TEMEL ELEKTRİK DEVRELERİ
Bu yazımızda sizlerle elektronik devre ve temel elektronik devre uygulamaları konularında bilgiler verilecektir. Ancak öncesinde temel elektriğin ne olduğuna ve uygulama alanlarına göz atalım. Bu aşamada elektrik devresini açıklamak faydalı olacaktır. Elektrik devresi, üreteç, iletken, anahtar, sigorta ve alıcıdan oluşan kapalı bir sistem içerisinde akımın yol aldığı sistem olarak açıklanabilir.
Temel elektrik uygulamaları basit anlamda bir buton bir zil tesisatında, bir dairenin kapı otomatiğinde, priz tesisatında karşımıza çıkabilir. Bu uygulamalardaki temel elektrik malzemeleri üreteç, sigorta, anahtar, alıcı ve iletkenler olabilir. Temel elektrik devreleri bu elemanlarla beraber oluşturulup işleme alınır.
Temel Elektronik
Geçmişten günümüze yapılan araştırmalar neticesinde şimdiki halini alan ve gelecekte daha da gelişmeye açık bir konu olan elektronik devre yapımı kısaca elektrik kullanarak bilgi işleme, taşıma ya da depolama yapan elemanları ve sistemleri inceleyen bir bilim dalı olarak bilinir. Günümüzde kullanılan temel elektronik devre elemanları direnç, anahtar, kablo, röle, transformatör, motor, jeneratör, batarya ve pasif elemanlar olarak kullanılır. Bu elemanlar kullanılarak enerji üretimi, dağıtımı, anahtarlaması, saklanması ve dönüşümü gibi işlemler yapılabilmektedir.
Elektronik, elektrik ve elektromekanik bilimlerinden ayrılmaktadır. Bu ayrımın en büyük göstergesi zayıf radyo ve ses sinyallerinin kuvvetlendirilmesi için ve mekanik bileşene sahip olmayan triyod’un bulunmasıdır. 1950’lere kadar bu durum ‘Radyo Teknolojisi’ olarak anılmaktaydı. Çünkü temel olarak radyo iletimi, alımı ve vakum tüplerini kapsayan bir tasarım ve teoriyi içermekteydi. Günümüzde birçok devre elektronik malzemeleri yoğun bir şekilde kullanmaktadır. Bu elektronik aletler elektron kontrolü için yarı iletken madde kullanmaktadırlar.
Elektronik Devre Nedir?
Temel elektrik devreleri konulu yazımıza elektronik devrelerle devam edelim. Elektronik Devre, üzerinde pasif ve aktif devre elemanlarını barındıran ve yapılacak çalışmaya ilişkin tasarımlarla işlev kazanan yapıdır. Peki pasif ve aktif elektronik devre elemanları hangileridir?
Elektronik devre tasarımı için kullanılan devre elemanları aşağıda verilmiştir:
- Pasif Devre Elemanları : Genel amaçlı elemanlardır. Direnç, kondansatör, bobin olarak belirtilebilir.
- Aktif Devre Elemanları : Elektronik devrelerde özel amaçlar için kullanılan elemanlara denir. Diyot, transistör ve entegre devreler örnek olarak verilebilir.
Elektronik devreler genel olarak iki ayrı kategoride incelenebilir.
1. Analog Devreler: Bu devre türünde sürekli sinyal kullanılır. Kabloda gürültü olduğu takdirde sinyalde bozulmalara rastlanabilir.
2. Sayısal Devreler: Bu devreler ayrık sinyal kullanımı vardır. Kabloda oluşabilecek gürültü probleminin çözümü için geliştirilmiştir.
