Rondela şeklindeki, ince bir yarı iletken maddenin iki yüzü, elektrostatik bir yöntemle, moleküler bir aranjman yapılarak pozitif (+) ve negatif (-) olarak yüklenir. Bu yarı iletkenin en büyük özelliği, elektrik yüklerini sürekli korumasıdır. Bu tür yarı iletkenlere elektret (electret) adı verilmiştir.

Elektret kapsül, kristal mikrofonlardakine benzer bir yöntemle diyaframa bağlanmaktadır. Diyafram titreştiğinde, titreşen elektret kapsülünün moleküler yapısı değişmektedir. Bu değişim sonunda da iki yüzündeki elektrotlar arasında bir AF-AC gerilimi oluşmaktadır.

Elektrot gerilimi, bir ses frekansı yükseltecine verilerek kuvvetlendirilir. Elektret mikrofon da yüksek dirençli bir mikrofon olup, burada da, yüksek frekanslı mikrofonlarda uyulması gereken kurallara uyularak blendajlı kablo kullanılmalı ve kablonun boyu fazla uzun olmamalıdır.

Elektret mikrofonların başlıca özellikleri

• Yapımı kolay ve ucuzdur.
• Frekans karakteristiği geniş ve düzdür.
• Küçük boyutlu olduğundan kullanımı kolaydır. (Örneğin yakaya takılabilmektedir).
• Önlem alındığında distorsiyonsuz bir çıkış yapılabilir.
• En iyi özelliklerinden biri de, özel besleme gerilimine gerek bulunmamasıdır.

Telsiz Mikrofon Bir elektret mikrofon kullanılarak, Şekilde görüldüğü gibi basit bir FM vericisi ile 1km ‘ye yakın mesafeye, yine bir FM alıcı ile alınabilecek yayın yapılabilmektedir. Verici, özel beslemesi ile, 15 cm boyunda yalıtkan tüpe monte edilir. Tüpün bir ucuna mikrofon diğer ucuna 15 cm uzunluğunda anten vardır.

Dinamik mikrofonlar için buraya tıklayınız.

Dinamik mikrofonlar en çok kullanılan mikrofon türüdür.

• Sağlam yapılı, küçük, hafif ve oldukça iyi sayılabilecek bir frekans karakteristiğine sahiptir. (60-10000Hz)
• Maliyeti de düşüktür.
• Çalışması için ayrıca bir gerilim kaynağına ihtiyaç duymadığından oldukça geniş bir kullanım alanı vardır.
• Güçlü çıkış verir.
• Güçlü çıkışına rağmen sadakati (fidelity), yani ses frekansını takibi o kadar iyi değildir.

Dinamik Mikrofonun Yapısı

• Dinamik mikrofon, Şekil 7.2 ‘de görüldüğü gibi şu bölümlerden oluşmaktadır:
• Diyafram
• Diyaframa bağlı hareketli bobin
• Bobinin içerisinde hareket ettiği sabit mıknatıs
• Empedans uygunluğu sağlayan küçük bir transformatör (Bazı dinamik mikrofonlarda bulunur)

Dinamik Mikrofonun Çalışma Şekli

Ses dalgalarıyla titreşen diyafram, bağlı bulunduğu bobini, sabit mıknatıs içerisinde ileri-geri hareket ettirir.
Sabit mıknatısın kutupları arasında Φ magnetik fluks ‘u (magnetik alan hatları) vardır.

Bobin iletkenleri hareket sırasında bu magnetik alan hatlarını kesmektedir.
Lenz kanununa göre, bir magnetik alan içerisinde “v” hızıyla hareket eden “ı” boyundaki bir iletkenin uçları arasında E=I/V değerinde bir gerilim oluşur.

Bu kurala uygun olarak sürekli ileri-geri titreşim halinde bulunan bobinde de ses frekansına uygun olarak değişen bir gerilim (AF AC – Audio Frequency Alternating Current) oluşur.

Mikrofon bobini uçlarında oluşan gerilim, bir ses frekans yükseltecine verildiğin de, hoparlörden aynı frekansta çıkış alınır.

