tÜmleŞİk devreler

TÜMLEŞİK DEVRELER

Kuartzdan yapılmış küçük bir silikon disk üzerinde 3 elektronik bileşenden meydana

gelir. Daha sonra yarı iletken küçük bir yonga (çip) üzerine pek çok parçayı yerleştirerek oluşturulmuştur.

TÜMLEŞİK DEVRELER Çip olarak da adlandırılan tümleşik

devreler çeşitli büyüklük ve şekillerdedir.Çok yaygın kullanılanları 8,14 veya 16 çift bacağa sahiptirler.

TÜMLEŞİK DEVRELER

Tümleşik devreler çok sayıda aktif ve pasif elemanlardan oluşturulmuş kullanımı ve

çalışma biçimi özel olan devrelerdir. pasif devre elemanları

dirençlerkondansatörlerindüktör(bobin)

Pasif Devre Elemanları

Enerjiye ihtiyaç duymayan , tek tip maddeden yapılmış devre elemanlarıdır.

Dirençler; elektrik akımının akışına direnç gösteren, bu esnada Ohm kanununa göre uçları arasında gerilim düşümüne sebep olan devre elemanıdır

Kondansatör elektronların kutuplanarak elektriksel yükü elektrik alanın içerisinde depolayabilme özelliklerinden faydalanılarak, bir yalıtkan malzemenin iki metal tabaka arasına yerleştirilmesiyle oluşturulan temel elektrik ve elektronik devre elemanıdır

Pasif Devre Elemanları

İndüktör (bobin) : İçinden elektrik akımı geçebilen yalıtılmış tel ile bu telin sarılı bulunduğu silindirden oluşan aygıttır

Kondansatörler akımın ani azalışını, indüktörler ise akımın ani artışını engellerler.

TÜMLEŞİK DEVRELERaktif devre elemanları

En az 2 veya daha fazla elementten üretilen çalışabilmeleri ve beklenen özelliklerinin yerine getirebilmeleri için enerjiye ihtiyaç

duyan devre elemanlarıdır.Transistör ve diyotlar bunlara örnektir.

Tümleşik devreler tüm bu saydığımız devre elemanlarının bir arada kullanılmasıyla az yer kaplayarak birçok elektronik cihazlarda bulunmaktadır Entegre devre yapımında nanoteknoloji kullanılır. 1 nanometre, metrenin milyarda biridir. Bu boyuta 5 ila 10 atom dizilebilir.Transistör+Diyot+Direnç+…… = Tümleşik

Devre

TÜMLEŞİK DEVRELERİN AVANTAJLARI

Az yer kaplarlar

Hafiftirler

Az güç harcarlar

Maliyetleri düşüktür

Çalışırken az ısı oluştururlar

Arıza olasılıkları azdır

TÜMLEŞİK DEVRELERİN SINIRLILIKLARIYüksek akımlı devrelerde kullanılmaz ( akımın ısı etkisi devre elemanlarını bozabilir)

Yüksek voltajlı devrelerde kullanılmaz (devre elemanları arasındaki yalıtkanı delme etkisi nedeniyle)

Tamir edilemezler

Oluşumu uzun zaman ve çaba sarf ettiği için muhafazaedilmek zorundadır

TOPLUMUMUZDA TÜMLEŞİK DEVRELER

Günümüzde entegre devreler oyuncaklardan trafik ışıklarına kadar her

alanda kullanılmaktadır. Melodili bir doğum günü kartında kullanılan mikro işlemci,

1970'lerdeki büyük bilgisayarlardan daha fazla işlem yapma kapasitesine sahiptir.

Trafik ışıklarındaki devre şeması

SAYISAL (DİJİTAL) SİSTEMLER

Bilim, teknoloji, ticaret ve benzeri bir çok alan büyüklükler ile ilgilenmektedir. Bu alanların ilgilendiği büyüklükler; ölçülebilme,

görüntülenebilme, kaydedilebilme, aritmetik olarak hesaplanabilme, vb. özelliklere sahiptir. Büyüklükler ile işlem yapıldığı zaman onların sahip oldukları değerleri etkin ve güvenli olarak ifade etmek büyük

bir önem taşır. Büyüklüklerin sayısal değerlerini ifade etmede, analog ve sayısal olarak isimlendirilen iki yöntem kullanılır. İfade edilen büyüklüklerin, taşınabilir fiziksel büyüklüklere, örneğin bir

gerilim veya akım şekline dönüştürülmeleri gerekebilir.

SAYISAL (DİJİTAL) SİSTEMLER

Gerek fiziksel büyüklükleri dönüştürme işleminde, gerekse de bilginin işlenmesi / iletilmesinde temel olarak analog ve sayısal (dijital) işaretlerden faydalanılır. Analog

ve sayısal işaretler özelliklerine uygun devrelerde (sistemlerde) işlemlere tabi tutulduktan sonra, çıkış birimi olarak isimlendirilen göstergeler yardımıyla

insanlar için anlamlı hale getirilir. Bu durumda karşımıza analog ve sayısal kavramları ve her bir kavram ile birlikte

büyüklük, işaret, gösterge ve sistem terimleri ortaya çıkmaktadır.

