Gönderen Konu: Temel Elektronik Devre Elemanları 2...  (Okunma sayısı 12455 defa)

Çevrimdışı Özen Özkaya

  • Özen
  • Mezun olmuş OTOKON'cu
  • *
  • İleti: 812
  • Cinsiyet: Bay
  • sudo ./FuutonRasenShuriken
Temel Elektronik Devre Elemanları 2...
« : Aralık 05, 2007, 11:03:41 ÖÖ »
Temel Elektronik Devre Elemanları

Elektronikte kullanılan belli başlı elemanlar ve özellikleri. Diyot çeşitleri, transistör, tristör, diyak, triyak, Jfet, mosfet, direnç ve bağlanma şekilleri, potansiyometre, LDR, PTC, kondansatör ve bağlanma şekilleri, bobinler.

ELEKTRONIK DEVRE ELEMANLARI

1 - Diyot :

Diyot tek yöne elektrik akimini ileten bir devre elemanidir. Diyotun P kutbuna "Anot", N kutbuna da "Katot" adi verilir. Genellikle AC akimi DC akima dönüstürmek için Dogrultmaç devrelerinde kullanilir. Diyot N tipi madde ile P tipi maddenin birlesiminden olusur. Bu maddeler ilk birlestirildiginde P tipi maddedeki oyuklarla N tipi maddedeki elektronlar iki maddenin birlesim noktasinda bulusarak birbirlerini nötrlerler ve burada "Nötr" bir bölge olusturular. Alttaki sekilde Nötr bölgeyi görebilirsiniz. Bu nötr bölge, kalan diger elektron ve oyuklarin birlesmesine engel olur. Yandaki sekilde diyotun sembolünü görebilirsiniz. Simdide diyotun dogru ve ters polarmalara karsi tepkilerini inceleyelim.


Dogru Polarma :

Anot ucuna güç kaynaginin pozitif (+) kutbu katot ucunada güç kaynaginin negatif (-) kutbu baglandiginda P tipi maddedeki oyuklar güç kaynaginin pozitif (+) kutbu tarafindan, N tipi maddedeki elektronlar da güç kaynaginin negatif (-) kutbu tarafindan itilirler. Bu sayede aradaki nötr bölge yikilmis olur ve kaynagin negatif (-) kutbunda pozitif (+) kutbuna dogru bir elektron akisi baslar. Yani diyot iletime geçmistir. Fakat diyot nötr bölümü asmak için diyot üzerinde 0.6 Voltluk bir gerilim düsümü meydana gelir. Bu gerilim düsümü Silisyumlu diyotlarda 0.6 Volt, Germanyum diyotlarda ise 0.2 Volttur. Bu gerilime diyotun "Esik Gerilimi" adi verilir. Birde diyot üzerinde fazla akim geçirildiginde diyot zarar görüp bozulabilir. Diyot üzerinden geçen akimin düsürülmesi için devreye birdr seri direnç baglanmistir. Ideal diyotta bu gerilim düsümü ve sizinti akimi yoktur.



Ters Polarma :

Diyotun katot ucuna güg kaynaginin pozitif (+) kutbu, anot ucuna da güç kaynaginin negatif (-) kutbu baglandiginda ise N tipi maddedeki elektronlar güç kaynaginin negatif (-) kutbu tarafindan, P tipi maddedeki oyuklarda güç kaynaginin pozitif (+) kutbu tarafinda çekilirler. Bu durumda ortadaki nötr bölge genisler, yani diyot yalitima geçmis olur. Fakat Azinlik Tasiyicilar bölümündede anlattigimiz gibi diyota ters gerilim uydulandiginda diyot yalitimda iken çok küçük derecede bir akim geçer. Bunada "Sizinti Akimi" adi verilir. Bu istenmeyen bir durumdur.


2 - Zener Diyot :

Zener diyotlar normal diyotlarin delinme gerilimi noktansindan faydalanilarak yapilmistir. Zener diyot dogru polarmada normal diyot gibi çalisir. Ters polarmada ise zener diyota uygulanan gerilim "Zener Voltaji" 'nin altinda ise zener yalitima geçer. Fakat bu voltajin üzerine çikildiginda zener diyotun üzerine düsen gerilim zener voltajinda sabit kalir. Üzerinden geçen akim degisken olabilir. Zenerden arta kalan gerilim ise zenere seri bagli olan direncin üzerine düser. Üretici firmalar 2 volttan 200 volt degerine kadar zener diyot üretirler. Zener diyotlar voltaji belli bir degerde sabit tutmak için yani regüle devrelerinde kullanilir. Alt tarafta zener diyotun simgesi, dis görünüsü ve ters polarmaya karsi tepkisi görülmektedir.