Böylece mikrofona yapılan konuşma veya melodi kuvvetlendirilmiş olarak sese dönüştürülür.
Dinamik mikrofon bobininin direnci çok küçük, birkaç ohm “Ω” kadardır.
Yükselteç ile aralarında bir empedans uygunluğu sağlama bakımından, genellikle mikrofon gövdesi içerisine, şekil 7.2 ‘de görüldüğü gibi 50, 250, 600 Ω çıkışlı küçük bir transformatör yerleştirilir. Bu bakımdan kullanılacak yükseltecin giriş direncine uygun bir mikrofon seçildiği taktirde yükselteç verimi artacak ve daha güçlü bir çıkış sağlanacaktır.

Dinamik mikrofonlar kullanım sırasında, elektriksel alandan uzak tutulmalıdır.

Dinamik mikrofonlar şu adlarla da anılırlar

– Magnetik mikrofon (Magnetic Microphones)
– Hareketli bobinli mikrofon (Moving Coil Microphones)

Alan etkili transistörün (Fet) geliştirilmiş tipi genellikle Mosfet olarak bilinen metal oksit yarı iletkendir. Mosfet kalimesinin açılımı metal oxide semiconductor field effect transistor ‘dür. (Metal oksit yarıiletken alan etkili transistör). Mosfet, ingilizce açılımının baş harfleri bir araya getirilerek oluşturulmuştur.

İzole edilmiş gate özelliğinden dolayı Mosfet ‘lerin giriş empedansı son derece yüksek olup (1014) elektrodlar arası iç kapasitansı çok küçüktür. Bundan dolayı Mosfet ‘ler normal transistörlerin, frekans sahasının çok daha üstündeki frekanslarda ve yüksek giriş empedanslı yükselteçlere ihtiyaç duyulan devrelerde daha fazla kullanılırlar. Bunun için Mosfet ‘ler voltmetre, ohmmetre ve diğer test aletlerinde kullanılırlar. Mosfet ‘lerde, JFET ‘lere ve klasik transistörlere nazaran gürültü daha az olup, band genişliği daha fazladır.

Mosfet ‘lerin bu üstünlüklerine nazaran bazı sakıncaları vardır. Şöyleki; Mosfet yapısındaki ince silikon oksit tabakası, kolaylıkla tahrip olabilir. Mosfet ‘e elle dokunulması halinde insan vücudu üzerindeki elektrostatik yük nedeniyle oksit tabakası delinerek, kullanılmayacak şekilde harap olabilir. Bundan dolayı Mosfet ‘ler, özel ambalajlarında korunmaya alınmalı, Mosfet ‘e dokunmadan önce kullanıcı, üzerindeki elektrostatik yükü topraklayarak boşaltmalıdır. Mosfet ‘i devre üzerinde montaj yaparken düşük güçlü havya kullanılmalı ve havya mutlaka topraklanmalıdır.

Mosfetler şu şekilde sınıflandırılır:

a) Azalan (Boşluk şarjlı, depletion tipi) Mosfet
b) Çoğalan (Enhancement) tipi Mosfet

JFET ‘lerde olduğu gibi yine kendi aralarında, n-kanallı ve p-kanallı azalan ve çoğalan tip olarak ayrılırlar.

Şekil 1.13 Mosfet Sembolleri
Mosfet sembollerinden görüleceği gibi JFET ‘lerden ayıran, Mosfet ‘lerde Substrate (SS, Bulk, Altkatman) terminalinin bulunmasıdır.

P-N birleşme yüzeyi çok ince olup, küçük gerilim uygulamalarında bile çok hızlı ve yoğun bir elektron geçişi sağlanmaktadır. Bu nedenledir ki Tünel Diyot, 10.000 MHz ‘e kadar ki çok yüksek frekans devrelerinde en çok yükselteç ve osilatör elemanı olarak kullanılır.

Tünel diyot’un çalışma şekli: uygulanan gerilim Vt1 değerine gelinceye kadar gerilim büyüdükçe akım da artıyor. Gerilim büyümeye devam edince, akım A noktasındaki It değerinden düşmeye başlıyor. Gerilim büyümeye devam ettikçe, akım B noktasında bir müddet IV değerinde sabit kalıp sonra C noktasına doğru artıyor. C noktası gerilimi Vt2, akımı yine It ‘dir. Bu akıma “Tepe değeri akımı” denilmektedir.

