Mikroişlemciler Laboratuvar 16 Soruluk Ödev ve İlk 3 Deneyin Raporu



Diyot, Fransızca kökenli bir teknik kelimedir. Translate deki çevirideki anlamı; akım doğrultucu olarak kullanılan iki elektrotlu lamba.

Teknik olarak Diyot ise ;

 Elektrik akımının yalnız tek bir yönde geçişine izin veren, yarı iletken malzemelerden yapılmış iki uçlu bir devre elemanıdır.




 Diyot'un anot ve katot olmak üzere iki bacağı vardır. Diyotlar üstlerinden geçen akımları anottan kotota doğru geçirmektedirler. Yani tek yönde akımı iletmektedirler. Bundan dolayı diyotlar genellikle doğrultucu devrelerinde kullanılır. Bazen devrenin  girişine bağlanırlar; devre elemanını yüksek akımdan korumak amacı ile yerleştirilirler.  

Diyotların Yapısı:

Diyotlar p ve n tipi yarı iletken malzemenin bir araya getirilmesi ile oluşurlar.  Yarı iletken malzemeler normal durumda elektrik akımını iletmez. Kullanılmakta olan yarı iletken malzemelere doping işlemi uygulanır. Bu şekilde p tipi maddelerde pozitif yüklü delikler, n tipi maddelerde ise negatif yüklü elektronlar  daha fazla sayıda bulunurlar. Bu iki yarı iletken maddeyi bir araya getirdiğimizde aşağıdaki gibi bir yapı oluşur.

Diyotların Polarlanması:

Doğru Polarlama:

Diyot'un anot ucuna güç kaynağının pozitif gerilim uygulanması ve diyot'un katot ucuna negatif gerilim uygulandığı durumdur. Yani p tipi yarı iletken malzemedeki pozitif yüklerin, n tipi malzemede bulunan negatif yüklere doğru  hareket etmesidir. 

Negatif Polarlama:

Diyot'un anot ucuna güç kaynağının negatif gerilim uygulanması ve diyot'un katot ucuna pozitif gerilim uygulandığı durumdur. Yani doğru polarlamadaki güç kaynağının devreye ters bağlanması durumudur. Bu durumda diyot üzerinde herhangi bir yük akımı gerçekleşmez. 



Ters polarlama                   Doğru Polarlama




Diyotların polarlanması yukarıdaki şekildeki gibi örnek ile açıklayabiliriz. Ters polarlamada devrede bulunan lamba yanmaz. Çünkü devrede elektrik akımı yoktur. Doğru polarlamada ise diyot üzerinden elektrik akımı geçmektedir. Bundan dolayı devredeki lamba yanar. 



Diyotların Karakteristik Eğrileri:

Diyot'un uçlarına uygulanan gerilim ile diyot üzerinden geçen akımla arasındaki ilişkiyi gösteren eğrilerdir. Uygulanan ters ve doğru polarlamada diyot ikisine de farklı tepkiler vermektedir.



İleri kutuplama bölgesinde diyot'un akım geçirebilmesi için Vf "eşik değeri"'ni geçmesi gerekmektedir. Ters kutuplama bölgesinde diyot Vbr gerilimine kadar akım geçirmez. Bu değer aşıldığında diyot kırılma bölgesinde çalışır ve bu bölgede diyot'un üzerinden ters yönde akım geçmeye başlar. 

Silisyum diyot'un eşik volt değeri = 0.7V
Germanyum diyot'un eşik volt değeri = 0.3V 

Diyot'un Kullanım Alanları:

1) Doğrultucu Devreleri :

a) Yarım Dalga Doğrultucu Devreleri:

Devrenin girişine uygulanan AC gerilimi DC gerilime çevirme işleminde kullanılır. Bu devrede çıkış sinyali tam düzgün değildir. 


Devrenin çıkışındaki dalgalar şekildeki gibi olur. AC gerilimde bulunan negatif yündeki dalgaları geçirmez. Sadece pozitif kısımdaki dalgaların geçişine olanak sağlar.

