör arasında nA ölçekli bir sızıntı akımı (ICEO kolektör emiter akımı beyz açık) geçer. Genelde arızalı bir transistörde aşırı sızıntı akımı vardır.

Transistördeki bir başka sızıntı akımı da ters kolektör-beyz akımıdır (ICBO). Bu akım emiter açık iken okunur. Bu sızıntı akımı aşırı ise kolektör-beyz arası kısa devredir.

Kazanç Ölçme:

Sızıntı testine ek olarak transistör test cihazları transistörün betasını (βDC) kontrol ederler.

Uygulanan IB değerine göre IC sonucu ölçülür. Okunan değer ^C

B

I

I oranını belirler. Test cihazlarının çoğu devre içinde beta (βDC) kontrolü sağlar. Bu yüzden şüpheli elemanı test etmek için devreden sökmeye gerek kalmaz.

2.1.4.1. Polarmalı Transistör Devrelerinde Arıza Tespiti

Transistörlü polarma devresinde birçok arıza oluşabilir. Polarma dirençleri açık devre, soğuk lehim veya kısa devre olabilir. Transistorün kendisi içeriden kısa devre veya açık devre olabilir.

Normalde β=200 olan 2N3904 transistörünün üzerinde okunması gereken gerilimler şunlardır.

VBB = 3 Volt ve VCC = 9 Volt.

VB = VBE = 0.7 V

B

3V 0.7V 2.3V

I 41.1 A

56K 56K

= − = = µ

Ω Ω

IC = βDCIB = 200.(41.1 µA) = 8.2 mA VC = 9 V – ICRC

VC = 9 V – (8.2 mA).(560 Ω) VC = 4.4 V

a) Arıza: Beyz direnci açık devre Belirtiler: Şaseye bağl olmadığından beyzde µV-mV arası değerler okunur.

Transistör kesimde olduğu için kolektördeki gerilim 9Volt okunur.

b) Arıza: Kolektör direnci açık devre Belirtiler: Kayan noktadan dolayı

kolektörde µV-mV arası değerler okunur.

Beyz-emiter arasına uygulanan ileri polarmadan dolayı beyzde 0,5V-0,7V gerilim okunur.

c) Arıza: Transistorün beyzi açık devre Belirtiler: Beyz ucunda 3V, kolektörde ise 9V gerilim değeri okunur. Çünkü transistör kesimdedir.

d) Arıza: Transistorün kolektörü açık devre

Belirtiler: Beyz-emiter arasına uygulanan ileri polarmadan dolayı beyz ucunda 0,5V-0,7V gerilim okunur. Kolektör ucunda 9V gerilim değeri okunur. Çünkü açık devre kolektör akımının geçmesini engeller.

e) Arıza: Transistorün emiteri açık devre Belirtiler: Beyz ucunda 3V, kolektörde ise 9V gerilim değeri okunur. Çünkü kolektör akımı yoktur. Emiter ucundaki gerilim 0 Volttur.

f) Arıza: Şase bağlantısı açık devre Belirtiler: Beyz ucunda 3V, kolektörde ise 9V gerilim değeri okunur. Çünkü kolektör akımı yoktur. Beyz-emiter arasındaki doğru polarmadan dolayı emiter ucundaki gerilim, 2,5V veya biraz daha fazladır. Voltmetre ile ölçme yapmak, beyz-emiter arasındaki iç direnç üzerinden ileri polarma akım yolu oluşturur.

2.1.4.2. Gerilim Bölücü Direnç Polarmalı Transistör Devrelerinde Arıza Tespiti Gerilim bölücü direnç polarmalı

transistör devrelerinde, transistör veya bazen polarma dirençleri bozulabilir.

Birçok devrede, açık devre direnç, içeriden açık devre transistör uçları ve bağlantıları veya kısa devre bağlantılar arızaya sebep olabilir. Genelde bu arızalar transistörü, kesimde

(yalıtımda) veya doyumda (iletimde) gösterebilir. Devre düzgün çalıştığında yaklaşık okunan değerler şekildeki gibidir.

Bu tip polarma devresi için meydana gelen arızaların bir grubu şaseye göre kolektörde VCC değerinin ölçülmesine sebep olur. Şekilde bu tür arızalardan beş tanesi gösterilmiştir.

Gösterilen her arıza için şaseye göre kolektör gerilimi 10 V tur. Ayrıca her arıza için şaseye göre beyz ve emiter gerilimleri de gösterilmiştir.

Arıza 1: R1 direnci açık devre; Bu arıza beyzdeki polarma gerilimini keser. Bu durum beyzi R2

direnci üzerinden şaseye bağlar ve transistörü kesime götürür (VB = 0 V ve IB = 0 A). Transistör iletken olmadığından IC akımı da yoktur. Bu yüzden RC direnci üzerine gerilim düşmez. Böylece kolektör gerilimi, VCC = 10 V gerilimine eşit olur. Beyz akımı ve koektör akımı olmadığına göre emiter akımı da yoktur ve VE = 0 V olur.

Arıza 2: RE direnci açık devre; Bu arıza beyz akımını, emiter akımını ve kolektör akımını engeller. Sadece ihmal edilecek kadar küçük olan kolektör-beyz sızıntı akımı ICBO geçer.

IC = 0 A olduğundan RC direnci üzerine de gerilim düşmez. Bu yüzden VC = VCC = 10 V olur.

