DevreTasarımı

Elektronik devre arka planı, düzgün bir tasarım ve doğru bileşen yerleşimi ile olmalıdır. İşte dikkat edilmesi gereken bazı önemli noktalar: 1. Proje Gereksinimlerini Belirleme: Devrenin hangi fonksiyonları yerine getireceği, kullanılacak bileşenler ve güç kaynağı gereksinimleri gibi temel gereksinimler belirlenmelidir. 2. Bileşen Seçimi: Direnç, kondansatör, transistör gibi tüm bileşenler teknik özelliklerine göre seçilmelidir. 3. Devre Çizimi: Devre şeması, devre elemanlarının sembollerle gösterildiği ve yazılımlar (Eagle, KiCad, Fritzing gibi) kullanılarak çizilmelidir. 4. Bağlantıların Yapılması: Bileşenler doğru şekilde birbirine bağlanmalı ve her bir bileşenin doğru yere yerleştirildiğinden emin olunmalıdır. 5. Termal Yönetim: Devrenin aşırı ısınmasını önlemek için termal denge sağlanmalı ve ısı dağılımı göz önünde bulundurulmalıdır. 6. Gürültü Engelleme: Sinyal gürültüsünü minimize etmek için gürültü engelleme ve elektromanyetik uyumluluk konularına dikkat edilmelidir.

RF devre tasarımı aşağıdaki temel adımları içerir: 1. Spesifikasyonların Belirlenmesi: Frekans aralığı, bant genişliği, kazanç, gürültü rakamı, güç tüketimi ve boyut gibi devre gereksinimlerinin tanımlanması. 2. Bileşen Seçimi ve Topoloji: Spesifikasyonlara ve mevcut veri sayfalarına göre uygun bileşenlerin ve devre topolojisinin seçilmesi. 3. Simülasyon ve Modelleme: Devre performansının doğrulanması ve potansiyel sorunların belirlenmesi için SPICE veya MATLAB gibi yazılım araçlarının kullanılması. 4. PCB Tasarımı: Katmanlı PCB tasarımı kullanılarak sinyal bütünlüğünün korunması ve zemin düzlemlerinin parazitleri önlemek için uygulanması. 5. Üretim ve Test: Devrenin imal edilmesi, test edilmesi ve sonuçların simülasyonlarla karşılaştırılması. Ek hususlar: - Elektromanyetik Girişim (EMI): Elektromanyetik yalıtım teknikleri ve uygun shielding kullanımı. - Malzeme Seçimi: Düşük dielektrik sabiti ve kayıp tanjantı olan malzemelerin tercih edilmesi. - Yüksek Frekans Davranışları: Frekans yükseldikçe devre elemanlarının parazitik kapasitans ve indüktans gibi özelliklerinin dikkate alınması.

Elektronik 2 dersi, temel elektronik konularına ek olarak daha ileri düzeyde devre tasarımı, analizi ve kontrol sistemleri gibi konuları içerdiği için nispeten daha zor olabilir. Bu derste işlenen bazı karmaşık konular arasında Boole cebri, ikili ve onaltılı sayı sistemleri, lojik devreler ve aritmetik devreler yer alır. Ancak, dersin zorluğu öğrencinin önbilgisine, çalışma düzenine ve öğretmenin anlatım şekline göre değişebilir.

Ares'te otomatik baskı devre çizimi yapmak için aşağıdaki adımları izlemek gerekmektedir: 1. Netlist Oluşturma: ISIS programında devrenin netlist dosyası hazırlanır ve devre otomatik PCB çizimi için hazır hale getirilir. 2. Komponentlerin Yerleştirilmesi: "Component Mode" düğmesi seçili durumda iken, kullanıcı kütüphanesinden seçilen komponentler çizim alanına yerleştirilir. 3. Düzenleme: Komponentler, döndürme araç düğmeleri kullanılarak ve taşınarak düzenlenir. 4. Otomatik Çizim: ARES programı menü çubuğunda "Tools - Auto Router..." seçenekleri çalıştırılır ve otomatik çizim penceresi açılır. 5. Ayarlar: "Edit Strategies" düğmesine basılarak, baskılı devrenin tek yüzlü olması için gerekli ayarlar yapılır. 6. Çizim: "OK" düğmesine basıldığında, devre "Top Copper" yüzeyine çizilir.

