Regüle Devreleri - Uludağ Üniversitesi

T.C.
ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ
ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ELN3304 ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II
DENEY 1: REGÜLE DEVRELERİ (GERİLİM REGÜLATÖRLERİ)
DENEY GRUBU
:..................
DENEYİ YAPANLAR
: ...................................................................
....................................................................
....................................................................
RAPORU HAZIRLAYAN:...................................................................
Deneyin yapılış tarihi
Raporun geleceği tarih
Raporun geldiği tarih
Gecikme
......../......./2013
......../......./2013
......../......./2013
.........gün
Değerlendirme notu
Gecikme notu
Rapor notu
Raporu değerlendiren
ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II TÜZÜĞÜ
1.
Deneyler sabah gruplarında 09:00’da, öğleden sonraki gruplarda ise (II. Eğitim grupları dahil)
13:30’da başlar. Deney başlama saatinden sonraki 15 dakika içerisinde gelen öğrencinin mazereti
dikkate alınarak deneye katılmasına izin verilebilir, daha geç gelenler deneye katılamazlar.
2.
Öğrencilerin laboratuvara gelmeden önce o gün yapacakları deneye ait föyü dikkatle okumaları ve (var
ise) deney öncesi hazırlık kısmında istenen tüm çalışmaları yapmış olmaları gerekir.
3.
Deney esnasında öğrenciye deneyle ilgili sorular sorulabilir. Bu yoklamaların sonucu, deneyin
yürütülüşü sırasında gösterilen ilgi ve deney öncesi hazırlık değerlendirilerek öğrenciye yaptığı her
deney için bir not verilir.
4.
Deneyin her bir aşaması tamamlandıktan sonra sonuçlar deneyi yürüten görevli öğretim elemanına
gösterilir ve ancak onayı alındıktan sonra montaj dağıtılıp bir sonraki aşamaya geçilebilir.
5.
Laboratuvarda dolaşmak, başka grupların çalışmalarına müdahale etmek, yüksek sesle konuşmak ve
izinsiz laboratuvardan ayrılmak yasaktır.
6.
Her öğrenci yapmış olduğu deneyin raporunu, bir sonraki deneye geldiği (normalde bir hafta sonrası,
resmi tatil olduğu zaman ayrıca ilan edilir) gün imza karşılığında sadece laboratuvar teknisyeni Zülküf
KARAMAHMUTOĞLU’na teslim edecektir (Laboratuvar haricinde teslim edilen raporlar kabul
edilmeyecektir). Bu süre içinde teslim edilmeyen raporlar bir haftalık ek sürede getirilir. Gecikilen her
gün için rapor notundan 100 üzerinden 5 puan kesilir. Bu bir haftalık ek sürede de teslim edilmeyen
raporun notu 0 (sıfır) kabul edilir
7.
Öğrencinin final sınavına girebilmesi için laboratuvar dersine en az %80 oranında katılmış (en fazla 1
deneye katılmamış) olması gerekmektedir. Deney notu ortalaması hesaplanırken toplam deney sayısı
dikkate alınacaktır.
8.
Devam şartını sağlamış öğrencilerin yarıyıl sonu ham başarı notu,
Ham Başarı Notu = 0.3 x (Deney Notu Ort.) + 0.2 x (Rapor Notu Ort.) + 0.5 x (Final Notu)
şeklinde hesaplanır.
ELN3304 ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II
2012 – 2013 BAHAR YARIYILI
DENEY NO:1
DENEY 1: REGÜLE DEVRELERİ (GERİLİM REGÜLATÖRLERİ)
I. ÖN BİLGİ
Gerilim regülatörleri sabit DC gerilim elde etmek için kullanılırlar. Gerilim regülatörlerinin girişine,
çıkışında elde edilecek (sabit) gerilimden daha büyük değerlere sahip (değişken olabilir) giriş gerilimi
uygulanır. İki gerilim arasında olması gerekli minimum değer farkı kullanılan regülatörün katolog bilgilerinde
bulunabilir. Bu değer genellikle 2V kadardır. Yani çıkışında 5V sabit DC gerilim elde etmek için kullanılacak