Gerilim bölücü dirençler beyzdeki gerilimi meydana getirirler.

2

B CC

1 2

R 4.7K

V V 10V 3.20V

R R 14.7K

   Ω 

= + ⋅ = Ω⋅ =

Voltmetre emitere bağlandığında beyz-emiter arası doğru polarma alır. Bu yüzden emiter gerilimi VE = VB - VBE olur. Doğru polarma gerilimi beyz-emiter arasına düşer. Sonuçta emiter gerilimi VE

= 3.2 V – 0.7 V = 2.5 V olur.

Arıza 3: Beyz ucu içeriden kopuk (açık devre); Transistörün içinde meydana gelen açık devre arızaları, polarma dirençlerinde meydana gelen açık devrelerden daha fazladır. RE direncinin açık devre olduğu durumdaki gibi transistör iletimde olmadığından IC = 0 A, VC = VCC = 10 V ve gerilim bölücü dirençler beyz noktasında 3.2 V gerilim meydana getirirler. Bu sefer emiter ucunda 0 V vardır. Çünkü RE direncinden geçen bir IE akımı yoktur. Bu yüzden RE direncinin üzerine de gerilim düşmez.

Arıza 4: B-E arası veya emiter bağlantı noktası içeriden açık devre; Aynı şekilde transistör iletimde olmadığından IC = 0 A, VC = VCC = 10 V ve RE direncinin ve beyz ucunun açık devre olduğu durumlardaki gibi gerilim bölücü dirençler beyz noktasında 3.2 V gerilim meydana getirirler. Emiter ucundaki gerilim 0 Volttur. Çünkü RE direncinin üzerinden şaseye bağlanan bu nokta açık devredir.

Arıza 5: B-C arası veya kolektör bağlantı noktası içeriden açık devre; Transistörün kolektöründe içeriden bir kopukluk olduğuna göre IC akımı yoktur. Bu yüzden

VC = VCC = 10 V tur Bu durumda gerilim bölücü dirençlerin yükü, B-E arası doğru polarma aldığında RE direncidir. Beyz gerilimi ve emiter gerilimi yaklaşık olarak aşağıdaki gibidir.

2 E

B CC

1 2 E

R R

V V 0.7V

R R R

 

≅ + ⋅ +

427 10V 0.7V

10.427K 0.41V 0.7V 1.11V

 Ω 

≅ Ω⋅ +

= +

=

VE = VB - VBE = 1.11 V – 0.7 V = 0.41 V Kolektörde ölçülen gerilime göre

transistörün iletimde olduğu ve

iletimdeymiş gibi göründüğü iki arıza daha

vardır.

Arıza 6: RC direnci açık devre; Bu arızada kolektör gerilimi, transistörün doyumda olduğu izlenimini verebilir. Aslında transistör iletimde değildir. Açıkça RC direnci açık devre ise kolektör akımı olamaz. Bu durumda eşdeğer polarma devresi arıza 5 teki gibidir. Bu yüzden

VB = 1.11 V ve B-E arası doğru polarmada olduğundan

VE = VB - VBE = 1.11 V – 0.7 V = 0.41 V olur. VC gerilim değerini ölçmek için voltmetreyi kolektöre bağladığınızda, beyz- kolektör arası doğru polarma alır.

Buyüzden

VC = VB - VBC = 1.11 V – 0.7 V = 0.41 V olur.

Arıza 7: R2 direnci açık devre; R2 direnci açık devre ise beyz gerilimi ve beyz akımı normal değerlerinin üzerine çıkarlar. Çünkü gerilim bölücü dirençler R1 ve βDC.RIN(beyz) olmuştur. Bu durumda beyz gerilimi, emiter gerilimi ile belirlenir. (VB = VE + VBE)

Đlk önce transistörün doyumda olup olmadığını belirlememiz gerekir. Transistörün doyumda olup olmadığını belirlemek için kolektör doyum akımı ve beyz akımı gerekmektedir. Kolektör-emiter arasındaki doyum gerilimini (VCE(sat)) 0.2 V alabiliriz.

CC CE (sat ) C(sat )

C E

V V 9.8V

I 6.67mA

R R 1.47K

= − = =

+ Ω

C(sat ) B(sat )

DC

I 6.67mA

I 22.2 A

= = 300 = µ

β

Transistörü doyumda kabul edersek maksimum beyz akımı şöyle belirlenir.

RIN(beyz) = βDC. RE =300.(470 Ω) = 141 K Ω

CC B(max)

1 IN(beyz )

V 10V

I 66.2 A

R R 151K

≅ = = µ

+ Ω

Beyz akımının miktarı, transistörün doyuma geçmesi için yeterli olduğuna göre transistör kesinlikle doyumdadır. Bu yüzden VE, VB ve VC değerleri aşağıdaki gibidir.

