10. SınıfBilgisayarla Devre Dizaynı
Bilgisayarla Devre Dizaynı · 10. Sınıf · Bilgisayarla Devre Çizimi ve Simülasyonu
Bu bölümde simülasyon ortamındaki sanal ölçüm aletlerini tanıyacak, doğru aracı doğru noktaya bağlayarak gerilim, akım ve dalga biçimi ölçümü yapacaksınız. Amaç, devrenin çalışıp çalışmadığını yalnızca gözle değil, ölçüm değerleriyle kanıtlayabilmek ve ölçüm sonuçlarını yorumlayabilmektir.
Gerilim, akım ve direnç arasındaki temel bağıntı ile birimlerin ne olduğunu bilmek yeterlidir. Ayrıca eş zamanlı olarak değişen sinyallerin bir zamana bağlı olarak çizilebileceğini kavramak, osiloskop bölümünü anlamayı kolaylaştırır.
Multimetre; gerilim, akım ve direnç ölçen, sonucu sayı olarak gösteren alettir. Ölçüm aralığı; aletin seçili ölçeğidir; kapsamı aşan değer yanlış okunur. Osiloskop; gerilim değişimini zamana karşı ekrana çizen alettir. Zaman tabanı; ekranın yatay eksenindeki bir birimin kaç zamana karşılık geldiğini belirler. Voltaj bölmesi; düşey eksende bir birimin kaç volta karşılık geldiğini gösterir. Fonksiyon üreteci; sinüs, kare ve üçgen dalga üretebilen kaynaktır.
Bir direncin iki ucundaki gerilimi ölçmek için multimetre seçilir, uçları direncin bağlantı noktalarına bağlanır ve gerilim kademesi voltaj konumuna getirilir. Ekranda sayı olarak sonuç görünür. Aynı devredeki akımı ölçmek için ise devre kesilerek alet sıraya bağlanmalıdır.
Simülasyonda ölçüm adımları şunlardır. Birincisi, ölçülecek büyüklük belirlenir: gerilim mi, akım mı, direnç mi. İkincisi, büyüklüğe uygun alet seçilir ve ölçüm aralığı ayarlanır. Üçüncüsü, alet probları doğru noktalara bağlanır; gerilim ölçümü paralel, akım ölçümü sıralı yapılır. Dördüncüsü, simülasyon çalıştırılır ve değer okunur. Beşincisi, beklenen değerle karşılaştırılarak sonuç yorumlanır.
Fonksiyon üreteci ile 1000 hertzlik sinüs sinyali üretilen bir filtre devresini düşünelim. Giriş sinyali osiloskobun bir kanalına, çıkış sinyali ikinci kanalına verilir. Zaman tabanı, bir periyodun ekrana sığacak biçimde ayarlanır. İki eğrinin yükseklikleri karşılaştırılarak filtre sinyali ne kadar zayıflattığı, iki eğri arasındaki gecikmenin ne kadar olduğu ölçülür.
| Alet | Ölçtüğü büyüklük | Ekranda nasıl görünür |
|---|---|---|
| Multimetre | Gerilim, akım, direnç | Sayı olarak değer |
| Osiloskop | Gerilimin zamana göre değişimi | Eğri biçiminde dalga |
| Fonksiyon üreteci | Üretilen sinyal biçimi ve frekansı | Ayarlanan parametre değeri |
| Mantar prob | Noktadaki gerilim | Gerilim değeri |
| Akım kelepçesi | Devreden geçen akım | Akım değeri |
| Frekans sayacı | Sinyalin frekansı | Hertz cinsinden sayı |
| Güç kaynağı | Sabit gerilim | Volt cinsinden değer |
Gerilim ölçümünü sıralı yapmak; gerilim paralel ölçülür; alet sıraya bağlanırsa devre kesilir ve ölçüm yapılamaz. Akım ölçümünde devreyi devreye bırakmak; akım aleti sıraya eklenmek zorundadır; alet paralel bağlanırsa kısa devre oluur. Ölçüm aralığını geniş bırakmak; aralık çok genişse küçük değerler yuvarlanarak okunur ve hassasiyet düşer. Zaman tabanını ayarlamadan osiloskoba bakmak; dalga ekrana sığmaz ya da çok küçük kalır, periyot okunamaz. Referans noktasını belirlemeden ölçmek; toprak bağlantısı olmadan iki prob arasındaki fark anlamsız olabilir.
Simülasyonda ölçüm; doğru büyüklüğün doğru aletle ve doğru bağlantı biçimiyle ölçülmesine dayanır. Gerilim paralel, akım sıralı ölçülür. Multimetre sayısal sonuç verir; osiloskop dalga biçimini, fonksiyon üreteci ise test sinyalini üretir. Ölçüm aralığı, zaman tabanı ve referans noktası ayarlanmadan okunan değer yorumlanamaz.
Devrenin bir noktasına multimetre bağlayıp gerilimi ölç, ardından aynı noktaya osiloskobu bağlayıp dalga biçimini çiz. Son olarak fonksiyon üretecinden 500 hertzlik kare dalga üret ve ekrandaki periyotu zaman tabanından hesaplayarak kontrol et.