Gerilimi, Vt2 değerinden daha fazla arttırmamak gerekir. Aksi halde geçen akım, It tepe değeri akımını aşacağından diyot bozulacaktır.

I = f(V) eğrisinin A-B noktaları arasındaki eğimi negatif olup, -1/R ile ifade edilmekte ve diyodun bu bölgedeki direnci de negatif direnç olmaktadır.
Tünel diyot A-B bölgesinde çalıştırılarak negatif direnç özelliğinden yararlanılır.

Tünel Diyodun Üstünlükleri

1. Çok yüksek frekansta çalışabilir.
2. Güç sarfiyatı çok düşüktür. 1mW ‘ı geçmemektedir.

Tünel Diyodun Dezavantajları

1. Stabil değildir. Negatif dirençli olması nedeniyle kontrolü zordur.
2. Arzu edilmeyen işaretlere de kaynaklık yapmaktadır.

Tünel Diyodun Kullanım Alanları

1. Yükselteç Olarak Kullanılması:
Tünel diyot, negatif direnci nedeniyle, uygun bir bağlantı devresinde kaynaktan çekilen akımı arttırmakta, dolayısıyla bu akımın harcandığı devredeki gücün yükselmesini sağlamaktadır.

2. Osilatör Olarak Kullanılması:
Tünel diyotlardan MHz mertebesinde osilatör olarak yararlanılabilmektedir.
Bir tünel diyot ile osilasyon sağlayabilmek için negatif direncinin diğer rezonans elemanlarının pozitif direncinden daha büyük olması gerekir. Tünel diyoda Şekil 3.20 ‘de görüldüğü gibi seri bir rezonans devresi bağlanabilecektir. Tünel diyodun negatif direnci – R=80 Ohm olsun.
Rezonans devresinin direnci 80 Ohm ‘dan küçük ise tünel diyot bu devrenin dengesini bozacağından osilasyon doğacaktır.

3. Tünel Diyodun Anahtar Olarak Kullanılması:
Tünel diyodun önemli fonksiyonlarından biri de elektronik beyinlerde multivibratörlerde, gecikmeli osilatörlerde, flip-flop devrelerinde ve benzeri elektronik sistemlerde anahtar görevi görmesidir. Ancak bu gibi yerlerdeki kullanılma durumları daha değişik özellik gösterdiğinden ayrı bir inceleme konusudur.

Açıklamalar
Cıvıl cıvıl bir kanarya bir elektronik versiyonu. alarm, ses efektleri jeneratör ya da belki bir yedek kapı zili olarak kullanılabilir.

Arkadaşlar transistörlü AC yükselteçler iki gurupta incelenir. Birincisi; transistörlü devreye uygulanan sinyal çok küçükse örneğin 1mV , 0.01mV gibi ise (örneğin, ses frekans ön yükselteçleri, yüksek frekans ön yükselteçleri gibi) o zaman transistörlü devre “Küçük Sinyal Yükselteci” olarak incelenir. Küçük Sinyal Yükselteçlerini incelemek için transistörün küçük sinyal modelini göz önüne almak gerekir. Bu kısım amatörün bilmesi gereken noktaları biraz aşmaktadır. Ben size basit ve çok az formüllü anlatacağım. İkincisi ise transistörün büyük sinyal altında çalışması örneğin güç yükselteci olarak çalışmasıdır. AC sinyal altında transistörler özellikle çalışacakları frekansa göre de farklılıklar göstermektedir. Bu konuların bir kısmı amatörlerin bilmesi gereken kısımların çok üzerindedir. Bu sebepten yukarda da söylediğim gibi mümkün olduğunca basit bir anlatım kullanacağım. Tabi hepsini bir seferde değil sırası geldikçe.