E Csat E

V ≅I ⋅R =(6.67mA)(470 )Ω =3.13V VB = VE + VBE = 3.13 V+0.7 V = 3.83 V

VC = VCC – ICsat . RC = 10 V – (6.67 mA)(1 KΩ) = 3.33 V

2.1.4.3. Kendinden Polarmalı JFET li Devrelerde Arıza Tespiti

Arıza 1: V_D=V_DD Bu durum için drain akımı ID sıfır olmalıdır. Çünkü RD direncinin üzerine gerilim düşmemektedir. Hangi devre olursa olsun ilk önce ortada belli olan problemleri kontrol etmek iyi bir arıza giderme uygulamasıdır, alışkanlığıdır. Örneğin açık devre veya zayıf

bağlantılar, kömürleşmiş dirençler gibi. Sonra enerjiyi kesiniz ve şüpheli dirençleri açık devre tespiti için ölçünüz. Dirençlerde sorun yoksa muhtemelen FET bozulmuştur. Bu belirtinin meydana getireceği arızalar şöyle sıralanabilir.

o RS kaynak (source) direncinin şaseye bağlantısı olmayabilir.

o RS direnci açık devre

o Kanal (drain) ucu açık devre o Kaynak (source) ucu açık devre

o FET in drain-source arası içeriden açık devre

Arıza 2: VD önemli derecede normalden daha düşük. Bu durum için, besleme gerilimi azalmadıkça drain akımı ID normalden daha fazla olmalıdır. Çünkü RD direncinin üzerine çok fazla gerilim düşmektedir. Bu belirtinin meydana getireceği arızalar şöyle sıralanabilir.

o RG direnci açık devre o Kapı (gate) ucu açık devre

o FET in kapı (gate) ucu içeriden açık devre

Bu arızaların herhangi biri FET teki deplasyon bölgesinin kaybolmasına sebep olacaktır ve kanal genişleyecektir. Drain akımı ID, sadece RD, RS ve küçük kanal direnci ile sınırlandırılır.

2.1.4.4. D-MOSFET ve E-MOSFET li Devrelerde Arıza Tespiti

D-MOSFET in sıfır polarmasında gate ucunun açık devre olması veya E-MOSFET in drain geri beslemeli polarması zor arızalardandır. Sıfır polarmada D-MOSFET in gate devresinde açık devre görüldüğünde gate-source gerilimi sıfır olarak kalır. Bu yüzden drain akımı değişmez ve polarma normal görünür.

Gerilim bölücülü polarmalı E-MOSFET devresinde açık devre R1 direnci gate gerilimini sıfır yapar. Bu MOSFET in açık bir anahtar gibi davranmasına sebep olur. Çünkü gate-source eşik gerilimi sıfırdan büyük, yani cihazın aktif olması -yükün çalışması- gerekir.

R2 açık devre ise gate ucundaki gerilim VDD dir ve kanal direnci çok düşüktür. MOSFET neredeyse kapalı anahtar konumundadır. Drain akımı ID, sadece RD direnci ile sınırlandırılır.

2.1.5. Güç Kaynaklarında Arıza Tespiti

2.1.5.1. Yarım Dalga Doğrultmaçta Açık Devre Diyotun Etkisi

Diyotu açık devre olmuş bir yarım dalga filtreli doğrultmaç devresi şekilde görülmektedir.

Sonuçta beliren arıza çıkış geriliminin olmamasıdır. Tabiî ki bu sonucun çıkması beklenir. Çünkü açık devre olmuş diyot, transformatörün sekonder sargısından gelen filtre kondansatörüne ve yük direncine giden akım yolunu kesmektedir. Bu durumda yük akımı da yoktur. Bu devrede diğer arızalarda aynı sonucu verir. Açık devre olan transformatör sargıları, açık devre sigorta veya giriş geriliminin olmaması hep aynı sonucu verir.

2.1.5.2. Tam Dalga Doğrultmaçta Açık Devre Diyotun Etkisi

Diyotlarından bir tanesi açık devre olmuş orta uçlu tam dalga filtreli bir doğrultmaç devresinde çıkış voltajındaki dalgalanma (ripple) daha geniştir.

Sekonder sargılarının herhangi bir yarısında meydana gelen kopukluk ta aynı arızaya sebep olur.

Köprü tipi tam dalga doğrultmaç devresinde de diyotlardan bir tanesinin açık devre olması orta uçlu tam dalga doğrultmaç devresindeki gibi sonuç verir. Çıkış voltajındaki dalgalanma (ripple) daha genişler.

2.1.5.3. Tam Dalga Doğrultmaçta Kısa Devre Diyotun Etkisi

Kısa devre olmuş bir diyot her iki yönde de çok küçük direnç gösterecek demektir. Şekilde D1 diyotu kısa devre olarak gösterilmektedir. Eğer diyot birden bire kısa devre olmuşsa giriş geriliminin bir alternansında aşırı yüksek akım var demektir. Genelde bu durum, devrede uygun bir sigorta kullanılmamışsa diyotlardan bir tanesinin yanarak açık devre haline gelmesi ile sonuçlanır.

Giriş geriliminin pozitif alternansında yük akımının yolu doğru polarma almış gibi kısa devre olmuş D1 diyotundan geçer. Girişin negatif alternansında akım D1 ve D4 diyotlarından geçer.

Bu, direnci çok az olan bir yoldur. Eğer devrede uygun sigorta kullanılmamışsa aşırı akım diyotlardan birini veya her ikisini de yakar. D1 veya D4 diyotlarından birisi yanarsa devre yarım dalga doğrultmaç gibi çalışacaktır. Her iki diyot ta yanıp açık dere olursa veya aşırı akım

sigortanın atmasına sebep olmuşsa çıkış gerilimi sıfırdır.

2.1.5.4. Arızalı Filtre Kondansatörünün Etkisi Filtre kondansatörünün üç tip arızası görülür.

Açık Devre Filtre Kondansatörü: Filtre kondansatörü açık devre olmuşsa çıkışta tam dalga doğrultulmuş gerilim görülür.