Analog Büyüklük, Analog İşaret, Analog Gösterge ve Analog Sistem

Sahip oldukları değerler belirli sınırlar içerisinde devamlı olarak değişen büyüklük, ‘analog büyüklük’ olarak isimlendirilir. Diğer bir deyişle; sonsuz sayıda ara değer alabilen büyüklük, analog büyüklük olarak tanımlanır. Fiziksel bir büyüklük bilgi şekline dönüştürülürken, bilgiyi temsil eden işaret doğrudan doğruya

fiziksel büyüklüğün benzeri ise oluşan işaret ‘analog işaret’ olarak adlandırılır (Şekil 1.1.a). Sürekli (continuous) işaretler olarak da isimlendirilen analog işaretler bilhassa ölçü ve ayar tekniğinde

kullanılır.

Şekil 1.1. Analog işaret, analog sistem ve analog gösterge



Giriş ve çıkış işaretleri şekil olarak benzeyen elektronik devreye / sisteme, ‘analog (lineer-doğrusal) devre’ veya ‘analog sistem’ denir (Şekil 1.1.b). Analog sisteme en iyi örnek mikrofonlardır. Mikrofonlarda, konuşma ile oluşan ses basıncıyla orantılı olarak

bir çıkış gerilimi üretilir. Üretilen çıkış geriliminin değeri, girişteki ses basıncına bağlıdır. Yaygın olarak kullanılan analog sistemlere

örnek olarak, telefon sistemleri, manyetik kasetler ve termostatlar verilebilir.


Analog işaretleri giriş bilgisi olarak kullanan analog sistemin çıkışından elde edilen bilgiler, analog göstergelerde anlamlı hale

getirilir. Büyüklükleri, iki sınır değer arasında çok sayıda ara değerler şeklinde ifade eden göstergelere, ‘analog gösterge’

denir. Analog bilgilerin gösterilmesi genelde gösterge içerisinde skala ve ibre ile yapılır. Otomobildeki hız göstergesi, odadaki

termostat analog göstergelerdir. Bu göstergelerde, otomobildeki hız göstergesinin 0 ile 180 km-saat, analog ölçü aletindeki

skalanın 0 ile 1000V arasında olması gibi, iki sınır değeri bulunur (Şekil 1.1.c).


Sayısal Büyüklük, Sayisal İşaret, Sayısal Sistem ve Sayısal Gösterge

Yalnızca iki değer alabilen (var-yok, açık-kapalı, vb.) büyüklük, ‘sayısal büyüklük’ olarak isimlendirilir. İki

değerlikli büyüklük, işaret şekline dönüştürülürken yalnızca iki değere sahip işaret şeklinde gösterilir. Sayısal büyüklüğü

göstermek için kullanılan ve ’0′, ’1′ gibi iki değer alabilen işaret, ‘sayısal işaret’ olarak adlandırılır (Şekil 1.2.a).

Şekil 1.2. Sayısal işaret, sayısal gösterge ve sayısal sistem


Fiziksel büyüklükleri veya bilgileri sayısal işaretlerle (yalnızca 0 ve 1 değerleriyle) ifade ederek işleyen devrelere / sistemlere,

‘sayısal sistemler’ veya ‘sayısal devreler’ (dijital devreler) denir (Şekil 1.2.b). Sayısal sistemleri oluşturan devreler, genelde elektronik devreler olmakla birlikte, mekanik,

manyetik veya pnömatik olabilir. Sayısal sistemlere örnek olarak; genel amaçlı sayısal bilgisayarlar, sayısal telefon

santralleri, sayısal voltmetreler, frekans sayıcılar, trafik ışık kontrol sistemleri, hesap makineleri, sayısal saatler ve

elektronik daktilolar gösterilebilir

Şekil 1.2. Sayısal işaret, sayısal gösterge ve sayısal sistem


Sayısal işaretlerin aldıkları değerleri göstermek için 0-1, L-H (Low-High) sembolleri kullanılır. Sayısal teknikte kullanılan bu sembollerin çeşitli fiziksel anlamları olabilir. Sembollerin

ifade ettiği anlamlardan birkaçı Tablo 1.1′de sıralanmaktadır.

Tablo 1.1. ’0′ ve ’1′ değerlerinin ifade edebileceği fiziksel anlamlar.

Sayısal Sistemlerin AvantajlarıSayısal sistemler analog sistemlere göre

pek çok açıdan avantajlıdır:

• Hata oluşma olasılığı daha azdır. Dolayısıyla, daha güvenilirdir.

• Hata oluştuğunda sezilmesi ve düzeltilmesi kolaydır.

• Sayısal veriler daha kolay işlenir.

Sayısal Sistemlerin Avantajları

• Verinin saklanması, büyük miktarlarda bile olsa daha kolaydır.

• Her geçen gün gelişen mikroelektronik teknolojisi sayesinde daha performanslı

ve daha ekonomik tasarımlar yapılabilmektedir.

SAYISAL SİSTEMLER-TOPLUM

Basın sektörü bu sistemden oldukça faydalanmaktadır. Örneğin dijital foto

makineleriyle çekilen görüntüler en kısa zamanda gazete editörlerinin önüne gelmekte, değerlendirme kısa sürede yapılarak sayfaya yerleştirme şansı olmaktadır. Binlerce km uzaklıktaki

muhabirin görüntüsü dakikalar içinde merkeze ulaşmaktadır.

KAYNAKLAR

http://www.turkpatent.gov.tr/dosyalar/yayinlar/bilgikitapciklari/EntegreDevre.pdf

http://tr.wikipedia.org/wiki/T%C3%BCmdevre

http://320volt.com/analog-ve-sayisal-kavramlar/

bilim ve teknoloji 1 kitabı

MERVE HATİPOĞLU232043-II.ÖĞRETİM-3A

FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETMELİĞİ

tÜmleŞİk devreler

Documents