Proteus 8 Nedir ve Neden Kullanılır?

Programın tanıtımı, kurulumu ve elektronik tasarımdaki yeri

Öğrenme Hedefleri

Proteus 8 Design Suite'in ne olduğunu ve hangi modüllerden oluştuğunu açıklar.
ISIS ve ARES modülleri arasındaki görev farkını ayırt eder.
Proteus 8'in kurulum adımlarını doğru sırayla uygular.
Simülasyonun gerçek devreye göre avantaj ve sınırlarını karşılaştırır.
Ohm yasası ve güç bağıntısıyla basit devre büyüklüklerini hesaplar.

Proteus 8 Design Suite

Proteus 8, İngiliz Labcenter Electronics firması tarafından geliştirilen; elektronik devre şeması çizme, devreyi bilgisayarda çalıştırma (simülasyon) ve baskı devre kartı (PCB) tasarlama işlerini tek bir pakette birleştiren profesyonel bir EDA (Electronic Design Automation) yazılımıdır. Meslek liselerinde, teknik üniversitelerde ve elektronik sektöründe yaygın olarak kullanılır. Program, gerçek malzeme satın almadan önce bir devrenin doğru çalışıp çalışmadığını görmemizi sağlar.

Proteus 8 ile yapılan iş akışı üç ana aşamaya ayrılır: şematik çizimi (devrenin sembollerle gösterimi), simülasyon (devrenin sanal ortamda çalıştırılması) ve PCB tasarımı (bileşenlerin gerçek kart üzerindeki yerleşimi ve bakır yollar). Bu akış, gerçek üretim sürecinin birebir provasıdır.

Proteus 8'in Ana Bileşenleri

Bileşen	Görevi	Kısayol
ISIS 8	Şema (schematic) çizimi ve yakalama	P / W
ARES 8	PCB baskı devre tasarımı (layout)	Ctrl+Alt+N
VSM	Mikrodenetleyici simülasyonu (Virtual System Modelling)	—
ProSPICE	Analog/dijital simülasyon motoru	F12
3D Visualizer	PCB'nin üç boyutlu görünümü	Ctrl+3

Kurulum Adımları

Labcenter Electronics'in resmî sitesinden kurulum dosyasını (Proteus Design Suite) indir.
Öğrenci lisansı için genellikle okulunun kurumsal e-postası gerekir; demo (deneme) sürümü de kullanılabilir.
Kurulum sihirbazını çalıştır, lisans sözleşmesini kabul et, kurulum klasörünü seç.
Kurulum tipini seç (tipik/tam) ve işlemi tamamla.
Programı aç, lisans anahtarını gir, Home Page ekranından yeni proje oluştur.

Kavram Kutusu: Temel EDA Terimleri

Şematik (schematic): Devrenin standart semboller ve bağlantı çizgileriyle gösterimi.
Netlist: Şemadaki tüm bağlantıların (net) liste hâlinde ifadesi; PCB'ye aktarılan köprüdür.
PCB (Printed Circuit Board): Bileşenlerin lehimlendiği, bakır yolların bulunduğu kart.
Simülasyon: Devrenin matematiksel modelle sanal ortamda çalıştırılması.
Footprint (ayak izi): Bileşenin PCB üzerindeki lehim pedlerinin yerleşimidir.

Temel Elektrik Bağıntıları (Tüm Devrelerin Temeli) Ohm Yasası: V = I × R → I = V / R → R = V / I Elektriksel Güç: P = V × I = I² × R = V² / R Enerji: E = P × t (t saniye ise E joule) V: gerilim (volt), I: akım (amper), R: direnç (ohm), P: güç (watt). Proteus'ta bu değerler simülasyon sırasında ölçülebilir.

Şekil 1.1: Proteus 8 tasarım akışı — şema, netlist, simülasyon ve PCB

Simülasyon mu, Gerçek Devre mi?

Ölçüt	Proteus Simülasyonu	Gerçek Devre
Maliyet	Yok denecek kadar az	Malzeme ve alet masrafı
Hız	Dakikalar içinde	Saatler sürebilir
Hata toleransı	Sınırsız deneme	Yanlış bağlantı bileşeni yakabilir
Gerçeklik	İdeal/kısmen modellenmiş	Gürültü, tolerans, ısı gerçek
Değişiklik	Tek tıkla değer değiştirme	Sökme-takma gerekir

Sonuç olarak simülasyon, üretim öncesi doğrulama için vazgeçilmezdir; ancak gerçek devrenin gürültü, sıcaklık ve tolerans etkilerini tam olarak yansıtmayabilir. İkisi birbirini tamamlar.

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Ohm Yasası ile Akım Hesabı

9 V'luk bir batarya, 450 Ω'luk bir dirence bağlanmıştır. Devreden geçen akımı ve direncin harcadığı gücü bulunuz.

Verilenler: V = 9 V, R = 450 Ω Akım: I = V / R = 9 / 450 = 0,02 A = 20 mA Güç: P = V × I = 9 × 0,02 = 0,18 W Cevap: I = 20 mA, P = 0,18 W. Bu direnç için 0,25 W'lık standart tip uygundur.

Örnek 2: Kurulum ve Proje Açma

Proteus 8 kurulumundan sonra yeni bir proje nasıl oluşturulur? Adımları yazınız.

File → New Project komutu verilir. Proje adı ve kayıt klasörü seçilir. Şablon (Template, genellikle Default) ve ölçü birimi belirlenir. PCB yerleşim tipi (şimdilik "None") seçilip Finish ile bitirilir. Cevap: New Project sihirbazı sırayla ad, klasör, şablon ve kart ayarları ister; Finish ile çalışma alanı açılır.

Sık Yapılan Hatalar

ISIS ile ARES'i karıştırmak: Şema ISIS'te, PCB ise ARES'te çizilir.
VSM'i simülasyon motoru sanmak: Motor ProSPICE'tır; VSM mikrodenetleyici modellemesidir.
Kaydetmeden denemek: Uzun süren çizimlerde File → Save alışkanlığı edinilmelidir.
Demo sürümün sınırlarını bilmemek: Bazı özellikler kısıtlıdır; öğrenci lisansı tercih edilmelidir.

Püf Noktaları

Programı ilk açtığınızda Sample Designs bölümündeki hazır örnekleri inceleyin.
Klavye kısayollarını öğrenmek çizim hızını iki katına çıkarır (P, W, R, F8).
Her yeni konuda projeyi ayrı klasöre kaydedin; geri dönmek kolay olur.

Konu Özeti

Proteus 8; ISIS (şema), ARES (PCB), VSM (mikrodenetleyici), ProSPICE (simülasyon motoru) ve 3D Visualizer modüllerinden oluşan bir EDA paketidir. Kurulum resmî kaynaktan yapılır. Simülasyon; maliyet, hız ve hata toleransı açısından büyük avantaj sağlar ancak gerçek devrenin tüm etkilerini yansıtmaz.

ISIS → şema, ARES → PCB, ProSPICE → simülasyon
V = I·R ve P = V·I tüm devre hesabının temelidir.
File → New Project ile proje başlatılır.

Konu Sonu Testi

Proteus 8'de devre şeması hangi modülde çizilir?
Cevabı göster
ISIS 8 (Intelligent Schematic Input System).
ProSPICE ne işe yarar?
Cevabı göster
SPICE tabanlı analog/dijital simülasyon motorudur.
220 Ω dirence 5 V uygulanırsa akım kaç mA olur?
Cevabı göster
I = V/R = 5/220 ≈ 22,7 mA.

Slaytla Anlat Teste Geç

1.2

Arayüz Tanıtımı: ISIS ve ARES Penceresi

Menüler, araç çubukları, mod seçici, tasarım alanı ve kısayollar

Öğrenme Hedefleri

ISIS ana ekranındaki bölümleri (menü, araç çubuğu, tasarım alanı, panel) tanır.
Mode Selector (mod seçici) ile modlar arasında geçiş yapar.
Yakınlaştırma, ızgara ve görünüm komutlarını kullanır.
RC zaman sabitini hesaplayarak simülasyon süresini planlar.

ISIS 8 Arayüzü

Proteus 8 açıldığında sol tarafta dikey bir Mode Selector (mod seçici), üstte menü çubuğu ve araç çubukları, ortada tasarım alanı, altta durum çubuğu bulunur. Şema çizimi ISIS penceresinde yapılır; ARES'e geçildiğinde benzer bir arayüz PCB için açılır.

1. Menü Çubuğu

Menü	Görevi	Önemli Komutlar
File	Dosya işlemleri	New, Open, Save, Print
Edit	Düzenleme	Undo, Redo, Cut, Copy, Paste
View	Görünüm	Zoom, Grid, Toolbars
Tools	Araçlar	Wire Mode, Real Time Annotation
Design	Tasarım	Netlist, Update PCB
Graph	Grafik analiz	Simülasyon grafikleri
Source	Kod editörü	C/Assembly yazımı
Debug	Hata ayıklama	Breakpoints, Watch
Template	Şablon/renk	Renk ve yazı tipi ayarı
System	Sistem	Set Animation Options
Help	Yardım	Contents, About

2. Mode Selector (Sol Dikey Araç Çubuğu)

Selection Mode: Bileşen/bağlantı seçme ve taşıma.
Component Mode (P): Kütüphaneden yeni bileşen ekleme.
Junction Dot (W): Bağlantı kavşak noktası ekleme.
Wire Mode: Tel (bağlantı) çizme.
Text / Bus: Etiket ve bara (bus) yerleştirme.
Terminals Mode: Güç/toprak terminali ekleme.
Graph Mode: Analiz grafiği ekleme.
Generator / Probe: Sinyal üreteci ve ölçüm probu.

3. Tasarım Alanı ve Görünüm

Izgara (Grid): View → Grid ile açılıp kapanır; bileşenler ızgara noktalarına hizalanır.
Yakınlaştırma: F6 yakınlaştır, F7 uzaklaştır, F8 tüm devreyi sığdır.
Sol tık: Bileşen yerleştirir/seçer; sağ tık: bağlam menüsü/özellikler.
Orta tuş sürükle: Sayfayı kaydırır.

Kavram Kutusu: Mod Mantığı

Proteus'ta fare imlecinin ne yapacağını aktif mod belirler. Component modunda tıklamak bileşen yerleştirir; Wire modunda tıklamak tel çizer. Yanlış modda çalışmak, "tıklıyorum ama olmuyor" hatasının en yaygın nedenidir. İşe başlamadan önce doğru modu seçin.

RC Zaman Sabiti ve Simülasyon Süresi Zaman sabiti: τ = R × C (saniye) Tam şarj süresi ≈ 5 × τ Kesim frekansı: f_c = 1 / (2π × R × C) Örnek: R = 10 kΩ, C = 100 µF → τ = 10.000 × 0,0001 = 1 s; tam şarj ≈ 5 s. Simülasyonu en az 5 s sürecek şekilde ayarlamalısınız.

] Mode Selector TASARIM ALANI (grid) Object Selector R1 LED1 Durum çubuğu: X:120 Y:35 | Simülasyon durduruldu Şekil 1.2: ISIS 8 arayüz bölümleri — menü, araç çubuğu, mod seçici, tasarım alanı ve paneller

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Zaman Sabiti Hesabı

10 kΩ direnç ve 100 µF kondansatörden oluşan bir RC devresinde sinyalin kararlı hâle gelme süresini bulunuz.

τ = R × C = 10.000 Ω × 0,0001 F τ = 1 saniye Kararlı hâl ≈ 5 × τ = 5 saniye Cevap: Geçici hâl yaklaşık 5 s sürer; simülasyon süresi en az 5 s seçilmelidir.

Örnek 2: Kısayol Kullanımı

Çizim sırasında bileşeni döndürmek ve tüm devreyi ekrana sığdırmak için hangi tuşlar kullanılır?

Bileşen döndürme: R (veya Ctrl+R diğer yön). Bileşen aynalama: Y tuşu. Tüm devreyi ekrana sığdırma: F8. Cevap: Döndürme R, aynalama Y, ekrana sığdırma F8'dir.

Sık Yapılan Hatalar

Yanlış modda tıklamak: Wire modundayken bileşen eklenemez; doğru modu seçin.
Izgarayı kapatmak: Bileşenler hizasız yerleşir ve teller kopuk görünür.
F8 yerine yanlış tuşa basmak: Görünüm kaybolunca panik yapmayın, F8 ile geri dönün.
Simülasyon süresini τ'ya göre seçmemek: Kısa sürede RC devresi hiç şarj olmamış görünür.

Püf Noktaları

Çalışırken bir yandan F8 ile tüm devreyi dengeleyin; kaybolmayı önler.
Grid boyutunu (View → Grid) devre yoğunluğuna göre ayarlayın.
Simülasyon kontrol butonları ( ) alt araç çubuğundadır.

Konu Özeti

ISIS arayüzü; menü çubuğu, araç çubukları, sol Mode Selector, tasarım alanı ve alt durum çubuğundan oluşur. İşlemin doğru olması aktif moda bağlıdır. Görünüm için F6/F7/F8, döndürme için R, aynalama için Y kullanılır. RC devrelerinde simülasyon süresi τ = R·C ile planlanır.

Mode Selector işlemi belirler.
F8 tüm devreyi ekrana sığdırır.
τ = R·C; tam şarj ≈ 5τ.

Konu Sonu Testi

Tüm devreyi ekrana sığdıran kısayol hangisidir?
Cevabı göster
F8.
Izgara hangi menüden açılır?
Cevabı göster
View → Grid.
R = 1 kΩ, C = 1 µF için τ kaçtır?
Cevabı göster
τ = 1000 × 0,000001 = 1 ms.

Slaytla Anlat Teste Geç

1.3

Yeni Proje ve Şema Çizimi Temelleri

Proje sihirbazı, sayfa ayarları, bileşen yerleştirme ve ilk devre

Öğrenme Hedefleri

New Project sihirbazını adım adım kullanır.
Şema sayfası boyutlarını ve şablonları ayarlar.
Bileşen ekleme, taşıma ve silme işlemlerini yapar.
Seri ve paralel bağlantıda eşdeğer direnci hesaplar.