Kısa Devre Filtre Kondansatörü: Filtre kondansatörü kısa devre olmuşsa çıkış 0 (sıfır) Volt olur. Eğer ani artış direnci yoksa veya doğrultmaç devresinde uygun bir sigorta kullanılmamışsa kısa devre olan kondansatör bazı diyotları veya bütün diyotları yakabilir.

Doğrultmaçta uygun sigorta kullanılmışsa sigorta, atar, açık devre olur, devreyi hasardan korur. Her durumda çıkış 0 Volttur.

Sızıntılı Kondansatör: Sızıntılı bir kondansatör, kondansatöre paralel bağlı sızıntılı bir dirence eşdeğerdir. Sızıntılı direncin etkisi ile zaman sabitesi kısalır ve kondansatör daha hızlı deşarj olur. Kondansatörün daha hızlı deşarj olması çıkış geriliminin dalgalanmasını (ripple) arttırır.

2.1.5.5. Arızalı Transformatörün Etkisi

Daha öncede belirtildiği gibi güç kaynağı transformatörünün primer veya sekonder sargısındaki herhangi bir kopukluk, çıkışın 0 Volt olmasına sebep olur. Primer sargısındaki bir bölümün kısa devre olması doğrultmacın çıkış gerilimini arttırır. Çünkü transformatörün sarım oranı etkili biçimde artar. Sekonder sargısındaki bir bölümün kısa devre olması ise doğrultmacın çıkış gerilimini azaltır. Çünkü transformatörün sarım oranı etkili biçimde azalır.

Örnek:

Güç kaynağındaki arızalı elemanı belirleyiniz.

Enerji kontrolünde ve duyu organları ile yapılan kontrolde problem olmadığını kabul edelim.

Adım 1:

Giriş ve çıkış gerilimlerini kontrol ediniz. Ölçüm sonuçları girişin normal olduğunu fakat çıkışta gerilim olmadığını göstermektedir.

Adım 2:

Sinyal izlemenin ikiye bölme metodunu uygulayınız. Test noktası 3 te gerilim yoksa arıza, giriş ile test noktası 3 arasındadır. Yani transformatörde veya doğrultmaç devresinde olabilir. Test noktası 3 te gerilim 0 Volt olduğuna göre filtrenin girişi ile şase arasında bir kısa devre olmalıdır.

Adım 3:

Test noktası 2 deki gerilimi kontrol ediniz. Test noktası 2 de gerilim yoksa transformatör

arızalıdır. Test noktası 2 de normal gerilim görülüyorsa problem doğrultmaç diyotlarında olabilir veya filtre girişi kısa devredir. Test noktası 2 de ölçülen normal gerilim, arızalı bölgeyi diyotlara veya filtrenin girişine kadar daraltmıştır.

Adım 4:

Enerjiyi kapatıp ölçü aletinizle filtre girişinin şase ile kısa devre olup olmadığını kontrol ediniz.

Filtre girişinin şase ile kısa devre olmadığını kabul edelim. O zaman arıza diyot devresine inmiş oldu.

Adım 5:

Arıza analizini uygulayarak çıkışın 0 Volt olmasına sebep olan doğrultmaç devresindeki eleman arızalarını belirleyiniz. Diyotlardan bir tanesi açık devre ise yarım dalga doğrultmaç çıkış gerilimi görülür. Fakat aradığımız arıza bu değildir. Çıkışın 0 Volt olması için her iki diyotun da açık devre olması gerekir.

Adım 6:

Enerji kapalı iken ölçü aletini diyot test konumuna alınız. Bütün diyotları kontrol ediniz. Arızalı diyotları değiştiriniz. Enerjiyi tekrar açarak devrenin normal ve uygun şartlarda çalışmasını kontrol ediniz.

2.1.6. Amplifikatörlerde Arıza Tespiti

Đki katlı amplifikatör devrelerinde arızalı elemanı belirlemek için genel arıza giderme işlem basamaklarını kullanalım.

Adım 1: Giriş ve çıkış gerilimlerini kontrol et.

Giriş geriliminin normal fakat çıkışın olması gerekenden çok az olduğunu kabul edelim.

Adım 2: Enerji kontrolü yap.

DC besleme geriliminin normal olduğunu kabul edelim.

Adım 3: Duyusal kontrol yap.

Arızanın algılanır bir işaretinin olmadığını kabul edelim.

Adım 4: Sinyal izlemenin ikiye bölme metodunu uygula.

Đlk katın çıkış gerilimini kontrol et. Sinyalin hiç olmaması veya normalden çok daha az olması, problemin ilk katta olduğunu gösterir. Yanlış DC gerilim de ilk kat arızasını gösterir. Eğer sinyal gerilimi veya DC gerilim doğru ise o zaman problem ikinci kattadır. Bu kontrolden sonra problem bir kat daralmıştır.

Adım 5: Hata analizi uygulayın.

Hatalı kata odaklanın ve yanlış çıkışı hazırlayan elemanın arızasını belirleyin.

o Belirti: DC gerilim doğru değil.

Arıza: Her hangi bir direncin veya transistörün arızası yanlış DC polarma gerilimi meydana getirir. Sızıntılı bir bypass veya kuplaj kondansatörü de DC polarma gerilimini etkiler. Amplifikatörün bu katında arızalı elemanı izole etmek için daha fazla ölçüme ihtiyaç vardır.

o Belirti A: Sinyal gerilimi çıkışta kayıp, DC gerilim doğru.