3 - Tunel Diyot :

Saf silisyum ve Germanyum maddelerine dafazla katki maddesi katilarak Tunel diyotlar imal edilmektedir. Tunel diyotlar ters polarma altinda çalisirlar. Üzerine uygulanan gerilim belli bir seviyeye ulasana kadar akim seviyesi artarak ilerler. Gerilim belli bir seviyeye ulastiktan sonrada üzerinden geçen akimda düsüs görülür. Tunel diyotlar bu düsüs gösterdigi bölge içinde kullanilirlar. Tunel diyotlar yüksek frekansli devrelerde ve osilatörlerde kullanilir.Alt tarafta tunel diyotun sembolü ve dis görünüsü görülmektedir



4 - Varikap Diyot :

Bu devre elemanini size anlatabilmem için ilk önce ön bilgi olarak size kondansatörden bahsetmem gerekecek. Kondansatörün mantigi, iki iletken arasinda bir yalitkan olmasidir. Ve bu kondansatördeki iletkenlerin arasindaki uzaklik artirilarak ve azaltilarak kapasitesi degistirilen kondasatörler mevcuttur. Fakat bunlarin bir dezanataji var ki bu da çok maliyetli olmasi, çok yer kaplamasi ve elle kumanda edilmek zorunda olmasi. Bu kondansatör türüne "Variable Kondansatör" diyoruz. Simdi varible kondansatörlere her konuda üstün gelen bir rakip olan "Varikap Diyotu" anlatacagim. Varikap diyot, uclarina verilen gerilime oranla kapasite degistiren bir ayarli kondansatördür ve ters polarma altinda çalisir. Boyut ve maliyet olarak variable kondansatörlerden çok çok kullanislidir. Diyot konusunda gördügünüz gibi diyot da kondansatör gibi iki yari iletken maddenin arasinda nötr bölge yani yalitkandan olusur.Alt tarafta görüldügü gibi üzerine uygulanan ters polarma gerilimi arttigi taktirde aradaki nötr bölge genisliler. Bu da iki yari iletkenin aralarindaki mesafeyi arttirir. Böylece diyotun kapasitesi düser. Gerilim azaltildiginda ise tam tersi olarak nötr bölge daralir ve kapasite artar. Bu eleman televizyon ve radyolarin otomatik aramalarinda kullanilir.



5 - Sotki (Schottky) Diyot :

Normal diyotlar çok yüksek frekanslarda üzerine uygulanan gerilimin yön degistirmesine karsilik veremezler. Yani iletken durumdan yalitkan duruma veya yalitkan durumdan iletken duruma geçemezler. Bu hizli degisimlere cevap verebilmesi için sotki diyotlar imal edilmistir. Sotki diyotlar normal diyotun n ve p maddelerinin birlesim yezeyinin platinle kaplanmasindan meydana gelmistir. Birlesim yüzeyi platinle kaplanarak ortadaki nötr bölge inceltilmis ve akimin nötr bölgeyi asmasi kolaylastrilmistir.


6 - Led Diyot :

Led isik yayan bir diyot türüdür. Lede dogru polarma uygulandiginda p maddesindeki oyuklarla n maddesindeki elektronlar birlesim yüzeyinde nötrlesirler. Bu birlesme aninda ortaya çikan enerji isik enerjisidir. Bu isigin gözle görülebilmesi için ise p ve n maddelerinin birlesim yüzeyine "Galyum Arsenid" maddesi katilmistir. Ledlerin, yesil, kirmizi, sari ve mavi olmak üzere 4 çesit renk seçenegi vardir.


7 - Infraruj Led :

Infraruj led, normal ledin birlesim yüzeyine galyum arsenid maddesi katilmamis halidir. Yani görünmez (mor ötesi) isiktir. infraruj ledler televizyon veya müzik setlerinin kumandalarinda, kumandanin göndedigi frekansi televizyon veya müzik setine iletmek için kullanilir. Televizyon veya müzik setinde ise bu frekansi alan devre elemanina "Foto Diyot" denir. Infraruj led ile normal ledin sembolleri aynidir.