7805 regüle devresinin girişine minimum 7V uygulanmalıdır. Giriş gerilimi izin verilen değerin altına
düştüğünde çıkış geriliminde de düşme gözlenir.
Regülatörün giriş ve çıkış akımları yaklaşık olarak eşittir. Giriş ve çıkış gerilimi arasındaki fark ve
regülatör üzerinden akıtılan akımla orantılı olarak (akım x gerilim) regüle devresi üzerinde güç harcanır. Bu
güç, regülatörün üzerinde ısı şeklinde açığa çıkar.
Gerilim regülatörleri pozitif ve negatif serilere ayrılırlar. 78XX pozitif seridir, 79XX ise negatif seridir.
Gerilim regülatörleri, 5V, 8V, 9V, 12V, 15V ve 24V’luk standart gerilimler üretmektedirler. 78XX ve 79XX
serilerinin en büyük dezavantajı giriş gerilimi artınca verimin düşmesidir.
Aşağıda pozitif (7805) ve negatif (7905) regüle devrelerinin bacak bağlantıları gösterilmiştir.
II. DENEYİN AMACI
Pozitif ve negatif regüle devrelerinin incelenmesi, giriş ve çıkış gerilim salınımlarının incelenmesi ve oranlarının
hesaplanması, yükün gerilime etkisinin araştırılması, regüle devrelerinin veriminin hesaplanması.
III. DENEYDE KULLANILAN CİHAZLAR
Deney seti, dijital ölçü aleti, osiloskop.
IV. DENEYDE KULLANILAN ELEMANLAR
Adet
2
1
6
1
1
1
1
2
LM7805
LM7905
GND
IN
OUT
IN
GND
OUT
GND
IN
Malzeme
1 / 0,25W
1k / 0,25W
1N4001
470F / 25V
100F / 25V
LM7805
LM7905
12V / 3W Lamba
Dikkat: 78XX serisinde metalik gövde GND,
79XX serisinde ise IN’dir.
3/8
ELN3304 ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II
2012 – 2013 BAHAR YARIYILI
DENEY NO:1
V. ÖN HAZIRLIK
5.1. Gerilim regülatörleri ne amaçla kullanılır?
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
5.2. Pozitif ve negatif gerilim regülatörlerinin benzer ve farklı özellikleri nelerdir?
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
5.3. Standart gerilim regülatörlerinin çıkışındaki gerilimi artırmak (örneğin 7805 çıkışından 6V elde etmek)
için neler yapılabilir? Örnek bir devre ile gösteriniz.
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
5.4.Gerilim regülatörünün girişine uygulanan gerilimin değeri artınca verim nasıl değişir? Bir örnekle
açıklayınız.
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
5.5. 78XX ve 79XX serisi gerilim regülatörlerinde GND ucu bağlantısının kopması durumunda ne olacağı
hakkında bilgi edininiz. Mümkünse laboratuvarda deneyiniz.
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
4/8
ELN3304 ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II
2012 – 2013 BAHAR YARIYILI
DENEY NO:1
VI. DENEYİN YAPILIŞI
1
1 ICC
IN
RÖ1
RÖ2
GND
+
+
UL
470F
100F
UD
D1 D 4
D2 D3
OUT
IL
LM7805
L1
L2
UAC=12V
Şekil 6.1.
6.1. Şekil 6.1.’de gösterilen devreyi kurunuz. Devrenin çıkışında yük yok iken (L1 ve L2 açık devre iken)
Tablo 6.1.’in ilk satırında istenilen değerleri yerlerine yazınız.
Tabloları doldururken:
Ölçü aletini uygun ölçüm moduna (AC veya DC) alarak;
1. Girişteki AC gerilimi (UAC) ölçünüz.
2. Doğrultma köprüsünün çıkışındaki DC gerilimi (UD=UIN) ölçünüz.
3. 7805’in çıkışındaki DC gerilimi (UL=UOUT) ölçünüz.
4. 7805 üzerinde düşen DC gerilimi (URG=UIN-UOUT) ölçünüz.
5. RÖ1 direnci üzerindeki DC gerilimi (7805’in girişten çektiği akımı - ICC) ölçünüz.
6. RÖ2 direnci üzerindeki DC gerilimi (7805’in çıkışından çekilen akımı - IL) ölçünüz.
Osiloskopun AC ölçüm modunda, tepeden tepeye değerler olarak;
UD gerilimindeki salınımı ( U D ), UL gerilimindeki salınımı ( U L ) ölçünüz.
Ölçtüğünüz değerlerden yararlanarak tablodaki değerleri hesaplayınız.
Burada, P  I CCU RG (regülatör üzerinde harcanan güç),
I U I U
I U
  CC D CC RG 100  L L 100 (verim),
I CC U D
I CC U D
U D
U L