Proje Oluşturma ve İlk Şema

Proteus'ta her çalışma bir proje olarak kaydedilir. Proje; şema dosyası, PCB dosyası, simülasyon ayarları ve üretim çıktılarını bir arada tutar. File → New Project ile açılan sihirbaz şu bilgileri ister:

Proje adı ve klasör: Anlaşılır bir ad seçin (örn. seri_direnc).
Şablon: Genellikle Default. Sayfa boyutu A4 veya A3 seçilebilir.
PCB yerleşimi: Şimdilik None; PCB ünitesinde öğreneceğiz.
Firmware (yazılım): Mikrodenetleyici projeleri için sonradan seçilir.
Finish: Çalışma alanı (ISIS) açılır.

Bileşen Ekleme ve Yerleştirme

Klavyeden P tuşuna bas (veya Component Mode simgesine tıkla).
Açılan pencerede Keywords alanına bileşen adını yaz (örn. RES, LED-RED, BATTERY).
Listeden seçip OK ile onayla; bileşen tasarım alanına yapışır.
Yön için R/Y, yerleştirmek için sol tıkla. ESC ile moddan çık.
Değer değiştirmek için bileşene çift tıkla ve Component Value alanını düzenle.

Şema Çiziminin Altın Kuralları

Bileşenleri ızgara üzerine hizala; teller ancak o zaman net temas eder.
Her bileşene anlamlı isim ver (R1, R2, C1, LED1).
Girişleri solda, çıkışları sağda tutarak okunabilir bir akış kur.
Güç rayını (VCC) üstte, toprağı (GND) altta tutmak standarttır.
Bağlantı çizgileri dikey/yatay olsun; gereksiz çapraz tellerden kaçın.

Kavram Kutusu: Okunabilir Şema Kuralları

Hizalama: Bileşenler ızgara üzerinde, teller dikey/yatay olmalıdır.
Akış yönü: Giriş solda, çıkış sağda; besleme üstte (VCC), toprak altta (GND).
Tekil referans: Her bileşene benzersiz isim (R1, C1, LED1) verilir.
Modülerlik: Devre, işlevsel bloklara ayrılarak çizilir.

Eşdeğer Direnç ve Gerilim Bölme Seri bağlantı: R_eş = R₁ + R₂ + R₃ … Paralel: 1 / R_eş = 1/R₁ + 1/R₂ → iki dirençte R_eş = R₁·R₂ / (R₁+R₂) Gerilim bölücü: V_çıkış = V_kaynak × R₂ / (R₁ + R₂) Proteus'ta bu değerleri DC voltmetre ile doğrulayabilirsiniz.

Şekil 1.3: Seri bağlı iki direnç ve akım hesabı

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Seri Eşdeğer Direnç ve Akım

220 Ω ve 330 Ω dirençler seri bağlı, kaynak 9 V. Eşdeğer direnci, akımı ve her direnç üzerindeki gerilimi bulunuz.

R_eş = 220 + 330 = 550 Ω I = V / R_eş = 9 / 550 ≈ 0,01636 A = 16,4 mA V₁ = I × R₁ = 0,0164 × 220 ≈ 3,6 V V₂ = I × R₂ = 0,0164 × 330 ≈ 5,4 V (V₁+V₂ = 9 V ✓) Cevap: R_eş = 550 Ω, I ≈ 16,4 mA; V₁ ≈ 3,6 V, V₂ ≈ 5,4 V.

Örnek 2: Gerilim Bölücü

12 V kaynak, R₁ = 1 kΩ ve R₂ = 2 kΩ ile gerilim bölücü yapılmıştır. R₂ üzerindeki gerilimi bulunuz.

V₂ = V × R₂ / (R₁ + R₂) V₂ = 12 × 2000 / (1000 + 2000) V₂ = 12 × 2/3 = 8 V Cevap: R₂ üzerinde 8 V ölçülür; R₁ üzerinde 4 V kalır.

Sık Yapılan Hatalar

Bileşen değerini değiştirmemek: Varsayılan 1 kΩ kalır; çift tıkla değeri düzeltin.
Yanlış birim yazmak: 1k yerine 1K veya 1mΩ yazmak hataya yol açar; k, Ω, µ kullanın.
Seri/paralel karıştırmak: Seride akım ortak, gerilim bölünür.
Izgaradan kopuk bileşen: Şema doğru görünse de tel temas etmezse simülasyon hata verir.

Püf Noktaları

Bileşen aramada Keywords alanına kısa kodlar RES, CAP, LED yazın.
Değerleri standart serilerden (E12/E24) seçin; gerçek satın alınabilirliği artırır.
Gerilim bölücüde R₂ üzerinden geçen akım, yüke paralel besleniyorsa yük akımını da hesaba katın.

Konu Özeti

Proje New Project sihirbazıyla oluşturulur. Bileşenler P ile kütüphaneden seçilip yerleştirilir, çift tıklayarak değer verilir. Seri bağlamada R_eş dirençlerin toplamı, paralel bağlamada terslerin toplamının tersidir. Gerilim bölücü, iki direnç arasından istenen gerilimi almayı sağlar.

New Project → ad, klasör, şablon, PCB tipi
P ile bileşen ekle; çift tıkla değer gir
Seri R toplanır, paralel R ters toplanır

Konu Sonu Testi

Bileşen ekleme penceresi hangi tuşla açılır?
Cevabı göster
P tuşu.
100 Ω ve 100 Ω paralel bağlanırsa eşdeğer direnç kaçtır?
Cevabı göster
R_eş = (100×100)/(100+100) = 50 Ω.
12 V, R₁=3 kΩ, R₂=1 kΩ gerilim bölücüde V₂ kaçtır?
Cevabı göster
V₂ = 12 × 1/4 = 3 V.

Slaytla Anlat Teste Geç

1.4

Kütüphane Kullanımı ve Bileşen Kategorileri

Library, Pick Devices, kategori filtreleme ve standart değerler

Öğrenme Hedefleri

Proteus kütüphanesini kategori ve alt kategoriye göre filtreler.
Pick Devices penceresinde anahtar kelimeyle arama yapar.
Standart direnç serilerini (E12) ve tolerans kavramını açıklar.
Kütüphanede bulunamayan bileşeni mantıksal olarak araştırır.

Proteus Kütüphanesi

Proteus, on binlerce bileşen modeli içeren devasa bir kütüphaneyle gelir. Bu kütüphane Library olarak adlandırılır ve her bileşen; kategori, alt kategori, üretici ve anahtar kelime bilgileriyle etiketlenir. Bileşen seçimi Pick Devices penceresinden yapılır (kısayol P).

Pick Devices Penceresi

Keywords: Bileşen adı/kodu yazılan arama alanı (örn. LM741, 7805).
Category: Ana kategori (Analog IC, Microprocessor, Passive...).
Sub-category: Alt kategori (Operational Amplifier, Timer...).
Manufacturer: Üretici filtresi.
Preview (önizleme): Bileşenin sembolü, paket tipi ve PCB ayak izi.

Önemli Kategoriler

Kategori	İçeriği	Örnek Aramalar
Passive / ACTIVE	Direnç, kondansatör, bobin	RES, CAP, INDUCTOR
DIODE / OPTO	Diyot, LED, optokuplör	1N4007, LED-RED
BJT / MOSFET	Transistörler	2N2222, IRF540
OP-AMP / IC	Amplifikatör ve entegreler	LM741, NE555, LM386
MICRO / PIC	Mikrodenetleyiciler	ARDUINO UNO, PIC16F84A
TTL / CMOS	Mantık kapıları	7400, 7408, 7404
SOURCE / TERMINAL	Kaynak ve terminaller	BATTERY, GROUND, VSOURCE

Standart Değerler ve Tolerans

Gerçek dünyada her değerde direnç üretilmez. Üreticiler E12/E24 gibi standart seriler kullanır. Örneğin E12 serisinde 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82 ve bunların 10'un kuvvetleri bulunur. Semboldeki tolerans (altın renk ±%5, gümüş ±%10) gerçek değerin nominalden sapma sınırıdır. Proteus'ta toleransı analiz (Monte Carlo) ile modelleyebilirsiniz.

Kavram Kutusu: Paket ve Footprint

Package: Bileşenin gövde tipi (örn. DIP-8, TO-92, 0805).
Footprint: PCB'deki lehim pedlerinin düzenidir. Şema çizerken görünmez ama PCB aşamasında kritiktir.
SMD vs THT: SMD yüzeye monte, THT delikten geçen (through-hole) pakettir.

Standart Direnç Serisi ve Tolerans E12 serisi: 10,12,15,18,22,27,33,39,47,56,68,82 × 10ⁿ Tolerans aralığı: R_gerçek = R_nominal × (1 ± %t / 100) Seri toplam direnç: R_eş = R₁ + R₂ + … Örnek: 330 Ω, ±%5 → 313,5 Ω ile 346,5 Ω arasındadır. Kütüphanede değer seçerken bu aralığı göz önünde tutun.

Şekil 1.4: Pick Devices penceresinde anahtar kelime, kategori ve önizleme

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Tolerans Aralığı

Nominal değeri 1 kΩ, toleransı ±%5 olan bir direncin gerçek değeri hangi aralıkta olabilir?

Sapma = 1000 × 0,05 = 50 Ω Alt sınır = 1000 − 50 = 950 Ω Üst sınır = 1000 + 50 = 1050 Ω Cevap: Direncin gerçek değeri 950 Ω ile 1050 Ω arasında olabilir.

Örnek 2: Bileşen Arama Stratejisi

Proteus'ta 5 V regülatörü bulmak için hangi arama yapılır ve hangi kategoriye bakılır?

Keywords alanına regülatörün kodunu yaz: 7805. Doğrudan isimle arama sonuç vermezse kategoriye göre gez: Analog IC → Voltage Regulator. Önizleme ve paket bilgisini kontrol et (TO-220). Cevap: En hızlısı parça kodunu (7805) yazmaktır; alternatif olarak kategori filtresi kullanılır.

Sık Yapılan Hatalar

Parça kodunu yanlış yazmak: Büyük/küçük harf ve tire önemlidir (LM741 vs LM 741).
Yalnızca koda bakmak: Aynı işlevi gören muadil (TLC555) olabilir; kategoriye de bakın.
Paketi görmezden gelmek: Şema doğru olsa da PCB'de yanlış ayak izi seçilirse kart hatalı üretilir.
Standart olmayan değer kullanmak: 333 Ω gibi değerler üretimde bulunmaz; E12 serisinden seçin.

Püf Noktaları

Bileşen aramada önce parça kodunı, bulamazsan kategoriyi dene.
Önizlemedeki PCB Preview sekmesi ayak izini gösterir; PCB öncesi kontrol et.
Sık kullandığın bileşenleri favorilere ekleyerek zamandan tasarruf et.

Konu Özeti

Proteus kütüphanesi kategorilere ayrılmış bileşen modellerini içerir. Pick Devices (P) ile anahtar kelime, kategori ve alt kategori üzerinden arama yapılır. Her bileşenin package (gövde) ve footprint (PCB ayak izi) bilgisi vardır. Gerçekte standart direnç serileri ve toleranslar geçerlidir; hesaplarda bu sapma aralığı dikkate alınır.

P → Pick Devices; Keywords, Category, Preview alanları
Package gövde, footprint PCB yerleşimidir.
E12 serisi ve ±%5 tolerans standarttır.

Konu Sonu Testi

Bileşen seçim penceresini açan kısayol hangisidir?
Cevabı göster
P tuşu.
Footprint neyi ifade eder?
Cevabı göster
Bileşenin PCB üzerindeki lehim pedleri/ayak izi düzenini.
470 Ω ±%10 direncin üst sınırı kaçtır?
Cevabı göster
470 + 47 = 517 Ω.

Slaytla Anlat Teste Geç

2.1

Pasif Bileşenler: Direnç, Kondansatör, Bobin

Pasif elemanların seçimi, değerleri ve devredeki görevleri

Öğrenme Hedefleri

Direnç, kondansatör ve bobin sembollerini ve birimlerini tanır.
Direnç renk kodunu ve standart serileri uygular.
Kondansatör tiplerini (elektrolitik, seramik) ayırt eder.
RC alçak geçiren filtrenin kesim frekansını hesaplar.
Pasif bileşenleri Proteus kütüphanesinden doğru seçer.

Pasif Bileşenler

Devreye enerji üretmeyen, yalnızca depolayan veya sınırlayan elemanlara pasif bileşen denir. Üç temel pasif eleman direnç, kondansatör ve bobindir. Devrenin neredeyse tamamı bu üç bileşen etrafında kurulur; bu nedenle seçimleri ve değerleri doğru yapılmalıdır.

Direnç (Resistor)

Akımı sınırlayan, gerilimi bölen elemandır. Birimi ohm (Ω). Proteus'ta RES anahtar kelimesiyle bulunur. Değeri 1k, 4.7k, 330 gibi yazılır. Direnç üzerinde harcanan güç P = I²·R olduğundan, güç değerine (1/4 W, 1/2 W, 1 W) dikkat edilmelidir.

Renk kodu: 4 bantlıdır; ilk iki bant sayıyı, üçüncü bant çarpanı, dördüncü bant toleransı verir. Örneğin sarı-mor-kırmızı-altın = 47 × 100 = 4700 Ω ±%5 = 4,7 kΩ.

Kondansatör (Capacitor)

Elektrik yükü depolayan elemandır. Birimi farad (F); pratikte mikrofarad (µF), nanofarad (nF), pikofarad (pF) kullanılır. Proteus'ta CAP ile aranır. Temel türler:

Elektrolitik: Büyük kapasite, kutupludur (+/− bacak önemli).
Seramik/folyo: Küçük kapasite, kutupsuzdur.
Tantal: Kutupsuz görünse de kutuplu olabilir; dikkat gerekir.

