Bu yöntemde düğümlerdeki akımlar yerine, çevredeki akımlar ele alınarak devrenin analizi yapılır. Yöntemin temel prensibi her bir ba ğımsız çevrede Kirchoff’un gerilim kanunu kanunu uygulan uygulan ır.
Bağımsız çevreler; abefa, bcdeb Bağımlı çevre;
abcdefa
1
21.03.2014
3.4. ÇEVRE AK MLAR Y ÖNTEMI (Ç.A.Y): ı
Çevre akımları yöntemi aşağıda verilen üç adım ile uygulanır: 1) Her bir ba ğımsız çevre için bir çevre ak ımı yönü alınır. Bu akımların yönü keyfidir. (her ne kadar keyfi denilse de genel tercih saat yönüdür)
2) Her çevreye KGK uygulan ır. Gerilimler, çevre akımları cinsinden tanımlanır. 3) Bağımsız çevre sayısı kadar elde edilen denklemler düzenlenir.
3.4. ÇEVRE AK MLAR Y ÖNTEMI (Ç.A.Y): ı
Örneğin şekildeki devre için; 1.adım olarak çevre akım yönleri belirlenir.
2.adım olarak çevreye K.G.K. uygulan ır.
1.çevre için; veya
2
21.03.2014
3.4. ÇEVRE AK MLAR Y ÖNTEMI (Ç.A.Y): ı
2.çevre için; veya
3.adım olarak elde edilen denklemler matris formunda yaz ılır.
NOT: Çevre akımlarını dal akımlarından ayırmak için çevre ak ımları i, dal akımları da I ile gösterilmektedir. Bu devre için; , ,
ÖRNEKLER
3
21.03.2014
3.5. B AĞ ML /B AĞ MS Z AK M K AYNAKLAR V ARKEN Ç.A.Y: ı
ı
ı
ı
ı
ı
Akım kaynağının bulunduğu çevreye göre iki durumdan söz edilir: 1. Durum:
Akım kaynağı tek bir çevrede ise;
Birinci çevre için;
3.5. B AĞ ML /B AĞ MS Z AK M K AYNAKLAR V ARKEN Ç.A.Y: ı
ı
ı
ı
ı
ı
2. Durum: Eğer bağımlı/bağımsız akım kaynağı iki çevre aras ında ise (Şekil a);
Akım kaynağının bulunduğu dal devreden çıkartılarak SÜPERÇEVRE elde edilir (Şekil b)
4
21.03.2014
SÜPER ÇEVRE Örnek devre için; 1.adım; süper çevrede K.G.K. Uygulanır.
NOT: Eğer devrede kesi şen birden fazla süper çevre var ise bu süper çevreler birle ştirilir ve tek bir süper çevre haline getirilir. 2.adım; yandaki devrede «0» düğümünde K.A.K. uygulan ır.
Bu iki eşitlik kullan ılarak;
ÖRNEKLER:
5
21.03.2014
3.6. İNCELEME ILE DÜĞÜM VE ÇEVRE ANALIZLERI Bu yöntem Düğüm ve Çevre analizleri için tanımlanmış kestirme bir yoldur. Eğer devre sadece bağımsız akım kaynaklarından oluşuyorsa, her bir düğüm için KAK uygulanmasına gerek yoktur.
Diagonal üzerindeki terimler 1. ve 2. düğüme bağlı dirençlerin toplamıdır. Diagonalın dışındaki terimler ise 1.ve 2. düğümlerin arasındaki iletkenliğin tersidir. Sağ taraftaki terimler ise 1. ve 2. düğüme gelen ve çıkan akımların toplamıdır.
3.6. İNCELEME ILE DÜĞÜM VE ÇEVRE ANALIZLERI
Genelleştirilirse;
6
21.03.2014
3.6. İNCELEME ILE DÜĞÜM VE ÇEVRE ANALIZLERI
Benzer şekilde çevre analizi içinde k ısa bir yol uygulanabilir. Eğer devre yalnızca bağımsız gerilim kaynaklarını içeriyorsa;
Diagonal üzerindeki terimler 1. ve 2. çevrelere bağlı dirençlerin toplamıdır. Diagonalın dışındaki terimler ise 1.ve 2. çevrelerin arasındaki direncin tersidir. Sağ taraftaki terimler ise 1. ve 2. çevrede saat yönlü çevre akımına göre yazılan cebirsel toplamd ır.
