Discov3r Electronic and Circuits Shematics

Mikrofon



Vokal ve enstrüman mikrofonları

Mikrofon, ses dalgalarını elektriksel titreşimlere çeviren, elektroakustik bir cihazdır. Mikrofon ses dalgalarına göre sinyal gerilimi verdiğinden hoparlörü tamamlayan bir unsurdur. Bir ses dalgasındaki titreşimlerin elektriksel benzeri olan sinyali üretmeye yarayan birçok fiziksel prensip vardır. Bunlar, bağlantı direncinin değişimi, piezo elektrik, elektromanyetik ve manyetostriksiyon (mıknatıslandığı zaman bir cismin boyunda meydana gelen değişiklik) prensiplerini içine alır. Bütün bu prensipler ve diğerleri yıllarca denenmiş, ancak sonunda piezo-elektrik, elektromanyetik, elektrostatik ve kapasitif prensipleri uygulamaya konmuştur.

Bütün mikrofonlar ses dalgalarına tepki gösteren çeşitli şekillerde yapılmış diyafram ya da benzeri bir elemana sahiptir. Mikrofona gelen ses dalgaları diyaframa çarpar ve ses basıncındaki değişikliklere göre diyafram içe veya dışa doğru hareket ederek mekanik titreşim yapar. Bu titreşimler sonucunda mikrofonun çıkış uçlarında bir gerilim meydana gelir. Çıkış uçlarında meydana gelen gerilim, hareket eden parçanın ya hızı ya da titreşimlerinin genliği ile orantılıdır.

Tipler

Genellikle aşağıdaki mikrofon tipleri kullanılmaktadır.

  1. Elektrodinamik Mikrofonlar,
  2. Manyetik Mikrofonlar,
  3. Şeritli Mikrofonlar,
  4. Karbonlu Mikrofonlar,
  5. Kondansatörlü (Kapasitif) Mikrofonlar,
  6. Kristalli Mikrofonlar,
  7. Elektretli Mikrofonlar.

Karakteristikleri

Mikrofon seçiminde dikkat edilecek faktörler, mikrofonun kullanıldığı yere ve amaca göre yedi kısma ayrılır. Bu faktörler;

  1. Directionality (Yönsel)
  2. Frequency Responce ( Frekans Tepkisi)
  3. Transient Responce (Geçiş Tepkisi)
  4. Sensitivity (Duyarlılık – Hassasiyet)
  5. Equivalent Noise Rating (Mikrofonun kendi dip gürültü oranı)
  6. Impednce (Empedans)
  7. Max SPL (Maksimum ses basınç seviyesi)

Directionality (Yönsel Özellik)
Direction İngilizce yön demektir. Directionality mikrofonun hangi yön veya yönlerden gelen seslere duyarlı olduğunu gösterir. Buna ses alma ya da duyma şekli anlamına gelen pick-up pattern denir. Pick-up pattern in grafiğine ise polar pattern denir.

Mikrofonlarda üç farklı pickup pattern bulunur;

  1. Omnidirectional (Her yöne)
  2. Unidirectional (Bir yöne)
  3. Bidirectional (çift yöne)

Diyot

Diyotlar, yalnızca bir yönde akım geçiren devre elemanıdır.Diğer bir deyimle, bir yöndeki dirençleri ihmal edilebilecek kadar küçük, öbür yöndeki dirençleri ise çok büyük olan elemanlardır. Direncin küçük olduğu yöne “doğru yön” ,büyük olduğu yöne “ters yön” denir.

Diyot Çeşitleri

  1.  
    1. Kristal Diyot
    2. Zener Diyot
    3. Tünel Diyot
    4. Işık Yayan Diyot (Led)
    5. Foto Diyot
    6. Ayarlanabilir Kapasiteli Diyot (Varaktör - Varikap)

DIĞER DIYOTLAR

  1.  
    1. Mikrodalga Diyotları
    2. Gunn Diyotları
    3. Impatt (Avalanş) Diyot
    4. Baritt (Schottky) Diyot
    5. Ani Toparlanmalı Diyot
    6. Pin Diyot
    7. Büyük Güçlü Diyotlar

DIYODUN TEMEL YAPISI

DIYOT NEDIR?

Diyotlar, yalnızca bir yönde akım geçiren devre elemanıdır.Diğer bir deyimle, bir yöndeki dirençleri ihmal edilebilecek kadar küçük, öbür yöndeki dirençleri ise çok büyük olan elemanlardır. Direncin küçük olduğu yöne “doğru yön” ,büyük olduğu yöne “ters yön” denir.

Ayrıca, diyodun uçları pozitif (+) ve negatif (-) işaretleri ile de belirlenir.

“+” ucu anot, “-” uca katot denir.

Diyodun anaduna, gerilim kaynağının pozitif (+) kutbu, katoduna kaynağın negatif (-) kutbu gelecek şekilde gerilim uygulandığında diyot iletime geçer.

Diyodun kullanım alanları:

Diyotlardan, elektrik alanında redresör (doğrultucu), elektronikte ise; doğrultucu,detektör, modülatör, limitör, anahtar olarak çeşitli amaçlar için yararlanılmaktadır.

Diyotların Gruplandırılması:

Diyotlar başlıca üç ana gruba ayrılır:

  1. Lamba diyotlar
  2. Metal diyotlar
  3. Yarı iletken diyotlar

Fototransistör - Fotodiyot

Fototransistörler, elektrik akımını ışık ile kontrol eden devre elemanlarıdır. Genel olarak her türlü transistör, ışığı görecek şekilde şeffaf muhafazalara konulsaydı, fototransistör olarak kullanılabilirdi. Ancak fototransistörlerde bazı etki gözönüne alınarak diğre transistörlerden farklı bir tasarım tekniği kullanılmıştır.

Fototransistörler, elektrik akımını ışık ile kontrol eden devre elemanlarıdır. Genel olarak her türlü transistör, ışığı görecek şekilde şeffaf muhafazalara konulsaydı, fototransistör olarak kullanılabilirdi. Ancak fototransistörlerde bazı etki gözönüne alınarak diğre transistörlerden farklı bir tasarım tekniği kullanılmıştır.