Bobin (Inductor)

Manyetik alanda enerji depolar; akımdaki değişime karşı koyar. Birimi henry (H), pratikte µH/mH. Proteus'ta INDUCTOR ile bulunur. Özellikle filtre, osilatör ve anahtarlamalı güç devrelerinde kullanılır.

Kavram Kutusu: Pasif Bileşenlerin Görevi

Direnç: Akımı sınırlar, gerilim böler, enerjiyi ısıya çevirir.
Kondansatör: Yük depolar, DC'yi geçirmez/AC'yi geçirir, filtre ve zamanlama sağlar.
Bobin: Manyetik alan depolar, akım değişimini yavaşlatır, filtre ve rezonans sağlar.
Empedans: AC'de R, C ve L'nin birlikte oluşturduğu toplam karşı koyma (Z).

Pasif Bileşen Bağıntıları Kondansatör kapasitif reaktans: X_C = 1 / (2π·f·C) Bobin endüktif reaktans: X_L = 2π·f·L RC alçak geçiren filtre kesim frekansı: f_c = 1 / (2π·R·C) RC zaman sabiti: τ = R·C Örnek: R = 1 kΩ, C = 100 nF → f_c = 1/(2π·1000·1e-7) ≈ 1591 Hz. Bu frekansın üzerindeki sinyaller zayıflatılır.

Şekil 2.1: Direnç, kondansatör, bobin sembolleri ve RC alçak geçiren filtre

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Renk Kodu Okuma

Renk bantları kırmızı-kırmızı-kahverengi-altın olan direncin değerini bulunuz.

1. bant kırmızı = 2, 2. bant kırmızı = 2 3. bant kahverengi (çarpan) = ×10 4. bant altın (tolerans) = ±%5 Cevap: 22 × 10 = 220 Ω ±%5.

Örnek 2: RC Filtre Kesim Frekansı

R = 10 kΩ ve C = 10 nF ile kurulan alçak geçiren filtrenin kesim frekansını hesaplayınız.

f_c = 1 / (2π · R · C) f_c = 1 / (2π × 10.000 × 10×10⁻⁹) f_c = 1 / (6,283 × 10⁻⁴) ≈ 1591 Hz Cevap: Kesim frekansı yaklaşık 1,59 kHz'tir; üstündeki frekanslar zayıflar.

Sık Yapılan Hatalar

Elektrolitik kondansatörün kutbunu ters bağlamak: Proteus uyarı verir; gerçekte kondansatör patlar.
Direnç gücünü hesaplamamak: Küçük güçlü direnç aşırı akımda yanar.
Birim karıştırmak: 0,1 µF = 100 nF = 100.000 pF'tir; yanlış yazmak devreyi bozar.
Bobin direncini (DCR) yok saymak: Gerçek bobinin iç direnci vardır.

Püf Noktaları

Renk kodunu hızlı okumak için "kahverengi=1, kırmızı=2, turuncu=3..." sırasını ezberleyin.
Filtre hesabında 2π ≈ 6,28 alarak pratik hesap yapabilirsiniz.
Kondansatör değerini simülasyon sırasında değiştirip osiloskopla tepkiyi izleyin.

Konu Özeti

Pasif bileşenler enerji üretmez; direnç akımı sınırlar, kondansatör yük depolar, bobin manyetik alan depolar. Birimleri Ω, F ve H'dir. RC filtrenin kesim frekansı f_c = 1/(2πRC) ile bulunur. Proteus'ta RES, CAP, INDUCTOR anahtar kelimeleriyle aranırlar.

Direnç renk kodu 4 bantlıdır.
Elektrolitik kondansatör kutupludur.
f_c = 1/(2πRC); τ = RC.

Konu Sonu Testi

Yeşil-mavi-kırmızı-altın direncin değeri nedir?
Cevabı göster
56 × 100 = 5600 Ω = 5,6 kΩ ±%5.
Kondansatör hangi birimle ölçülür?
Cevabı göster
Farad (F); pratikte µF, nF, pF.
R = 1 kΩ, C = 100 nF için f_c yaklaşık kaçtır?
Cevabı göster
f_c ≈ 1591 Hz.

Slaytla Anlat Teste Geç

2.2

Yarı İletkenler: Diyot, Transistör, Entegre

Diyot, LED, BJT, MOSFET, op-amp ve entegrelerin seçimi

Öğrenme Hedefleri

Diyot ve LED'in iletim yönünü ve kullanımını açıklar.
NPN/PNP transistör bacaklarını ve anahtarlama mantığını tanır.
Transistör akım kazancı (β) ile kollektör akımını hesaplar.
Op-amp ve zamanlayıcı entegreleri (LM741, NE555) tanır.
Entegre pin numaralandırmasını okur.

Yarı İletken Bileşenler

Yarı iletkenler, uygun gerilim/akım altında akımı tek yönde geçiren veya akımı yükselterek kontrol eden elemanlardır. Devre tasarımının kalbi bu bileşenlerdir.

Diyot ve LED

Diyot, anot (+) ve katot (−) bacakları arasında tek yönlü akım geçirir; doğrultma (AC→DC) işinde kullanılır. Proteus'ta 1N4007 yaygın modeldir. LED de bir diyottur; iletim yönünde ışık verir. LED'ler doğrudan gerilime bağlanmaz; akımı sınırlamak için seri direnç gerekir.

Transistör (BJT ve MOSFET)

BJT'de üç bacak vardır: Base (B), Collector (C), Emitter (E). Küçük bir base akımı, büyük bir kollektör akımını kontrol eder (akım kazancı β). NPN tipi 2N2222, PNP tipi 2N2907 Proteus'ta sık kullanılır. MOSFET ise gerilimle kontrol edilir; güç anahtarlamada tercih edilir (IRF540).

Entegreler (IC)

Entegre devreler; op-amp (LM741), zamanlayıcı (NE555), ses yükselteci (LM386) ve mantık kapıları (7400, 7408) gibi hazır işlev bloklarıdır. Bacaklar, çentik (notch) işaretinden başlayarak saat yönünün tersine 1'den numaralandırılır. DIP paketlerde karşılıklı bacaklar sıralıdır (1-8, 2-7, ...).

Kavram Kutusu: Yarı İletken Anahtar

İletim (forward): Diyot anot-katot yönünde eşik gerilimi (silisyum ≈ 0,7 V, LED 1,8-3,3 V) aşılınca ilettir.
Tıkama (reverse): Ters yönde akım geçirmez (belirli bir sınır gerilimine kadar).
Doyma: Transistör tam iletime geçer, anahtar "kapalı" gibi davranır.
Kesim: Base akımı yoksa transistör kapanır, anahtar "açık" olur.

Diyot, LED ve Transistör Bağıntıları LED akım sınırlama direnci: R = (V_kaynak − V_LED) / I_LED Transistör akım kazancı: β = I_C / I_B → I_C = β × I_B Base direnci: R_B = (V_giriş − V_BE) / I_B Örnek: 5 V kaynak, kırmızı LED (V_LED = 2 V), istenen akım 15 mA → R = (5−2)/0,015 = 200 Ω (standart 220 Ω seçilir).

Şekil 2.2: Diyot, LED, NPN transistör sembolleri ve DIP-8 pin numaralandırma

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: LED Seri Direnci

9 V kaynak, 2 V gerilim düşümlü LED ve 15 mA akım için seri direnç ne olmalıdır?

R = (V_kaynak − V_LED) / I_LED R = (9 − 2) / 0,015 = 7 / 0,015 ≈ 466,7 Ω Standart seriden 470 Ω seçilir. Cevap: 470 Ω kullanılır; gerçek akım I = 7/470 ≈ 14,9 mA olur.

Örnek 2: Transistör Kollektör Akımı

β = 100 olan bir transistörde base akımı 0,2 mA ise kollektör akımı kaçtır?

I_C = β × I_B I_C = 100 × 0,0002 = 0,02 A = 20 mA Cevap: Kollektör akımı 20 mA'dir (doymaya girmeden).

Sık Yapılan Hatalar

Diyotu ters bağlamak: Akım geçmez; semboldeki oku (anot yönü) doğru çevirin.
LED'e seri direnç koymamak: Aşırı akım LED'i ve kaynağı zorlar.
Transistör bacaklarını karıştırmak: B-C-E yanlış bağlanırsa devre çalışmaz; datasheet kontrol edin.
Entegreyi ters takmak: Pin 1'i çentikten yanlış saymak tüm bağlantıyı bozar.

Püf Noktaları

LED'e her zaman seri direnç koy; değeri R = (V_kaynak − V_LED)/I_LED ile hesapla.
Transistör anahtarlamada base'e mutlaka sınırlama direnci ekle.
DIP entegrede çentiği/notch'u referans al; pin 1 sol alttır.

Konu Özeti

Diyot tek yönlü akım geçirir, LED iletimde ışık verir ve seri direnç gerektirir. Transistör, base akımıyla büyük bir akımı kontrol eder; I_C = β·I_B. Entegreler hazır işlev bloklarıdır ve pinler çentikten saat yönünün tersine numaralanır. Proteus'ta 1N4007, 2N2222, LM741, NE555 gibi modeller kullanılır.

Diyot/LED iletim yönüne dikkat.
R = (V_k − V_LED)/I_LED.
I_C = β·I_B; DIP pin 1 çentikte başlar.

Konu Sonu Testi

Silisyum diyotun iletime geçme gerilimi yaklaşık kaçtır?
Cevabı göster
Yaklaşık 0,7 V.
Base akımı 0,1 mA, β = 150 ise I_C kaçtır?
Cevabı göster
I_C = 150 × 0,0001 = 15 mA.
12 V kaynak, V_LED = 2 V, I = 20 mA için R kaçtır?
Cevabı göster
R = (12−2)/0,02 = 500 Ω (standart 510 Ω).

Slaytla Anlat Teste Geç

2.3

Güç Kaynakları, Toprak ve Ölçüm Probları

Battery, VSOURCE, GND, VCC, prob ve aletlerin seçimi

Öğrenme Hedefleri

DC/AC kaynak sembollerini ve özelliklerini tanır.
Toprak (GND) ve güç rayı (VCC) kavramlarını açıklar.
Gerilim ve akım probunu doğru şekilde bağlar.
Kaynak gücünü ve devrede harcanan gücü hesaplar.

Güç Kaynakları ve Referans Noktaları

Her devrenin çalışması için bir enerji kaynağına ve ortak bir referans noktasına ihtiyacı vardır. Proteus'ta kaynaklar SOURCE, terminaller ise TERMINAL kategorisindedir.

Kaynak Tipleri

Bileşen	Açıklama	Kullanım
BATTERY	DC batarya/pil; gerilim ve iç direnç ayarlanır	Taşınabilir besleme
VSOURCE / DC	Ayarlanabilir DC gerilim kaynağı	Laboratuvar beslemesi
VSINE / AC	Sinüzoidal AC kaynak (frekans, genlik)	Şebeke/alternatif sinyal
PULSE / PULSEGEN	Kare/ darbe üreteci	Dijital sinyal
GROUND	0 V referans terminali	Her devrede
POWER (VCC/VDD)	Gizli güç rayı bağlantısı	Entegre besleme

Toprak ve Güç Rayı

Toprak (GND), devrenin 0 V kabul edilen ortak referansıdır. Ölçümler her zaman toprağa göre yapılır. VCC/VDD ise entegrelerin besleme bacağını gizli bir ray üzerinden bağlayan güç sembolüdür; bu sayede şema kalabalıklaşmaz. Bazı entegrelerde güç pinleri şemada görünmez ve otomatik bağlanır.

Ölçüm Probları

Gerilim probu: Ölçülecek düğüme bağlanır; toprağa göre gerilimi gösterir.
Akım probu: İlgili dal kaldırılıp prob seri bağlanır.
Dijital prob: Lojik 0/1 durumunu gösterir.

Kavram Kutusu: Kaynak ve Yük

İdeal gerilim kaynağı: İç direnci sıfırdır, yükle gerilimi değişmez.
Gerçek kaynak: İç direnci (r) vardır; V_çıkış = V_kaynak − I·r.
Yük: Kaynaktan akım çeken devredir; güç yükte harcanır.
Referans (GND): Tüm gerilimlerin ölçüldüğü 0 V noktasıdır.

Kaynak ve Güç Bağıntıları Kaynak gücü: P_kaynak = V_kaynak × I Yükte harcanan güç: P_yük = I² × R = V² / R Verim: η = (P_yük / P_kaynak) × 100% İç dirençli kaynak: V_çıkış = V_kaynak − I × r Enerjinin korunumu gereği kaynağın verdiği güç, devrede harcanan güce eşittir (ideal devrede).

Şekil 2.3: Gerilim kaynağı, yük, toprak ve ölçüm aletlerinin bağlanması

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Kaynak Gücü ve Verim

9 V kaynak, toplam 300 Ω yüke bağlıdır. Kaynağın verdiği gücü hesaplayınız.

I = V / R = 9 / 300 = 0,03 A = 30 mA P = V × I = 9 × 0,03 = 0,27 W Yükte harcanan güç = I²R = 0,03² × 300 = 0,27 W Cevap: Kaynak 0,27 W verir; ideal devrede tamamı yükte harcanır.

Örnek 2: İç Direnç Etkisi

12 V kaynağın iç direnci 2 Ω, yükü 10 Ω'dur. Yük gerilimini bulunuz.

Toplam direnç = r + R = 2 + 10 = 12 Ω I = 12 / 12 = 1 A V_yük = I × R = 1 × 10 = 10 V Cevap: Yük üzerinde 10 V kalır; 2 V iç dirençte düşer.

Sık Yapılan Hatalar

Toprak koymamak: Gerilim ölçümleri anlamsızlaşır ve simülasyon hata verir.
AC kaynağı DC devreye bağlamak: Beklenmeyen negatif gerilimler oluşur.
Ampermetreyi paralel bağlamak: Kısa devreye yol açar; ampermetre seridir.
VCC rayını yanlış adlandırmak: Şemada farklı isimler otomatik bağlanmayı engeller.