Belirti B: Sinyal gerilimi beyzde kayıp, DC gerilim doğru.

Arıza: Giriş kuplaj kondansatörü açık devre. Sinyal beyze gelemiyor.

o Belirti: Beyzde sinyal var fakat çıkışta sinyal yok.

Arıza: Transistörün beyzi açık devre.

o Belirti: Çıkıştaki sinyal gerilimi normalden düşük, DC gerilim doğru.

Arıza: Bypass kondansatörü açık devre.

Adım 6: Değiştir veya onar. Enerjiyi kapatarak arızalı parçayı değiştirin veya arızalı bağlantıyı onarın. Enerjiyi açıp uygun çalışmayı kontrol edin.

2.1.6.1. BJT Kullanılan Amplifikatörde Arıza Tespiti

Đki katlı amplifikatör devresi kulanım dışı kalmıştır. Adım adım arıza giderme işlem basamaklarını gösteriniz.

Çözüm: Belli arızalar için arıza giderme işlem basamakları şöyledir.

Adım 1: Doğruluğu kabul edilmiş bir giriş sinyali vardır, fakat ölçülen bir çıkış sinyal gerilimi yoktur.

Adım 2: Devrede VCC enerji gerilimi ölçülmektedir.

Adım 3: Görülür veya diğer duyu organlarına hitap eden bir problem yoktur. Kömürleşmiş bir direnç, lehim sıçraması (çapağı), kesik bir tel, kırık bağlantı veya aşırı ısınmış bir eleman yoktur.

Adım 4: Q1 transistörünün kolektöründeki sinyal gerilimi ve DC gerilim doğrudur. Bu durumda problem ya ikinci katta ya da kuplaj kondansatörü C3 tedir.

Adım 5: Q2 transistörünün beyzindeki sinyal gerilimi doğru ve polarma gerilimleri de

ölçülebilmektedir. Bu C3 kondansatöründeki ve Q2 transistörünün polarma devresindeki arıza ihtimalini ortadan kaldırır.

Q2 nin kolektöründe 10 V var ve sinyal gerilimi yok. Bu ölçümler transistörün kolektörünün VCC

ye direk bağlı olduğunu veya transistörün içeriden açık devre olduğunu göstermektedir.

Görsel bir kısa devre olmasa da muhtemelen kolektör direnci R7 kısa devredir. Bunu açığa çıkarmak için enerjiyi kapatıp ohmmetre ile kontrol edilebilir. Direnç kısa devre değilse diğer ihtimaller değerlendirilir. Q2 transistörünün emiteri içeriden açık olabilir veya emiter direnç bağlantısı açık devre olabilir. Kontrolleri yaparken enerjiyi kapatmayı unutmayın.

Adım 6: Arızalı elemanı değiştir veya açık bağlantıları onar ve uygun çalışma için devreyi tekrar test et.

2.1.6.2. FET li Amplifkatörde Arıza Tespiti

Devrenin temel çalışma prensibinden anlayan ve gerektiğinde verilen devre üzerinde temel analiz uygulayabilen bir teknisyen alışılmış her zaman ki test işlem basamaklarını uygulayan

teknisyenden daha değerlidir.

Şeması olan bir devrenin nasıl test edileceğini inceleyelim. Bu işlemde devrenin çalışması hakkında temel bilgileriniz ve devre analizini hızlı yapabilme kabiliyetiniz faydalı olacaktır.

Diyelim ki ses sisteminin ses amplifikatör katından bir devre sökülüp önünüze geldi. Devrenin düzgün çalışmadığı söylendi. Đlk adım, sistem şemasını bulmak ve bu devreyi şema üzerine yerleştirmektir. Bu devre iki katlı FET li bir amplifikatördür.

Probleme yaklaşırken aşağıdaki sırayı takip edebilirsiniz.

Adım 1: Neye ve nereye bakmanız gerektiğini bilmelisiniz. Devredeki olması gereken voltaj seviyesini belirleyiniz. Gerilim kazancını hesaplamak için data kataloğunda FET lerin geçiş iletkenliği (geçirgenlik-transconductance) gm değerini belirleyiniz. FET lerin gm geçiş iletkenliği değerlerinin 5000 µS olduğunu kabul edelim. Geçirgenlik (gm) değeri maksimum ve minimum herhangi bir değer olabilir. Çünkü giriş empedansı çok yüksektir. Đkinci kat, ilk katı

önemsenmeyecek kadar az yükler. Bu durumda her katın yüksüz gerilim kazancı;

AV1,2 = gm . R2 = (5000 µS).(1,5 KΩ) = 7,5 dir.

Toplam kazanç ise ; AV = (7,5).(7,5) = 56,3

Burada DC seviyeyi önemsemiyoruz, sinyal izlemenin üzerine yoğunlaşıyoruz.

Adım 2: Devreye göre giriş test sinyal bağlantısı için test ayarlarını, besleme gerilimini ve şaseyi düzenleyiniz. Şemadan besleme geriliminin + 12 V olduğunu görebiliriz. Etkin değeri 10 mV olan bir giriş test sinyali seçiniz. Sinüs dalga üreten sinyal kaynağını ses frekans ölçeği içinde

istediğiniz bir değere ayarlayınız. (Örneğin 10 KHz). Biliyoruz ki bu devre bir ses frekans amplifikatörü devresidir. Ses frekans ölçeği 20 Hz - 20 KHz arasındadır.

