EEM311 Elektronik II: 2005 Laboratuvar Föyleri ve 2010 Sürümüyle Farkları

Bu yazı, Başkent Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği EEM311 Elektronik II laboratuvarının 2005 güz dönemi deney föylerini ele alıyor. Föyler sonraki yıllarda küçük düzeltmelerle kullanılmaya devam etmiş; arşivdeki ayrıntılı yazılar (Deney 1–2, 3–4, 5–6, 7–8 ve laboratuvar bilgilendirme kitapçığı) 2010 sürümüne dayanıyor. Bu yüzden 2005 föyleri burada baştan aktarılmadı; yalnızca iki sürüm arasındaki farklar toplandı. 2005 föyleri Ekim–Aralık 2005 arasında hazırlanmış; dosyalar parola korumalıydı, parolası kaldırılmış kopyaları yazının sonunda ZIP olarak indirilebilir.

Genel farklar

• 2005 föylerinin sayfa altında dersin web adresi www.baskent.edu.tr/~kocaturk, 2010 föylerinde www.baskent.edu.tr/~ozparlak yazıyor.
• Deney konuları, devre değerleri ve sonuç formları iki sürümde büyük ölçüde aynı. 2010 sürümünde metin biraz daha düzenli (alt maddeler a/b/c olarak ayrılmış, sonuç formlarına çizgiler eklenmiş), µ işaretleri düzeltilmiş.
• Deney 2'nin (tek katlı BJT yükselteç tasarımı) iki sürümü, adres dışında birebir aynı.
• 2008'de kullanılan laboratuvar kuralları kitapçığı (EEM311_LabKurallari.pdf) arşivde zaten Laboratuvar Bilgilendirme Kitapçığı yazısında yer alıyor; Dropbox'taki kopyası onunla aynı dosya.

Deney 1: Single Stage BJT Amplifier

• 2005 föyünde oda sıcaklığındaki ısıl gerilim yanlışlıkla V_T ≈ 0.0025 mV yazılmış; 2010 föyünde 25 mV olarak düzeltilmiş.
• 2010 sürümünde "undistorted" ve "unclipped" sözcükleri tırnak içine alınmış; teori ve adımlar aynı.

Deney 3: Single Stage MOSFET Amplifier

• Giriş ve çıkış empedansı ölçümünde (Şekil 6 ve 7) 2005 föyünde seri ölçüm direnci R_x = 1 kΩ sabit direnç; 2010 föyünde 50 kΩ'luk potansiyometre. Malzeme listesine de 2010'da 50 kΩ pot ve 10 µF kapasitör eklenmiş.
• 2010 föyüne iki not eklenmiş: transistör bacaklarını bağlayan kabloların olabildiğince kısa tutulması; DC kaynağın AC sinyalden önce açılıp sonra kapatılması.
• Sinyal üreteci ayarı 2005'te "yaklaşık 50 mV", 2010'da "50 mVp-p" diye yazılmış; ölçüm adımlarında kaynak gerilimi v_x olarak adlandırılmış.
• Deneysel çalışmanın 2. adımı 2010'da a/b/c alt maddelerine bölünmüş, 3. adıma "Şekil 1'deki yükselteci yeniden kurun" cümlesi eklenmiş (C_S'nin söküldüğü adımdan sonra devreyi eski hâline getirmek için).

Deney 4: Two Stage Amplifier Circuit

• 2005 föyünde 3. adım ikiye ayrılıyordu: a) bozulmasız en büyük tepeden tepeye çıkış; b) sinyal üretecini üçgen dalgaya alıp kırpılmanın (clipping) başladığı en büyük çıkış salınımını ölçmek. 2010 föyünde b şıkkı çıkarılmış, yalnızca bozulmanın başladığı salınım ölçülüyor. Sonuç formundaki "v_out,undistorted(unclipped) max" satırı da kaldırılmış.