8 - Foto Diyot :

Foto diyotlar ters polarma altinda kullanilirlar. Dogru polarmada normal diyotlar gibi iletken, ters polarmada ise n ve p maddelerinin birlesim yüzeyine isik düsene kadar yalitkandir. Birlesim yüzeyine isik düstügünde ise birlesim yüzeyindeki elektron ve oyuklar açiga çikar ve bu sekilde foto diyot üzerinden akim geçmeye baslar. Bu akimin boyutu yaklasik 20 mikroamper civarindadir. Foto diyot televizyon veya müzik setlerinin kumanda alicilarinda kullanilir.


9 - Optokuplörler :

Optokuplorler içinde bir adet foto diyot ve bir adet de infaruj led barindiran bir elektronik devre elemanidir. Bu infaruj led ve foto diyotlar optokuplörün içerisine birbirini görecek sekilde yerlestrilmislerdir. Infraruj ledin uclarina verilen sinyal aynen foto diyotun uclarindan alinir. Fakat foto diyotun uçlarindaki sinyal çok çok düsük oldugu için bir yükselteçle yükseltilmesi gerekir. Bu devre elemaninin kullanim amaci ise bir devreden diger bir devreye, elektriksel bir baglanti olmaksizin bilgi iletmektir. Aradaki baglanti isiksal bir baglantidir.



10 - Transistör :

Tansistörler PNP ve NPN transistörler olarak iki türe ayrilirlar. NPN transistörler N, P ve N yari iletken maddelerin birlesmesinden, PNP transistörler ise P, N ve P yari iletken maddelerinin birlesmesinden meydana gelmislerdir. Ortada kalan yari iletken madde digerlerine göre çok incedir. Transistörde her yali iletken maddeden disari bir uç çikartilmistir. Bu uçlara "Kollektör, Beyz ve Emiter" isimlerini veriyoruz. Transistör beyz ve emiter uçlarina verilen küçük çaptaki akimlarla kollektör ile emiter uçlari arasindan geçen akimlari kontrol ederler. Beyz ile emiter arasina verilen akimin yaklasik %1 'i beyz üzerinden geri kalani ise kollektör üzerinden devresini tamamlar. Transistörler genel olarak yükseltme islemi yaparlar. Transistörlerin katalog degerlerinde bu yükseltme kat sayilari bulunmaktadir. Bu yükseltme katsayisinin birimi ise "Beta" 'dir. Simdide NPN ve PNP tipi transistörleri ayrica inceleyelim.

a) - NPN Tipi Transistör :

NPN tipi transistörler N, P ve N tipi yari iletkenlerinin birlesmesinden oluşmuştur. Sekilde görüldügü gibi 1 nolu kaynagin (-) kutbundaki elektronlar emiterdeki elektronlari beyze dogru iter ve bu elektronlarin yakalasik %1 'i beyz üzerinden 1 nolu kaynagin (+) kutbuna, geri kalani ise kollektör üzerinden 2 nolu kaynagin (+) kutbuna dogru hareket ederler. Beyz ile emiter arasindan dolasan akim çok küçük, kollektör ile emiter arasindan dolasan akim ise büyüktür. Alt tarafta NPN tipi transistörün sembolü ve iç yapisi görülmektedir.

http://www.elektrobilisim.com/dimages/temel/image012.gif

b) - PNP Tipi Transistör :

PNP tipi transistörler P, N ve P tipi yari iletkenlerinin birlesmesinden meydana gelmistir. Sekilde görüldügü gibi 1 nolu kaynagin (+) kutbundaki oyuklar emiterdeki oyuklari beyze dogru iter ve bu oyuklarin yakalasik %1 'i beyz üzerinden 1 nolu kaynagin (-) kutbuna, geri kalani ise kollektör üzerinden 2 nolu kaynagin (-) kutbuna dogru hareket ederler. Beyz ile emiter arasindan dolasan akim çok küçük, kollektör ile emiter arasindan dolasan akim ise büyüktür.Alt tarafta PNP tipi transistörün sembolü ve iç yapisi görülmektedir.


