DevreTeorisi

Eviren yükselteç, op-amp (işlemsel yükseltici) devrelerinde bulunan ve "(-)" giriş ucuna bağlanan bir elemandır. Bu uca sinyal uygulandığında, çıkıştan 180 derece faz farklı bir sinyal elde edilir.

Elektrik elektronik mühendisliğinin temel kavramları şunlardır: 1. Elektrik Devreleri: Temel devre teorisi, direnç, endüktans, kapasitans gibi elemanlar ve devre analizi. 2. Elektronik Temelleri: Diyotlar, transistörler gibi yarı iletken cihazlar, temel analog ve dijital elektronik devre tasarımı. 3. Elektrik ve Manyetizma: Elektrik yükleri, elektrik ve manyetik alanlar, elektromanyetizma. 4. Sinyaller ve Sistemler: Analog ve dijital sinyaller, sistemlerin analizi ve tasarımı. 5. Temel Matematik ve Fizik: Vektörler, matrisler, diferansiyel denklemler gibi konular. 6. Temel Programlama ve Bilgisayar Mühendisliği: Programlama dilleri ve temel bilgisayar mühendisliği konuları. Ayrıca, mesleki etik, sürdürülebilirlik ve çevresel etkiler gibi konular da elektrik elektronik mühendisliğinin temel kavramları arasında yer alır.

Endüstriyel elektronikte işlemsel kuvvetlendiriciler (OP-AMP) çeşitli alanlarda kullanılır: 1. Fonksiyon üreteçleri: Logaritma, üs alma, sinüs ve kosinüs fonksiyonları gibi işlemleri gerçekleştiren devreler. 2. Analog çarpma ve bölme devreleri: Analog çarpma ve bölme işlemleri için kullanılır. 3. Doğrultucular: Gerilim doğrultma işlemlerinde. 4. Gerilim karşılaştırıcılar: Gerilim seviyelerini karşılaştıran devreler. 5. Schmitt tetikleme devreleri: Kararsızlık sorunlarını gidermek için kullanılır. Ayrıca, işlemsel kuvvetlendiriciler ölçüm ve test işlemlerinde, filtre işlemlerinde ve analog bilgisayar işlemlerinde de yaygın olarak kullanılır.

Kirşof Kanunları, elektrik devrelerinde akım ve enerjinin korunumunu açıklayan iki temel kuraldır ve 1845 yılında Gustav Kirchhoff tarafından tanımlanmıştır. Bu kanunlar şunlardır: 1. Kirşof'un Akım Kanunu (KCL). 2. Kirşof'un Gerilim Kanunu (KVL).

L78 serisi voltaj regülatörleri, genellikle lineer voltaj regülatörü olarak çalışır ve belirli bir aralıktaki giriş voltajlarını stabilize ederek sabit bir çıkış voltajı sağlar. Çalışma prensibi şu şekilde özetlenebilir: 1. Giriş Aşaması: Değişen giriş voltajlarını yönetmek için tasarlanmış bileşenleri içerir ve giriş voltajının önceden tanımlanmış bir aralıkta kalmasını sağlar. 2. Referans Voltaj Jeneratörü: Doğru voltaj regülasyonu için gerekli olan hassas bir voltaj referansı üretir. 3. Hata Amplifikatörü: Çıkış voltajını referans voltajıyla karşılaştırır ve tutarsızlığı büyütür. 4. Geçiş Elemanı: Genellikle bir güç transistörü olup, voltaj düzenlemesinde etkilidir ve hata amplifikatörünün sinyaline yanıt olarak direncini değiştirir. 5. Çıkış Aşaması: Yüksek frekanslı gürültüyü filtrelerken yüke sabit bir voltaj sağlar. Ayrıca, aşırı akım ve termal kapatma gibi dahili koruma mekanizmaları ile regülatör ve bağlı cihazları korur.

Bir op-amp'ın gerilim kazancı, iki ana faktöre bağlıdır: 1. Açık Çevrim Kazancı: Op-amp'ın kendi kazancı olup, direnç gibi dış elemanlara bağlı değildir. 2. Kapalı Çevrim Kazancı: Devreye harici olarak bağlanan geri besleme direnci ile belirlenir. Ayrıca, op-amp'ın gerilim kazancı, besleme voltajına da bağlıdır; kazanç, uygulanan besleme voltajının değerine göre değişir.

JFET'in gm (transiletkenlik) değeri, aşağıdaki formülle hesaplanır: gm = | 2 √(ID IDSS) / VP|. Burada: - ID, drain akımıdır; - IDSS, maksimum doyma akımıdır; - VP, pinch-off voltajıdır (kanalın kapandığı voltaj). gm değeri, her bir IDSS ve VP seti için hesaplanması gerektiğinden, N-kanallı veya P-kanallı JFET kullanılmasına bağlı olarak değişmez.

Eşdeğer direnç, seri bağlı devrelerde dirençlerin toplamına eşittir.