Metal dedektör çizimi yapmak için aşağıdaki adımları izlemek gerekmektedir: 1. Devre Tasarımı: Metal dedektörün kalbi olan devreyi tasarlamak için bir güç kaynağı (batarya), elektronik bileşenler (dirençler, kapasitörler, transistörler) ve bir bobin gereklidir. 2. Bileşenlerin Yerleştirilmesi: Devre diyagramında, güç kaynağını en üste yerleştirip diğer bileşenleri ona bağlayarak çizimi tamamlayın. 3. Bobin Yapımı: Bobin, genellikle bakır telden spiral şeklinde sarılır. 4. Devrenin Birleştirilmesi: Tüm bileşenler, devre diyagramına göre fiziksel olarak birleştirilir. 5. Kodlama: Mikroişlemci kullanarak metal dedektörü kontrol eden bir kod yazmak ve bunu devreye yüklemek gereklidir. Metal dedektör yapımı, elektronik cihazlar ve devreler hakkında temel bilgi gerektirir.

PCB (Baskılı Devre Kartı) tasarımını öğrenmek için gereken süre, kişinin başlangıç seviyesine, öğrenme hızına ve kullandığı eğitim yöntemine bağlı olarak değişir. Bazı eğitim seçenekleri ve süreleri: 1. EasyEDA ile PCB Devre Tasarımı Eğitimi: Bu eğitim dört hafta (20 saat) sürer. 2. Altium Designer ile PCB Tasarımı Eğitimi: Bu kurs, başlangıç seviyesinden ileri seviyeye kadar yaklaşık 33 saat sürer. 3. Genel PCB Tasarımı Öğrenme Süresi: Temel kavramları ve operasyonları öğrenmek için yarım yıl gerekebilir; daha karmaşık tasarımlar için ise iki yıla kadar sürebilir.

TR2 dosya uzantısı, üç farklı bağlamda kullanılabilir: 1. TomeRaider eBook File: TomeRaider eBook okuyucu programı ile açılan, dijital kitaplar için kullanılan bir formattır. 2. SPICE Transient Analysis Output Data File: Entegre devre tasarımı ile ilgili, SPICE simülasyon programı tarafından üretilen geçici analiz çıktı verilerini içeren bir dosyadır. 3. Turbo Debugger Session-state Settings: Borland'ın Turbo Debugger programı ile ilgili, makine düzeyinde debugger ayarlarını içeren bir dosyadır.

Pnömatik devre tasarımı aşağıdaki adımlarla gerçekleştirilir: 1. Eleman Seçimi: Devre için gerekli pnömatik elemanlar (kompresör, valfler, silindirler) belirlenir ve özellikleri dikkate alınarak seçilir. 2. Sembollerin Çizimi: Devre elemanları, standart semboller kullanılarak çizim kağıdına yerleştirilir. 3. Taslak Çizim: Devrenin taslak çizimi yapılır ve hatalar kontrol edilir. 4. Asıl Çizim: Taslak resim, temiz ve düzenli bir şekilde asıl çizim kağıdına aktarılır. 5. Sistemin Kurulumu: Devre şeması çizildikten sonra, malzemeler temin edilerek pnömatik devre kurulur. 6. Bakım ve Onarım: Devrenin daha uzun ömürlü çalışması için periyodik bakımlar yapılır.

MOSFET devre tasarımı için aşağıdaki adımlar izlenmelidir: 1. Devre Şartnamelerinin Belirlenmesi: Voltaj ve akım dereceleri, switching frekansı, verimlilik ve termal hususlar gibi devre gereksinimlerinin belirlenmesi. 2. Uygun MOSFET Seçimi: Tanımlanan gereksinimlere ve temel hususlara dayanarak uygun bir güç MOSFET'i seçilmesi. 3. Gate Sürücü Devresinin Belirlenmesi: MOSFET'i açıp kapatmak için bir gate sürücü devresinin seçilmesi veya tasarlanması. 4. Termal Yönetim: MOSFET'in çalışma sıcaklık sınırları içinde kalmasını sağlamak için bir ısı emici ve termal yönetim çözümünün seçilmesi. 5. PCB Tasarımı: Parazitik endüktans ve kapasitansı en aza indirmek için uygun bir PCB layout'u tasarlanması. 6. Koruma Devreleri: Aşırı gerilim, aşırı akım koruması ve undervoltaj lockout gibi koruma özelliklerinin eklenmesi. 7. Devre Analizi ve Simülasyon: Devrenin performansını, geçici tepkisini ve verimliliğini analiz etmek için LTspice veya PSpice gibi simülasyon araçlarının kullanılması. 8. Prototipleme ve Test: Devrenin prototipinin oluşturulması ve voltaj dalga formları, akım seviyeleri, güç dağılımı ve sıcaklık gibi parametrelerin ölçülerek performansının doğrulanması. 9. İyileştirme: Test sonuçlarına dayanarak tasarımın, verimlilik, güvenilirlik ve maliyet gibi faktörleri dikkate alarak optimize edilmesi.