11 - Foto Transistör :

Foto transistörün normal transistörden tek farki, kollektör ile emiter arasindan geçen akimi beyz ile degilde, beyz ile kollektörün birlesim yüzeyine düsen mor ötesi isikla kontrol ediliyor olmasidir. Foto transistör devrede genelde beyz ucu bosta olrak kullanilir. Bu durumda üzerine isik düstügünde tem iletimde düsmediginde ise tam yalitimdadir. Foto transistörün kazanci beta kadar oldugu için foto diyotlardan daha avantajlidir. Alt tarafta foto transistörün sembolü görülmektedir.



12 - Tristör :

Tristör mantik olarak yandaki sekildeki gibi iki transistörün birbirine baglandigi gibidir. Tristörün anot, katot ve gate olmak üzere üç ucu bulunmaktadir. Gate ucu tetikleme ucudur. Yani anot ile katot üzerinde bir gerilim varken (Anot (+), katot (-) olmak sarti ile) gate ile katot uclari arasina bir anlik (Gate (+), katot (-) olmak sarti ile) akim uygulanip çekildiginde tristörün anot ile katot uçlari arasi iletime geçer. Anot ile katot arasindaki gerilim "Tutma Gerilimi" 'nin altina düsmedigi sürece tristör iletimde kalir. Tristörü yalitima sokmak için anot ile katot arasindaki akim kesilir veya anat ile katot uclari bir anlik kisa devre yapilir. Veya da gate ile katot arasina ters polarma uygulanir. Yani gate ucuna negatif gerilim uygulanir.



13 - Diyak :

Diyak çift yönde de ayni görevi gören bir zener diyot gibi çalisir. Diyakin üzerine uygulanan gerilim diyak geriliminin altinda iken diyak yalitimdadir. Üzerinden sadece sizinti akimi geçer. Üzerine ukgulanan gerilim diyak geriliminin üstüne çiktiginda ise siyak iletime geçer. Fakat iletime geçer geçmez diyakin uçlarindaki gerilimde bir düsüs görülür. Bu düsüs degeri diyak geriliminin yaklasik %20 'si kadardir. Diyakin üzerine uygulanan gerilim diyak geriliminin altina da düsse diyak yine de iletimde kalir. Fakat diyaka uygulanan gerilim düsüs anindan sonraki gerilim seviyesinin altina düsürüldügünde diyak yalitima geçer. Diyak iki yöndeki uygulanan polarmalarda da ayni tepkiyi verecektir. Diyakin bu özelliklerinin olma sebebi alternatif akimda kullanilabilmesidir.




14 - Triyak :

Triyaklar da tristörlerin alternatif akimda çalisabilen türleridir. Triyakin olusumunda birbirne ters yönde bagli iki adet tristör bulunmaktadir. Alt tarafta bu birlesim görülmektedir. Herhangi bir alternatif akim devresindeki bir triyakin A1 ucuna (+) A2 ucuna da (-) yönde akim geldiginde birinci tristör, tam tersi durumda ise ikinci tristör devreye girecektir. Bu sayede triyak alternetif akimin iki yönünde de iletime geçmis olur.



15 - JFet Transistör :

Jfet transistörler normal transistörlerle ayni mantikta çalisirlar. Üç adet uca sahiptir. Bunlar Kapi (G)(normal transistörün beyzi), oyuk (D)(normal transistörün kollektörü) ve kaynak (S) 'dir. Normal transistörle jfet transistör arasindaki tek fark, normal transistörün kollektör emiter arasindaki akimin, beyzinden verilen akimla kontrol edilmesi, jfet transistörün ise geytinden verilen gerilimle kontrol edilmesidir. Yani jfetler gate ucundan hiç bir akim çekmezler. Jfet'in en önemli özelligide budur. Bu özellik içerisinde çok sayida transistör bulunduran entegrelerde isinma ve akim yönünden büyük bir avantaj saglar. Normal transistörlerin NPN ve PNP çesitleri oldugu gibi jfet transistörlerinde N kanal ve P kanal olarak çesitleri bulunmaktadir. Fakat genel olarak en çok N kanal jfetler kullanilir. Asagida jfetin iç yapisi ve sembolü görülmektedir.

a) - N Kanal JFet Transistör :

