Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, bir eğitmen tarafından sunulan ve öğrencilere interaktif bir şekilde anlatılan elektronik devreleri dersidir.
- Videoda RC devreleri ve filtreler detaylı olarak ele alınmaktadır. İçerikte pasif filtreler (RC ve RL devreleri), aktif filtreler (opamplı filtreler), transfer fonksiyonu kavramı ve filtre türleri (low-pass, high-pass, band-pass ve band-stop filtreler) incelenmektedir. Ders, teorik bilgilerin yanı sıra matematiksel hesaplamalar ve devre tasarımı örnekleriyle desteklenmektedir.
- Dersin sonunda sınav konuları hakkında bilgi verilmekte ve sınavdan sonra filtrelerle ilgili bir ödev verileceği belirtilmektedir. Sınav konuları arasında sinüs dalgaları, fazörler, devre analizi ve manyetik bağlaşım devreleri bulunmaktadır. Ayrıca birinci derece filtrelerin gösterildiği bu derste, gelecek derste ikinci derece filtrelerin ele alınacağı belirtilmektedir.
- 00:21RC Devre Analizi
- RC devresi analizinde transfer fonksiyonu bulunarak devrenin filtre tipi belirlenebilir.
- Devrede iki kilo ohm direnç ve iki mikrofar kondansatör kullanılmıştır.
- Filtre türü belirlemek için omega (frekans) sıfıra ve sonsuza giderken çıkış geriliminin davranışını incelemek önemlidir.
- 02:02Low-Pass Filter Analizi
- Omega sıfıra giderken endüktör kısa devre olur ve bütün gerilim direncin üzerinde toplanır, çıkış gerilimi maksimum olur.
- Omega sonsuza giderken kondansatör kısa devre olmaya doğru gider, akım geçmez ve çıkış gerilimi sıfır olur.
- Bu davranışlar low-pass filter (düşük frekans geçiren filtre) olduğunu gösterir.
- 03:50Transfer Fonksiyonu Hesaplama
- Transfer fonksiyonu H(ω) = Vout/Vin = R/(R + 1/(jωC)) formülüyle hesaplanır.
- Hesaplamalar sonucunda |H(ω)| = R / √(R² + (ωLC - 1/ωC)²) formülü elde edilir.
- Omega sıfıra giderken transfer fonksiyonu 1'e, omega sonsuza giderken 0'a yaklaşır.
- 10:25Kesin Frekans Hesaplama
- Kesin frekans (cut-off frequency) |H(ω)| = 1/√2 olduğunda hesaplanır.
- Hesaplamalar sonucunda ωc = 741 radyan/saniye bulunur.
- Filtre türü belirlemek için önce omega sıfıra ve sonsuza giderken davranışları incelenmesi önemlidir.
- 13:53Bant Durduran Filtre Analizi
- Omega sıfıra giderken endüktör kısa devre olur ve çıkış gerilimi sıfır olur.
- Omega sonsuza giderken endüktör açık devre olur ve çıkış gerilimi sıfır olur.
- Orta frekanslarda filtre açık olduğu için bant durduran filtre (band-stop filter) olarak tanımlanır.
- 16:37Filtre Tasarımı
- Merkez frekansı ω0 = 2πf0 = 400π radyan/saniye ve ω0 = 1/√LC formülüyle hesaplanır.
- Bant genişliği Δω = R/L formülüyle hesaplanır.
- Verilen R = 150 ohm değerine göre L = 0,237 Henry ve C = 0,65 mikrofar bulunur.
- 21:16Bant Geçiren Filtre Analizi
- Omega sıfıra giderken kondansatör kısa devre olur ve çıkış gerilimi sıfır olur.
- Omega sonsuza giderken endüktör açık devre olur ve çıkış gerilimi sıfır olur.
- Merkez frekansında ω0 = 1/√LC olduğunda çıkış gerilimi maksimum olur.
- 23:26Filtre Hesaplamaları
- Bant genişliği frekanslar arasındaki farktır ve hesaplamalar yapılmaktadır.
- Omega sıfır değeri geometrik orta olarak hesaplanır ve C değeri bulunur.
- Seri RC devresiyle çıkışı dirençten alırsanız bant geçirgen, çıkışı kondansatörden alırsanız bant durduran filtre elde edilir.
- 29:27Aktif Filtrelerin Avantajları
- Pasif filtreler keskinliği sağlamaktan uzakken, aktif filtreler daha keskin filtreler sağlar.