Daha fazla bilgi için yazımızı inceleyebilirsiniz: 


b)Tam Dalga Doğrultucu Devreleri (Köprü Diyot):

 
Bu devrede dört tane doğrultma diyot kullanılır. AC yi en güzel şekilde DC'ye çevirebilen devredir. AC dalganın pozitif kısmında iki adet diyot iletimde, dalganın negatif kısmında diğer iki adet diyot iletime geçer. Bu şekilde AC gerilimin hem negatif hem de pozitif dalgalarında faydalanmış oluruz.  

Yukarıdaki şekilde devrenin girişinde uygulanan AC sinyalin, köprü diyot kullanılan bir devreden geçirilmesi ile oluşan çıkış sinyali  gösterilmektedir.

Daha fazla bilgi için yazımızı inceleyebilirsiniz: 

2) Diyotlar bazı devrelerde kullanılan devre elemanlarını yüksek akım ve gerilime karşı korumak içinde kullanılmaktadır.

Diyot Çeşitleri: 

1) LED
2) Zener Diyot
3) Schottky Diyot
4) Lazer Diyot
5) Foto Diyot
6) Kristal Diyot
7) Tünel Diyot
8) Varaktör Diyot
9) Mikrodalga Diyot
10) Gunn Diyot
11) IMPATT Diyot
12) Pin Diyot
13) Köprü Diyot
14) Silikon Diyot (örn. 1N4001 ve 1N4007)
15) Germanyum Diyot
16) Vidalı Diyot
17) Tekli Diyot
18) Boncuk Diyot
19) Dual Diyot



Kaynakar:














 Kara şimşek veya kayan led olarak da bilinen arduino projesini gerçekleştirdik. Bu devrede toplam 9 tane led kullanılmıştır ve aynı miktarda 330 ohm direnç kullanılarak yaptık.


Devre şeması aşağıda görüldüğü gibidir.



Arduino kodu:

const int led[] ={2,3,4,5,6,7,8,9,10};

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
for(int i = 0; i<9; i++){
  pinMode(led[i],OUTPUT);
}
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
for(int i = 0; i<9 ; i++){
  digitalWrite(led[i],HIGH);
  delay(50);
  digitalWrite(led[i],LOW);
}

for(int i = 8; i>=0; i--){
  digitalWrite(led[i],HIGH);
  delay(50);
  digitalWrite(led[i],LOW);
}
}

Devrenin çalışır haldeki videosu:


github :
https://github.com/one-engineer/kara-simsek

instagram:
https://www.instagram.com/onengineer/



İki veya daha fazla bilgisayarın kablolu veya kablosuz bir şekilde bir birlerine bağlanarak veri paylaşımında bulunmasıyla Network (Ağ) oluştururlar. Network ile sadece bilgisayarlarla bağlantı kurulmaz. Network'e bağlı olan tüm elektronik cihazlardan veri aktarımı gerçekleşir.





Network kablolu ve kablosuz olarak iki çeşittir. 

1)Kablolu Network:


Ağdaki tüm cihazlar birbirlerine kablolar ile bağlanmıştır. Fakat, kablonun uzunluğu olumsuz etkiler yaratmaktadır. Burada kablonun uzunluğu, çeşit'i önemlidir. 


2)Kablosuz Network:


RF kullanılarak radyo dalgaları ile bilgi alışverişi gerçekleşmektedir. 



Network Çeşitleri:


a)LAN(Yerel Alan Ağları):


Belli sayıda bilgisayarın sınırlı bir alanda oluşturduğu ağ türüdür. Bilgisayarlar, ağ arabirim kartları, ağ kabloları, ağ trafik kontrol cihazları ve diğer çevresel cihazlardan meydana gelmektedir. Bir ofis ya da bir bina içinde yazıcı, dosya ve program paylaşımı gibi işlemler kolaylıkla ve verimli bir şekilde gerçekleşmektedir.