Püf Noktaları

Her devreye mutlaka bir GROUND terminali ekleyin.
Entegre beslemesinde VCC/VDD güç raylarını kullanarak şemayı sadeleştirin.
Kaynağın iç direncini (Battery → iç direnç) gerçekçi seçerek daha doğru sonuç alın.

Konu Özeti

Devrenin enerjisi BATTERY, VSOURCE, VSINE gibi kaynaklardan sağlanır. Toprak (GND) 0 V referansıdır; VCC/VDD gizli güç rayıdır. Gerilim probu paralel, akım probu seri bağlanır. Kaynak gücü P = V·I ile hesaplanır ve ideal devrede tamamı yükte harcanır.

Kaynak: BATTERY, VSOURCE, VSINE, PULSE
GND mutlaka gereklidir.
Gerilim paralel, akım seri ölçülür.

Konu Sonu Testi

Devrenin 0 V referansı hangi terminalle sağlanır?
Cevabı göster
GROUND (GND).
Ampermetre nasıl bağlanır?
Cevabı göster
Seri olarak.
12 V, 3 Ω yükte akım ve güç kaçtır?
Cevabı göster
I = 4 A, P = 48 W.

Slaytla Anlat Teste Geç

3.1

Tel Çizimi, Etiketleme ve Junction

Wire Mode, net etiketleri, bara (bus) ve kavşak noktaları

Öğrenme Hedefleri

Wire Mode ile telleri dikey/yatay çizer.
Junction (kavşak) noktası ekler ve önemini açıklar.
Net etiketi ile uzak noktaları isimle bağlar.
Bara (bus) kavramını tanır ve kullanır.
Kirchhoff akım/gerilim yasalarını basit devrede uygular.

Şemada Bağlantı Kurma

Şema çiziminde en kritik aşama, bileşen bacaklarının tel (wire) ile doğru şekilde birleştirilmesidir. Proteus'ta teller dikey veya yatay olarak çizilir; program köşelerde otomatik kırılma yapar. Bağlantıların elektriksel olarak geçerli olması için telin bileşen bacağına tam temas etmesi gerekir.

Tel Çizimi

Mode Selector'dan Wire Mode'u seç veya W tuşuna bas.
İlk bacağa tıkla (başlangıç noktası yeşil/parlak görünür).
İkinci bacağa tıkla; tel otomatik çizilir.
Telleri silmek için teli seç ve Delete tuşuna bas.
ESC ile wire modundan çık.

Junction (Kavşak)

İki veya daha fazla telin birleştiği noktaya junction denir. Proteus'ta teller çarpışsa bile otomatik olarak bağlanmayabilir; kavşak noktası bir dolgu (siyah nokta) ile gösterilir. Kavşak yoksa iki tel elektriksel olarak ayrı kalır ve devre çalışmaz. Kavşak eklemek için W ile Junction modunu açıp noktaya tıkla.

Net Etiketleme (Net Label)

Uzun teller yerine tellere isim vermek çok daha temiz bir çizim sağlar. Aynı isme sahip iki etiket elektriksel olarak birbirine bağlıdır; arada tel olmasına gerek yoktur. Örneğin iki yerde OSC_OUT etiketi varsa bu iki nokta aynı nettir.

Bara (Bus)

Çok sayıda bitin (örn. 8 bit veri yolu) tek kalın çizgide toplanmasına bus (bara) denir. Baraya bağlanan hatlar etiketlerle ayrıştırılır (D0, D1, ... D7). Bu, özellikle mikrodenetleyici şemalarında okunabilirliği artırır.

Kavram Kutusu: Düğüm ve Net

Düğüm (node): İki veya daha fazla elemanın birleştiği elektriksel nokta.
Net: Aynı elektriksel potansiyeldeki tüm noktaların toplamı.
Junction: Farklı tellerin bir düğümde birleştiğini gösteren işaret.
Kısa devre (short): İstenmeyen düşük dirençli bağlantı; genelde junction hatasından doğar.

Kirchhoff Yasaları ve Düğüm Analizi KCL (akım): Bir düğüme giren akımların toplamı = çıkan akımların toplamı KVL (gerilim): Kapalı bir çevrede gerilim düşümlerinin toplamı = kaynak gerilimi Paralel dallar: I_toplam = I₁ + I₂ + I₃ … Örnek: Düğüme 5 A giriyor, iki koldan 2 A ve 3 A çıkıyorsa KCL sağlanmıştır (5 = 2 + 3).

Şekil 3.1: Tel, junction, net etiketi ve bara (bus) gösterimi

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Düğüm Akımı (KCL)

Bir düğüme 100 mA girmektedir. Çıkan kollardan biri 40 mA ise diğer kolun akımı kaçtır?

KCL: I_giren = I_çıkan1 + I_çıkan2 100 = 40 + I₂ I₂ = 60 mA Cevap: Diğer koldan 60 mA çıkar.

Örnek 2: Kavşak Hatasını Bulma

Şemada iki tel çarpışmış ama devre çalışmıyor. Muhtemel neden nedir?

Teller çakışsa da junction noktası yoksa bağlantı kurulmaz. Çözüm: Junction moduyla birleşim noktasına dolgu eklenir. Cevap: Kavşak (junction) eklenmelidir; aksi hâlde teller ayrı nettir.

Sık Yapılan Hatalar

Junction eklememek: Teller görünüşte birleşir ama elektriksel olarak bağlı değildir.
Tel yerine üst üste koymak: İki tel sadece üst üste geçerse bağlanmaz; kavşak gerekir.
Aynı etiketi yanlış yazmak: VCC ve Vcc farklı net sayılır.
Çapraz tellerle şemayı karmaşıklaştırmak: Net etiketi kullanarak sadeleştirin.

Püf Noktaları

Karmaşık bağlantılarda tel çizmek yerine net etiketi kullanın.
Kavşak noktalarının varlığını simülasyondan önce mutlaka kontrol edin.
Baraya bağlı hatları mutlaka etiketleyin (D0...D7).

Konu Özeti

Teller W tuşuyla dikey/yatay çizilir ve bacağa tam temas etmelidir. Junction, tellerin birleştiğini gösterir; yoksa bağlantı kurulmaz. Aynı net etiketleri uzak noktaları tel olmadan bağlar. Bara, çok bitli hatları tek çizgide toplar. KCL ve KVL düğüm/çevre analizinin temelidir.

Wire: W; Junction: kavşak dolgusu
Aynı etiket = aynı net
KCL: giren akım = çıkan akım

Konu Sonu Testi

İki telin birleşimini gösteren işaret nedir?
Cevabı göster
Junction (kavşak) dolgusu.
Uzak iki noktayı tel çizmeden bağlamanın yolu nedir?
Cevabı göster
Aynı net etiketini kullanmak.
Düğüme 2 A giriyor, 0,8 A çıkıyorsa diğer kol kaç A'dır?
Cevabı göster
2 − 0,8 = 1,2 A.

Slaytla Anlat Teste Geç

3.2

Güç (VCC) ve Toprak (GND) Bağlantıları

Güç rayları, toprak sembolleri, pull-up/pull-down dirençler

Öğrenme Hedefleri

Güç rayı (VCC/VDD) ve toprak (GND) sembollerini doğru kullanır.
Çok sayıda noktayı ortak güç/toprak rayına bağlar.
Pull-up ve pull-down dirençlerin görevini açıklar.
Gerilim bölücü ile referans gerilimi üretir.

Güç ve Toprak Dağıtımı

Bir şemada onlarca bileşenin besleme bacağı ve toprak bacağı vardır. Bunları tek tek tel ile çizmek şemayı okunmaz hâle getirir. Bunun yerine güç sembolleri (VCC/VDD) ve toprak sembolleri (GND) kullanılır. Aynı isimli güç sembolleri otomatik olarak birbirine bağlanır.

Güç Rayı (VCC/VDD)

VCC genellikle BJT/lojik devrelerde pozitif besleme (5 V) için kullanılır.
VDD MOSFET/CMOS devrelerde pozitif besleme anlamına gelir.
+9V, +12V gibi isimler ayrı raylardır; karıştırılmamalıdır.
Şemada güç sembolünü bacağa bağlamak yeterlidir; uzun tel çizmeye gerek yoktur.

Toprak (GND)

Toprak, tüm ölçümlerin referans aldığı 0 V noktasıdır. Ancak farklı toprak sembolleri vardır: ground, analog ground, chassis ground. Karışık devrelerde analog ve dijital topraklar ayrı tutulup tek noktada birleştirilir. Sembol adları farklıysa bağlanmazlar.

Pull-up ve Pull-down Dirençler

Dijital girişler boşta bırakılırsa kararsız (float) kalır. Bunu önlemek için:

Pull-up: Girişi VCC'ye dirençle bağlar; buton basılmadığında girişi lojik 1 yapar.
Pull-down: Girişi GND'ye dirençle bağlar; buton basılmadığında girişi lojik 0 yapar.
Tipik değer 4,7 kΩ–10 kΩ arasıdır.

Kavram Kutusu: Besleme ve Referans

Besleme (supply): Devreye enerji veren pozitif/negatif gerilim kaynağı.
Referans (reference): Karşılaştırma için kabul edilen gerilim (genelde 0 V).
Float giriş: Hiçbir yere bağlı olmayan, kararsız giriş.
Pull resistor: Girişe tanımlı bir lojik seviye kazandıran direnç.

Gerilim Bölme ve Pull Direnci Gerilim bölücü: V_referans = V_CC × R₂ / (R₁ + R₂) Pull direncinden geçen akım: I = V_CC / R_pull Örnek: 5 V, R₁ = 4,7 kΩ, R₂ = 10 kΩ → V_ref = 5 × 10/14,7 ≈ 3,40 V Pull-up direnci 10 kΩ ise boştaki akım I = 5/10000 = 0,5 mA'dır; gereksiz akım tüketimini artırır.

Şekil 3.2: VCC rayı, toprak ve pull-up dirençli buton devresi

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Pull-up Direnç Akımı

5 V sistemde 4,7 kΩ pull-up direnci kullanılırsa dirençten geçen akım kaçtır?

I = V / R = 5 / 4700 I ≈ 0,00106 A = 1,06 mA Cevap: Boştayken yaklaşık 1,06 mA akım çekilir; düşük güç için direnci büyütebilirsiniz.

Örnek 2: Referans Gerilimi

12 V'tan 5 V referans üretmek için R₁ = 7 kΩ kullanılırsa R₂ kaç olmalıdır?

V_ref = V × R₂/(R₁+R₂) → 5 = 12·R₂/(7000+R₂) 5·(7000+R₂) = 12·R₂ → 35000 + 5R₂ = 12R₂ 7R₂ = 35000 → R₂ = 5000 Ω = 5 kΩ Cevap: R₂ = 5 kΩ seçilir.

Sık Yapılan Hatalar

Farklı isimli güç sembolleri: VCC ile +5V ayrı nettir; tek isim kullanın.
Toprağı unutmak: Simülatör "no ground" hatası verir.
Pull-up direncini çok küçük seçmek: Gereksiz akım tüketimi ve ısınma olur.
Butona seri direnç koymamak: VCC-GND arası doğrudan kısa devre oluşur.

Püf Noktaları

Buton/anahtar ile VCC arasına mutlaka ya direnç ya da pull-up kullanın.
Analog ve dijital toprakları tek noktada birleştirin.
Güç rayı adlarını proje boyunca tutarlı tutun (yalnızca VCC veya yalnızca +5V).

Konu Özeti

VCC/VDD sembolleri besleme bacaklarını, GND sembolleri 0 V referansını otomatik bağlar. Aynı isimli semboller aynı nettir. Pull-up/pull-down dirençler dijital girişlerin kararsız (float) kalmasını önler. Gerilim bölücü ile istenen referans gerilimi üretilir: V_ref = V·R₂/(R₁+R₂).

VCC/VDD besleme, GND referanstır.
Aynı isim = aynı net.
Pull-up → lojik 1, pull-down → lojik 0.

Konu Sonu Testi

Boşta kalan dijital girişin durumuna ne denir?
Cevabı göster
Float (kararsız) durum.
5 V, R₁=1 kΩ, R₂=1 kΩ için V_ref kaçtır?
Cevabı göster
V_ref = 5 × 1/2 = 2,5 V.
VCC ile +5V aynı net midir?
Cevabı göster
Hayır; farklı isimlerse ayrı nettir.

Slaytla Anlat Teste Geç

3.3

Netlist, BOM ve ERC Kontrolü

Bağlantı listesi, malzeme listesi ve elektriksel kural denetimi

Öğrenme Hedefleri

Netlist'in ne olduğunu ve PCB'ye aktarım rolünü açıklar.
BOM (malzeme listesi) oluşturur ve yorumlar.
ERC ile elektriksel kural hatalarını bulur ve düzeltir.
Netlist ile şema arasındaki ilişkiyi kurar.

Netlist, BOM ve ERC

Şema tamamlandığında devrenin elektriksel olarak doğru olup olmadığını denetlemek ve PCB aşamasına hazırlamak gerekir. Bu aşamada üç önemli araç kullanılır: netlist, BOM ve ERC.

Netlist (Bağlantı Listesi)

Netlist; şemadaki her elemanın bacaklarının hangi nete bağlı olduğunu makine dilinde listeleyen metin dosyasıdır. ARES'e PCB çizmek için aktarılan veri budur. Design → Netlist veya Tools → Netlist Compiler ile oluşturulur. Netlist yanlışsa PCB de yanlış çizilir; bu nedenle önce şema doğrulanmalıdır.

BOM (Bill of Materials - Malzeme Listesi)

BOM; devrede kullanılan tüm bileşenlerin adet, değer ve paket bilgisini içeren listedir. Satın alma ve montaj için gereklidir. Örnek bir BOM satırı: "R1, 220 Ω, 1/4 W, ±%5, 1 adet". Proteus, BOM'u otomatik çıkarabilir.

