efektronik

Sayısal elektroniğe başlarken öncelikle sayı sistemlerinden biraz bahsetmek istiyorum.
Binary sayı sistemi
Bildiğiniz gibi kullandığımız sayı sisteminde 10 tane rakam vardır 0.1.2.3.4.5.6.7.8.9 ve böylecede bir haneli sayıda 10 çeşit rakamı ifade edebiliyoruz bizim kullandığımız sayı sistemine desimal sayı sistemi denir. Oysaki elektronikte kullanılan sayı sisteminde toplam 2 çeşit rakam vardır 0 , 1 Bir başka deyişle var yada yok. Bir hanede 2 farklı durumu ifade edebiliriz. Bu sayı sistemine binary sayı sistemi denir. Bir örnekle açıklarsak binary 10 =desimal 3 , binary 101 = desimal 5 demektir.
Hexadesimal sayı sistemi Hexadesimal sayı sisteminde ise 16 çeşit rakam vardır. Bir haneli sayıda 16 ya kadar değişik durum ifade edebiliriz. 0.1.2.3.4.5.6.7.8.9.A.B.C.D.E.F
Hexadesimal A= Desimal 10 Hexadesimal 10 = Desimal 16
1 ve 0 Sayısal elektronikte gerilimin var olduğu duruma 1 olmadığı duruma 0 deriz yani
(+5 Volt =1) (0 Volt = 0 ) durumunu ifade eder.
KAPILAR Sayısal elektroniğin temelinde kapılar vardır .Filip floplar hatta mikro işlemciler bile kapıların birleşmesinden oluşmuştur. Kapılar 2 yada daha fazla girişli ve tek çıkışlı olurlar. Her kapıya hangi girişler gelince ne çıkacağı kapının özelliğinde bellidir. Bu özellikleri kullanarak tasarım yapar sayısal işlemleri yaparız. Örneğin VE kapısı 1. VE 2. Girişi 1 olursa 1 çıkarır. Yada VEYA kapısı 1. Veya 2. Girişi 1 olursa 1 çıkarır .Hetırlamak basittir. Değilleride bunların tam tersi durumlardır.

Elektrik enerjisi, alternatif akım ve doğru akım olarak iki şekilde üretilir. Bugün
kullanılan elektrik enerjisinin %90’ından fazlası alternatif akım olarak üretilmektedir.
Bunun çeşitli nedenleri vardır. Bunları sıra ile inceleyelim.
Elektrik enerjisinin uzak mesafelere ekonomik olarak iletilmesi için yüksek gerilimlere
ihtiyaç vardır. Belirli bir güç, mesafe ve kayıp için iletim hattının kesiti, kullanılan
gerilimin karesi ile ters orantılı olarak değişir. Doğru akımın elde edilmesinde
kullanılan dinamolar (D.A. jeneratörü) yüksek gerilimli olarak yapılamazlar.
Komütasyon zorluklarından dolayı, ancak 1500 volta kadar D.A üreten genaratörler
yapılabilmiştir. Alternatif akım üreten alternatörlerden ise 230, 6300, 10500 ve 20000
volt gibi yüksek gerilimler elde edilebildiği gibi, transformatör denilen statik makinelerle
bu gerilimleri 60 kV, 100 kV ve daha yüksek gerilimlere yükseltmek de mümkündür.
Elektrik enerjisinin taşınması yüksek gerilimli alternatif akımlarla yapılır. Hattın
sonundaki transformatörlerle bu yüksek gerilim, kullanma gerilimine dönüştürülür.
Cıva buharlı redresörlerle yüksek gerilimli alternatif akımı, yüksek gerilimli doğru
akıma çevirerek enerjiyi taşımak ve hattın sonuna inverterlerle düşük gerilimli alternatif
akıma çevirmek mümkün olduğu halde, uygulamada fazla kullanılmamaktadır.
Büyük güçlü ve yüksek devirli DA jeneratörleri komütasyon zorluklarından
dolayı yapılamazlar. Alternatörler ise, büyük güçlü ve yüksek devirli olarak
yapılabilirler. Böylece elde edilen enerjinin kilovat saat başına maliyeti ve işletme
masrafları düşük olur. Alternatörler 200000 kVA, 400000 kVA gücünde yapılabilirler.
Sanayide sabit hızlı yerlerde alternatif akım motoru (endüksiyon motoru), doğru akım
motorundan daha verimli çalışır. Endüksiyon motoru, D.A. motorundan daha ucuz,
daha sağlam olup, bakımı da kolaydır. D.A. motorunun tek üstünlüğü, devir sayısının
düzgün olarak ayar edilebilmesidir.
Doğru akımın tercih edildiği veya kullanılmasının gerekli olduğu yerler de vardır.
Elektrikli taşıtlar, galvano teknik (maden kaplamacılığı) ve madenlerin elektrikle
arıtılması tüm elektronik sistemler ve haberleşme sistemlerinde D.A kullanılır. Bu gibi
yerlerde doğru akım genellikle, alternatif akımın D.A’a çevrilmesi ile elde edilir.