Yukarıda emitörü topraklı bir transistörlü devre görülmektedir. Buradaki kondansatörlerin ne işe yaradıklarını sonra anlayacağız. R1, R2, RC ve RE dirençleri daha önceki konularda anlattığım gibi transitörün bayaslanmasını yani DC olarak istenilen yerde çalışmasını sağlamak içindir. Şimdi devreye AC bir sinyal uygulayalım,

Şimdi geldik işin püf noktasına. Burada iki güç kaynağı (biri AC diğeri DC) birbirine bağlandığında neler oluyor önce buna bakalım. Şimdi biraz matematik. Başlangıçta S anahtarı açık olsun. R1, R2 ve VCC den oluşan devre kısmını sadeleştirelim. Bu durumda ; VB=VCC x R2 / (R1 + R2)
RB= R1 x R2 / R1+ R2
Olmaktadır. Yani B noktasındaki voltaj transistörün beyzine uygulanan bayas voltajıdır.
Bir örnek verecek olursak;
VCC=12V,
R1=100K,
R2=10K
olursa B noktasındaki voltaj;
VB=12 x 10 / (100 + 10)
VB=1,09V bulunur.
RB= R1 x R2 / R1+ R2
RB=100 x 10 / 100+10
RB=9,09K bulunur.

Şimdi S anahtarını kapatalım. Kondansatör DC gerilimi bildiğiniz gibi geçirmez. AC gerilimi ise geçirir. AC sinyal B noktasında aynen görülecektir. B noktasında aynı zamanda DC gerilimde olduğu için buradaki bileşke voltaj AC ve DC sinyallerin toplamı olacaktır.
VB Toplam=VB + Vi
Bu durumu grafik olarak şekillerde görebiliriz.

Grafikten de anlaşılacağı gibi vi AC gerilimi VB DC gerilimini değiştirmektedir. Bildiğimiz gibi beyz akımını VB gerilimi oluşturmaktaydı. Eğer VB gerilimi değişiyorsa IB akımı da buna bağlı olarak IC akımları da değişecektir. Bu değişiklik girişe uygulanan AC sinyalin şekli biçiminde olacaktır. Bir kondansatör DC gerilimi hiç geçirmez. AC gerilime ise bir direnç gösterir. Bu dirence AC sinyallerde empedans denir. Devredeki kondansatörlerin empedansı devredeki bağlı oldukları eşdeğer direncin (giriş devreleri için RB eşdeğer direnci, yada RE emitör direnci yada RL yük direnci) en çok 1/10 u kadar olursa kondansatörlerin direnci ihmal edilir. Kondansatörlerin empedansı AC sinyalin frekansına ters orantılı olarak bağlıdır. Kondansatörlerde frekans yükseldikçe empedans azalır. Bir kondansatörün empedansı XC ile gösterilir. Birimi ohm dur.

XC=1/(2 x pi x f (Hz) x C (Farad) )

Sırası gelmişken bobinler DC sinyallere 0 ohm direnç gösterirler. AC sinyallere ise doğru orantılı olarak bağlıdırlar. Bobinlerde frekans yükseldikçe empedans çoğalır. Bir bobinin empedansı XL olarak gösterilir. Birimi ohm dur.

XL=2 x pi x f (Hz) x L (Henri)

Şimdi birinci şeklimizin nasıl AC yükselteç olarak çalıştığını anlatalım. Aşağıdaki şekle dikkat ederseniz CE kondansatörü konulmamış. Aşağıdaki şekil Emitörü Topraklı bir devredir.

Devremizdeki vi giriş sinyalinin başlangıçta 0V olduğunu ya da uygulanmadığını varsayalım. Bu durumda transistör üzerinden sabit olarak geçen IC akımı kollektörle toprak arasında sabit bir voltaj oluşturacaktır. Bu durumu grafiklerde de görmekteyiz.