Adım 3: Q₁ FET inin gate ucundaki giriş sinyalini ve Q2 FET inin drain ucundaki çıkış sinyalini osilaskop ile kontrol ediniz. Sonuçlar şekilde görülmektedir. Ölçülen çıkış geriliminin tepe değeri 226 mV tur. Beklenen tepe değer ise

Vç = Vg . Av = (14,14 mV) . (56,3) = 796 mV tur.

Bu durumda çıkış olması gerekenden çok daha azdır.

Adım 4: Arızayı belirlemek için çıkıştan girişe doğru sinyali izleyiniz. Ölçülen sinyal geriliminin osilaskop görüntüsü şekilde olduğu gibidir.

Q2 nin gate ucundaki gerilim beklendiği gibi (14,14 mV . 7,5 = 106 mV) 106 mV tepe değerindedir. Bu sinyal, Q1 in draininden düzgün bir şekilde kuplaj edilmektedir. Bu yüzden problem ikinci kata kalmaktadır. Osilaskop ekranında Q2 nin kazancı olması gerekenden çok düşük görülmektedir. (213 mV / 100 mV) = 2,13

Adım 5: Gözlenen hatalı çalışmaların sebebini analiz ediniz. Kazancın düşük olmasının üç muhtemel nedeni vardır.

1- Q2 nin gm değeri belirtilenden küçüktür. Data kataloğundan gm in minimum alabileceği değeri kontrol ediniz.

2- R5 direncinin değeri şemada gösterilenden daha azdır.

3- C4 bypass kondansatörü açık devredir.

gm değerini kontrol etmenin tek yolu Q2 yi yenisi ile değiştirip çıkış sinyalini tekrar kontrol etmektir. R5 direncinin değerini bir ucunu çıkararak ölçü aleti ile kontrol edebilirsiniz. Elemanın lehimini hemen sökmek için Q2 nin source (kaynak) ucunda sadece DC olur. Source (kaynak) ucunda sinyal geriliminin var olması C4 kondansatörünün açık devre olduğunu gösterir. R6 direncinin bypasslanmamış olması, kazancı gm.Rd / (1+gmRs) formülünden gm.Rd formülüne sadeleştirir. Bunun sonucunda daha az kazanç sağlanır.

2.1.7. OP-AMP lı Devrelerde Arıza Tespiti

Bir teknisyenin OP-AMP veya OP-AMP a arkadaşlık eden elemanların arızaları ile karşılaşması mümkündür. OP-AMP, içeriden arızaları olabilen karmaşık bir entegre devredir. OP-AMP ın içinden olan arızası giderilemeyeceğine göre bir direnç, kondansatör veya transistör gibi değiştirilebilir.

OP-AMP ın temel kurulumunda dışarıdaki elemanlardan sadece birkaçı bozulabilir. Bunlar geri besleme direnci, giriş direnci ve off-set gerilimini düzeltmek için kullanılan potansiyometre gibi elemanlar olabilir. Şüphesiz OP-AMP ın kendisi de bozulabilir veya devrede hatalı bağlantı da olabilir.

2.1.7.1. Evirmeyen (Faz Terslemeyen) OP-AMP ta Arızalar

Arızalı bir devreden şüphelendiğinizde ilk yapmanız gereken besleme geriliminin ve şasenin normal olup olmadığını kontrol etmektir. Bu kontrolü yaptıktan sonra diğer arızalara bakabiliriz.

Geri Besleme Direnci Açık Devre: Geri besleme direnci R^F açık devre ise OP-AMP çok yüksek olan açık döngü kazancı ile çalışır. Bu durumda giriş sinyali OP-AMP ı lineer olmayan çalışmaya sürükler. Sonuçta çıkış sinyali kırpılmış olarak görünür.

Giriş Direnci Açık Devre: Bu pozisyonda kapalı döngü kurulum hala devam etmektedir.

Fakat Rg giriş direnci açık devre yani sonsuza eşittir. Kapalı döngü kazanç

F F

V

1

R R

A 1 1 1 0 1

= + R = + = + =

∞ ^olur.

Bu durumda amplifikatör gerilim izleyici olarak çalışacaktır. Kazanç=1 olduğundan çıkış sinyalinin giriş sinyali ile aynı olduğu gözden kaçmamalıdır.

OP-AMP ın Girişi Đçeriden Açık Devre: Giriş gerilimi OP-AMP a uygulanamadığından çıkış ta sıfırdır.

Diğer Arızalar: Genelde içeriden olan arızalar, çıkış sinyalinde kayıplara veya çıkış sinyalinin gürültülü (distorsiyonlu) olmasına sebep olur.

En iyi yaklaşım OP-AMP ın çevresindeki elemanlardan hiç birisinin arızalı olmadığından emin olduktan sonra OP-AMP ın içeriden bozuk olduğuna karar vermektir.

2.1.7.2. Gerilim Đzleyici OP-AMP ta Arızalar

Gerilim izleyici OP-AMP, evirmeyen yükseltecin özel bir halidir. OP-AMP ın kendinden olan hatası, kötü bağlantılar veya off-set ayarı yapan potansiyometrenin problemleri dışında gerilim izleyici devrede meydana gelebilecek tek arıza geri besleme döngüsünün açık devre olmasıdır. Bu durum, açık devre geri besleme direncinin etkisi ile aynı etkiyi gösterir.