 


b)WAN (Geniş Alan Ağları):


Ağdaki kullanıcı sayısının artması ve ağın alan bakımından genişlemesi sonucunda
ortaya çıkan ağ tipine geniş alan ağı denilmektedir. Yani birçok LAN' nın birleşmesi ile oluşmaktadır. Geniş alan ağları farklı bölgelerde olan bilgisayar veya sunucuları içeren yerel alan ağlarının birbirine bağlanmaktadır. Ağlar arası bağlantı fiber optik kablolar aracılığı ile olabileceği gibi uydular üzerinden de sağlanabilir.



c)Özel Sanal Ağlar (VPN):


Özel sanal ağlar ile internet gibi halka açık ağlar üzerinden güvenli bir şekilde kullanıcıların kendi kurum kaynaklarına erişmeleri sağlanmaktadır. Özel sanal ağ, ağlara güvenli bir şekilde uzaktan erişimde kullanılan bir teknolojidir. 


 Elektron mikroskopları tüm mikroorganizmları ve onların her türlü yapılarını incelemeye imkan
sağlar. Aydınlatma kaynağı olarak ışık yerine elektronları kullanmaktadır. Elektronların dalga boyu 0.04nm‘dir. Görülebilen ışığın dalga boyundan yaklaşık 10000 kez daha küçüktür.  Bu nedenle elektron mikroskobunun sağladığı büyütme oranı ve çözünürlük, standart ışık mikroskoplarına oranla daha fazladır.




Elektron mikroskoplarında elektron , elektron tabancasından üretilir , vakum tüpünde dolaştırılır ve hızlandırılır. Elektron huzmesinin odaklanması için , cam lenslerin yerine elektro mıknatıslar kullanılmaktadır. Cam lensler sadece ilgili görüntünün büyütülmesi işlemi için kullanılmaktadır.




Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) :


    Hücre içindeki yapıları detaylı olarak incelenmesini sağlar. 0.1nm’ye kadar çözünürlük sağlamaktadır ve yüksek vakumda çalışabilir. Konumlama çalışmaları için immünolojik ( farklı organizmaların bağışıklık sistemleri) işaretleme yöntemi ile birleştirerek kullanılması mümkündür.
Çalışma mantığı ;  Tungsten (atom numarası 74) kaynak elektronlar üretir. Elektronlar vakumda hızlandırılarak , elektron mıknatıslar ile sabitlenmiş, bölümlere ayrılmış ve boyanmış örnek üzerine odaklanması sağlanır. Görüntü , film üzerinde veya fosforlu ekran üzerinde yakalanır.
Görünüm: Çapraz kesit şekildeki siyah ve beyaz görüntüler.

Taramalı (Scanning) Elektron Mikroskobu (SEM):


    Hücre dışındaki bileşenleri ayrıntılı olarak incelememizi sağlar.
Avantajlar: Yüksek çözünürlük(TEM e göre düşük)
Nasıl çalışır: Örnek , odağı sabitlenmiş elektron huzmesi ile taranır.  Örneğe çarpan elektron geri yansır ve yansıyan elektronlar, mikroskop tarafından algılanır ve TV görüntüsü şeklinde çevrilir.
Görünüm: Hücre dışının üç boyutlu görünümü.


Transmisyon elektron mikroskopları , bilimsel araştırmalarda örnekleri daha yüksek çözünürlükte inceleme imkanı sunmamakta ve etrafımızdaki dünyayı daha iyi anlamamızı sağlamaktadır.

Virüslerin çoğunluğu SEM veya TEM de incelenir.
Örnek  görüntüler;
   1)   Kombu çayı yarı geçirgen zarından Gluconacetobacter ( bakteri) ve yeast ( mantar ) hücrelerinin optik mikroskobik görüntüsü.


2)   Smian rotavirüs partiküllerinden çıkan çift zincirli RNA genomunun SEM görüntüsü.


3) E.colli bakterisini infekte eden T4 bakteriofajları.



Designed with by One Engineer | Distributed by Blogspot Themes