Fototransistörün çalışma prensibi, yarıiletkenler üzerindeki ışık etkisinin bir sonucudur. Gerilim tatbik edilmiş bir yarıiletken üzerine uygun dalga boyunda bir ışık düşürüldüğünde + ve - yüklü tanecikler oluşur ve devre üzerinden akarlar. Bu akma miktarı, uygulanan ışık miktarına bağlıdır. Bu şekilde ışık miktarı ile orantılı bir elektrik akımı doğmuş olur.

 Bir fototransistörde + ve - yüklü tanecikler aslında kollektör - beyz sınırı yakınlarında oluşur. Şekil 12 ‘de görüldüğü gibi NPN tipi bir transistörde ışık etkisi ile oluşan + tanecikler beyzde toplanırlar. Yani ışık etksiyle beyzde oluşan + tanecikler orada kalırlar, kollektörde oluşanlar ise kuvvetli bir manyetik alan etkisiyle beyze doğru çekilirler. Aynı şekilde ışık etkisiyle oluşan - tanecikler (elektronlar) ise kollektörde toplanırlar. Biriken bu + ve - yüklü tanecikler bir noktada birikmek yerine düzgün bir şekilde dağılmak isterler. Bu yüzden + tanecikler (elektronlar) ise kollektörde toplanırlar. Biriken injekte edilirler. Bu ise emiterden beyze doğru elektron injekte edilmesine yol açar. Emiter injeksiyonu beyz injeksiyonuna nazaran çaok daha fazla olduğu için emitere injekte edilen bir + tanecik, beyze çok sayıda elektron injeksiyonuna sebep olur. İşte bu noktada bilinen transistör çalışma şekli oluşur. Emiterden injekte edilen elektronlar beyze geçerek kollektöre doğru çekilirler. Orada ışık etkisiyle oluşan elektronlarla birleşerek ışıkla oluşmuş elektrik akımını meydana getirirler.

Asıl ışık etkili taneciklerin oluşması kollektör beyz bölgesinde meydana geleceğinden dolayı bu bölge ne kadar büyük olursa, ışık etkisinden dolayı oluşacak elektrik akımı da o ölçüde büyük olacaktır. İşte bu yüzden fototransistörlerin beyz alanı, Şekil 13 ‘de de görüldüğü gibi gelen ışığa geniş bir yüzey teşkil edecek şekilde tasarımlanmaktadır.

Bir fototransistör iki veya üç bacaklı olabilir. Üç bacaklı olanlarda beyz, bir terminal ile dışarıya verilmiştir. Bu tip fototransistörler, normal bipolar transistörler gibi kullanılabilirler. Işık gören pencere kapatılmaz ise normal transistör çalışması ile beraber ışık etkisi de ilave edilmiş olur. İki bacaklı olanlarda ise beyze bağlı bacak kaldırılmıştır. Bu durumda sadece ışık ile çalışma söz konusudur.

 

Fotodiyotlar, ters yönde polarlandıkları zaman üzerlerine düşen ışıkla orantılı olarak kaçak akımları değişen diyotlardır. Bilindiği gibi diyotlar ters yönde (blokaj yönünde) polarlandıklarında µA veya nA seviyesinde kaçak akımlar oluşur. İşte fotodiyotlar, üzerlerine düşen ışık miktarı arttıkça bu kaçak akımların artması prensibine dayanarak yapılmışlardır. Kaçak akımlardaki ışığa bağlı değişim elektronik yükselteç devreleriyle yükseltilerek dedektör olarak kullanılmaktadır.

 

MERCEK SISTEMLERI

Fototransistör veya fotodiyot (dedektör) ile kullanılacak bir mercek sistemi, dedektörün hassasiyetini büyük ölçüde arttıracaktır. Şekil 14(a) da görüldüğü gibi şiddeti I olan bir nokta kaynağın bir dedektör üzerindeki yoğunluğu,

H = I / d2 ’dir. Burada d aradaki mesafedir.

 

Şekil 14(b) de ise kaynak ve dedektör arasına bir mercek yerleştirimesi halindeki durum görülmektedir. Burada kaynaktan merceğe olan d’ mesafesinin, d ‘ye eşit olduğu varsayılmıştır. Yani d’  d dir.

Eğer dedektör alan olarak yuvarlak ise:

PD = PL = H’(rL)2 dir.
Burada,
PD : Dedektör üzerine düşen ışık akısı.
PL : Mercek üzerine düşen ışık akısı.
H’ : Mercekteki akı yoğunluğu.
rL : Mercek yarıçapıdır.

d’  d olduğundan, 
Dedektör üzerindeki akı yoğunluğu:

HD = PD / AD olup AD = rd2 dir. (AD : Dedektör alanı)

Böylece HD = 1 / d2 (rL / rd)2 olur.

Bu durumda dedektör üzerine mercek ile düşen ışık miktarının mercek yokken düşen miktara oranı,

HD / H = [I/d2(rL/rd)2] / (I/d2) = (rL/rd)2 olur.

Bu formülden da anlaşılacağı gibi eğer mercek yarıçapı dedektör yarıçapından büyük ise, dedektör üzerine düşen ışık miktarı artmaktadır. Mercekteki kayıpları da dikkate alırsak mercekli bir sistemin kazancı R aşağıdaki gibi ifade edilebilir.

R = 0,9 (rL/rd)

Burada dikkat edilecek husus, mercek sisteminin uygun olarak yerleştirilmesidir. Biçimsiz yerleştirilen bir merceğin faydadan çok zararı olmaktadır. Örneğin Şekil 15 ‘de kendi merceği olan bir fototransistörün önüne diğer bir mercek konulması neticesinde sistemin veriminin bozulması gösterilmiştir.

  

Bu sistemin verimli olabilmesi için ışınların fototransistöre paralele olarak gelmesi gerekir. Halbuki konan ikinci mercek, paralel gelen ışınların bu niteliğini yok etmektedir. Şekil 16 ‘da ise verimli bir mercek sistemi gösterilmiştir. 1. mercek gelen ışınları toplamakta, 2. mercek ise bunları paralele ışınlar haline çevirmektedir. Böylece dedektörün yüzey alanı, 1. merceğin yüzey alanına eşdeğer olmaktadır.