VC voltajı sabit yani DC olduğu için C2 kondansatörü tarafından RL üzerine geçmesi engellenmekte ve vo çıkış voltajı da 0V olmaktadır. Şimdi vi giriş sinyalinin devreye uygulandığını düşünelim. Bu durumda vi sinyali yönü ve şiddetine bağlı olaraktransistörün beyzindeki DC gerilimi değiştirecektir. Yani vi sinyali yükselirken VB gerilimi de yükselecek, vi sinyali azalırken de VB gerilimi azalacaktır. VB gerilimindeki değişim vi sinyalinin dalga şeklinin aynısıdır. Bildiğimiz gibi VB gerilimi IB akımını oluşturmaktadır. IB akımı da IC akımını.. Bu durumda IC akımı da vi giriş sinyalinin şeklinde olacaktır. Yani vi giriş gerilimi artarken IB ve IC akımları da artacak, vi giriş gerilimi azalırken IB ve IC akımları da azalacaktır. Tabi ki IC akımı IB akımından daha fazla olacağı için devremizde bir akım kazancı söz konusudur. Acaba vi giriş gerilimi artarken vo çıkış gerilimi de artıyor mu? Hayır, vi giriş gerilimi pozitif yönde yükselirken vo çıkış gerilimi negatif yönde artmaktadır. Bu tip emitörü topraklı (CE common emitter) devrelerde giriş gerilimi ile çıkış gerilimi arasında 180o faz farkı vardır. Çıkış gerilimindeki değişim giriş geriliminden büyük olduğu için bir gerilim kazancı da söz konusudur.

CE kondansatörünün etkisi

Bu kondansatörün DC şartlarda hiç bir etkisi yoktur. Fakat AC sinyallerde üzerine bağlı bulunduğu RE direncini kısa devre edecektir. Bu direncin AC sinyallerde kısa devre olması, IB akımının bağlı olarak da IC ve IE akımlarının artmasına neden olacaktır. Yani CE kondansatörü olan devrelerde kazanç CE kondansatörü olmayanlardan daha fazladır.

Bu yazımızın da sonuna geldik. Kısaca özetleyecek olursak, bir transistörün AC yükselteç olarak çalışmasında girişine uygulanan sinyalin VB voltajını buna bağlı olarak IB akımını ve IC akımını değiştirmesinden ibaret olduğunu öğrendik. Ayrıca devredeki kondansatörlerin alternatif akımda kısadevre olarak düşünülmesi gerektiğini öğrendik. Bu kondansatörler AC sinyallerde her zaman kısa devre olmaz. Özellikle filitre devrelerinde farklı düşünmek gerekir. Önümüzdeki yazıda yükselteçleri sınıflara ayıracağım. Özelliklerini örneklerle anlatmaya çalışacağım.
kaynak: akmtele.com/teknik/Temeleln/TemEln07e.asp teşekkürler.

Şimdi basit bir Zener regülatör devresini inceleyelim

Vi kaynak gerilimi Vz zener geriliminden büyük olmalıdır. Vi değeri yaklaşık olarak Vz değerinden 1,2 yada 1,4 katı büyük olması yeterlidir. Zener üzerinden geçen Iz akım küçük zenerler için 10-20mA civarındadır. Daha doğru bir değer bulmak için mutlaka kataloga bakmak gereklidir. Burada zener üzerindeki voltaj ya zener üzerinden doğrudan okunur yada katalogdan bakılır. Örneğin BZX79C9V1 9,1V luk zener diyot olup doğrudan diyot üzerinden okunabilir. 1N960 diyoduda 9,1 voltluk zener diyot olup, zener voltaj değeri katalogtan bakılarak anlaşılır.

Yukarıdaki devremizde bilinmesi gereken nokta Rs direncinin nasıl bulunduğudur. Rs=(Vz-Vi)/Iz formülü ile bulabiliriz. Iz değeri küçük zener diyotlar da 10-20mA olarak alınabilir. Yukarıdaki devre çıkışında sabit bir voltaj elde edilecektir. Böyle bir devre bir regülatör devresi için referans voltajı olarak kullanılabilir. Şimdi yukarıdaki devreyi doğrudan bir elektronik devrenin regüle besleme kaynağı olarak kullanalım. Yani devreden biraz akım çekelim. O zaman yukarıdaki devremiz aşağıdaki şekle dönüşecektir.

Bu durumda zener üzerinden geçen akım sabit kalmakla birlikte Rs direnci üzerinden birde yük akımı geçmektedir.