ERC (Electrical Rules Check)

ERC, şemayı elektriksel kurallara göre denetler. Yakalanan tipik hatalar:

Bağlantısız giriş (unconnected input): Boşta kalan pinler.
Çıkış çakışması: İki çıkışın doğrudan birbirine bağlanması.
Güç pini bağlanmamış: VCC/GND'si olmayan entegre.
Yinelenen referans: İki bileşene aynı ismin (R1) verilmesi.
Kısa devre: VCC ile GND'nin doğrudan bağlanması.

Kavram Kutusu: Denetim Katmanları

ERC: Şema seviyesinde elektriksel kural denetimi.
DRC: PCB seviyesinde geometrik/kural denetimi (yol aralığı vb.).
Netlist: Şema ile PCB arasındaki köprü veri.
BOM: Üretim/satın alma için malzeme listesi.

Denetim ve Doğrulama Bağıntıları BOM toplam bileşen sayısı = Σ (her tipin adedi) Bağlantı sayısı (net) = Düğüm sayısı Eşdeğer direnç doğrulaması: R_eş = V / I (ölçümle karşılaştırma) BOM'da 3 direnç, 2 kondansatör, 1 entegre varsa toplam 6 bileşen vardır. ERC'de "0 hata" alınmadan PCB'ye geçilmemelidir.

Şekil 3.3: Şemadan ERC, netlist ve BOM yoluyla ARES'e geçiş

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: BOM Oluşturma

Bir devrede 2 adet 1 kΩ, 1 adet 220 Ω direnç, 1 adet LED ve 1 adet NE555 vardır. BOM'u yazınız.

Dirençler: 1 kΩ × 2, 220 Ω × 1 LED: 1 adet Entegre: NE555 × 1 Cevap: Toplam 5 bileşen; BOM satırları adet ve değerle listelenir.

Örnek 2: ERC Hatasını Düzeltme

ERC "unconnected input" hatası veriyor. Ne yapmalısınız?

Hatanın gösterdiği pini bul (boşta kalan giriş). Giriş pull-up/pull-down ile sabit seviyeye bağla veya kullanılmıyorsa uygun şekilde işaretle. Cevap: Boşta kalan giriş, pull direnci veya net etiketiyle bağlanmalıdır.

Sık Yapılan Hatalar

ERC'yi atlamak: Hatalar PCB'ye taşınır ve üretim hatasına dönüşür.
Yinelenen referans: İki R1 olması netlist karışıklığı yapar.
BOM'da paket belirtmemek: Yanlış kılıf satın alınır, kart üretilemez.
Netlist'i elle düzenlemek: Şemadan yeniden üretilmesi gerekir; elle düzenleme tutarsızlık yaratır.

Püf Noktaları

PCB'ye geçmeden önce ERC'de 0 hata aldığınızdan emin olun.
BOM'u satın alma öncesi gözden geçirin; stokta olmayan değerleri standartlarla değiştirin.
Netlist'i şema değiştikçe yeniden derleyin.

Konu Özeti

Netlist, şemadaki bağlantıları makine dilinde listeleyip ARES'e aktarır. BOM, satın alma/montaj için bileşen listesidir. ERC, şemayı elektriksel kurallara göre denetler ve boşta pin, çıkış çakışması, eksik güç pini gibi hataları yakalar. PCB'ye geçmeden önce ERC'de sıfır hata şarttır.

Netlist → PCB köprüsü
BOM → malzeme listesi
ERC → elektriksel kural denetimi

Konu Sonu Testi

Malzeme listesinin kısaltması nedir?
Cevabı göster
BOM (Bill of Materials).
Şemadaki bağlantıları PCB'ye aktaran veri nedir?
Cevabı göster
Netlist.
ERC "unconnected input" neyi bildirir?
Cevabı göster
Boşta kalan (bağlanmamış) giriş pini olduğunu.

Slaytla Anlat Teste Geç

4.1

Simülasyon Türleri ve Çalıştırma

Etkileşimli simülasyon, çalıştırma kontrolleri ve hata mesajları

Öğrenme Hedefleri

Simülasyonu başlatır, duraklatır ve durdurur.
Etkileşimli ve grafiksel simülasyon türlerini ayırt eder.
Sarı nokta, kısa devre ve güç hatası mesajlarını yorumlar.
Periyot-frekans ilişkisini kullanarak simülasyon süresini planlar.

Simülasyon Nedir?

Simülasyon, çizilen şemanın matematiksel modeller kullanılarak bilgisayarda gerçek gibi çalıştırılmasıdır. Proteus'ta simülasyon motoru ProSPICE'tır. Devre doğru çizilmişse LED yanar, motor döner, sinyaller osiloskopta görünür; tıpkı gerçek bir laboratuvar gibi.

Simülasyon Başlatma

Devrenin tüm bağlantılarının yapıldığını ve toprağın eklendiğini kontrol et.
Alt araç çubuğundaki Play () butonuna bas veya F12 tuşuna bas.
Durum çubuğunda simülasyon süresi akmaya başlar.
Led/yazı/motor gibi görsel elemanların tepkisini izle.
Durdurmak için Stop () veya ESC.

Kontrol Butonları

Buton	Görevi	Kısayol
Play	Simülasyonu başlat	F12
Pause	Simülasyonu duraklat	F10
Stop	Simülasyonu durdur	Esc
Step	Adım adım ilerlet	—

Etkileşimli (Interactive) Simülasyon

Devre çalışırken butona basmak, anahtarı çevirmek, potansiyometreyi döndürmek gibi gerçek zamanlı müdahaleler yapılabilir. Bu tür simülasyonda sonuçlar anında ekranda görünür. Örneğin potansiyometre değiştirildiğinde osiloskoptaki genlik anında değişir.

Grafiksel Simülasyon

Ölçüm sonuçlarının grafik olarak kaydedildiği türdür. DC Sweep, AC Sweep, Transient, Fourier gibi analizler bu gruba girer (Konu 4.3). Etkileşimli simülasyondan farkı, sonucun zaman/frekans ekseninde eğri olarak çizilmesidir.

Kavram Kutusu: Simülasyon Hataları

Sarı noktalar: Bağlanmamış pin uyarısı; tel/junction eksiktir.
No power / No ground: Besleme veya toprak yoktur.
Short circuit: VCC-GND arası düşük dirençli yol vardır.
Simulation failed to converge: Model/parametre hatası veya geri beslemeli kararsız döngü.
Float inputs: Dijital girişler boşta kalmıştır.

Zaman, Frekans ve Periyot Periyot: T = 1 / f (saniye) Açısal frekans: ω = 2π·f Simülasyon süresi ≥ birkaç periyot: t_sim ≥ 5·T Örnek: f = 1 kHz → T = 1 ms. Anlamlı bir gözlem için simülasyon en az 5 ms sürmelidir.

F12 F10 ESC Step +5V 0V T periyot Şekil 4.1: Simülasyon kontrolü ve kare dalga sinyali (T = 1/f)

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Simülasyon Süresi

500 Hz'lik bir kare dalga devresini gözlemlemek için simülasyon ne kadar sürmelidir?

T = 1 / f = 1 / 500 = 0,002 s = 2 ms Önerilen süre = 5 × T = 10 ms Cevap: En az 10 ms simülasyonla birkaç periyot gözlenebilir.

Örnek 2: Sarı Nokta Hatası

Simülasyonda sarı noktalar görünüyor. Sebebi ve çözümü nedir?

Sarı nokta = bağlanmamış pin göstergesi. Telin bacağa temas etmediği veya junction eklidir. Cevap: Eksik bağlantı/junction tamamlanmalıdır.

Sık Yapılan Hatalar

Toprak eklememek: Simülasyon başlamaz veya anlamsız sonuç verir.
Sarı noktaları yok saymak: Eksik bağlantı devreyi çalışmaz hâle getirir.
Kısa devreyi fark etmemek: VCC-GND arası doğrudan tel aşırı akım çeker.
Çok kısa süre simüle etmek: Yavaş olaylar (RC şarjı) görülmez.

Püf Noktaları

Simülasyondan önce devreyi bir kez gözden geçir; eksik bağlantıyı baştan yakala.
Hız için küçük devrelerde "real time" modunu, karmaşık devrelerde adım adım modu kullan.
Hata mesajını aynen oku; mesaj çoğu zaman noktayı gösterir.

Konu Özeti

Simülasyon ProSPICE motoruyla çalışır; Play/Pause/Stop ve adım butonlarıyla kontrol edilir. Etkileşimli simülasyonda gerçek zamanlı müdahale, grafiksel simülasyonda eğri kaydı vardır. Sarı noktalar eksik bağlantıyı, "no ground" toprak eksikliğini, "short circuit" kısa devreyi gösterir. Simülasyon süresi T = 1/f ile planlanır.

F12 başlatır, F10 duraklatır, ESC durdurur.
Sarı nokta = eksik bağlantı.
T = 1/f; t_sim ≥ 5T.

Konu Sonu Testi

Simülasyonu başlatan kısayol hangisidir?
Cevabı göster
F12.
Sarı noktalar neyi gösterir?
Cevabı göster
Bağlanmamış pinleri.
2 kHz sinyalin periyodu kaçtır?
Cevabı göster
T = 1/2000 = 0,5 ms.

Slaytla Anlat Teste Geç

4.2

Ölçüm Aletleri: Osiloskop, Sinyal Üreteci, Multimetre

Ölçüm aletlerinin bağlanması ve ayarları

Öğrenme Hedefleri

Voltmetre ve ampermetreyi doğru bağlar.
Osiloskopta Time/Div ve Volts/Div ayarlarını yapar.
Osiloskoptan genlik, periyot ve frekans okur.
Sinyal üreteci ile AC/darbe sinyal üretir.
Tepe ve RMS gerilim arasındaki ilişkiyi hesaplar.

Ölçüm Aletleri

Simülasyon sırasında devrenin büyüklüklerini ölçmek ve doğrulamak için sanal ölçüm aletleri kullanılır. Bu aletler gerçek laboratuvar aletlerinin birebir benzeridir; bağlantı kuralları da gerçektekiyle aynıdır.

Voltmetre ve Ampermetre

Voltmetre: Ölçülecek iki noktaya paralel bağlanır; iç direnci çok yüksektir.
Ampermetre: Akımın geçtiği dala seri bağlanır; iç direnci çok düşüktür.
DC ve AC ölçüm için farklı modeller vardır (DC VOLTMETER, AC AMMETER).

Osiloskop

Sinyalin zamanla değişimini ekranda gösterir. İki veya dört kanallı modelleri vardır (A, B, C, D). Bağlama adımları:

Kütüphaneden OSCILLOSCOPE ekle.
Ölçülecek düğümü kanal girişine (A) bağla.
Kanalların referansını (GND) devre toprağına bağla.
Simülasyonu başlat; ekranda dalga şekli görünür.
Time/Div ile zaman eksenini, Volts/Div ile gerilim eksenini ayarla.
Trigger ile görüntüyü sabitle.

Sinyal Üreteci (Signal Generator)

Sinüs, kare, üçgen ve testere dişi sinyal üretir. Genlik (Amplitude), frekans (Frequency) ve offset ayarlanabilir. Çıkış, ölçülecek devrenin girişine bağlanır. Frekans tepkisini incelemek için ideal kaynaktır.

Kavram Kutusu: Tepe, Tepe-Tepe ve RMS

Tepe gerilimi (V_p): Sinyalin sıfırdan en yüksek noktasına olan değeri.
Tepe-tepe (V_pp): En yüksek ile en düşük nokta arasındaki fark; V_pp = 2·V_p (simetrik sinyalde).
RMS (etkin değer): Sinüs sinyalde V_rms = V_p / √2 ≈ 0,707·V_p.
DC ortalama: Sinüs sinyalin bir periyottaki ortalaması sıfırdır.

AC Gerilim ve Osiloskop Bağıntıları Tepe-tepe: V_pp = 2 × V_p RMS (sinüs): V_rms = V_p / √2 ≈ 0,707 × V_p Frekans: f = 1 / T Ölçülen gerilim = (ekrandaki kare sayısı) × (Volts/Div) Örnek: Sinyal dikeyde 3 kare, Volts/Div = 2 V → V_p = 6 V; V_rms ≈ 4,24 V.

Şekil 4.2: Sinyal üreteci, devre ve osiloskop bağlantısı

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Osiloskoptan Genlik Okuma

Osiloskopta sinüs sinyal dikeyde 4 bölme, Volts/Div = 2 V. Tepe ve RMS gerilimi bulunuz.

V_p = 4 × 2 = 8 V V_pp = 2 × 8 = 16 V V_rms = 8 / √2 = 5,66 V Cevap: V_p = 8 V, V_pp = 16 V, V_rms ≈ 5,66 V.

Örnek 2: Frekans Hesabı

Sinyalin bir periyodu yatayda 5 bölme, Time/Div = 0,2 ms ise frekans kaçtır?

T = 5 × 0,2 ms = 1 ms f = 1 / T = 1 / 0,001 = 1000 Hz = 1 kHz Cevap: Sinyalin frekansı 1 kHz'tir.

Sık Yapılan Hatalar

Ampermetreyi paralel bağlamak: Kısa devre oluşturur; ampermetre seridir.
Osiloskop referansını bağlamamak: Dalga şekli bozuk/kararsız görünür.
Volts/Div'i yanlış okumak: Gerçek değerin katları hatalı hesaplanır.
RMS ile tepe değeri karıştırmak: Güç hesabında RMS kullanılmalıdır.

Püf Noktaları

Önce Time/Div ve Volts/Div'i kaba ayarla, sonra ince ayar yap.
Trigger seviyesini sinyalin ortasına getirerek görüntüyü sabitle.
RMS değeri, AC güç hesabında kullanılan etkin değerdir.

Konu Özeti

Voltmetre paralel, ampermetre seri bağlanır. Osiloskop sinyalin zamanla değişimini gösterir; Time/Div ve Volts/Div ile eksenler ayarlanır. Sinyal üreteci genlik, frekans ve dalga tipi ayarlanabilen kaynaktır. Sinüs sinyalde V_pp = 2V_p ve V_rms = 0,707V_p'dir.