Hoparlör

Hoparlörler

Elektriksel sinyalleri insan kulağının duyabileceği ses sinyallerine çeviren elemanlara hoparlör denir. Hoparlör çeşitleri ve özellikleri şöyledir:

a. Dinamik (hareketli bobinli) hoparlörler

Resimde görüldüğü gibi dinamik hoparlörler, bobin, mıknatıs, kon (diyafram) gibi elemanların birleşiminden oluşmuştur. Bu elemanlarda demirden yapılmış bir silindirin ortasına doğal mıknatıs yerleştirilmiştir. Mıknatısla yumuşak demir arasındaki hava aralığına ise hoparlör diyaframının uzantısı üzerine sarılmış bobin konmuştur.Bobinin sarıldığı diyaframın alt kısmı bir süspansiyon (esnek taşıyıcı) ile gövdeye tutturulmuştur. Bobin, süspansiyonlar sayesinde hava aralığında rahatça hareket edebilmektedir. Hoparlörlerde kon iki tanedir. Geniş çaplı olan dışarıda, küçük çaplı olan ortadadır. Büyük kon kalın (bas) sesleri, küçük kon ise ince (tiz) sesleri oluşturur. 

Dinamik yapılı hoparlörlerin çalışma ilkesi şöyledir:

Yükselteçten gelen AC özellikli sinyaller hoparlör içindeki bobinin etrafında değişken bir manyetik alan oluşturur. Bu alan ile sabit mıknatısın alanı birbirini itip çekerek diyaframın titreşimine sebep olur. Diyaframın ses sinyallerine göre titreşimi havayı titreştirir. Kulak zarı da buna bağlı olarak titreşerek sesleri algılamamızı sağlar.

 

Tweeter ‘lı dinamik hoparlörler

Resimde görüldüğü gibi iki ya da üç hoparlörün bir gövde içinde birleştirilmesiyle üretilmiş elemanlara tweeter (tivitır)’lı hoparlör denir. Bu elemanlar az yer kapladığından özellikle oto radyo teyplerinde kullanılmaktadır. Bunlarda, ortadaki küçük hoparlörler tiz sesleri vermektedir. Tiz sesleri veren minik hoparlörlere sadece yüksek frekanslı sinyallerin gitmesini sağlamak için elemana seri olarak 1-10 mF arası kapasite değerlerine sahip elektrolitik kondansatörler kullanılmaktadır.

b. Hava tazyikli (borulu) hoparlörler

Hava tazyikli hoparlörler şekilde görüldüğü gibi dinamik yapılı hoparlöre koni şeklinde bir boru eklenmesiyle yapılmıştır. Boru, sesin daha uzak mesafeye gitmesini sağlamaktadır. Hava tazyikli hoparlörlerin sesleri oluşturan bobin, mıknatıs, diyaframdan meydana gelmiş kısmına ünit adı verilir. 
Resimde görülen üniteler yaygın olarak 25, 35, 60, 100 W güçlerde üretilirler. Okul, stadyum vb. yerlerin ses düzeneklerinde kullanılan hava tazyikli hoparlörlerin ünitelerindeki ses oluşturan bobinler sökülüp takılabilecek cinstendir.
Ünit içinde bulunan membran adlı kısım (resimde) bobin ve esnek diyaframdan oluşur. Membran arızalandığı zaman yenisiyle değiştirilir. Ünit içindeki membranın ayrılabilir olması maliyeti düşürücü bir etkendir. Yani hoparlör arızalandığı zaman yalnızca membran değiştirilir.

c. Piezoelektrik (kristal) hoparlörler

Resimde yapıları görülen piezoelektrik hoparlörler çizgi biçiminde, birbirine karşı polarize edilmiş, bükülgen piezooksit (kurşun, elmas, titan karışımı) maddeden yapılmışlardır. Şeritlere akım uygulandığında, boyut uzayıp kısalır ve karşıdakini itip çeker. Bu titreşim ise esnek membranı hareket ettirerek ses oluşur. Piezoelektrik hoparlörler daha çok yüksek frekanslı seslerin elde edilmesinde (kolonların tivitırlarında) ve kulaklıklarda kullanılmaktadır.

Hoparlör kabinleri (kolonlar)

Hoparlörlerden iyi ve yüksek ses alabilmek için uygun malzemeden yapılmış kabinler kullanılır (resim).

Kabin kullanılmadığı zaman hoparlörün ön ve arka kısmına doğru yayılan ses dalgaları birbirini zayıflatıcı etki yapar. Yani havanın titreşimi istenilen doğrultuda olmaz. Bu olaya akustik kısa devre denir. Akustik kısa devre olayında özellikle bas sesler oldukça zayıflar. Araştırmalara göre en verimli kabin ceviz ya da eş değeri ağaçlardan yapılmaktadır. Ancak piyasada yaygın olarak suntadan ya da plâstikten üretilmiş kolonlar bulunmaktadır. Hoparlör kabinlerindeki büyük hoparlörler alçak frekanslı kalın (bas) sesler için kullanılır. Üstteki küçük hoparlörler ise yüksek frekanslı ince (tiz, treble) sesleri üretirler.

Amplifikatörden gelen ses sinyallerini birbirinden ayırarak uygun hoparlöre göndermek için pasif ya da aktif (yükselteçli) filtre devreleri kullanılır. Hoparlörlerin kabinlerinin boyut ölçülerinin hesabı oldukça teknik bir husustur. Amatörler bu konuda fazla zaman kaybetmeden sonuca gitmek istediklerinde, piyasada satılan iyi kalite müzik setlerinin kabin boyutlarını ölçü olarak alabilirler.

Deney : Kabinin  ses verimi üzerindeki önemini basit bir deneyle anlamak mümkündür. Minik bir hoparlörü önce çıplak olarak çalıştırın ve sesi dinleyin. Daha sonra bu elemanı herhangi bir kabın içine (bardak, kutu ve benzeri) yerleştirip sesi tekrar dinleyin. Hoparlörden çıkan seslerdeki artış net olarak hissedilecektir.

Hoparlör kolonlarında kullanılan pasif filtre (ses frekans ayırıcı) devreleri 

Bir hoparlörün ses frekans bandı içindeki bütün frekanslarda aynı şiddette ses vermesi mümkün değildir. O hâlde bir kabin içine bir kaç hoparlörü kendi aralarında seri, paralel bağlamak sûretiyle yerleştirebiliriz. Böylece hem istediğimiz empedans değerini elde ederiz, hem de çeşitli frekanslarda sesler duyarız. Ancak istenilen çıkış empedansının elde edilmesine karşın, böyle bir kabinin uçlarını amplifikatöre bağladığımızda distorsiyonlar duyulur. Çünkü kabin içindeki hoparlörler aynı anda çalışacaklarından, bazı frekanslarda aşırı derecede yüklenme (amplifikatörden çekilen akımın artması) söz konusu olur.