2.1.7.3. Eviren (Faz Tersleyen) OP-AMP ta Arızalar

Geri Besleme Direnci Açık Devre: Geri besleme direnci R^F açık devre ise giriş sinyali, giriş direncini hala beslemekte ve OP-AMP ın çok yüksek olan açık döngü kazancı ile yükseltilmektedir. Bu durum, OP-AMP ı lineer olmayan çalışmaya götürür. Çıkış sinyali, evirmeyen yükselteçte olduğu gibi kırpılmış bir sinyal olarak görünür.

Giriş Direnci Açık Devre: Giriş direncinin açık devre olması giriş sinyalinin OP-AMP a gelmesini engeller. Bu durumda çıkış sinyali de olmayacaktır. OP-AMP ın kendinden olan arızalar veya off-set ayarı yapan potansiyometredeki aksaklıklar evirmeyen yükselteçte bahsedildiği gibi hep aynı sonucu verir.

2.1.7.4. Toplama Yapan OP-AMP ta Eleman Arıza Belirtileri

Kazancı ortak olan dirençlerden bir tanesi açık devre olursa çıkış normal değerinden açık devre olan giriş kadar küçük olur. Kazanç ortak değilse çıkış, açık devre girişin voltajı çarpı kazanç kadar az olur.

Örnek 1:

a) Devrenin normal çıkışı nedir?

b) R2 direnci açık devre ise çıkış gerilimi nedir?

c) R5 direnci açık devre ise ne olur?

Çözüm:

a) Vç = - (1V + 0.5V + 0.2V + 0.1V) = - 1.8V b) Vç = - (1V + 0.2V + 0.1V) = - 1.3V

c) Eğer geri besleme direnci (R^F) açık devre ise devre karşılaştırıcı durumuna döner ve çıkış (-Vmax) olur.

Örnek 2:

a) Devrenin normal çıkışı nedir?

b) R4 direnci açık devre ise çıkış gerilimi nedir?

Çözüm:

a) 20K

Vç = - (1V + 1.5V + 0.5V + 2V + 3V) = - 1.6V 100K

Ω Ω

b) 20K

Vç = - (1V + 1.5V + 0.5V + 3V) = - 1.2V 100K

Ω Ω

2.1.8. 555 li Devrelerde Arıza Tespiti

555 kare dalga osilatör ve zamanlayıcı olarak kullanılır.

1 Şase 8 +Vcc

2 Tetikleme girişi 7 Deşarj

3 Çıkış 6 Eşik seviye (darbe yükseklik) seçici 4 Reset (Sıfırlama) 5 Kontrol gerilimi

8 bacaklı 555 zamanlayıcı entegresi kullanışlı çiplerden birisidir. Birçok projede kullanılır. Birkaç harici eleman kullanılarak zamanlayıcı olmayan birçok devre de üretilebilir. 555 zamanlayıcı olarak kullanılacaksa yaygın olarak NE555 modeli seçilir. 556 entegresi çiftli sürümüdür. Đki adet

zamanlayıcı aynı beslemeyi paylaşır.

555 ve 556 entegreleri 4,5 V-15 V ile beslenebilirler. Standart 555 ve 556 entegrelerinin çıkış durumları değiştiğinde güç kaynağında belirgin bir aksaklık meydana gelir. Birçok devrede filtre kondansatörü +Vcc ile şase arasına bağlanmalıdır.

• Astable (Kararsız) – Kare dalga sinyal üretir.

• Monostable (Tek Kararlı) – Tetiklendiğinde tek bir pals üretir.

• Bistable (Çift Kararlı) – Kurulup sıfırlanabilen basit bir hafızadır.

• Buffer (Tampon) - Arabellek (Schmitt trigger)

2.1.8.1. 555/556 in girişleri

Tetikleme girişi (2):Besleme geriliminin 1/3 ünden az ise çıkış yükselir, Vcc olur. Kararsız multivibratör devresinde zamanlayıcı kondansatörün deşarj olduğunu gösterir.

2 MΩ dan büyük giriş empedansı vardır.

Eşik seviye seçici girişi (6):Besleme geriliminin 2/3 ünden büyük ise çıkış azalır, 0 V olur.

Kararsız ve tek kararlı multivibratör devrelerinde zamanlayıcı kondansatörün şarj olduğunu gösterir. 10 MΩ dan büyük giriş empedansı vardır.

Reset girişi (4): 0.7 Volttan düşükse çıkış 0 Volt olur. Diğer çıkışlara göre önceliği vardır.

Đhtiyaç duyulmuyorsa +Vcc ye bağlanmalıdır. Giriş empedansı 10 K dur.

Kontrol girişi (5): Eşik gerilimini, besleme geriliminin ²/3sine ayarlamada kullanılır. Genelde bu uç kullanılmadığından elektriksel gürültüyü gidermek için kullanılan 0.01F kondansatör üzerinden şaseye bağlanır. Elektriksel gürültü sorun olmuyorsa bu uç boş olarak da kalabilir.

Dejarş ucu (7), bir giriş değildir. Kararsız ve tek kararlı multivibratör devrelerindeki zamanlayıcı kondansatörün deşarjını sağlamak için şaseye (0 V) bağlanır.