Voltmetre paralel, ampermetre seri.
V_rms = V_p/√2.
T ölçümü ile f = 1/T bulunur.

Konu Sonu Testi

Voltmetre nasıl bağlanır?
Cevabı göster
Paralel.
V_p = 10 V ise V_rms kaçtır?
Cevabı göster
V_rms ≈ 0,707 × 10 = 7,07 V.
Time/Div = 1 ms, dikey 2 bölme periyot ise f kaçtır?
Cevabı göster
T = 2 ms → f = 500 Hz.

Slaytla Anlat Teste Geç

4.3

Grafiksel Analiz: DC/AC Sweep, Transient, Fourier

Simülasyon grafikleri, frekans tepkisi ve spektrum analizi

Öğrenme Hedefleri

DC Sweep, AC Sweep, Transient ve Fourier analizlerini tanır.
Grafik penceresinde trace ekler ve eksen ayarlarını yapar.
Filtrenin kesim frekansını -3 dB noktasından okur.
Desibel (dB) kazancını hesaplar.

Grafiksel Analiz Türleri

Grafiksel analiz, bir devrenin davranışını bir değişkene göre eğri hâlinde gösterir. Proteus'ta Graph Mode ile analiz grafiği yerleştirilir ve Graph → Add Trace ile izlenen büyüklük seçilir.

Analiz Türleri

Analiz	Ne yapar?	Kullanım
DC Sweep	DC kaynağı değiştirir, çıkışı ölçer	Transfer eğrisi, karakteristik
AC Sweep	Frekansı tarar, genlik/faz verir	Filtre frekans tepkisi (Bode)
Transient	Zamanla değişimi kaydeder	Şarj/deşarj, osilasyon
Fourier	Frekans spektrumunu verir	Harmonik analizi
Noise	Gürültü analizi	Düşük sinyal devreleri

Analiz Grafiği Ekleme

Mode Selector'dan Graph Mode'u seç.
Tasarım alanına bir grafik çerçevesi yerleştir.
Grafiğe çift tıkla; analiz tipini (DC/AC/Transient/Fourier) seç.
Simülasyonu başlat; eğri otomatik çizilir.
Gerekirse Graph → Add Trace ile ikinci bir büyüklük ekle.

Bode (Frekans Tepkisi) Grafiği

AC Sweep sonucu, genliğin frekansla değişimini gösterir. Alçak geçiren filtrede düşük frekanslar geçer, yüksek frekanslar zayıflar. Zayıflamanın -3 dB olduğu frekans kesim frekansı (f_c)'dır; burada çıkış gücü yarıya düşer.

Kavram Kutusu: Desibel ve -3 dB

Desibel (dB): Gerilim oranının logaritmik ifadesi: 20·log₁₀(V_çıkış/V_giriş).
0 dB: Çıkış = giriş (kazanç yok).
-3 dB: Çıkış gerilimi girişin 0,707 katı; güç yarıya iner.
Kesim frekansı (f_c): -3 dB'nin gerçekleştiği frekans.

Frekans Tepkisi ve Desibel Gerilim kazancı (dB): A_dB = 20 × log₁₀(V_çıkış / V_giriş) Güç kazancı (dB): P_dB = 10 × log₁₀(P_çıkış / P_giriş) RC alçak geçiren kesim frekansı: f_c = 1 / (2π·R·C) -3 dB noktası: V_çıkış = 0,707 × V_giriş Örnek: R = 1 kΩ, C = 100 nF → f_c ≈ 1591 Hz; bu frekansta çıkış, girişin %70,7'sidir.

Şekil 4.3: RC alçak geçiren filtrenin Bode (frekans tepkisi) eğrisi

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Desibel Hesabı

Giriş 1 V, çıkış 0,1 V olan bir yükseltecin (zayıflatıcının) kazancını dB cinsinden bulunuz.

A_dB = 20 × log₁₀(0,1 / 1) A_dB = 20 × (−1) = −20 dB Cevap: Devre 20 dB zayıflatma yapmaktadır.

Örnek 2: Kesim Frekansı Kontrolü

R = 10 kΩ, C = 10 nF filtrenin f_c değerini bulup Bode grafiğinde hangi noktada -3 dB görüleceğini belirtiniz.

f_c = 1 / (2π × 10.000 × 10×10⁻⁹) f_c ≈ 1591 Hz Bu frekansta çıkış, girişin %70,7'sidir (−3 dB). Cevap: Kesim frekansı ≈ 1,59 kHz; grafikte eğrinin 3 dB düştüğü nokta burasıdır.

Sık Yapılan Hatalar

AC Sweep'te başlangıç frekansını çok yüksek seçmek: Geçirme bandı görünmez.
Desibel ile oranı karıştırmak: dB logaritmiktir, doğrusal oran değildir.
Transient süresini kısa tutmak: Geçici rejim tamamlanmadan grafik biter.
Fourier için yeterli periyot almamak: Spektrum güvenilmez olur.

Püf Noktaları

AC Sweep'te frekans eksenini logaritmik seçin; Bode grafiği böyle okunur.
-3 dB noktası filtrelerin karakteristik frekansıdır; iki filtreyi karşılaştırırken kullanın.
Transient analizde başlangıç koşullarını (kondansatör şarjı) kontrol edin.

Konu Özeti

Grafiksel analizde DC Sweep, AC Sweep, Transient ve Fourier kullanılır. AC Sweep frekans tepkisini (Bode) verir; -3 dB noktası kesim frekansıdır. Desibel, gerilim oranının logaritmik ifadesidir: 20·log(Vç/Vg). RC filtrede f_c = 1/(2πRC) ve bu frekansta çıkış %70,7'dir.

DC Sweep → transfer eğrisi
AC Sweep → frekans tepkisi
Transient → zaman davranışı
Fourier → harmonik spektrum

Konu Sonu Testi

Frekans tepkisini hangi analiz verir?
Cevabı göster
AC Sweep (Bode grafiği).
-3 dB noktasında çıkış girişin kaç katıdır?
Cevabı göster
Yaklaşık 0,707 katı.
Kazanç 20 dB ise gerilim oranı kaçtır?
Cevabı göster
20 = 20·log(oran) → oran = 10.

Slaytla Anlat Teste Geç

5.1

Netlist Aktarımı ve Bileşen Yerleştirme

ARES'e geçiş, kart ayarları, yerleşim (placement) ilkeleri

Öğrenme Hedefleri

Şemayı netlist ile ARES'e aktarır.
Kart boyutu, katman ve ızgara ayarlarını yapar.
Bileşenleri işlevsel ve termal olarak doğru yerleştirir.
Kart alanı ve bileşen yoğunluğunu hesaplar.

ARES'e Geçiş

ARES (Advanced Routing and Editing Software), Proteus'un PCB tasarım modülüdür. ISIS'te tamamlanan şemanın bağlantı bilgisi (netlist) ARES'e aktarılır ve gerçek kart tasarımı burada yapılır. Aktarım, Design → Update PCB Design veya ARES sekmesine geçişle başlar.

Aktarım Adımları

ISIS'te şemayı kaydet ve ERC'de hata olmadığından emin ol.
Design → Update PCB Design komutunu çalıştır (veya ARES sekmesine geç).
ARES açılır; bileşenlerin footprint'leri kart üzerine yığılı gelir.
Kart çerçevesini (board edge) ve ölçü birimini (mm/mil) belirle.
Katman sayısını (genelde 2 katman: Top ve Bottom) seç.
Bileşenleri mantıklı bir yerleşimle dağıt.

Kart ve Katman Ayarları

Board Edge: Kartın fiziksel sınırı; kesim çizgisidir.
Keepout: Bileşen/yol konulamayacak yasak alan.
Katmanlar: Top Copper, Bottom Copper, Silk (baskı), Solder Mask, Drill.
Grid: Yerleştirme ve yol çizimi için ızgara (0,635 mm / 25 mil tipik).

Bileşen Yerleştirme İlkeleri

İşlevsel gruplama: Aynı işlevi gören bileşenleri yakın yerleştir (güç katı, kontrol katı).
Kısa yollar: Yoğun bağlantılı bileşenleri yakın tutarak yol uzunluğunu azalt.
Termal yönetim: Isınan bileşenleri (güç direnci, regülatör) kenara ve hava akımına bırak.
Konnektör yönü: Kart kenar konnektörlerini kenara, erişilebilir yere koy.
Yön birliği: Entegreleri aynı yöne çevirerek montajı kolaylaştır.

Kavram Kutusu: Netlist → Footprint Eşleşmesi

Netlist: "Hangi bacak hangi nete bağlı" bilgisini taşır.
Footprint: Her bileşenin PCB üzerindeki ped/kılıf yerleşimidir.
Ratsnest: Bağlı ama henüz yol çizilmemiş pinler arasındaki sanal bağlantı çizgileri.
Placement: Bileşenlerin kart üzerine yerleştirilmesi.

Kart Alanı ve Yerleşim Hesapları Kart alanı: A = en × boy Bileşen yoğunluğu = toplam bileşen sayısı / kart alanı (adet/cm²) Güç yoğunluğu = toplam güç / kart alanı (W/cm²) Örnek: 50 mm × 80 mm kart = 40 cm². 40 bileşen varsa yoğunluk = 1 adet/cm². Aşırı yoğunluk yolu zorlaştırır.

Şekil 5.1: Şemadan netlist yoluyla ARES kartına aktarım ve ratsnest çizgileri

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Kart Alanı ve Yoğunluk

60 mm × 90 mm boyutunda bir karta 54 bileşen yerleştirilmiştir. Yoğunluğu bulunuz.

Alan = 6 cm × 9 cm = 54 cm² Yoğunluk = 54 / 54 = 1 bileşen/cm² Cevap: Yoğunluk 1 bileşen/cm²'dir; yol çizimi için rahat bir değerdir.

Örnek 2: Ratsnest Yorumlama

ARES'te bileşenler arasında ince çizgiler görünüyor. Bunlar ne anlama gelir?

Bu çizgiler ratsnest'tir: henüz yol çizilmemiş bağlantılar. Yollar çizildikçe ilgili ratsnest çizgileri kaybolur. Cevap: Ratsnest, netlist'in gösterdiği zorunlu bağlantıları temsil eder; hepsi yola dönüşmelidir.

Sık Yapılan Hatalar

Yanlış footprint: Şemada DIP-8 seçilirken PCB'ye SOIC gelmesi montajı bozar.
Kart kenarına çok yakın yerleştirme: Üretimde kesim bileşene zarar verir.
Isınan bileşenleri ortaya koymak: Isı kartın merkezinde hapsolur.
Konnektörleri içe yerleştirmek: Dış bağlantı yapılamaz.

Püf Noktaları

Yerleştirmeden önce bağlantı yoğunluğuna bakarak bileşenleri gruplayın.
Kart kenarından en az 0,5 mm içeride kalın (kesim payı).
Ratsnest çizgileri en kısa olacak yerleşimi hedefleyin.

Konu Özeti

ARES'e geçiş, ISIS'teki şemanın netlist olarak aktarılmasıyla olur. Bileşenler footprint'leriyle kart üzerine gelir. Kart boyutu, katman ve ızgara ayarlanır. Yerleştirmede işlevsel gruplama, kısa yollar, termal yönetim ve erişilebilirlik gözetilir. Henüz yola dönüşmemiş bağlantılar ratsnest çizgileriyle gösterilir.

Update PCB → netlist aktarımı
Footprint eşleşmesi kritiktir.
İyi yerleşim yol çizimini kolaylaştırır.

Konu Sonu Testi

Şemayı PCB'ye aktaran veri nedir?
Cevabı göster
Netlist.
Yolu çizilmemiş bağlantılar hangi çizgiyle gösterilir?
Cevabı göster
Ratsnest çizgileriyle.
40 mm × 50 mm kartın alanı kaç cm²'dir?
Cevabı göster
4 × 5 = 20 cm².

Slaytla Anlat Teste Geç

5.2

Yol Çizimi (Routing), Otomatik Yol ve Bakır Katmanlar

Manuel/otomatik yönlendirme, iz genişliği, via ve katmanlar

Öğrenme Hedefleri

Manuel yol çizimi ve otomatik yönlendirmeyi kullanır.
İz genişliğini akıma göre seçer.
Via (geçiş deliği) ve bakır katman kavramlarını açıklar.
Yol uzunluğunun gecikmeye etkisini yorumlar.

Yol Çizimi (Routing)

Bileşenler yerleştirildikten sonraki aşama, ratsnest'in gösterdiği bağlantıların bakır yollar (traces) hâline getirilmesidir. Yol çizimi manuel yapılabileceği gibi otomatik yönlendirici (autorouter) ile de gerçekleştirilebilir. Profesyonel işlerde genellikle manuel; prototiplerde otomatik tercih edilir.

Manuel Yol Çizimi

ARES'te Track Mode'a geç.
İstenen katmanı seç (Top/Bottom).
İz genişliğini belirle (sinyal için ince, güç için kalın).
Başlangıç pedine tıkla, ara noktalarla ilerle, hedef pede tıkla.
Gerekirse via ile katman değiştir.

Otomatik Yönlendirme

Tools → Auto Router komutu, ratsnest'i kullanarak tüm bağlantıları otomatik çizer. Hızlıdır ancak her zaman en iyi sonucu vermez; kritik yolları manuel düzeltmek gerekebilir. Otomatik sonrası mutlaka DRC çalıştırılmalı ve yollar gözle kontrol edilmelidir.

Bakır Katmanlar ve Via

Top Copper: Üst yüzey bakır katmanı.
Bottom Copper: Alt yüzey bakır katmanı.
Via: İki katmanı birleştiren metal kaplı delik.
Silk Screen: Bileşen adlarının baskı katmanı (yola etki etmez).
Solder Mask: Lehim almayacak bölgeyi kapatan yeşil/mavi kaplama.