O zaman IRS=Iz+IL
IRS=10 + 90
IRS=100mA olur.
Vz=9,1V yaklaşık 9V kabul edelim.
Rs=(Vi-Vz)/Iz+IL
Rs=(12-9)/10+90
Rs=30 ohm bulunur.

Rs direncinin gücüde bulunmalıdır.
PRs=IRS2 x RS
PRs=0,12 x 30
PRs=0,3W dan büyük olmalıdır.
Burada seçilecek direnç 27 yada 33 ohm, 0,5W dir.

Bu örnekte dikkat edilecek konu, yük direncinin devreye sürekli olarak mutlaka bağlı kalması yada bir başka deyişle yük akımının mutlaka çekiliyor olmasıdır. Eğer yük direnci devreden çıkarılacak olursa, zener üzerinden geçen akım

Iz=(12-9)/30
Iz=0,1A akım olur.

Eğer buradaki zener bu akıma dayanacak güçte değilse bozulacaktır. Bu nedenle devredeki zener bütün akımda üzerinden geçirebilecek güçte olmalıdır. Fakat bu bazen mümkün olmayabilir. Yada yük sürekli olarak devreye bağlı olarak kalmalıdır.

kaynak: akmtele.com ‘a teşekkürler.

1- Doğrusal bir çalışma
2- Az gürültü
3- Kararlı kazanç
4- Doğrusal frekans tepkisi
5- Yüksek giriş empedansı ve düşük çıkış empedansıdır.

Negatif geri besleme her türlü regülatörde, hız kontrollerinde yükselteçlerde her zaman kullanılmaktadır.

Geri beslemenin negatifi olduğu gibi birde pozitif geri besleme vardır. Bunu da basit bir örnekle açıklayalım. Hepimiz bir sebeple düğün salonu yada gazino gibi bir yere gitmişizdir. (Gitmeyenler TV de canlı bir konser seyretmişlerdir.) Buralarda bana göre 1 trilyon wattlık yükselteçler kullanıyorlar. Buralarda hoparlörleri sahnenin etrafına sıralarlar. Bazı sanátçılarda halkla yakın temas kurmak için mikrofonla beraber sahnenin ön tarafına çıkınca etrafı İİİİİİİiiiiiiiiiİİİİİiKKK benzeri bir ses kaplar. Bu ses sanátçıyı geri kaçırmak için özel olarak üretilmeyip hoparlörden çıkan sesin tekrar mikrofondan alınarak yükseltece verilmesi, yükseltilip yeniden hoparlörden çıkması sonra tekrar mikrofon tarafından alınıp yükseltece verilmesi yeniden hoparlörden çıkması sonra yeniden mikrofon…. Buna kısaca POZİTİF geri besleme denir. Pozitif geri besleme de faydalıdır. Yukarıdaki örnekte açıkladığım gibi insanları kaçırtır ve daha önemli olarak OSİLATÖR yapımında kullanılır.
kaynak: akmtele.com/teknik/Temeleln/TemEln13a.asp

İletkenlerin başlıca özellikleri:• Elektrik akımını iyi iletirler.

• Atomların dış yörüngesindeki elektronlar atoma zayıf olarak bağlıdır. Isı,  ışık ve elektriksel etki altında kolaylıkla atomdan ayrılırlar.
• Dış yörüngedeki elektronlara Valans Elektron denir.
• Metaller, bazı sıvı ve gazlar iletken olarak kullanılır.
• Metaller, sıvı ve gazlara göre daha iyi iletkendir.
• Metaller de, iyi iletken ve kötü iletken olarak kendi aralarında gruplara ayrılır.
• Atomları 1 valans elektronlu olan metaller, iyi iletkendir. Buna örnek olarak, altın, gümüş, bakır gösterilebilir.
• Bakır tam saf olarak elde edilmediğinden, altın ve gümüşe göre biraz daha kötü iletken olmasına rağmen, ucuz ve bol olduğundan, en çok kullanılan metaldir.
• Atomlarında 2 ve 3 valans elektronu olan demir (2 dış elektronlu) ve alüminyum (3 dış elektronlu) iyi birer iletken olmamasına rağmen, ucuz ve bol olduğu için geçmiş