 

Hoparlör kolonlarında kullanılan pasif tip ses frekans filtreleri (sinyal ayırıcılar)

Bu durumu engellemek için resimde görülen frekans filtreleri üretilmiştir. Filtrelerin esası bobin ve kondansatörlerin reaktanslarının frekansa göre değişmesidir. Şöyle ki; hoparlöre seri bağlanan bir kondansatör gelen her frekansa ayrı bir reaktans gösterir. Kondansatörlerin reaktans değeri, XC=1/2.pi.f.C ile bulunmaktadır. Buna göre kondansatöre uygulanan elektrik sinyallerinin frekansı yükseldikçe X C küçülür. I C = U/X C olduğuna göre geçen akım artar.Akımın artması ise hoparlörden çıkan sesi yükseltir.

Hoparlöre paralel olarak bir kondansatör bağlandıktan sonra çıkarılan uçlar amplifikatöre  bağlanacak olursa sadece bas sesler duyulmaya başlar. Filtre olarak hoparlöre seri bağlı bobin kullanılırsa: X L = 2.pi.f.L denklemine göre yüksek frekanslarda X L büyük olacağından, yüksek frekanslı tiz sesler duyulmaz olur. Filtre olarak hoparlöre paralel bağlı bobin kullanılırsa: X L = 2.pi.f.L denklemine göre alçak frekanslarda X L küçük olacağından, alçak frekanslı bas sesler duyulmaz olur. Bobin ve kondansatörlerin bu güzel özellikleri sayesinde hem istediğimiz sesleri duyabiliriz hem de amplifikatör çıkışı aşırı yük altında kalmaz. Kabin içinde bulunan 2 ile 6 arası sayıdaki hoparlöre bağlanan bobin ve kondansatör esaslı filtreler sayesinde, amplifikatörden gelen tiz, medyum, bas özellikli sesler ayrı hoparlörlerden duyulur. Yani filtreler anfinin akımını frekans bakımından böler. Hoparlörlerin hepsi aynı anda akım çekmez. Her biri kendi algılama sınırları dâhilinde akım çekmeye başlar.

Başka bir deyişle:

Bas ses yayan hoparlörler: 16 - 600 Hz (düşük frekanslı sesler).

Medyum ses yayan hoparlörler: 400 - 6000 Hz (orta frekanslı sesler).

Tiz ses yayan hoparlörler: 4000 - 16.000 Hz lik yüksek frekanslı sesleri yayarlar.

16 Hz ile 16.000 Hz arasında değişkenlik gösteren frekanslı sinyalleri algılayabilen kulağımız için ses, kabinler tarafından üçe bölünmüş olarak yayılmaktadır. Günümüzde her güçte kolon için hoparlör filtresi hazır olarak satıldığından filtre hesaplamaları üzerinde durulmayacaktır. Çünkü hassas ölçme araçlarına sahip olmadan üretilen filtrelerin verimi düşük olmaktadır.

Hoparlör kabinleri için iki yollu pasif filtre devresi örneği

Şekilde verilen basit devre yükselteçten gelen sinyalleri bas ve tiz şeklinde ikiye ayırır. Devre özellikle 40 W lık, iki yollu kabinler için uygundur. Filtre devresindeki bobinlerin özellikleri: L 1 : 0,50 mm çapında tel ile 235 sarım L 2 : 0,40 mm çapında tel ile 135 sarım

Hoparlör kabloları

Hoparlör besleme devrelerinde en az 2×0,75 mm² lik çok damarlı kablolar (bitişik kordon, blendajlı kablo vb.) kullanılmalıdır. Kullanılan kablo iki renkli tipte olursa artı (+) ve eksi (-) uç kolayca belirlenebilir. Hoparlörleri beslemede kullanılan kablo blendajlı (örgülü) olursa ses kalitesi çok iyi olur. Nasıl bir müzik yayın sistemi kurmalıyım sorusu çok karşımıza çıkar. Bu durumda hemen bir yanıt vermek yanlış olur. Çünkü ses tesisatının kurulacağı yerin ölçüleri ve özellikleri çok iyi belirlenmeden yapılacak bir sistem hatalı olabilir. Düğün, spor, konferans salonu gibi mekanlara ses düzeni kurulurken temel prensiplere dikkat edilmediği zaman bir çok problem çıkabilir. (Sesin azlığı, çınlamalar, aşırı ses, seste bozulmalar sık karşılaşılan sorunlardır.) Yüksek güçlü seslendirme düzeneklerinde devre elemanı seçimi, teknik bilgi ve deneyim gerektirir. O nedenle malzeme alımı yapılırken köklü geçmişi olan firmaların satışını yaptığı kaliteli hoparlör, mikrofon, anfi, kolon donanımları tercih edilmelidir.

Hoparlör karakteristiği ve empedans

Kaliteli bir hoparlörün 40 Hz ile 16000 Hz arasındaki yayın bandında ortalama ses düzeyi değişikliği çok az olmalıdır. Piyasada satılan her hoparlör, yükselteçten gelen alçak ve yüksek frekanslı ses sinyallerini aynı duyarlılıkla algılayarak sese çeviremez. Bu sakıncayı giderebilmek için 3-4 hoparlörden oluşan kolonlar kullanılır. Kolonlardaki küçük çaplı hoparlörler yüksek frekanslı (tiz) sesleri iyi üretir. Büyük çaplı hoparlörler ise alçak frekanslı (bas) sesleri iyi oluşturur.

Her hoparlör kendisini besleyen amplifikatöre karşı elektriksel bir direnç (empedans) gösterir. Bu empedans değeri yaygın olarak 2 - 80 W arasında değişir. Empedans değeri ses sistemlerinde çok önemlidir. Yüksek verim elde etmek için ses frekans sinyali veren cihazın çıkış empedansı ile hoparlör empedansı birbirine eşit olmalıdır. Piyasada 4 - 8 ohm luk hoparlörler yaygındır.