Kavram Kutusu: İz Genişliği ve Akım

İz genişliği: Yolun bakır genişliği; akım taşıma kapasitesini belirler.
Mil: 1 mil = 0,0254 mm; PCB ölçülerinde yaygın birim.
Sinyal yolu: Genelde 8-12 mil.
Güç yolu: Yüksek akımda 20-40 mil veya daha kalın.
Via boyutu: Akımı geçiren iç çap ve çevresel bakır (pad) çapıyla tanımlanır.

İz Genişliği, Akım ve Gecikme IPC yaklaşımı (dış katman): I ≈ 4 × (ΔT)^0.44 × A^0.725 (A: mil²) İz kesit alanı: A = genişlik × bakır kalınlığı Yol gecikmesi ≈ uzunluk / (sinyal hızı) (sinyal hızı ≈ 15-20 cm/ns) Pratik kural: 10 °C ısınma için dış katmanda her 1 A akım ≈ 10 mil genişlik gerektirir. Güvenli tarafta kalmak için geniş tutun.

Şekil 5.2: İki katmanlı PCB'de üst/alt bakır yollar ve via ile katman geçişi

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: İz Genişliği Seçimi

1 A akım taşıyan bir güç hattı için yaklaşık iz genişliği ne olmalıdır?

Pratik kural: dış katmanda 1 A için ≈ 10 mil. Güvenlik payı ile 15-20 mil seçilir. 10 mil ≈ 0,254 mm; 20 mil ≈ 0,508 mm. Cevap: 1 A için en az ~10 mil, güvenli tercih 15-20 mil'dir.

Örnek 2: Yol Gecikmesi

10 cm uzunluğunda bir sinyal yolu yaklaşık ne kadar gecikme yapar?

Sinyal hızı ≈ 15-20 cm/ns (FR4). t ≈ 10 cm / 15 cm/ns ≈ 0,67 ns Cevap: Yaklaşık 0,7 ns. Düşük hızlı devrelerde önemsizdir; yüksek hızda kritiktir.

Sık Yapılan Hatalar

İnce izle yüksek akım geçirmek: Yol ısınır, hatta kopabilir.
Dik açılı (90°) yol çizmek: Üretimde asit birikmesi ve sinyal bozulmasına yol açar; 45° kullanın.
Otomatiğe güvenip DRC çalıştırmamak: Kural ihlalleri kalır.
Gereksiz via kullanmak: Parazit ve sinyal bütünlüğü sorunları doğurur.

Püf Noktaları

Güç hattını kalın, sinyal hattını ince tutun.
Yolları 45° kırılmalarla çizin; dik açıdan kaçının.
Otomatik yönlendirme sonrası kritik yolları elle düzeltin.

Konu Özeti

Yol çizimi manuel (Track Mode) veya otomatik yönlendiriciyle yapılır. İz genişliği akıma göre seçilir; sinyal ince, güç kalın olur. İki katmanlı kartta Top/Bottom bakır katmanları via ile bağlanır. Yol genişliği, uzunluğu ve via sayısı devrenin elektriksel ve termal performansını etkiler.

Manuel: Track Mode; Otomatik: Auto Router
İz genişliği akıma göre (1 A ≈ 10 mil)
Via katmanlar arası geçiş sağlar.

Konu Sonu Testi

İki bakır katmanı birleştiren eleman nedir?
Cevabı göster
Via.
Yüksek akım taşıyan yolda ne yapılmalıdır?
Cevabı göster
İz genişliği artırılmalıdır.
Dik açılı yol çizimi neden istenmez?
Cevabı göster
Üretimde asit birikmesi ve sinyal bozulmasına yol açtığı için; 45° tercih edilir.

Slaytla Anlat Teste Geç

5.3

Tasarım Kuralları, 3D Görünüm ve Üretim Çıktıları

DRC, 3D Visualizer, Gerber/üretim dosyaları ve BOM

Öğrenme Hedefleri

DRC ile tasarım kuralı ihlallerini bulur ve düzeltir.
3D Visualizer ile kartı görüntüler.
Gerber ve delik dosyalarının üretimdeki rolünü açıklar.
Üretim için gerekli dosya setini listeler.

Üretime Hazırlık

PCB tasarımı tamamlandığında, kartın gerçekten üretilebilmesi için son kontroller yapılır ve üretim dosyaları oluşturulur. Bu aşama, tasarımın fabrikaya gönderilmeden önceki son güvenlik kontrolüdür.

DRC (Design Rule Check)

DRC, kartı geometrik ve üretim kurallarına göre denetler. Tipik kurallar:

Clearance: İki yalıtılmış bakır arasındaki minimum boşluk.
Track width: Minimum iz genişliği.
Via size: Minimum via çapı ve delik çapı.
Annular ring: Delik çevresinde kalan minimum bakır halkası.
Board edge clearance: Yol/bileşenin kenara minimum uzaklığı.

3D Visualizer

Output → 3D Visualization (veya Ctrl+3) ile kart üç boyutlu görüntülenir. Bileşenlerin gerçek yükseklikleri, konnektörlerin yeri ve çakışmalar önceden görülür. Bu, montaj öncesi görsel doğrulamadır.

Üretim Çıktıları

Dosya	İçeriği	Kullanım
Gerber (RS-274X)	Her katmanın bakır/baskı geometrisi	PCB fabrikası
NC Drill	Delik koordinatları ve çapları	Delme/baskı
Pick & Place	Bileşen yerleşim koordinatları	SMD montaj robotu
BOM	Malzeme listesi	Satın alma/montaj
Assembly Drawing	Montaj görseli	Elle montaj

Kavram Kutusu: Üretim Terimleri

Gerber: PCB katmanlarının standart üretim formatı.
Annular ring: Deliğin çevresinde kalan bakır halka; çok küçükse delik kopabilir.
Clearance: Bakır elemanlar arası yalıtım boşluğu.
Panelization: Küçük kartların tek panelde çoğaltılması.

Üretim Geometrisi Bağıntıları Annular ring = (pad çapı − delik çapı) / 2 Clearance ≥ üreticinin minimum kuralı (genelde ≥ 6 mil) Panel verimi = (kart alanı toplamı / panel alanı) × 100% Örnek: Pad çapı 1,0 mm, delik 0,6 mm → annular ring = (1,0−0,6)/2 = 0,2 mm. Bu, çoğu üretici için kabul edilebilir sınırdadır.

Clearance OK Track width OK Annular ring < min Edge clearance 3D Visualizer Bileşen yükseklikleri ve çakışma kontrolü Gerber Top.gtl Bottom.gbl Silk.gto Drill.drl → Fabrikaya gönder Şekil 5.3: DRC denetimi, 3D görünüm ve Gerber üretim dosyaları

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Annular Ring Hesabı

Pad çapı 1,2 mm, delik çapı 0,7 mm ise annular ring kaçtır?

Annular ring = (pad çapı − delik çapı) / 2 = (1,2 − 0,7) / 2 = 0,25 mm Cevap: 0,25 mm; üreticinin minimum kuralının üstünde olduğu için uygundur.

Örnek 2: Üretim Dosyalarını Seçme

PCB fabrikasına hangi dosyalar gönderilmelidir?

Bakır katmanları: Gerber (Top, Bottom) Baskı katmanı: Silkscreen Gerber Delikler: NC Drill dosyası Cevap: Gerber seti + NC Drill; montaj için ek olarak BOM ve Pick&Place gerekir.

Sık Yapılan Hatalar

DRC'yi atlamak: Üretimde kısa devre veya kopuk yollar çıkar.
Gerber yerine proje dosyası göndermek: Fabrika farklı formatları açamaz.
Annular ring'i çok küçük bırakmak: Delme sırasında bakır kopar.
3D kontrolü yapmamak: Bileşen çakışması montajda fark edilir ve geç kalınır.

Püf Noktaları

DRC'de 0 hata görmeden Gerber oluşturmayın.
Kart kenarından güvenli boşluk bırakın; üretici kesim toleransı vardır.
İlk üretimde küçük adet sipariş edip kartı test edin.

Konu Özeti

DRC, PCB'yi clearance, iz genişliği, via, annular ring gibi üretim kurallarına göre denetler. 3D Visualizer montaj öncesi görsel doğrulama sağlar. Üretim için Gerber (bakır/baskı katmanları) ve NC Drill (delikler) dosyaları; montaj için ek olarak BOM ve Pick&Place hazırlanır.

DRC → üretim kuralı denetimi
Gerber + NC Drill → fabrikaya
BOM + Pick&Place → montaja

Konu Sonu Testi

PCB üretiminde kullanılan standart format nedir?
Cevabı göster
Gerber (RS-274X).
Delikler hangi dosyayla üretime gider?
Cevabı göster
NC Drill dosyası.
Pad 1,4 mm, delik 0,8 mm ise annular ring kaçtır?
Cevabı göster
(1,4−0,8)/2 = 0,3 mm.

Slaytla Anlat Teste Geç

6.1

LED ve NE555 Astable Yanıp Söndürme Devresi

555 timer ile kare dalga üretimi ve LED sürme

Öğrenme Hedefleri

NE555 entegresinin bacaklarını ve astable bağlantısını kurar.
Astable modda frekans ve doluluk oranını hesaplar.
LED için uygun seri direnci seçer.
Simülasyonla osiloskopta kare dalgayı gözlemler.

Proje: Yanıp Sönen LED (NE555)

NE555, zamanlama entegresidir. Astable modda iki direnç ve bir kondansatörle sürekli kare dalga üretir. Bu sinyal ile LED yanıp söndürülür. C1 kondansatörü R1 ve R2 üzerinden şarj/deşarj olur; bu süre LED'in yanma ve sönme zamanını belirler.

Malzeme Listesi

1 × NE555 entegre
1 × kırmızı LED
1 × 330 Ω (R_LED, LED sınırlama)
1 × 1 kΩ (R1)
1 × 47 kΩ (R2)
1 × 100 µF (C1, zamanlama)
1 × 10 nF (C2, kontrol)
1 × 9 V batarya

555 Bacakları

Pin	Adı	Görevi
1	GND	Toprak
2	Trigger	Tetikleme (Pin 6'ya bağlanır)
3	Output	Çıkış (LED buraya)
4	Reset	Sıfırlama (+V)
5	Control	Kontrol gerilimi (C2 → GND)
6	Threshold	Eşik (Pin 2 ile birleşik)
7	Discharge	Deşarj (R1-R2 arası)
8	VCC	Besleme (+5…+15 V)

Bağlantı Adımları

NE555'i ortaya yerleştir; pin 1'i çentiğe göre belirle.
Pin 1 → GND, Pin 8 → +9 V, Pin 4 → +9 V.
Pin 2 ile Pin 6'yı birleştir (tetik-eşik bağlantısı).
Pin 7 → R1 → +9 V; Pin 7 → R2 → Pin 2/6 düğümü.
C1'i Pin 2/6 düğümü ile GND arasına bağla.
Pin 5 → C2 (10 nF) → GND.
Pin 3 → R_LED → LED → GND.
Simülasyonu başlat; LED'in yanıp söndüğünü izle.

Kavram Kutusu: Astable Mod

Astable: Kararlı durumu olmayan, sürekli salınan mod.
Monostable: Tek darbe üreten mod.
Duty cycle: Sinyalin yüksek kaldığı sürenin periyoda oranı.
Şarj yolu: R1 + R2 üzerinden; deşarj yolu: yalnızca R2 üzerinden.

555 Astable Bağıntıları Yüksek süre: T_high = 0,693 × (R1 + R2) × C Düşük süre: T_low = 0,693 × R2 × C Frekans: f = 1,44 / ((R1 + 2×R2) × C) Duty cycle: D = (R1 + R2) / (R1 + 2×R2) × 100% LED direnci: R_LED = (V_çıkış − V_LED) / I_LED Örnek: R1=1k, R2=47k, C=100µF → f = 1,44/((1000+94000)×0,0001) ≈ 0,152 Hz (yaklaşık 6,6 s periyot).

Şekil 6.1: NE555 astable bağlantısı ile LED yanıp söndürme devresi

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Frekans Hesabı

R1 = 1 kΩ, R2 = 47 kΩ, C = 100 µF ise 555'in çıkış frekansını bulunuz.

R1 + 2R2 = 1000 + 94.000 = 95.000 Ω f = 1,44 / (95.000 × 0,0001) f = 1,44 / 9,5 ≈ 0,152 Hz Cevap: Periyot ≈ 6,6 s; LED yaklaşık her 6-7 saniyede bir yanıp söner.

Örnek 2: LED Direnci

555 çıkışı yaklaşık 8 V, LED gerilimi 2 V ve istenen akım 15 mA ise direnci bulunuz.

R = (V_çıkış − V_LED) / I R = (8 − 2) / 0,015 = 400 Ω Standart değer: 390 Ω veya 330 Ω Cevap: Yaklaşık 390 Ω kullanılır; LED güvenle yanar.

Sık Yapılan Hatalar

Pin 4 (Reset) boşta bırakmak: Çıkış sürekli düşük kalır; Pin 4 +V'ye bağlanmalıdır.
Pin 2 ile 6'yı birleştirmemek: Astable salınım oluşmaz.
LED'e seri direnç koymamak: LED ve entegre zarar görür.
Besleme 15 V üzerine çıkarmak: NE555 sınırı aşılır.

Püf Noktaları

Yanıp sönme hızını artırmak için C1 veya R2'yi küçültün.
Pin 5'e konan 10 nF kondansatör kararlılığı artırır.
Osiloskopta Pin 3'ü izleyerek kare dalgayı doğrulayın.

Konu Özeti

NE555 astable modda R1, R2 ve C1 ile sürekli kare dalga üretir. Pin 2-6 birleştirilir, Pin 4 ve 8 beslenir, Pin 5'e 10 nF konur. Frekans f = 1,44/((R1+2R2)C) ile hesaplanır. LED, Pin 3'e seri direnç üzerinden bağlanır.

Astable → sürekli salınım
f = 1,44/((R1+2R2)C)
LED + seri direnç zorunludur.