Deney 5: MOSFET Current Mirror

• 2005 föyünde I_D1 ve I_D2 ifadelerinde ½ katsayısı eksik: I_D = µ_n·C_ox·(W/L)·(V_GS − V_t)²·(1 + λV_DS). 2010 föyünde doğru biçimi I_D = ½·µ_n·C_ox·(W/L)·(V_GS − V_t)²·(1 + λV_DS) olarak düzeltilmiş.
• Sonuç formunda 2005'te R_O için ayrı bir "Part 2/Part 3" düzeni varken 2010'da R_O satırı M1 sütununa taşınmış; "lab" sözcüğü "experiment" olmuş.

Deney 6: CMOS Common-Source Amplifier with an Active Load

2005 föyünün PDF'i, klasördeki parolayla (diğer föylerin parolası) açılamadı; bu yüzden karşılaştırılamadı ve ZIP'e konmadı. Dosya boyutu 2010 föyüyle neredeyse aynı (167 109 ve 167 191 bayt), büyük olasılıkla içerik de aynı.

Deney 7: BJT Differential Pair Amplifier

• Teori bölümünde DC analizde 2005 föyü "I_C1 = I_C2 = I_EE" diyor; 2010 föyünde doğrusu I_C1 = I_C2 ≈ I_EE/2 olarak düzeltilmiş.
• Ortak mod giriş direnci ifadesi 2005'te yanlışlıkla R_id = v_icm/(2i_b) diye adlandırılmış; 2010'da R_icm.
• Ön çalışmadaki ortak mod simülasyonunda iki baza uygulanan sinüsün genliği 2005'te 2 V, 2010'da 4 V.
• Deneysel çalışmanın 5. adımında ortak mod girişi 2005'te 4.0 Vp-p, 2010'da 8.0 Vp-p.
• 3. adımda 2005 föyü 100 mVp-p girişin Şekil 7'deki gerilim bölücüyle elde edilmesini istiyor ve "v_in2'ye bağlayın, v_in1'i topraklayın" diyor. 2010 föyünde bölücü cümlesi çıkarılmış ve cümle "v_in2'ye bağlayın ve v_in2'yi topraklayın" diye hatalı kalmış (2010 yazısında bu not olarak düzeltildi); 2005 föyündeki ifade doğru olanı.
• Sonuç formunda Q_B ve Q2'ye ait bias satırları 2010'da tablonun sonuna taşınmış.

Deney 8: Frequency Response of Common Emitter Amplifier

• Ön çalışma tablosunda emetör baypas kapasitörü 2005 föyünde C_E = 10 µF yazıyor; malzeme listesinde ise 100 µF var. 2010 föyünde tablo da 100 µF olarak düzeltilmiş. (2008'deki bazı öğrenci çalışmalarında bu yüzden simülasyon C_E = 10 µF ile yapılmış.)
• r_x'in etkisinin ihmal edilebileceği koşul 2005'te "I_BQ ≫ ?" diye, 2010'da "I_BQ ≪ ?" diye soruluyor.
• 2005 föyünde kaynak v_s (R_s üzerinden), 2010 föyünde v_in olarak adlandırılmış; Şekil 2'de kaynak çizimi buna göre değişmiş, giriş/çıkış dalga şekilleri için iki osiloskop ızgarası eklenmiş.
• Frekans taraması listesine 2010'da 500 Hz, 1 kHz ve 10 kHz eklenmiş; tablo başlığı "v_out (peak)" yerine "v_out" olmuş.
• 3. adım 2010'da a (kesim frekanslarını ölçmek) ve b (frekans cevabı eğrisi) olarak ikiye bölünmüş.
• 4. adım (C_E'nin sökülmesi) 2005'te tek paragraftı; 2010'da a) 1 kHz'de undistorted çıkış için giriş ayarlanıp orta bant kazancının ölçülmesi ve PSpice sonucuyla karşılaştırılması, b) f_H ve f_L'nin ölçülmesi, c) değişimlerin yorumlanması olarak üç alt adıma ayrılmış.

Klasördeki diğer dosyalar

2005 föylerinin yanında dağıtılan PSpice kütüphane dosyaları (jfet.lib, jfet.ind, cd4007.ind), 2N4860 datasheet'i, standart direnç değerleri tablosu ve "how to add an include file" kılavuzu bu yazıya alınmadı.