Elektromanyetik (EM) dalgaların yaşantımızdaki rolü artık tartışılmayacak boyutlarda. Haberleşme sistemlerinden, uzaktan algılamaya, tıbbi tanı ve tedavi cihazlarından çevre, eğitim, pazarlama, savunma sistemlerine, hemen her yerde EM dalgalardan yararlanılmakta. EM dalgalar bir yerden bir başka yere ses, görüntü gibi haber işaretlerini taşımada kullanıldıkları gibi, karşımıza istenmeyen girişim / karışım işaretlerini taşıyan EMC problemleri olarak da çıkabilmekte. İster faydalı haber işareti olsun isterse istenmeyen işaret karşılaşılan problemleri alt etmenin temel kuralı EM dalga yayılımının iyi anlaşılmasıdır

Otomasyon, bir işin insan ile makine arasında paylaşılmasıdır. Toplam işin paylaşım yüzdesi otomasyonun düzeyini belirler. İnsan gücünün yoğun olduğu otomasyon sitemleri yarı otomasyon, makinenin yoğun olduğu sitemler de tam otomasyon olarak adlandırılırlar. Sanayi devriminin başlangıcının aksine yakın geçmişimizde üretmek tek başına yeterli olmaktan uzaklaştı. Tüm dünyanın açık bir pazar haline geldiği rekabetçi koşullarda üretimi; hızlı, standart, güvenli, nihayet verimli kılmak, bir zorunluluk haline geldi. Endüstride bu zorunluluğun karşılığı şüphesiz ki otomasyondur.

Otomasyon'un Avantajları Ve Dezavantajları

Örneğin bir fabrikada kullanılan otomasyon sistemini göz önüne alacak olursak, burada her şeyin esnek ve kontrol edilebilir olması yöneticinin işine gelmektedir. Çünkü bilgisayar ekranında sisteminin işleyişini, eğer varsa arızanın yerini, üretilen ürün miktarını v.b. fabrikayı ilgilendiren bir çok bilgilere erişim ve kontrol kolaylığı sağlar.
Bu faydalar da işletmeye zaman, kalite, maliyet, hız ve kâr olarak geri dönmektedir.
Bu sistemlerin en büyük dezavantajı ilk kurulumunun maliyetli oluşudur. Bu maliyet de uzun vadede çoğu otomasyon sistemlerinde kendini amorti etmektedir. Bir diğer zararı ise fabrikalara giren bu otomasyon sistemleri fabrika çalışanlarının sayısında azalmaya sebep olmaktadır.

Mikroişlemci, (bazen kısaltma olarak kullanılır) ana işlem biriminin (CPU) fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tümleşik devrede (IC) birleştiren programlanabilir bir sayısal elektronik bileşendir. Mikroişlemci, ana işlem birimindeki kelime boyutunun (word size) 32 bit ten 4 bit e düşürülmesiyle doğmuştur. Böylece, ana işlem biriminin mantıksal devrelerinin transistörleri tek bir parçaya sığdırılabilmiştir. Bir veya daha çok mikroişlemci, tipik olarak bir bilgisayar sisteminde, gömülü sistemde ya da bir mobil cihazda ana işlem birimi olarak görev yapmaktadır.
1970’lerin ortalarından itibaren mikroişlemciler, mikrobilgisayarların doğuşunu mümkün kılmıştır. Bundan önce, tipik olarak elektronik ana işlem birimleri, sadece birkaç transistöre eşdeğer büyük, ayrık anahtarlama (switching) aygıtları (daha sonra small-scale tümleşik devreler) kullanılarak yapılıyordu. İşlemciyi, bir ya da birkaç large-scale tümleşik devre(binlerce veya milyonlarca ayrık transistörün eşdeğeri) içine gömmekle işlemci gücü fiyatı büyük ölçüde düşürüldü. 1970’lerin ortalarında tümleşik devrelerin doğuşuyla mikroişlemci, diğer bütün türleri değiştirip, ana işlem biriminin yapımında en yaygın yol oldu.
Performansın yıllar boyu sürekli artışı söz konusu olunca, mikroişlemcilerin evrimi Moore Kanunu’na uyar. Bu kanun tümleşik devrenin karmaşıklığının, en düşük bileşen maliyetine göre her 24 ayda iki katına çıktığını söyler. Bu görüşün doğruluğu 1970’lerin başından beri kanıtlanmıştır. Hesap makineleri için sürücü olarak başladıkları alçakgönüllü yolculukta, güçlerindeki sürekli artış, mikroişlemcilerin diğer bilgisayar biçimleri arasında dominant olmasını sağladı. Günümüzde, en büyük ana bilgisayarlardan, en küçük el bilgisayarlarına kadar her sistem çekirdeğinde mikroişlemci kullanılmaktadır.