Hoparlörlerin empedans değeri 400 - 1000 Hz frekanslı akımlar uygulanarak hassas cihazlarla ölçülmektedir. Ohmmetre ile yapılan ölçümde okunan değer empedans değeri değil bobinin omik direnç değeridir. Bir hoparlörün direnci ohmmetre ile ölçüm yapıldığında 12ohm olarak belirlenmişse, empedans değeri Z = 15 - 16 ohm olarak kabul edilebilir.

Yükseltecin çıkış gücünden daha düşük değerli hoparlör kullanılırsa: Ses kalitesi düşer. Hoparlörden vınlama, zırıltı duyulur ve eleman bozulabilir.

Yükseltecin çıkış gücünden daha yüksek değerli hoparlör kullanılırsa: Ses az ve kalitesiz çıkar. Yükseltecin elektronik devreleri aşırı ısınarak bozulabilir.

Yükselteç çıkış empedansı hoparlör empedansından büyük olursa: Ses kalın ve gürültülü çıkar.

Yükselteç çıkış empedansı hoparlör empedansından küçük olursa: Ses ince ve az çıkar.

Hoparlörlerde güç

Hoparlörlerin etiketlerinde empedans değerinin yanında güç (W) değeri de belirtilir. Ses sinyali üreten aygıtın (anfi, teyp) gücünden çok küçük güçte hoparlör bağlanırsa, hoparlörler uzun ömürlü olmaz. Bir süre sonra bobin yanar. Anfi çıkışına çekebileceğinden çok fazla güçte hoparlör bağlanırsa (örneğin walkman’e yüksek güçlü hoparlör bağlama) bu durumda ses çıkış seviyesi çok azalır. Çünkü gücü yetersiz gelen alet, hoparlörün diyaframını istenildiği şekilde titreştiremez. Ayrıca hoparlör walkman (volkmen)’i aşırı yük altında bırakacağından çıkış katı ısınmaya başlar. Aşırı ısı ise elektronik devrelerin dengesini bozup arızaya neden olur. Uygulamada yaygın olarak kullanılan hoparlörlerin güç değerleri şöyledir: 0,2-0,3-10-15-25-30-40-50-60-70-80-100-120-150-180-200-250-300-400-500-600-800-1000-1200 W…

Hoparlörlerde polarite (artı ve eksi uç)

Hoparlör bağlantı terminallerinde artı (+) ve eksi (-) işaretleri karşımıza çıkar. Aynı zamanda ses sinyali üreten cihazların çıkış uçlarında da artı (+) ve eksi (-) işaretleri vardır. Hoparlör bağlanırken bu işaretlere dikkat etmek gerekir. Bir tek hoparlörün devreye düz ya da ters bağlanmasının pratik olarak hiç bir sakıncası yoktur. Birden fazla hoparlörlü sistemlerde artı (+) ve eksi (-) işaretlerine uyulmadan bağlantı yapılırsa ses verimi düşer.

Şöyle ki; ters bağlantıda iki hoparlöre aynı anda elektrik sinyali gittiğinde diyaframın biri dışarıya doğru havayı titreşirken, öbürü içeri doğru titreşir. Bu da kulağımıza ses titreşimlerini taşıyan havanın titreşiminin dengesiz olmasına neden olarak ses verimini düşürür.

Polaritesi (artı ve eksi ucu) belli olmayan bir hoparlörün uçları basitçe şöyle belirlenir: 1,5-9 voltluk bir pilin uçları hoparlör terminal uçlarına kısa süreli olarak değdirilir. Diyafram dışa doğru titreştiği anda pilin artı (+) ucunun değdiği yer hoparlörün artı (+) ucudur.

Hoparlör seçimi

Ses sistemlerinde rastgele hoparlör seçimi yapıldığında maliyeti yüksek arızalar (anfi ya da hoparlör arızaları) karşımıza çıkmaktadır. O nedenle iyice araştırıp incelemeden, kalitesinin ne olduğunu bilinmeden hoparlör alınmamalıdır. Ayrıca ses sisteminin empedans ve güç değerlerine dikkat edilmelidir. Bu konuda kısaca bilgi verecek olursak: Ses sinyali yayan cihazın gücü belirlenmeli ve buna göre hoparlör kullanılmalıdır. Çok ses çıksın diye fazla hoparlör bağlama yoluna gidilmemelidir. Ülkemizde özellikle oto radyo teyplerinin çıkışına rastgele hoparlör bağlantısı yapılmakta, bu ise sık sık arızalara yol açmaktadır.

Hoparlörlerin sağlamlık testi

Ohmmetre komütatörü x1 ohm konumuna alınarak yapılır. Yapılan ölçümde küçük bir direnç değeri okunmalıdır. Bunun yanında ölçüm esnasında hoparlör bobini, membranı bir miktar titreştirmelidir.

Kondansatör

Kondansatörler yapı itibari ile iki iletken plaka arasına bir yalıtkan maddenin konulması ile oluşan devre elemanlarıdır. Kullanılan yalıtkan maddenin türüne göre (hava, mika, seramik vb.) kondansatör isim alır.Kondansatörler yapı itibari ile iki iletken plaka arasına bir yalıtkan maddenin konulması ile oluşan devre elemanlarıdır. Kullanılan yalıtkan maddenin türüne göre (hava, mika, seramik vb.) kondansatör isim alır. Devrelerde genellikle filtre elemanı olarak veya şarj ve deşarj özelliği kullanılır. Alternatif akımları doðru akýma çevirmek için kullanýlan hayati elemanlardan biridir. AC akımın pozitif anında şarj olur, AC akımın sıfıra düştüğü ve negatif anında ise üzerindeki yükü kulanarak bu farkı kapatır ve çıkışta diğer devre elemanlarınında (diyot vs.) yardımı ile DC akým elde edilir.

 Ölçüm birimi Farat’tır ve Mikrofarat (mF), Pikofarat (pF), Nanofarat (nF) gibi alt katları vardır. Genellikle mikrofarat ile gösterilen türleri elektrolitik kondansatör olarak adlandırılır ve artı,eksi kutuplarına sahiptir. Uygun voltajda ve yönde bir gerilim uygulanırsa bu değere þarj olur ve üzerinde tutar. Deðeri ne kadar yüksek olursa o kadar uzun süreli bir þarja sahip olur. Pikofarat ve nanofarat değerliler ise genellikle artı-eksi kutuplarý bulunmaz. Bunlara mercimek kondansatör denilmektedir. şekil itibari ile bir mercimeği andırır.