Seri ve paralel dirençlerin eşdeğeri ohmmetre ile ölçülüp hesapla karşılaştırılır. Ohmmetre ile ölçüm yapılacaksa devrenin enerjisi kesilmiş olmalıdır; enerjili devrede hatalı sonuç çıkar. S1-S4 anahtar konumlarıyla oluşan kombinasyonlarla farklı eşdeğer dirençler elde edilir.
Potansiyometrenin yüzdesi direnç değerine çevrilir: yüzde 20 konumu 200 ohm, yüzde 100 konumu 1000 ohm eder. Akım, gerilim ve direnç ölçümleri Ohm kanunuyla karşılaştırılır.
Dört temel RC filtre tipi sinüs üreteciyle taranıp karakteristikleri çıkarılır. Frekans karakteristiği grafiğinden filtre tipi belirlenir.
Sınavda: eşdeğer direnç hesabı, ohmmetre kullanım koşulu ve filtre tipinin frekans grafiğinden tespiti sorulabilir.
| Kavram | Açıklama |
|---|---|
| Gerilim daima paralel, akım daima sıralı | Gerilim daima paralel, akım daima sıralı ölçülür; bağlantı biçimi yanlışsa sonuç alınmaz. |
| Osiloskopta zaman tabanı ayarlanmadan da | Osiloskopta zaman tabanı ayarlanmadan dalga biçimi okunamaz. |
| Fonksiyon üretecinin genlik ve frekans d | Fonksiyon üretecinin genlik ve frekans değerleri ayrı ayrı ayarlanır. |
| Ölçüm aralığı kapsamı belirtir ve okunab | Ölçüm aralığı kapsamı belirtir ve okunabilir çözünürlüğü de belirler. |
| Referans noktası olmadan iki nokta arası | Referans noktası olmadan iki nokta arasındaki fark yanıltıcı olabilir. |
Bu bölümde simülasyon ortamındaki sanal ölçüm aletlerini tanıyacak, doğru aracı doğru noktaya bağlayarak gerilim, akım ve dalga biçimi ölçümü yapacaksınız. Amaç, devrenin çalışıp çalışmadığını yalnızca gözle değil, ölçüm değerleriyle kanıtlayabilmek ve ölçüm sonuçlarını yorumlayabilmektir. Gerilim, akım ve direnç…
Gerilim daima paralel, akım daima sıralı ölçülür; bağlantı biçimi yanlışsa sonuç alınmaz.
Gerilim ölçümünü sıralı yapmak: Gerilim paralel ölçülür; alet sıraya bağlanırsa devre kesilir, akım durur ve alet hiçbir değer göstermez. Doğru yöntem, voltmetre uçlarını ölçülen elemanın iki ucuna paralel bağlamaktır. Akım ölçümünde aleti paralel bağlamak: Akım aleti sıraya eklenmek zorundadır; paralel bağlanırsa…
Gerilim ölçümü = aletin paralel bağlanması · Akım ölçümü = aletin sıraya bağlanması · Periyot = zaman tabanı değeri x ekrandaki birim sayısı · Frekans = 1 / periyot
Multimetre ile gerilim, akım ve direnç ölçümü yapar Gerilimi paralel, akımı sıralı bağlantı ile ölçer Osiloskobun zaman tabanı ve voltaj bölmesini ayarlar
Gerilim ölçümünde multimetrenin devreye nasıl bağlanması gerekir?
Doğru cevap: A) Paralel
Paralel bağlanması gerekir; gerilim iki nokta arasındaki fark olduğundan alet bu iki noktaya dokunacak biçimde bağlanır. Sıralı bağlamak devreyi keser.
Çalışan bir elektronik devrede bir lambanın içinden geçen akımı ölçmek için alet nasıl bağlanır?
Doğru cevap: C) Devre kesilerek sıraya bağlanır
Devre kesilerek sıraya kavramı Sanal ölçüm aletleri ile devrenin incelenmesi konusunun temel bir kavramıdır. Detaylar konu anlatımında verilmiştir.
Osiloskopla ölçülen eğrinin yüksekliğini voltaja çevirmek için hangi değer kullanılır?
Doğru cevap: B) Voltaj bölmesi
Voltaj bölmesi kavramı Sanal ölçüm aletleri ile devrenin incelenmesi konusunun temel bir kavramıdır. Detaylar konu anlatımında verilmiştir.
Konu anlatımları hesapsız okunur. Quiz, slayt ve deneme için hesap gerekir.
Bilgisayarla Devre Dizaynı için çalışma yolu
Konu anlatımları hesapsız okunur; quiz, slayt ve deneme için hesap gerekir.
Bu sayfa Sanal ölçüm aletleri ile devrenin incelenmesi konusunun anlatımını, kazanımlarını ve örnek sorularını içerir. Konuyla ilgili tüm sorular için testi çöz, diğer konular için DersTeders ana sayfasına geçebilirsin.
Bu konuyu çalış: hesap aç, ilerlemen kaydedilsin.
Hesap aç