555 li devrelerde arıza, direnç veya kondansatör gibi zamanlayıcı olarak kullanılan elemanlarda olabileceği gibi entegrede de olabilir. Bu yüzden zamanlayıcı elemanlardaki arızayı tespit etmek için entegrenin 2 nolu bacağına tetikleme sinyalinin gelip gelmediği kontrol edilmelidir. Daha sonra 3 nolu çıkış bacağı kontrol edilmelidir. Eğer çıkış sinyali yoksa besleme gerilimi kontrol edilmelidir. Besleme gerilimleri normal fakat hala çıkış alınamıyorsa çıkış hattında oluşabilecek ters gerilimler kontrol edilmelidir. Çünkü bu durumda değiştirilecek yeni 555 entegresi de bozulacaktır.

Şekilde 555 entegresi ile yapılmış bir flip-flop devresi yani kare dalga osilatör devresi görülmektedir.

555 entegresinin çıkışı belli bir seviyenin altında iken kırmızı diyot, belli bir seviyenin üstüne çıktı ise yeşil diyot yanar. LEDlerin eşit sürede yanıp sönmesi için direnç değerleri iyi ayarlanmalıdır.

Arıza1: 555 entegresinin 7 nolu bacağı açık devre olmuştur.

Anahtarı kapatıp devreye enerji verdiğimizde kondansatörün üzerindeki şarj belli bir seviyenin altında olduğu için çıkışta pozitiflik daha baskındır. Đlk önce yeşil LED yanar.

Kondansatör üzerindeki şarj belli bir seviyeyi geçtiğinde ise çıkıştaki pozitiflik azalır ve kırmızı LED yanar. Bundan sonra kondansatör üzerindeki yük, 7 nolu uçtan deşarj olamadığından entegrenin çıkışı değişmeyecek ve kırmızı LED yanmaya devam edecektir.

Arıza2: 555 entegresinin 6 nolu bacağı açık devre olmuştur.

Anahtarı kapatıp devreye enerji verdiğimizde yeşil LED sürekli yanmaya devam eder. Çünkü eşik gerilimini kontrol eden 6 nolu uç açık devredir. 6 nolu uç kondansatörün üzerindeki

gerilimden bilgisi olmadığından çıkışı kesime veya doyuma götüremez. Dolayısı ile kondansatör de deşarj olmadığından çıkış sürekli pozitif kalır ve yeşil LED yanmaya devam eder.

Arıza3: 555 entegresinin 4 nolu bacağı açık devre olmuştur.

Anahtarı kapatıp devreye enerji verdiğimizde kırmızı LED sürekli yanar. Çünkü entegrenin sıfırlama (reset) ucu aktif hale gelmiştir Çıkışı sürekli düşük seviyede (kesimde) tuttuğundan kırmızı LED yanmaya devam eder.

Arıza4: 555 entegresinin 1 nolu bacağı açık devre olmuştur.

Entegrenin 1 nolu şase ucu açık devre olduğundan entegre düzgün çalışmaz. Devreye enerji verdiğimizde çıkış orta seviyelerde bir değer aldığından her iki LED de sönük yanar.

Arıza5: 555 entegresinin 2 nolu bacağı açık devre olmuştur.

Anahtarı kapatıp devreye enerji verdiğimizde yeşil LED sürekli yanmaya devam eder. Çünkü tetikleme girişi olan 2 nolu uç açık devredir. Kondansatörün üzerindeki gerilim, ilk olarak belli seviyenin altında olduğundan çıkış pozitiftir ve yeşil LED yanar. Tetikleme aktif olmadığından kondansatör belli seviyeyi geçse bile çıkışta değişiklik olmaz, yeşil LED yanmaya devam eder

2.1.9. Dijital Devrelerde Arıza Tespiti

Dijital devremizin girişlerine 1-0-1 değerleri geldiğinde her iki çıkış LEDi de yanar.

Arıza:

Dijital devrelerde arıza aramaya başlamadan önce devrenin nasıl çalışması gerektiğini bilmek gerekir.

Yapılacak ilk işlem basamağı entegrelerin sokete tam olarak yerleştiğinden emin olup besleme gerilimlerini kontrol etmektir. Çünkü soketle tam bağlantı kuramayan bacak veya besleme gerilimi almayan entegre, fonksiyonunu yerine getiremez.

Bu devredeki arıza, AND kapısının çıkışı ile direnç arasındaki bağlantı açık devre olmuştur. AND kapısının ilk girişi NOT kapısı üzerinden, diğer giriş ise anahtar yardımıyla 5V almaktadır. Entegre normal çalıştığından orada da 5V vardır. Fakat direnç ve LED üzerinde hiçbir gerilim değeri yoktur.

AND kapısının çıkışı ile direnç arasını kontrol edilirse açık devre olduğu görülür.

Dosya adı: ARIZA öğrnm faalyt2.doc

Dizin: C:\Documents and Settings\Ali URAL\Desktop\ergüle gönder\tamam

Şablon: C:\Documents and Settings\Ali URAL\Application Data\Microsoft\Templates\Normal.dot

Başlık: 2

Konu:

Yazar: Ali URAL

Anahtar Sözcük:

Açıklamalar:

Oluşturma Tarihi: 02.02.2007 15:32:00 Düzeltme Sayısı: 135

Son Kayıt: 22.03.2007 08:14:00 Son Kaydeden: Ali URAL

Düzenleme Süresi: 2.091 Dakika

Son Yazdırma Tarihi: 22.03.2007 13:09:00 En Son Tüm Yazdırmada

Sayfa Sayısı: 45

Sözcük Sayısı: 7.762(yaklaşık) Karakter Sayısı: 44.250(yaklaşık)