Kondansatörlerin deðerleri çoðunlukla üzerine doðrudan yazılır. Renk kodu kullanılan kondansatörlerde vardır ancak bu renk kodları dirençlerde olduğu gibi bir standarda sahip olmadığından burada vermiyorum.

Elektrolitik kondansatörlerde deðer açık bir bekile üzerine yazılır. 100 Mfd gibi. Ayrýca hangi ucun artı hangi ucun eksi olduðuda açık bir şekilde belirtilir. Bunlarında yanında yine anlaşılır bir şekilde maximum kaç volt ile çalışabileceðide yazılmaktadır.

Mercimek kondansatörlerde ise bazı rakam kodlamalarý kullanılır. Üzerinde 104, 472, 223 152 gibi deðerler olan kondansatörlerde ilk iki rakam dirençlerde olduğu gibi sayı son rakam ise çarpanı verir. Çıkan sonuç pF’dır. 104 = 10 x 104 = 100.000 pF = 100nF olarak bulunur.

Bazılarýnda ise 4n7, 3p3, 100n gibi değerler yazılır. Buradaki harfler kondansatörün birimini verir. p = Pikofarat, n = Nanofarat gibi. 100n = 100 nF. Eğer bu harfler rakamların arasına yazılmış ise o zaman bu harf hem birimini hemde ondalýk deðere sahip olduðunu gösterir. 8n2 = 8.2 nF gibi.

Bir diðer kodlama türüde .47, .068, .0056 gibi kodlamalardýr. Burada sayýlarýn baþ tarafýnda bulunan nokta (.) iþareti ondalýk deðer taþýr ve gerçekte .47 = 0.47 anlamýndadýr. Çýkan deðer mF’dýr. .0056 = 0.0056 mF = 5.6 nF olarak okunur.

Kondansatörlerde de aynen dirençlerde olduðu gibi seri ve paralel baðlantý durumu vardýr. Ancak burada hesaplamalar dirençlere göre tam ters olarak yapýlýr. Yani seri baðlý kondansatörler paralel baðlý dirençleri gibi hesaplanýrken, paralel baðlý kondansatörler seri baðlý dirençler gibi hesaplanýr. Paralel baðlý kondansatörlerde sonuç tüm kondansatörlerin deðerlerinin toplanmasý ile bulunur.

Güç Kaynağı

Güç Kaynakları

Güç kaynağı, genel tanımıyla, bir enerji üreticisidir. Bu enerji elektrik enerjisi olduğu gibi, mekanik, ısı ve ışık enerjisi şeklinde de olabilir.

Konumuz elektronik olduğu için biz elektronik devreler için gerekli güç kaynağı olan Doğrultucular incelenecektir.

Güç Kaynakları

Güç kaynağı, genel tanımıyla, bir enerji üreticisidir. Bu enerji elektrik enerjisi olduğu gibi, mekanik, ısı ve ışık enerjisi şeklinde de olabilir.

Konumuz elektronik olduğu için biz elektronik devreler için gerekli güç kaynağı olan Doğrultucular incelenecektir.

Doğrultucu nedir? AC gerilimi DC gerilime çeviren güç kaynaklarıdır.

Elektronikte kullanılan doğrultucuların yararlandığı .ac gerilim, şehir şebekesinden alınan 220 Volt ‘luk gerilimdir. Bu gerilim Şekil 1.5 ‘de görüldüğü gibi sinüzoidal olarak değişir.

İyi bir doğrultucudan beklenen, AC geriliminden, hiç dalgalanması olmayan ve istenilen değerde bir DC gerilim oluşturmaktır.

Buradaki “+” ve “-” değerlendirilmesi kaynağın toprağa bağlanan ucu ile yapılmaktadır. Kaynağın (-) ucu toprağa (şaseye) bağlanırsa,besleme gerilimi (+) pozitif olarak kullanılır. Veya bunun tersi olur. Genellikle “-” negatif uç toprağa bağlanır.

DOĞRULTUCULARIN YAPISI

Komple bir doğrultucu Şekil 1.5 ‘de gösterildiği gibi şu dört ana bölümden oluşmaktadır:

  • Transformatör: 220V ihtiyaç duyulan AC gerilime dönüştürülmesini sağlar.
  • Doğrultma Devresi: AC gerilimi DC gerilime çeviren devredir. Bu DC gerilim, sinüzoidal değişimin tek yönlü halidir. Yani dalgalıdır.
  • Filtre Devresi: Dalgalanması mümkün olduğunca az DC gerilim oluşumunu sağlar.
  • Regülatör Devresi: Tam doğrultulmuş DC gerilim oluşumunu sağlar.

Termistör

Termistörün yapisi : 

Termistör isi ile direncini degistiren bir dirençtir. Aynen foto dirençlerde oldugu gibi termistöre bünyesine uygulanan isiya göre direncini degistirir. Yapisi : 

Termistör isi ile direncini degistiren bir dirençtir. Aynen foto dirençlerde oldugu gibi termistöre bünyesine uygulanan isiya göre direncini degistirir. 

Termistörler iki çesittir; 
1. NTC (Negative Temperature Coefficient); Negatif isi katsayili termistördür. Isindikça direnci azalir, sogudukca direnci artar. 
2. PTC (Positive Temperature Coefficient); Pozitif isi katsayili termistördür. Isindikça direnci artar, sogudukca direnci azalir. 

Termistörler foto dirençlerin kullanildigi tüm devrelerde kullanilabilir. Bu durumda devre yaptigi isi isik siddetinin degismesi ile degilde isinin degismesi ile gerçeklestirir. 

