Deney 1 - Turgut Özal Üniversitesi

TURGUT ÖZAL ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
ELEKTRİK – ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
EEM202
DEVRE ANALİZİ II
LABORATUARI
Deney 1
İkinci Dereceden Devreler
Öğrenci
Adı & Soyadı:
Numara:
DENEY 1
İkinci Dereceden Devreler
Amaç: İkinci dereceden devrelerde (RLC devreleri) frekansa bağlı devre davranışını
incelemek.
Ön Çalışma:
1) Şekil 1.3a’deki devreyi kurup, deneyin yapılışı bölümü 1. maddesinde verilen osilatör
(AC kaynak) periyotlarını
(ve dolayısıyla frekanslarını bularak) kullanarak
simulasyon programındaki osiloskopla gözlem yapın, raporunuzda ekran alıntılarını
ekleyin.
2) Şekil 1.3b’deki devreyi kurup, deneyin yapılışı bölümü 3. maddesinde verilen osilatör
(AC kaynak) periyotlarını
(ve dolayısıyla frekanslarını bularak) kullanarak
simulasyon programındaki osiloskopla gözlem yapın, raporunuzda ekran alıntılarını
ekleyin.
3) Şekil 1.4’deki devreyi kurup, deneyin yapılışı bölümü 4. maddesinde verilen bilgileri
kullanarak simulasyon programındaki osiloskopla gözlem yapın, ekran alıntılarını
laboratuvara getiriniz.
Teori:
Şekil 1.1’deki RLC devresini ele alalım. Bu devrenin durum denklemleri;
Şekil 1.1 – Seri RLC devresi
1/ C   vC (t )   0 
d  vC (t )   0




 e(t )
dt  iL (t )   1/ L  R / L   iL (t )  1/ L 
(1)
şeklindedir.
Bu denklem sisteminin karakteristik denklemi çözümün yapısını belirleyecektir. (1) denklem
sisteminin karakteristik denklemi,
s 2  2s  w02  0
(2)
Denklemidir. Burada;
w0 
R

2L
1
,
LC
(3)
bağıntılarıyla belirlenir. α ’nın değerine göre (2) denkleminin kökleri aşağıdaki 3 halden biri
olabilir.
(a)   0 ise, aşırı sönümlü durum (overdamped case),
(b)   0 ise, kritik sönümlü durum (critically damped case),
(c)   0 ise, eksik sönümlü durum (underdamped case).
vc(0) = 0, iL(0) = 0 için her üç halde vc(t) ’nin zamanla değişimi aşağıda kabaca
çizilmiştir(şekil 1.2).
Şekil 1.2 – α değerine göre durum değişimleri
(a), (b) ve (c) hallerinde çözümün yapısı aşağıdaki gibi olacaktır.
(a) x(t )  A1e s1t  A2e  s2t
(b) x(t )  A1e t  A2tet
(c) x(t )  et ( B1 cos d t  B2 sin d t )
Deneyin Yapılışı:
Şekil 1.3 – RC ve RL ölçüm düzenekleri
1) Şekil 1.3 (a)’daki ölçüm düzeneğini direnç değerini 100Ω, kondansatör değerini l000µF
alarak kurunuz. Sinyal jeneratörü yardımı ile devrenin girişine 0-5 V simetrik bir kare
dalga uygulayınız. Kare dalga osilatörünün frekansını değiştirerek vC(t) ’yi gözlemleyiniz.
Şekil 1.5’e en yakın şekli elde ettiğiniz (tam dolma, tam boşalma durumu) frekansı
RC
belirleyiniz. Kare dalga osilatörün periyodunu T = 10RC, T = RC ve T 
alarak, vc(t)
10
ve vR(t) için osilaskopta gördüğünüz şekilleri, tepe değerlerini kaydederek çiziniz.
f = ........ Hz
2) Şekil 1.3 (b)’deki ölçüm düzeneğini direnç değerini 100Ω, endüktans değerini 1mH
alarak kurunuz. Sinyal jeneratörü yardımıyla devrenin girişine 0-5 V simetrik bir kare
dalga uygulayınız. Kare dalga osilatörünün frekansını değiştirerek vR(t) ’yi
gözlemleyiniz. Şekil 1.5 (b)’ye en yakın şekli elde ettiğiniz (tam dolma, tam boşalma
durumu) frekansı belirleyiniz. Hesap ile elde ettiğiniz değer ile ölçüm ile elde ettiğiniz
L
L
değer arasındaki farkı yorumlayınız. Kare dalga osilatörün periyodunu T  10 , T 
R
R
L
ve T 
alarak, her üç hal için osilaskopta gördüğünüz şekilleri, tepe değerlerini
10 R
kaydederek çiziniz.
Şekil 1.4 – RLC ölçüm düzeneği
3) Şekil 1.4’deki ölçüm düzeneğini endüktans değerini 1 mH, kondansatör değerini 100 nF
L
L
ve R  20
alarak kurunuz. Devrenin girişine 100 Hz
C
C
frekansında 0-5 V simetrik bir karedalga uygulayarak her bir hal için osiloskopta
gördüğünüz dalga şekillerini çiziniz. Elde ettiğiniz sonuçları yorumlayınız.
ve direnç değerini; R  2
Şekil 1.5 – Kapasitörün dolma ve boşalması
Sonuçlar
 1. maddede istenilenler buraya çiziniz.
 2. maddede istenilenler buraya çizilecektir.
 3. maddede istenilenler buraya çizilecektir.

Download Report