Alttaki grafikte görüldügü gibi n kanal jfet transistörler iki adet P ve bir adette N maddesinin birlesiminden meydana gelmistir. Fetin gate ucuna uygulanan gerilim ile D ve S uclari arasindaki direnç degeri kontrol edilir. Gate ucu 0V tutuldugunda, yani S ucuna birlestirildiginde P ve N maddeleri arasindaki nötr bölge genislemeye baslar. Bu durumda D ve S uclari arasindan yüksek bir akim akmaktadir. D ve S uclari arasina uygulanan gerilim seviyesi arttirildigi taktirde ise bu nötr bölge daha da genislemeye baslar ve akim doyum degerinde sabit kalir. Gate ucuna eksi degerde bir gerilim uygulanmasi durumunda ise nötr bölge daralir. Akim seviyesi de gate ucuna uygulanan gerilim seviyesine bagli olarak düsmeye baslar. Bu sayede D ve S uçlarindaki direnç degeri yükselir.



b) - P Kanal JFet Transistör :

P kanal fetlerin çalisma sistemide N kanal fetlerle aynidir. Tek farki polarizasyon yönünün ve P N maddelerinin yerlerinin ters olmasidir. Yani gate ucuna pozitif yönde polarizasyon verdigimizde D ve S uclari arasindaki direnç artar, akim düser. Gate ucu 0V iken ise akim doyumdadir.



16 - Mosfet :

Mofetlerde fetler gibi N kanal ve P kanal olarak ikiye ayrilirlar. Mosfetler Asagidaki sekilde görüldügü gibi büyük bir gövde olan P maddesi (SS) oluk ve kaynak kutuplarina bagli iki adet N maddesi. Ve yine kanal bölgesini olusturan bir N maddesi daha. Birde kanal ile arasinda silisyumdioksit (SiO2) maddesi bulunan kapi konnektörü bulunmaktadir. Bu madde n kanal ile kapi arasinda iletimin olmamasini saglar. P maddesinden olusan gövde bazi mofetlerde içten S kutbuna baglanmis, bazi mosfetlerde de ayri bir uc olarak disari çikarilmistir. Mosfetler akim kontrolü fetlerden biraz farklidir. Mosfetler bazi özelliklerine göre ikiye ayrilirlar, bunlar ;"Deplesyon (Depletion)" ve "Enhensment" tipi mosfetlerdir. Bu iki tip mosfeti simdi ayri ayri inceleyelim.

NOT: MOFSET Ayrıntılı Olarak .rar Dosyasında İncelenmiştir

a) - Deplesyon :

Yandaki garafikten de anlasilacagi gibi mosfetin gate kutbuna 0V verildiginde (yani S kutbu ile birlestirildiginde) S ve D kutuplari arasindan fetlerdeki gibi bir akim akmaya baslar. Gate kutbuna negatif yönde yani -1V uygulandiginda ise gate kutbundaki elektronlar kanaldaki elektronlari iter ve p tipi maddeden olusan gövdedeki oyuklarida çeker. Bu itme ve çekme olaylarindan dolayi kanal ile gövdedeki elektron ve oyuklar birleserek nötr bölge olustururlar. Gate 'e uygulanan negatif gerilim artirildiginda ise nötr bölge dahada genisler ve akimin geçmesine engel olur. Gate kutbuna pozitif yönde gerilim uygulandiginda gate kutbundaki oyuklar, gövdedeki oyuklari iter, kanaldaki elektronlari ise çeker fakat aradki silisyumdioksit madde nedeniyle gate kutbundaki oyuklarla elektrinlar birlesemez. Bu sayede kanal genisler ve geçen akim daha da artar. Iste bu gate kutbunan uygulanan pozitif gerilimle akimin artirilmasina "Enhensment", negatif gerilim uygulayarak akim düsürülmesinede "Deplesyon" (Depletion) diyoruz. Bu bölümde Deplesyon tipi mosfetlerin N kanal olan türünü açikladik. P kanal olan tipi N kanalin, polarma ve yariiletkenlerin yerleri bakimindan tam tersidir.

b) - Enhensment :

Enhensment tipi mosfetleri, Deplesyon tipi mosfetlerden ayiran en önemli özellik yantarafta da görüldügü gibi N tipi kanalin bulunmamasidir. Bu kanalin bulunmamasi nedeni ile gate kutbuna 0V uygulandiginda S ile D uçlari arasindan hiç bir akim geçmez.

« Son Düzenleme: Aralık 05, 2007, 11:09:07 ÖÖ Gönderen: bulutadam »
sudo ./FuutonRasenShuriken