Saglamlik Kontrolü : 

Ohm metre X 100 konumuna alinir ve uçlar yön farketmeksizin termistöre baglanir ve termistör isitilir. Eger termistör PTC ise direnci yükselir, NTC ise direnci azalir. Bu sekilde davranan bir termistör saglam demektir

Direnç

Devreye uygulanan gerilim ve akım bir uçtan diğer uca ulaşıncaya kadar izlediği yolda birtakım zorluklarla karşılaşır. Bu zorluklar elektronların geçişin etkileyen veya geçiktiren kuvvetlerdir. Devreye uygulanan gerilim ve akım bir uçtan diğer uca ulaşıncaya kadar izlediği yolda birtakım zorluklarla karşılaşır. Bu zorluklar elektronların geçişin etkileyen veya geçiktiren kuvvetlerdir. İşte bu kuvvetlere DİRENÇ denebilir. Kısaca ohm ile gösterilir 
İlk olarak direncin tarifiyle başlayalım. Elektrik akımına karşı gösterilen zorluğa direnç denir. Genel olarak “R” harfi ile sembollendirilir. Birimi ise “W” Ohm’ dur.Aşağıdaki gibi çeşitli sembollerle gösterilir. Ohm Kanunu Kapalı Bir elektrik devresinde direnç ; devre gerilimi ile devreden geçen akımın bölümüne eşittir, 
Elektriksel devrelerde kullanılan direnç 

Kapalı Bir elektrik devresinde gerilim; devre direnci ile devreden geçen akımın çarpımına eşittir, Kapalı Bir elektrik devresinde akım; devre gerilimi ile devre direncinin bölümüne eşittir,gibi üç sekilde ifade edilir. Yeri gelmişken gerilim ve akımıda tanımlayalım: 
Gerilim:Bir elektrik devresinde, iki nokta arasındaki potansiyel farka gerilim denir.Gerilim genellikle “U” harfi ile sembollendirilir,Fakat bazı kaynaklarda “E” olarak da gösterilebilir.Birimi ise “V” Volt’ tur. Akım:Bir elektrik devresinde serbest elektronların bir taraftan diğer tarafa yer değiştirmesidir.Bu yer değiştirme güç kaynağı içinde “-” den “+” ya doğru olur,devre içinde ise “+” dan “-” ye doğru olur.Buna elektron akışı - akım denir.Akım “I” harfi ile sembollendirilir,Birimi ise “A” Amper’ dir. 
Ohm Kanunun formülsel ifadesi ise şöyledir; R = U / I Û W = V / A Direnç Şekilleri ve yapıları Dirençler yapıldıkları malzemeye göre; 1. Karbon Dirençler , 2. Telli Dirençler olarak ikiye, Kullanılışlarına göre ise: 

1. Sabit Dirençler 
2. Ayarlı Dirençler olarak ikiye ayrılırlar. 
Dirençler şekildeki gibi tasarlandıkları gibi farklı maddelerden farklı şekil ve bağlantılarla da tasarlanabilirler.

direnç 

——————————————————————————–

Direnç Nedir? 
Direnç kelimesi, genel anlamda, “bir güce karşı olan direnme” olarak tanımlana bilir” 
Elektrik ve elektronikte direnç, iki ucu arasına gerilim uygulanan bir maddenin akıma karşı gösterdiği direnme özelliğidir. 
Kısaca; elektrik akımına gösterilen zorluğa DİRENÇ denir. 
Direnç “R” veya “r” harfi ile gösterilir, birimi ohm (W) dur. 
Direnç Sembolleri: 

(Eski) (Yeni) (Eski) (Yeni) 
Sabit dirençler Ayarlı dirençler 

Şekil 1.1- Dirençli bir devre Direncin devredeki rolü: 
Bir “E” gerilim kaynağına “R” direncinden, Şekil 1.1′de gösterilmiş olduğu gibi, bir ” I ” akımı akar. 
Bu üç değer arasında Ohm kanununa göre şu bağlantı vardır. 
E=I.R 
Birimleri: 
E: Volt I: Amper R: Ohm (W) 

Direnç Türleri: 
Dirençler iki gruba ayrılır: 
1) Büyük güçlü dirençler 2) Küçük güçlü dirençler 

BÜYÜK GÜÇLÜ DİRENÇLER: 
2W üzerindeki dirençler büyük güçlü direnç grubuna girer. 
KÜÇÜK GÜÇLÜ DİRENÇLER: 
Küçük güçlü dirençlerin sınıflandırılması: 
1. Sabit dirençler 3. Termistör (Termistans) 
2. Ayarlı dirençler 4. Fotodirenç (Fotorezistans) 

Gerek büyük güçlü olsun, gerekse de küçük güçlü olsun, bütün dirençlerin belirli bir dayanma gücü vardır

dirençlerin bağlanması 

——————————————————————————–

Elektrik devrelerinde birden fazla direnç bulunabilir. Bir devredeki dirençler birbirleriyle seri, paralel veya karışık denilen biçimlerde bağlanmış olabilir. Böyle bir devrede hangi dirençten ne kadar akım geçeceğini, dirençlerin her birinin uçları arasındaki potansiyel farkını bulmak için eşdeğer direnç denilen bir kavram kullanılır. Devredeki dirençlerin yerine kullanılabilecek tek dirence EŞDEĞER DİRENÇ denilir. Eşdeğer Direnç, diğerlerinin ayrı ayrı sahip oldukları işlevlere tek başına sahiptir. 

DİRENÇLERİN SERİ BAĞLANMASI : V1 V2 

Şekildeki gibi birer uçlari birbirine bagli, diger uçlari üretece bagli, R1=3 ve R2=6 dirençleri birbirine seri bağlıdır. Üretecin kutupları arasındaki potansiyel farkı V=36 Volttur. I1 ve I2 akım şiddetlerini, dirençlerin uçları arasındaki V1 ve V2 potansiyel farklarını bulalım. 

Dirençlerin seri bağlanmasını kesitleri farklı iki su borusunun şekildeki gibi ucuca eklenmesine benzetilebilir. Boruda su moleküllerinin akışı ile dirençlerden elektron akışının benzer kuralları vardır. p basınç farkı oluşturulunca seri bağlı boruların kesitlerinden birim zamanda geçen su miktarları (debiler) birbirine eşit olmak zorundadır. Buna göre su akışı geniş boruda yavaş, dar boruda hızlı olacaktır. Bu nedenle boruların uçları arasındaki p1 ve p2 basınç farkları aynı olmayacaktır. Örneğimizdeki küçük kesitli borunun uçları arasındaki p2 daha büyük olacaktır. Su borusu sistemindeki debinin elektrik devresindeki karşılığı (I) akım şiddetidir. p basınç farkının karşılığı da (V) potansiyel farkıdır

Triyak

Triyaklar, bir alternatif akım anahtarıdır. Triyak (triac) İngilizce Triode Alternating Current (üç elektrodlu alternatif akım elemanı) kelimelerinden türetilmiştir.