Bastırma snubber devresi, elektronik devrelerde voltaj sivri uçlarını bastırmak ve hassas bileşenleri korumak için kullanılan bir devredir. Bu devre, genellikle bir direnç (R) ve bir kapasitör (C)'den oluşur ve bu bileşenler, bir anahtarın (diyot, transistör vb.) yanına paralel olarak bağlanır. Çalışma prensibi şu şekildedir: 1. Kapasitör, voltajdaki ani değişiklikleri emer. 2. Direnç, kapasitörün emdiği enerjiyi ısı olarak dağıtır ve sistemdeki dalgalanmaları sönümler. Snubber devreleri, ayrıca elektromanyetik paraziti azaltmak ve verimliliği artırmak gibi ek işlevlere de sahiptir.

RLC devresinde admitans, empedansın (Z) tersidir ve Y = 1/Z formülü ile hesaplanır.

Transistör geçiş eğrisi, transistörün giriş ve çıkış akımları ile gerilimleri arasındaki bağıntıları gösteren karakteristik eğriler bütünüdür. Bu eğriler, transistörün dört çalışma bölgesini tanımlar: 1. Kesim bölgesi: Emiter-baz ve kollektör-baz eklemlerinin tıkama yönünde kutuplandığı, kolektör akımının çok küçük olduğu bölge. 2. Aktif bölge: Emiter-baz ekleminin iletim yönünde, kollektör-baz ekleminin tıkama yönünde kutuplandığı, transistörün çıkış akımının giriş akımına doğrusal olarak bağlı olduğu bölge. 3. Doyum bölgesi: Hem kollektör-baz hem de emiter-baz eklemlerinin iletim yönünde kutuplandığı, VCE geriliminin eşik geriliminden küçük olduğu bölge. 4. Kısa devre karakteristiği: Transistörün çıkışında yük direnci yokken elde edilen eğriler.

Kirchhoff'un Gerilimler Kanunu, bir elektrik devresi döngüsündeki tüm gerilimlerin veya potansiyel farklarının toplamının sıfıra eşit olması gerektiğini belirtir. Bu kanun, devredeki bireysel döngülerden herhangi biri etrafında ilerlerken yükselen ve düşen voltajın toplamının sıfır olması anlamına gelir.

Evet, seri bağlı kondansatörlerin yükü aynıdır.

Thevenin eşdeğer devresini bulmak için aşağıdaki adımlar izlenir: 1. Bağımsız kaynakların iptali: Akım kaynakları açık devre, gerilim kaynakları kısa devre yapılır. 2. Thevenin geriliminin (Vth) bulunması: Terminal uçlar yükten izole edilir ve bu uçlara göre Thevenin gerilimi hesaplanır. 3. Thevenin direncinin (Rth) bulunması: Devre içerisindeki tüm kaynaklar aynı anda istenilen duruma (akım kaynağı açık devre, gerilim kaynağı kısa devre) getirilir ve terminale göre Thevenin direnci bulunur. Sonuç olarak, elde edilen devreye Thevenin eşdeğeri denir ve bu devre bir gerilim kaynağı ile ona seri bağlı bir dirençten oluşur.

Seri RLC devresi, endüktif reaktans (XL) ve kapasitif reaktans (XC) birbirine eşit olduğunda rezonansa girer. Bu durum, rezonans frekansı olarak adlandırılır ve şu şekilde hesaplanır: f0 = 1 / (2π √(LC)). Burada: - f0: Rezonans frekansı (Hz). - L: Endüktans (Henries). - C: Kapasitans (Farads).

İç direnci sıfır olan üreteç ve ideal ampermetre ve voltmetre ile kurulan devrede voltmetrenin gösterdiği değer, üretecin elektromotor kuvveti (ε) kadardır.

Gözlü devrede gerilim, paralel bağlı elemanlar için sabittir. Hesaplama formülü: - Seri devre: Devrenin toplam gerilimi, kaynak gerilimine eşittir ve her bir eleman üzerindeki gerilimlerin toplamına eşittir. - Paralel devre: Devrenin toplam gerilimi, devredeki her bir koldaki gerilimin toplamına eşittir.

Kirchhoff Akımlar Kanunu, bir elektrik devresindeki bir kavşak noktasına (düğüm) gelen akımların toplamının, bu kavşaktan çıkan akımların toplamına eşit olduğunu belirtir. Bu kanuna göre: - Kavşağa giren akımların işareti pozitif, çıkan akımların işareti ise negatif olarak kabul edilir. - Matematiksel olarak ifadesi: ∑ I = I1 + I2 + ... + In = 0 şeklindedir.

Süperpozisyon teoreminin temel ilkesi, birden fazla kaynak içeren bir devrede, bu kaynakların devre üzerindeki toplam etkisinin, her bir kaynağın tek başına meydana getirdiği etkilerin toplamına eşit olmasıdır.

Üreteçlerin bağlanması ile ilgili iki soru: 1. Üreteçlerin seri bağlanması durumunda, toplam potansiyel fark nasıl hesaplanır? Seri bağlı üreteçlerin her birinden eşit miktarda akım geçer ve toplam potansiyel fark, üreteçlerin potansiyel farklarının toplamına eşittir. 2. Üreteçlerin paralel bağlanması durumunda, devrenin toplam potansiyel farkı ve akımı nasıl değişir? Paralel bağlı üreteçlerin potansiyel farkları eşittir ve üreteç sayısı arttıkça devrenin toplam potansiyel farkı ve akımı artmaz.