Parabolik anten devresi yapmak için aşağıdaki adımlar izlenir: 1. Antenin Boyutunun Seçimi ve Mekanik Aksamın Tasarımı: Antenin istenen açısal konuma yönlendirilmesini sağlayacak mekanik aksamın tasarımı yapılır. 2. Servo Motorların Seçimi ve Sürücü Devrelerinin Tasarımı: Uygun DC servo motorlar seçilir ve bu motorların kontrol edilebilmesi için sürücü devreleri tasarlanır. 3. Geri Besleme Elemanının Tasarımı: Döner kodlayıcılı bir optik sensör sistemi tasarlanır ve bu sistem motor millerine monte edilir. 4. Kontrol Devrelerinin Tasarımı: Konum kontrolünün sağlanması için gerekli denetim sinyallerini üretecek kontrol devresi, tuş takımı ve gösterge devreleri tasarlanır. 5. Mikroişlemci Tabanlı Yazılım Geliştirme: Tasarımın tamamlanmasının ardından, kullanılan mikroişlemciye ait kontrol yazılımı geliştirilir. 6. Sistemin Denenmesi ve Sonuçların İncelenmesi: Sistemin denemeleri yapılır ve elde edilen sonuçlar analiz edilir. Ayrıca, parabolik antenlerin farklı türleri (örneğin, offset, Cassegrain) ve bu antenlerin besleme düzenekleri de dikkate alınmalıdır.

Transistör tetikleme çeşitli yöntemlerle yapılabilir: 1. Geyt Kontrollü Tetikleme: Transistörün geyt ucuna kısa süreli tetikleme akımı uygulanarak anot-katot arası direnç azaltılır ve akımın geçmesi sağlanır. 2. Ayrı Bir DC Üretecinden Tetikleme: Transistöre harici bir DC üretecinden tetikleme akımı sağlanabilir. 3. Ana Besleme Kaynağından Tetikleme: Transistörün geyt ve anot gerilimleri aynı kaynaktan sağlanabilir. 4. İzolasyon Trafosuyla Tetikleme: Tetikleme akımı, manyetik yolla darbe trafosu aracılığıyla transistörün geytine aktarılır. 5. Optokuplör ile Tetikleme: Kumanda devresi ile yük devresi arasında direkt bağlantı olmadan, optokuplör kullanılarak tetikleme yapılabilir. 6. Yüksek Sıcaklık ile Tetikleme: Transistörün sıcaklığı artırılarak anot-katot arasının iletkenliği sağlanabilir, ancak bu yöntem uygulamada tercih edilmez. Transistör tetikleme yöntemleri, kullanılan transistörün türüne ve devre tasarımına göre değişiklik gösterebilir.

LCR testi, bir elektronik bileşenin endüktans (L), kapasitans (C) ve direnç (R) gibi temel elektriksel özelliklerini ölçmek için yapılır. LCR testinin adımları: 1. Test sinyalinin seçimi: LCR metre, bileşenin özelliklerine ve ölçüm hassasiyetine bağlı olarak uygun bir AC sinyal frekansı seçer. 2. Empedans ölçümü: LCR metre, seçilen frekansla bileşene bir AC sinyal uygular ve bu sinyalin bileşen üzerindeki tepkisini ölçer. 3. Bileşenlerin ayrılması: Ölçülen empedans, faz-duyarlı tespit veya köprü devreleri gibi yöntemlerle endüktans, kapasitans ve direnç bileşenlerine ayrılır. 4. Sonuçların görüntülenmesi: Ölçülen değerler, LCR metrenin ekranında veya bilgisayar çıkışında görüntülenir. LCR testi, elektronik devre tasarımı, kalite kontrol ve arıza teşhisi gibi çeşitli alanlarda kullanılır.

A ve B sayılarının eşit olup olmadığını tespit eden devre için tam karşılaştırıcı kullanılabilir. Bu devrenin tasarımı şu adımları içerir: 1. Giriş Uçlarının Bağlanması: İki adet bir bitlik ikilik sayı (A ve B) giriş uçlarına bağlanır. 2. Lojik Kapıların Kullanımı: Giriş uçlarından gelen sinyaller, özel veya değil (XNOR) kapısı gibi lojik kapılardan geçirilir. 3. Çıkışın Belirlenmesi: Lojik kapılardan çıkan sinyal, çıkış ucuna uygulanır ve bu uçta A=B durumu tespit edilir. Örnek devre şeması için 7485 entegresi kullanılabilir; bu entegre, kaskat girişler sayesinde birden fazla karşılaştırıcı devreyi bir arada çalıştırabilir.