Triyaklar, bir alternatif akım anahtarıdır. Triyak (triac) İngilizce Triode Alternating Current (üç elektrodlu alternatif akım elemanı) kelimelerinden türetilmiştir. Tristörlerden farklı olarak iki yönde de akım geçirirler. Ayrıca hem pozitif hem de negatif geyt sinyalleri ile tetiklenme özelliği ile de tristörlerden ayrılırlar. 
Triyaklar, mekanik ve elektromanyetik anahtarlara göre daha ekonomik ve daha doğru A.C. güç kontrolü sağlarlar. Bu bakımdan pek çok üstünlükleri vardır. Triyakların anahtarlama işlemi rölelere göre çok hızlıdır. Açma kapama işlemleri sırasında elektrik arkı oluşturmaz. Triyak ile A.C. ‘de minimum ile maksimum arasında güç kontrolü yapılabilir. Triyağın 220 V altında 10 A gibi yüksek akım geçirirken uçlarında bulunan gerilim 1.5 V dolaylarındadır. Bu anda Triyak üzerinde harcanan güç 15 W dolayında iken yük üzerinde harcanan güç, 220.10=22.2Kw dır. Triyak üzerinde harcanan güce sarf (disipasyon) denir. Triyak uygun bir soğutucuya bağlanarak bu güç kaybının yaratacağı ısı dağıtılabilir. Triyak bu özelliğinden dolayı iyi bir güç anahtarıdır.Triyak ile büyük akımların küçük akımlarla kontrolü yapılabildiği gibi A.C. akımların D.C. akımlarla kontrolü yapılabilir. 
Triyak kristal yapı içerisinde iki tane PN PN bileşiminin birbirine zıt olarak yerleştirilmesinden meydana gelmiştir. 
Triyağın, kapısına (+) ve (-) D.C. gerilim ile A.C. akımının (+) ve (-) alternasları, pals akımları şeklinde ayrı ayrı uygulansa dahi, triyaktan iki yönde akım geçebilir. Triyak anot katot terimleri yerine A1 – A2 kullanılır. Üçüncü uç gate ise, tristörlerde olduğu gibi, küçük akımlarla triyağın tetiklenmesini sağlayan kontrol ucudur. 
Triyak yük akımı devresini A1-A2 terminallerinden tamamlar. Bu nedenle yük akımını taşıyan bu iki uca esas devre terminalleri (main terminal) denir. Yük A2 terminaline bağlanır.

Tranformatör

Tranformatör sargılarından birisine uygulanan bir alternatif gerilim elektromanyetik endüksiyon yolu ile diğer sagılardan aynı frekansta fakat değişik gerilimde ve akımı da dönüştüren ve hareketli parçası olmayan elektrik makineleridir. 
Tranformatörler daha çok enerji iletimi ve dağıtımında kullanılır.

Tranformatör sargılarından birisine uygulanan bir alternatif gerilim elektromanyetik endüksiyon yolu ile diğer sagılardan aynı frekansta fakat değişik gerilimde ve akımı da dönüştüren ve hareketli parçası olmayan elektrik makineleridir. 
Tranformatörler daha çok enerji iletimi ve dağıtımında kullanılır. Bunun yanı sıra elektronikte de kullanıldığı yerler vardır. 
Elektrik enerjisinin santralardan kullanımı olanlarına iletimi sırasında hatlarda ısı şeklinde güç kaybı ve gerilim düşümü olur. Bunu önlemek veya askariye indirmek için güç sabit tutulup gerilim yükseltmesi gerekir. Gerilim yükselince güç sabit kaldığına göre akım değeri düşer. Böylece hatlarda kullanılan iletken kesitleri küçülür ve sonuçta gerilim yükseltilmesi hem güçü kaybını azaltmış hem de ekonomik açıdan fayda sağlamış olur. Armatürlerde 400 W ile 35 KW arasında üretilen alternatif gerilim transformotürler aracı ile daha büyük gerilim değerlerine yükseltilerek enerji iletimi hatları ile dağıtım bölgelerine iletilir. Dağıtım bölgelerine gelen bu yüksek gerilim ile transformatörlerle kullanılacak gerilim değerine düşürülür

Tanımı ve Çalışması: Trafolar hareket etmeyen elk. Makinaları olup belli bir gerilimdeki elektrik enerjisini diğer bir gerilimdeki enerjiyi çevirmeye yararlar. Özellikle enerji iletiminde rolleri çok büyüktür. Bir ve üç fazlı olarak kullanılırlar. Trafoların en büyük özelliği diğer elektrik makinalarına göre veriminin yüksek olmasıdır. Çünkü hareket etmeyen elektrik makinası olduğundan sürtünme ve rüzgar kayıpları yoktur. Verimleri %99,5 a kadar yükseltilebilmiştir. Kullanıldıkları yer neresi olursa olsun prensip bakımından daima aynıdırlar ve genel olarak bir diğerine ve toprağa karşı izole edilmiş iki sargı ile üzerlerinde taşıyan demir çekirdeklerden oluşurlar. Uyarılan sargıya primer diğerine sekonder denir. Trafolar yükseltici ve alçaltıcı olmasına göre primer gerilimi sekonderden büyük veya küçük olabilir. 
Generatör çıkış gerilimleri 0,4 - 3,3 - 6,3 – 10,6 – 13,0 – 14,7 – 15,8 – 35 kv. değerlerindedir. 
Bu gerilimler enerjinin uzak yerlere taşınmasını sağlayacak kadar büyük değildir. Enerji hatlarındaki kayıpların büyük olmaması için gerilimin büyütülmesi gerekir. Gerilimlerin büyütülmesi ise transformatörler ile mümkün olmaktadır. İletim gerilimleri ise orta – yüksek – çok yüksek olarak üçe ayrılır. 

Orta gerilim : 6,3 – 10 – 15 – 20 – 33 – 45 – 66 Kv. 
Yüksek gerilim : 110 – 154 – 220 Kv. 
Çok yüksek gerilim: 380 – 500 – 750 Kv.

  • Categories

  • Meta

  • Sponsors