Konu Sonu Testi

NE555 hangi modda sürekli kare dalga üretir?
Cevabı göster
Astable modda.
Pin 2 ile hangi pin birleştirilir?
Cevabı göster
Pin 6 (Threshold) ile.
R1=1k, R2=10k, C=10µF için f yaklaşık kaçtır?
Cevabı göster
f = 1,44/((1000+20000)×1e-5) ≈ 6,86 Hz.

Slaytla Anlat Teste Geç

6.2

Doğrultucu ve Yükselteç Devreleri

Köprü doğrultucu, filtre kondansatörü ve op-amp yükselteç

Öğrenme Hedefleri

Yarım dalga ve tam dalga doğrultucuyu ayırt eder.
Köprü doğrultucu devresini kurar ve çıkış gerilimini hesaplar.
Filtre kondansatörünün dalgalanmayı azalttığını açıklar.
İşlemsel yükselteç kazancını hesaplar.

Doğrultucu Devreleri

Elektronik cihazlar DC gerilimle çalışır; ancak şebeke AC'dir. Doğrultucu, AC gerilimi DC'ye çeviren devredir. Yarım dalga doğrultucu, sinüsün yalnızca bir yarımını geçirir; tam dalga (köprü) doğrultucu ise dört diyotla her iki yarımı da pozitife çevirir. Çıkışa eklenen filtre kondansatörü gerilimi düzler.

Köprü Doğrultucu Malzemeleri

4 × 1N4007 diyot (köprü)
1 × 1000 µF filtre kondansatörü
1 × 220 Ω yük direnci
1 × AC kaynak (VSINE, 12 V, 50 Hz)

Kurulum Adımları

VSINE kaynağını ve yük direncini yerleştir.
Dört diyotu köprü düzeninde bağla (AC girişleri diyot uçlarına).
Köprü çıkışına filtre kondansatörünü paralel bağla.
Yük direncini çıkışa paralel bağla.
Çıkışa osiloskop bağla; dalga şeklini incele.
Filtre kondansatörünü devreye alıp çıkararak dalgalanma farkını gör.

Yükselteç Devresi (Op-Amp)

LM741 işlemsel yükselteci, ters çeviren yapıda R_f (geri besleme) ve R_in dirençleriyle gerilim kazancı sağlar. Küçük bir sensör sinyalini büyütmek için kullanılır.

Kavram Kutusu: Doğrultma ve Yükseltme

Doğrultma: AC'yi DC'ye çevirme işlemi.
Dalgalanma (ripple): DC çıkıştaki küçük AC salınımı.
Filtre: Dalgalanmayı azaltan kondansatör.
Yükselteç kazancı: Çıkışın girişe oranı.
Ters çeviren yapı: Çıkış, girişin işaretini tersler (180° faz farkı).

Doğrultucu ve Yükselteç Bağıntıları Yarım dalga DC: V_dc = V_m / π ≈ 0,318 × V_m Tam dalga DC: V_dc = 2 × V_m / π ≈ 0,637 × V_m Dalgalanma: V_ripple ≈ I_yük / (f × C) Op-amp ters çeviren kazanç: A_v = − R_f / R_in Örnek: V_m = 17 V tam dalga → V_dc ≈ 10,8 V. R_f = 100 kΩ, R_in = 10 kΩ → A_v = −10.

Şekil 6.2: Köprü doğrultucu (filtreli) ve LM741 ters çeviren yükselteç

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Tam Dalga Çıkış Gerilimi

Tepe gerilimi 17 V olan bir AC kaynak köprü doğrultucuya verilmiştir. DC çıkış gerilimini bulunuz.

V_dc = 2 × V_m / π V_dc = 2 × 17 / 3,1416 V_dc ≈ 10,8 V Cevap: Filtreli çıkış yaklaşık 10,8 V (diyot düşümleri ihmal edilerek).

Örnek 2: Yükselteç Kazancı

R_f = 100 kΩ, R_in = 10 kΩ ise yükselteç kazancı nedir? Giriş 50 mV ise çıkış ne olur?

A_v = − R_f / R_in = −100.000 / 10.000 = −10 V_çıkış = A_v × V_giriş = −10 × 0,05 = −0,5 V Cevap: Kazanç −10; 50 mV giriş, 0,5 V ters işaretli çıkışa yükseltilir.

Sık Yapılan Hatalar

Diyotlardan birini ters bağlamak: Köprü çalışmaz, çıkış bozulur.
Filtre kondansatörünün kutbunu ters bağlamak: Elektrolitik kondansatör zarar görür.
Op-amp besleme bacaklarını bağlamamak: LM741'in 4 ve 7 numaralı pinleri beslenmelidir.
Kazanç formülünde işareti unutmak: Ters çeviren yapıda çıkış 180° faz farklıdır.

Püf Noktaları

Filtre kondansatörünü büyütmek dalgalanmayı azaltır.
Köprü çıkışına osiloskop bağlayarak filtre öncesi/sonrası farkı gözleyin.
Yükselteçte kazanç, iki direncin oranıyla ayarlanır.

Konu Özeti

Doğrultucular AC'yi DC'ye çevirir; köprü tipi her iki yarımı kullanır (V_dc = 2V_m/π). Filtre kondansatörü dalgalanmayı azaltır. LM741 ters çeviren yükselteçte kazanç A_v = −R_f/R_in'dir. Diyot yönü ve op-amp beslemesi doğru bağlanmalıdır.

Tam dalga: V_dc = 2V_m/π
Filtre ripple'ı azaltır.
A_v = −R_f/R_in

Konu Sonu Testi

Tam dalga doğrultucuda kaç diyot kullanılır?
Cevabı göster
Köprü tipinde 4 diyot.
V_m = 10 V tam dalga için V_dc kaçtır?
Cevabı göster
V_dc = 2×10/π ≈ 6,37 V.
R_f=50 kΩ, R_in=5 kΩ ise kazanç nedir?
Cevabı göster
A_v = −50/5 = −10.

Slaytla Anlat Teste Geç

6.3

Mantık Devreleri ve Yarı Toplayıcı

Mantık kapıları, doğruluk tablosu ve yarı toplayıcı devresi

Öğrenme Hedefleri

AND, OR, NOT, NAND ve XOR kapılarının çıkışlarını belirler.
Doğruluk tablosu okur ve oluşturur.
XOR ve AND kapılarıyla yarı toplayıcı kurar.
Boolean ifadeleriyle devreyi açıklar.

Mantık Kapıları

Dijital elektronikte kararlar 0 ve 1 (LOJİK düşük/yüksek) ile alınır. Mantık kapıları, bu ikili değerler üzerinde işlem yapan temel yapı taşlarıdır. Proteus'ta 74xx serisi TTL entegrelerle (7408 AND, 7432 OR, 7404 NOT, 7400 NAND, 7486 XOR) kolayca kurulur.

Temel Kapılar ve Doğruluk Tabloları

A	B	AND	OR	XOR	NAND
0	0	0	0	0	1
0	1	0	1	1	1
1	0	0	1	1	1
1	1	1	1	0	0

Yarı Toplayıcı (Half Adder)

Yarı toplayıcı, iki tek biti (A ve B) toplayıp Toplam (Sum) ve Elde (Carry) çıkışı üreten devredir. XOR kapısı toplam bitini, AND kapısı elde bitini verir. İki yarı toplayıcı bir OR kapısıyla birleştirilirse tam toplayıcı (full adder) elde edilir; bu da bilgisayar işlemcilerinin aritmetik birimidir.

Kurulum Adımları

7486 (XOR) ve 7408 (AND) entegrelerini yerleştir.
Girişlere lojik anahtar (Logic State) veya darbe üreteci bağla.
A ve B'yi hem XOR hem AND girişlerine paralel bağla.
XOR çıkışını Sum, AND çıkışını Carry olarak etiketle.
Dört giriş kombinasyonunu deneyerek doğruluk tablosunu doğrula.
Çıkışlara LED veya lojik prob bağlayarak izle.

Kavram Kutusu: Boolean Cebri

AND (·): Tüm girişler 1 ise çıkış 1; Y = A·B.
OR (+): En az bir giriş 1 ise çıkış 1; Y = A+B.
NOT ('): Girişi tersler; Y = A'.
XOR (⊕): Girişler farklıysa 1; Y = A⊕B.
NAND/NOR: AND/OR'un tersi; evrensel kapılardır.

Mantık ve Toplayıcı Bağıntıları Yarı toplayıcı toplam: S = A ⊕ B Yarı toplayıcı elde: C = A · B Tam toplayıcı toplam: S = A ⊕ B ⊕ C_in Tam toplayıcı elde: C_out = A·B + C_in·(A ⊕ B) Örnek: A=1, B=1 → S = 0, C = 1 (ikilik 1+1 = 10₂).

Şekil 6.3: XOR ve AND kapılarıyla kurulan yarı toplayıcı devresi

Çözümlü Örnekler

Örnek 1: Boolean İfade

Y = A·B + A'·C ifadesinde A=1, B=0, C=1 ise Y kaçtır?

A·B = 1·0 = 0 A' = 0 olduğundan A'·C = 0·1 = 0 Y = 0 + 0 = 0 Cevap: Y = 0.

Örnek 2: Yarı Toplayıcı Doğrulama

A = 1, B = 1 için yarı toplayıcı çıkışları nedir?

S = A ⊕ B = 1 ⊕ 1 = 0 C = A · B = 1 · 1 = 1 Cevap: Toplam 0, elde 1. İkilik sistemde 1+1 = 10₂ doğrulanır.

Sık Yapılan Hatalar

XOR ile OR'u karıştırmak: XOR'da 1+1 = 0 verir, OR'da 1 verir.
Kapı entegrelerinin besleme pinlerini bağlamamak: 74xx serisinde 14. pin +5 V, 7. pin GND'dir.
Kullanılmayan girişleri boşta bırakmak: TTL girişlerinde float sorun yaratır; toprağa veya +5 V'a bağlayın.
Doğruluk tablosunu ezberden yazmak: Her kombinasyonu simülasyonla doğrulayın.

Püf Noktaları

NAND ve NOR evrensel kapılardır; her devre yalnızca NAND ile kurulabilir.
Lojik çıkışları LED veya lojik prob ile izleyerek hata bulmak kolaylaşır.
İki yarı toplayıcı + OR = tam toplayıcı; toplama işleminin temelidir.

Konu Özeti

Mantık kapıları (AND, OR, NOT, NAND, XOR) 0/1 değerleri üzerinde işlem yapar. Doğruluk tablosu tüm giriş kombinasyonlarını gösterir. Yarı toplayıcı, XOR ile toplamı (S = A⊕B) ve AND ile eldeyi (C = A·B) üretir. Bu devre, dijital toplama işleminin temelidir.

XOR: farklı giriş → 1
Yarı toplayıcı: S = A⊕B, C = A·B
NAND/NOR evrensel kapıdır.

Konu Sonu Testi

1 ⊕ 1 işleminin sonucu nedir?
Cevabı göster
0 (XOR: aynı girişlerde 0).
Yarı toplayıcıda elde çıkışını hangi kapı verir?
Cevabı göster
AND kapısı.
74xx TTL entegresinin besleme pinleri hangileridir?
Cevabı göster
14. pin (+5 V) ve 7. pin (GND).

Slaytla Anlat Teste Geç

Bilgisayarla Devre Dizaynı 10. Sınıf

Üniteler ve Konular

Proteus 8'e Giriş

Proteus 8 Nedir ve Neden Kullanılır?

Öğrenme Hedefleri

Proteus 8 Design Suite

Proteus 8'in Ana Bileşenleri

Kurulum Adımları

Kavram Kutusu: Temel EDA Terimleri

Simülasyon mu, Gerçek Devre mi?

Çözümlü Örnekler

Sık Yapılan Hatalar

Püf Noktaları

Konu Özeti

Konu Sonu Testi

Arayüz Tanıtımı: ISIS ve ARES Penceresi

Öğrenme Hedefleri

ISIS 8 Arayüzü

1. Menü Çubuğu

2. Mode Selector (Sol Dikey Araç Çubuğu)

3. Tasarım Alanı ve Görünüm

Kavram Kutusu: Mod Mantığı

Çözümlü Örnekler

Sık Yapılan Hatalar

Püf Noktaları

Konu Özeti

Konu Sonu Testi

Yeni Proje ve Şema Çizimi Temelleri

Öğrenme Hedefleri

Proje Oluşturma ve İlk Şema

Bileşen Ekleme ve Yerleştirme

Şema Çiziminin Altın Kuralları

Kavram Kutusu: Okunabilir Şema Kuralları

Çözümlü Örnekler

Sık Yapılan Hatalar

Püf Noktaları

Konu Özeti

Konu Sonu Testi

Kütüphane Kullanımı ve Bileşen Kategorileri

Öğrenme Hedefleri

Proteus Kütüphanesi

Pick Devices Penceresi

Önemli Kategoriler

Standart Değerler ve Tolerans

Kavram Kutusu: Paket ve Footprint

Çözümlü Örnekler

Sık Yapılan Hatalar

Püf Noktaları

Konu Özeti

Konu Sonu Testi

Bileşen Seçimi ve Yerleştirme

Pasif Bileşenler: Direnç, Kondansatör, Bobin

Öğrenme Hedefleri

Pasif Bileşenler

Direnç (Resistor)

Kondansatör (Capacitor)

Bobin (Inductor)

Kavram Kutusu: Pasif Bileşenlerin Görevi

Çözümlü Örnekler

Sık Yapılan Hatalar

Püf Noktaları

Konu Özeti

Konu Sonu Testi

Yarı İletkenler: Diyot, Transistör, Entegre

Öğrenme Hedefleri

Yarı İletken Bileşenler

Diyot ve LED

Transistör (BJT ve MOSFET)

Entegreler (IC)

Kavram Kutusu: Yarı İletken Anahtar

Çözümlü Örnekler

Sık Yapılan Hatalar

Püf Noktaları

Konu Özeti

Konu Sonu Testi

Güç Kaynakları, Toprak ve Ölçüm Probları

Öğrenme Hedefleri

Güç Kaynakları ve Referans Noktaları

Kaynak Tipleri

Toprak ve Güç Rayı