Neon lamba ile salınım yapan dalga üreteci

[Erdem⁣]

Salınım yapan bir elektronik sinyal derken sinüs dalgası ya da kare dalga gibi iki ya da daha fazla durum arasında gidip gelen bir sistemden bahsediyoruz.

Neon lamba ile böyle bir uygulama yapmak ya da nasıl çalıştığını anlamak oldukça eğlenceli olabilir.

Küçük bir neon gösterge lambası örneğin NE-2 düşük basınçlı neon gazı ile dolu bir ortamda bir çift kıvıl ucun birbirine yakın yerleştirilmesiyle üretilir.

Lamba ilk önce açık devredir. Lambanın üzerindeki v gerilimini yükseltiriz. Lamba uçlarındaki gerilim bir eşik değerini aştığında VU ≈ 77 V gaz iyonlarına ayrılır ve direnci RB ≈ 10kΩ olan bir iletken haline gelir. Bununla birlikte, lambadaki gerilim bir eşik değerin VD ≈ 35 V'un da altına düşerse iyonlarına ayrılmış gaz eski haline gelir ve lamba tekrar açık devre olur.

Aşağıdaki devre salınım yapabilir.

Pilin gerilimi VS = 92 V lambanın iyonlaşma eşiğinden daha büyük. Ancak başlangıçta sığaçtaki gerilim 0 V'dur. Pil sığacı direnç üzerinden doldurur. Sığaç üzerindeki gerilim, ki bu gerilim aynı zamanda lamba üzerindeki gerilimdir, lambanın iyonlaşma eşiğini (77 V) aştığında lamba yanar. Lamba üzerinden akan akım, pilden direnç üzerinden gelen akımdan büyüktür, bu nedenle sığaç üzerindeki gerilim düşer. Lamba üzerindeki gerilim alt eşik değerin (35 V) altına düştüğünde lamba kapanır ve sığaç tekrar dolmaya başlar.

Böylece 0V'dan ilk geçişten sonra sığaç üzerindeki gerilim bu iki eşik arasında gider gelir ve lamba yanıp söner.

R = 1.5MΩ ve C = 1.0μF olsun.

a ) Sığacın üzerindeki gerilimin alt eşikten üst eşiğe (35V'tan 77 V'a) kadar dolması saniye cinsinden ne kadar zaman alır?
b ) Sığacın üzerindeki gerilimin üst eşikten alt eşiğe (77V'tan 35 V'a) kadar boşalması saniye cinsinden ne kadar zaman alır?
c ) Lambanın görev çevrimi nedir? (Görev çevrimi lambanın yandığı sürenin toplam zamana oranıdır)
Sorunun ikinci şıkkının yanıtını aslında daha kolay çözülebilir. Ama gerekmediği halde türevli denklemle çözmeye çalışacağım.

Dikkat ederseniz bu noktada lamba iyonlarına ayrılmış ve direnci RB ≈ 10kΩ olan bir iletken haline gelmiş.

 

[Erdem⁣]

Geçenlerde sayın @Under Ground ile Thevenin yönteminin faydalı olup olmadığından, pratikte ne kadar kullanıldığından konuşmuştuk.

Eskiden bakkallarda veresi veren, peşin veren gibi resimler olurdu. Aslında benzer bir olayı Thevenin bilmeyen elektronikçi ve altına diferansiyel denklemli çözümü ekleyerek düşünebilirsiniz.

İşte eğer Thevenin bilmiyorsanız yukarıdaki gibi diferansiyel denklem kullanırsınız. Daha da başka bir çözümü bilen varsa lütfen paylaşsın.

Şimdi kolay yöntemle Thevenin kullanarak çözümü paylaşıyorum.