Elektronik Devre Tasarımı
Elektrik – Elektronik konusunda yetkin bir konumda olabilmek için elektronik devre nasıl yapılır sorusuna net cevaplar verebilmek lazımdır. Bunun için tabi ki alarm devreleri, regüle devreleri gibi elektronik devre çizimleri konusuna da hakim olmak gerekmektedir. Kısaca elektronik tasarım sürecini şu şekilde açıklayabiliriz:
- Tasarım öncesi veri toplama
- Uygulama tasarımının hazırlanması
- Tasarıma uygun çizimin yapılması
- Netlist ile parça bağlantılarını kontrol etme
- Elektronik parça yerlerinin tespiti
- Board üzerinde izlenecek yol denetimi
- Baskı yapılmadan önce yapılması gereken son kontroller
Elektronik devre elemanlarının lehimleyerek monte edilmesi ve bakır yollar ile elektriksel bağlantı oluşmasının sağlanması için yapılacak olan devre kartların tasarımı aslında oldukça önemli bir konudur. Yukarıda izlenebilecek yollar genel olarak açıklanmıştır.
Temel Elektrik Devreleri Eğitimi
Günümüzde elektrik – elektronik büyük öneme sahiptir. Çünkü artık iletişim, haberleşme, sanayi ve daha birçok iş kolunda ya da hayatımızın çoğu yerinde karşımıza çıkan bu yapıların eğitimi de kademeli olarak devam etmektedir. Temel elektrik devreleri konusundan başlayıp elektronik devre projeleri üretmeye kadar giden genel bir süreci kapsayan bu konu için bilgi sahibi olmak gerekir. Bu konuda lise, önlisans ya da lisans seviyelerinde eğitim almak da bazen yeterli olmayabilir.
Elektronik devre tasarımı ve yapımı konusunda bilgi birikimi ve teorinin yanında bol uygulama yapmak oldukça önemlidir. Çünkü elektronikte kullanılan devrelerin yapboz tahtası gibi oynanması sayesinde gerekli gelişim sağlanacaktır. Bu aşamada web üzerinden bol bol araştırma yapmak ve daha önce yapılan çalışmaların incelenmesi sizi bir adım ileriye taşımaya yetecektir.
Sıkça Sorulan Sorular
Pasif ve aktif devre elemanı arasındaki fark nedir?
Pasif elemanlar enerji üretmez, yalnızca depolar ya da harcar; direnç, kondansatör ve bobin bunlara örnektir. Aktif elemanlar ise devreye dış kaynaktan beslenerek sinyali yükseltebilir ya da yönlendirebilir; diyot, transistör ve entegre devreler aktif eleman sınıfındadır. Bir devre genellikle ikisini birlikte içerir.
Analog devre ile sayısal devre arasındaki fark nedir?
Analog devre sürekli değişen sinyallerle çalışır, bu yüzden kablodaki gürültü sinyali bozabilir. Sayısal devre ise ayrık, yani açık-kapalı tipi sinyallerle çalışır; gürültüye karşı daha dayanıklıdır çünkü değerler iki net seviyeye oturur. Ses ve sıcaklık gibi büyüklükler analogdur, işlemciler ise sayısal çalışır.
Basit bir elektrik devresi hangi elemanlardan oluşur?
Temel bir kapalı devre; enerji veren üreteç, akımı taşıyan iletken, akımı açıp kapatan anahtar, aşırı akıma karşı koruyan sigorta ve enerjiyi işe çeviren alıcıdan oluşur. Bu elemanlar kapalı bir döngü oluşturduğunda akım dolaşır ve alıcı, örneğin bir lamba ya da motor çalışır.
Elektronik devre tasarımında izlenen adımlar nelerdir?
Önce tasarım öncesi gereksinim ve veri toplanır, ardından uygulamaya uygun şema hazırlanır ve çizim yapılır. Netlist ile parça bağlantıları kontrol edilir, eleman yerleri belirlenir ve kart üzerindeki bakır yollar planlanır. Baskı öncesi son kontroller yapılarak hatalı bağlantı ve kısa devre riski azaltılır.
Direnç, kondansatör ve bobin devrede ne işe yarar?
Direnç akımı sınırlar ve gerilimi böler. Kondansatör elektrik yükünü geçici depolar, ani değişimleri yumuşatır ve filtreleme yapar. Bobin ise manyetik alan biçiminde enerji depolar ve akım değişimine karşı koyar. Üçü birlikte filtre, zamanlama ve sinyal şekillendirme devrelerinin temelini oluşturur.