1 
100 ,  2 
100 ,   2 100 (salınımların % olarak oranları)’dır.
UD
UL
1
Tablo 6.1.
UAC
(V)
Yüksüz
UD
(V)
UL
(V)
URG
(V)
ICC
(A)
IL
(A)
U D
(V)
U L
(V)
P
(W)

(%)
1
(%)
–
L1
L1 // L2
6.2. Şekil 6.1.’de gösterilen devrenin çıkışına L1 yükünü bağlayarak ölçümleri tekrarlayınız.
6.3. Şekil 6.1.’de gösterilen devrenin çıkışına L1 // L2 yükünü bağlayarak ölçümleri tekrarlayınız.
5/8
2
(%)

(%)
ELN3304 ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II
2012 – 2013 BAHAR YARIYILI
DENEY NO:1
6.4. Şekil 6.1’deki devreyi Şekil 6.2.’deki gibi değiştiriniz ve ilk üç adımda yaptığınız işlemleri tekrarlayınız.
Ölçüm sonuçlarını Tablo 6.2.’ye yazınız.
ICC
IN
RÖ1
RÖ2
GND
+
UD
D1 D 4
IL
OUT
LM7805
D5
D2 D3
+
UL
L1
L2
D6
UAC=12V
Şekil 6.2.
Tablo 6.2.
UAC
(V)
UD
(V)
UL
(V)
URG
(V)
ICC
(A)
IL
(A)
Yüksüz
U D
(V)
P
(W)
U L
(V)

(%)
1
(%)
2
(%)

(%)
–
L1
L1 // L2
6.5. Şekil 6.3.’de gösterilen negatif regülatör devresini kurunuz. İlk üç adımda yaptığınız işlemleri
tekrarlayınız. Ölçüm sonuçlarını Tablo 6.3.’e yazınız.
1 ICC
OUT
IN
RÖ1
RÖ2
GND
UD
D1 D4
IL
1
LM7905
+ 470F
D 2 D3
UL
+ 100F
L1
L2
UAC=12V
Şekil 6.3.
Tablo 6.3.
UAC
(V)
Yüksüz
UD
(V)
UL
(V)
URG
(V)
ICC
(A)
IL
(A)
U D
(V)
–
L1
L1 // L2
6/8
U L
(V)
P
(W)

(%)
1
(%)
2
(%)

(%)
ELN3304 ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II
2012 – 2013 BAHAR YARIYILI
DENEY NO:1
6.6. Şekil 6.3.’deki devreyi Şekil 6.4.’deki gibi değiştiriniz. İlk üç adımda yaptığınız işlemleri tekrarlayınız.
Ölçüm sonuçlarını Tablo 6.4’e yazınız.
1 ICC
OUT
IN
RÖ1
UD
D1 D4
IL
1
LM7905
+ 470F
D 2 D3
GND
D5
RÖ2
UL
D6
+ 100F
L1
L2
UAC=12V
Şekil 6.4.
Tablo 6.4.
UAC
(V)
UD
(V)
UL
(V)
URG
(V)
ICC
(A)
Yüksüz
IL
(A)
U D
(V)
U L
(V)
P
(W)

(%)
1
(%)
2
(%)

(%)
–
L1
L1 // L2
6.7. Şekil 6.5.’de gösterilen devreyi kurunuz. DC giriş gerilimini 0’dan 15V’a kadar değiştirerek ölçü aleti ile
çıkış gerilimini ölçünüz. Ölçtüğünüz değerleri Tablo 6.5’e yazınız. Tablodan yararlanarak UL=f(UG) grafiğini
çiziniz. Bu grafikten yararlanarak regüle devresinin devreye girme gerilimini belirleyiniz ve grafik üzerinde
gösteriniz.
+
UG=0-15V
-
LM7805
UL(V)
+
UL
RL=1k
+
100F
-
UG(V)
Şekil 6.5.
Tablo 6.5.
UG (V)
UL (V)
7/8
ELN3304 ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II
2012 – 2013 BAHAR YARIYILI
DENEY NO:1
VII. RAPORDA İSTENENLER
7.1. Kayıpları azaltmak (verimi arttırmak) için neler yapılmalıdır? AC giriş gerilimi değeri ve kullanılan
kapasitelerin nasıl seçilmesi gerektiğini açıklayınız.
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
7.2. Deneyde elde edilen tablo ve grafikleri yorumlayınız.
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
8/8