Elektrik ve elektronik teknolojisi ile ilgili ürün tasarlama, elektronik bileşenlerin ve devrelerin planlanıp uygulanması sürecini ifade eder. Ürün tasarlama süreci genellikle şu adımları içerir: 1. Proje Hedefinin Belirlenmesi: Tasarımın amacı ve çözeceği problemin tanımlanması. 2. Gereksinimlerin Belirlenmesi: İşlevler, performans beklentileri, bütçe ve boyut gibi kriterlerin belirlenmesi. 3. Blok Diyagramı Hazırlama: Projenin bileşenlerini ve çalışma sırasını görsel olarak ifade eden bir plan hazırlanması. 4. Bileşenlerin Seçimi: Mikrodenetleyici, sensörler, güç kaynağı gibi gerekli parçaların seçilmesi. 5. Devre Şeması Çizimi: Yazılım araçlarıyla devre tasarımının yapılması. 6. PCB Tasarımı: Devrenin fiziksel yerleşiminin tasarlanması ve baskı devre kartının (PCB) üretime hazırlanması. 7. Prototip Üretimi: Devrenin bir prototipinin hazırlanması ve test edilmesi. 8. Test ve Hata Giderme: Prototip üzerinde testler yapılarak sorunların tespit edilmesi ve düzeltilmesi. 9. Son Ürün Geliştirme: Nihai tasarımın üretime hazır hale getirilmesi.

Delikli pertinaks plaket, elektronik devre tasarım ve lehimleme işlemleri için kullanılan, üzerinde standart aralıklarla delikler bulunan ince, sert bir levhadır. Bu plaketler, genellikle perfboard olarak da adlandırılır ve deliklere yerleştirilen bileşenlerle devre oluşturulmasını sağlar.

Multisim ile aşağıdaki faaliyetler gerçekleştirilebilir: 1. Elektronik Devre Simülasyonu: Multisim, SPICE simülasyon aracı kullanarak elektrik devrelerinin davranışını analiz eder. 2. Bileşen Kütüphanesi: 55.000'den fazla bileşen içeren geniş bir kütüphaneye erişim sağlar, bu da kullanıcıların gerekli bileşenleri kolayca bulmasını sağlar. 3. Sanal Enstrümanlar: Osiloskop, multimetre ve fonksiyon jeneratörü gibi sanal enstrümanlar ile deneyler ve değerlendirmeler yapılabilir. 4. Etkileşimli Öğrenme Araçları: Öğrencilere devre davranışlarını görselleştirme ve "ya olursa" senaryolarını inceleme imkanı sunar. 5. PCB Tasarımı: Devre tasarımından baskılı devre kartı (PCB) düzenine geçiş yaparak üretim sürecini kolaylaştırır. 6. LabVIEW Entegrasyonu: Multisim, LabVIEW ile entegre çalışarak sistem tasarımı, modelleme ve doğrulama işlemlerini iyileştirir.

PCB tasarımında trace açısı, sinyal bütünlüğü ve devre performansı açısından önemlidir. Trace açısı, sinyallerin PCB üzerinde nasıl yönlendirildiğini belirler ve bu yönlendirme, aşağıdaki konularda etkili olur: - Elektromanyetik girişim (EMI): Doğru trace açısı, elektromanyetik paraziti azaltarak sinyallerin daha az etkilenmesini sağlar. - Isı yönetimi: Trace açılarının optimize edilmesi, ısı dağılımını iyileştirir ve aşırı ısınmayı önler. - Sinyal kaybı: Kısa ve doğrudan trace yolları, sinyal kaybını ve yansımaları minimize eder.

Toplama ve çıkarma devreleri, dijital elektronik alanında mantık kapıları kullanılarak oluşturulur. Toplama devresi için, VE (AND) ve VEYA (OR) kapıları kullanılır. İki sayıyı toplamak için, her bir sayının bitleri ayrı ayrı VE kapısından geçirilir ve ardından bu sonuçlar VEYA kapısında birleştirilir. Çıkarma devresi için, TERSLEME (NOT) ve VE kapıları kullanılır. Çıkarılacak sayı, TERSLEME kapısından geçirilerek terslenir ve ardından bu sayı, diğer sayı ile VE kapısında birleştirilir. Bu devrelerin tasarımı ve uygulaması, daha ileri düzeyde elektronik bilgisi gerektirir.

Mosfet'lerle H-köprüsü sürmek için aşağıdaki adımlar izlenmelidir: 1. MOSFET Seçimi: H-köprüsü uygulaması için genellikle N-kanallı MOSFET'ler kullanılır. 2. Gate Sürücüsü: MOSFET'lerin kapılarını sürmek için bir gate sürücüsü kullanılmalıdır. 3. PWM Sinyali: Gate sürücüsüne, MOSFET'lerin açılıp kapanmasını kontrol eden Pulse Width Modulation (PWM) sinyalleri uygulanmalıdır. 4. Ek Elemanlar: H-köprüsü devresinde bypass kapasitörleri, diyotlar ve heatsinks gibi ek elemanlar da gerekebilir. Bu elemanlar, devrenin verimliliğini ve güvenliğini artırmak için kullanılır.