Kenetleme devreleri, sinyalin genliğini büyütmez ama tamamını başka bir DC seviyeye taşır. Elektronik laboratuvarında en çok karıştırılan nokta da budur: kırpıcı devre işaretin bir kısmını keser, kenetleyici devre ise işaretin tamamını yukarı veya aşağı kaydırır.
Föyde pozitif DC kenetleyici örneği üzerinden kondansatörün şarj olması, RC zaman sabitinin periyoda göre büyük seçilmesi ve çıkış işaretinin neden kaydığı anlatılıyor. Bu yazıda aynı mantığı daha sade bir dille topluyoruz.
Kenetleme devresi tam olarak ne yapar?
Bir giriş işaretinin AC salınım miktarını büyük ölçüde korurken, onun referans seviyesini değiştirir. Başka bir deyişle sinyalin tepe-tepe değeri yaklaşık aynı kalır; fakat işaretin tamamı yukarı ya da aşağı kayar. Bu özellik, bazı analog ön işleme devrelerinde ve dalga şekli uyarlama uygulamalarında çok kullanışlıdır.
Pozitif kenetleyici nasıl çalışır?
Pozitif kenetleyicide diyot ve kondansatörün yönüne bağlı olarak giriş işaretinin negatif tepe noktası yaklaşık sıfıra sabitlenir. Kondansatör önce girişin belirli bir alternansında şarj olur. Sonraki çevrimlerde bu gerilimi büyük ölçüde korur ve giriş işaretine eklenerek çıkışın yukarı kaymasına neden olur.
- Kondansatörün şarj olduğu an kısa sürer.
- Kondansatörün yükü R üzerinden boşalır.
- RC zaman sabiti, giriş periyodundan çok büyük olmalıdır; aksi halde kondansatör her çevrimde ciddi biçimde boşalır ve kayma miktarı bozulur.
Negatif kenetleyici nedir?
Negatif kenetleyici, aynı mantığın tersidir. Bu kez işaretin pozitif tarafı referansa yakın sabitlenir ve çıkış aşağı doğru kayar. Dolayısıyla pozitif ve negatif kenetleyiciyi ayıran esas nokta diyot yönüdür. Laboratuvar analizlerinde diyot yönüne bakmadan sonuç yazmak en sık yapılan hatadır.
RC zaman sabiti neden çok önemli?
Föyde özellikle vurgulanan kriter şudur: RC ≫ T. Burada T, giriş işaretinin periyodudur. Örneğin deneyde verilen 1 kHz’lik işaret için periyot 1 ms’tir. Eğer R = 100 kΩ ve C = 100 nF ise zaman sabiti 10 ms olur. Yani RC, periyodun 10 katıdır. Bu da kondansatörün her çevrimde neredeyse sabit gerilim taşımasına yardım eder.
Örnek: 5 Vp, 1 kHz sinüs için ne beklenir?
İdeal pozitif kenetleyici varsayımında 5 V tepe değerli bir sinüs işareti, yaklaşık olarak 0 V ile 10 V arasında salınır. Çünkü işaret yukarı doğru bir tepe kadar kaydırılmış olur. Eğer diyot silisyum ise, negatif tepe noktası tam 0 V yerine yaklaşık -0.7 V civarında, pozitif tepe ise yaklaşık 9.3 V civarında görülebilir. Bu küçük fark diyotun ileri yön düşümünden kaynaklanır.
Diyodun Si veya Ge olması fark eder mi?
Evet, eder. Çünkü kenetleme seviyesini etkileyen ileri yön düşümü farklıdır. Germanyum diyot kullanılırsa ileri yön kaybı daha düşük olacağı için teorik değere daha yakın bir sonuç elde edilebilir. Buna karşılık pratikte silisyum diyotlar daha yaygın, daha dayanıklı ve daha kolay bulunur.
| Durum | İdeal model | Si diyot yaklaşımı | Ge diyot yaklaşımı |
|---|---|---|---|
| Pozitif kenetleyici alt sınır | 0 V | Yaklaşık -0.7 V | Yaklaşık -0.3 V |
| Pozitif kenetleyici üst sınır (5 Vp için) | 10 V | Yaklaşık 9.3 V | Yaklaşık 9.7 V |
Kenetleyici ile kırpıcı devre neden karıştırılır?
Çünkü iki devrede de diyot vardır ve çıkış dalga şekli değişir. Fakat sonuç aynı değildir. Kırpıcı devre işaretin bir kısmını yok eder. Kenetleyici devre ise genellikle salınım aralığını korur, sadece DC seviyesini değiştirir.
Rapor için kısa sonuç
Kenetleme devreleri, giriş işaretinin DC seviyesini değiştiren; diyot, direnç ve kondansatör ile kurulan devrelerdir. Pozitif kenetleyici işareti yukarı, negatif kenetleyici aşağı kaydırır. Doğru sonuç için RC zaman sabitinin giriş periyodundan büyük seçilmesi gerekir. Diyotun Si veya Ge olması, kenetleme seviyesinde ileri yön düşümü kadar fark oluşturur.
Kenetleme ile doğrultma arasındaki farkı net görmek istersen doğrultucu ve kırpıcı devreler yazısına da göz atabilirsin.
Bir yanıt yazın