- Radyo kanalları gibi yan yana sinyalleri ayırmak için keskin filtreler gereklidir.
- Aktif filtrelerde opamp kullanılır ve endüktör bulunmaz.
- 31:44Kaskat Yapılar
- Kaskat yapılar, benzer filtrelerin ard arda konularak daha iyi filtreler elde edilmesi için kullanılır.
- Pasif filtrelerde ard arda konulduğunda kazanç düşerken, opamp ile kaskat yapılar kullanıldığında ideal kazanç kaybı olmaz.
- Opamp ile her filtrenin giriş direnci yüksek, çıkış direnci düşük olur ve böylece aşamalar birbirine yük olmaz.
- 35:00Transfer Fonksiyonu ve Filtre Dereceleri
- Transfer fonksiyonunda paydadaki polinomun derecesi filtre derecesini belirler.
- Derece ne kadar fazla olursa, kırılma noktalarından sonra transfer fonksiyonu o kadar hızlı iner veya çıkar.
- Düşük dereceli filtreler yumuşak bir şekilde inerken, yüksek dereceli filtreler hızlı bir şekilde iner.
- 37:51Temel Filtre Yapıları
- Birinci derece ve ikinci derece temel aktif filtre yapıları vardır.
- Birinci derece ve ikinci derece filtreler ard arda konularak istenen derecede filtreler elde edilebilir.
- Her derece için low-pass (düşük geçirgen) ve high-pass (yüksek geçirgen) filtre yapıları vardır.
- 41:47Yüksek Geçirgen Filtre
- Yüksek geçirgen filtrede omega sıfıra giderken kondansatör açık devre olur ve çıkış gerilimi sıfır olur.
- Omega sonsuza giderken kondansatör kısa devre olur ve çıkış gerilimi maksimum değerine ulaşır.
- Yüksek geçirgen filtre yüksek frekansları geçirirken düşük frekansları daha az geçirir.
- 47:15Bant Geçirgen Filtre Tasarımı
- Yüksek geçirgen ve alçak geçirgen filtrelerden bant geçirgen filtre nasıl yapılır sorusu ele alınmıştır.
- Bant geçirgen filtre tasarımı için önce düşük geçirgen filtreden geçirilip, sonra yüksek geçirgen filtreden geçirilmesi gerektiği açıklanmıştır.
- Omega-c1 ve Omega-c2 frekansları arasındaki bölgeyi geçirmek için low-pass filter'ın kesin frekansının Omega-c2 olması gerektiği belirtilmiştir.
- 51:30Filtrelerin Keskinliği ve Bant Durduran Filtre
- Filtrelerin keskinliğini artırmak için aynı kesin frekansına sahip filtreları ard arda koymak ve transfer fonksiyonunun derecesini artırmak gerektiği açıklanmıştır.
- Bant durduran filtre tasarımı için düşük geçirgen ve yüksek geçirgen filtrelerin paralel olarak kullanılıp toplanması gerektiği belirtilmiştir.
- Bant durduran filtre, bant geçirgen filtrenin tersi ile asıl sinyalden çıkartılarak da elde edilebileceği gösterilmiştir.
- 58:04Aktif Filtre Tasarım Örnekleri
- Low-pass aktif filtre tasarımı örneği verilmiş, f-cut-off=500 Hz için Rf=4kΩ, Re=1kΩ ve C=1/(4×10^6) Farad değerleri hesaplanmıştır.
- Yüksek geçirgen aktif filtre tasarımı örneği verilmiş, f-cut-off=50 Hz için Re=5.6kΩ ve Rf=28kΩ değerleri hesaplanmıştır.
- Bant geçirgen aktif filtre tasarımı örneği verilmiş, f-cut-off1=250 Hz ve f-cut-off2=3000 Hz için R=20kΩ, C1=1.65nF ve C2=31.83nF değerleri hesaplanmıştır.
- 1:08:24Dersin Sonuçları ve Sınav Bilgileri
- Dersin sonunda 2. derece filtrelerin nasıl birleştirileceği ve tasarlanacağı gelecek derste gösterileceği belirtilmiştir.
- Sınav konuları olarak sinüs dalgaları, fazörler, yatışkın durum devre analizi, üç faz devreler ve manyetik bağlaşım devreleri dahil edilmiştir.
- Sınavdan sonra aktif filtrelerle ilgili bir ödev verileceği ve bu ödevin Mikro Kep simülatöründe yapılacağı belirtilmiştir.