3.6. İNCELEME ILE DÜĞÜM VE ÇEVRE ANALIZLERI
Genel olarak;
7
21.03.2014
ÖRNEK :
Devrenin düğüm gerilimleri matrisini yazınız.
ÖRNEK :
Devrenin çevre akımları matrisini yazınız.
8
21.03.2014
3.7. ÇEVRE VE DÜĞÜM Y ÖNTEMLERININ KARŞıLAŞTıRıLMASı Tüm elektrik devreleri Çevre Ak ımlar ve Düğüm Gerilimleri yöntemleri ile çözülebilir. Çözümleme aşamasında bilinmeyen say ısı yani denklem sayısı değişiklik gösterir. Bu nedenle çözümleme yöntemi seçiminde devredeki bilinmeyen sayısının iyi belirlenmesi gerekmektedir. Ç.A.Y. ile herhangi bir devrenin çözümünde, bilinmeyen sayısı çevre sayısı ile orant ılıdır. D.G.Y. ise devredeki düğüm sayısına bağlı olarak bilinmeyen sayısı değişir.
ÇEVRE ANALIZINI ŞU DURUMLARDA; Devrede çok fazla seri eleman bulunuyorsa, Gerilim kaynaklar ı varsa, Süper çevreler varsa, En önemlisi de çevre sayısı düğüm sayısından az ise ÇAY çözümü daha kolay oland ır. Ayrıca, Çevre analizi yöntemi transistör devreleri için tek uygun yöntemdir. İşlemsel yükselteç (Op-amp) devreleri için ayn ı şey söz konusu değildir.
9
21.03.2014
DÜĞÜM ANALIZINI ŞU DURUMLARDA; Devrede, Çok fazla paralel eleman varsa, Akım kaynakları bulunuyorsa, Süper düğümler varsa, En önemlisi de düğüm sayısı çevre sayısından az ise DGY çözümü daha kolay olan yöntemdir. Düzlemsel olmayan devreler için daha uygundur.
ÖRNEK :
10
21.03.2014
3.8. PSPICE ILE DEVRE ANALIZI PSpice devre analizi için kullanılan sıklıkla kullanılan bilgisayar program ıdır. Eğer devre eleman de ğerleri girilirse, dallardaki akım ve gerilimleri hesaplar. PSpice ile analiz devredeki elemanlar ın şematik çizimi ile başlar. Düğüm gerilimleri şematik çizimde ilgili yere ‘VIEWPOINTS’ komutu konulması ile elde edilir. Çalıştırmak için ‘Analysis/Simulate’ bas ılır.
3.8. PSPICE ILE DEVRE ANALIZI
11
21.03.2014
TRANSISTÖR DEVRESININ DC MODELI
Transistör devresinin analiz yönteminden bahsedilecek. Genel olarak kullanılan iki tip transistör vardır. 1)Field Effect (FET) ve 2)Bipolar Junction (BJT). Bu derste yalnızca BJT ele alınacaktır. Bir BJT elemanın 3 çıkışı vardır. Bunlar gelen akım için base, çıkan akım için colllector ve tüm akımlar için ortak çıkış olan emmiter olarak adlandırılır.
TRANSISTÖR DEVRESININ DC MODELI
Bütün çıkışlardaki akımlar bir biri ile ilişkilidir: Base akımı ile collector akımları arasında parametresi ile ilişkilidir. değeri genelde 50-1000 arasında değişir. KGK BJT uygularsak:
12
21.03.2014
TRANSISTÖR DEVRESININ DC MODELI Bir transistör devresinin eklenen gerilim/akıma bağlı olarak bir çok modu vardır. Bu derste sadece aktif mod çalışımı ele al ınacaktır. Bu mod gelen işareti yükseltmek için kullan ılır. Aşağıdaki şekil aktif modda çalışan BJT nin DC modelidir.
BJT ye düğüm gerilimi çözümü yaln ızca DC modeli elde edilince uygulanabilir.
TRANSISTÖR DEVRESININ DC MODELI
Çözüm içi üç yol vardır: 1) Çevre analizi çözümü
Orijinal devre
2) Düğüm analizi çözümü
3) Pspice çözümü
13
21.03.2014
ÖRNEK:
ve değerlerini devrenin aktif modda çalıştığını, =50 ise hesaplayınız. ,
