Elektronik Mühendislerinin Hayatını Kolaylaştıran 5 Şey

Elektronikte öğrenilecek ve keşfedilecek çok fazla şey var. Bu yazımızda elektronik mühendislerinin işini kolaylaştıran araçlardan bahsedeceğiz.

A- A+

23.12.2021 tarihli yazı 3191 kez okunmuştur.

Op-Amp Kulanımı RF Modülleri Simülasyon Programları

Devre kurmak keyiflidir fakat devrenin yapısı karmaşıklaştıkça hem harcadığımız süre artar hem de hata yapma ihtimalimiz. Üstelik sadece bir bileşenin değerini değiştirdiğimizde her şeyi en baştan hesaplamamız gerekebilir. Hatta kimi zaman elle hesaplama yapamayacağımız durumlar olabilir. Elektronik mühendislerinin geliştirdiği bazı programlar ve modüller sayesinde bahsettiğim zorluklara takılmadan devreler kurulabilir ve analizleri yapılabilir.

1) Op-Amp

Neredeyse her devrede kullanılan Op-amp (işlemsel yükselteç) ses ve sinyal yükseltme, aktif filtreler, dalga şekillendirme, sinyal işleme, osilasyon ve analog olarak dört işlem yapmak istenildiğinde kullanılır. Bütün bu işlemleri yapabilmek için devrede çok sayıda eleman kullanmak gerekir. Op-amp aslında bir entegre devredir ve içinde çok sayıda diyot, direnç ve transistör bulundurur. Normalde büyük bir alan kaplaması gereken devre elemanlarının yarı iletken teknolojisinin gelişmesiyle boyutu milimetre seviyesine düşmüştür. Bu şekilde üretilen ve farklı amaçlarda kullanılan entegre devreler de vardır ama Op-amp içlerinden en çok kullanım alanına sahip olanı ve bilinenidir.

► İlginizi çekebilir: E lektrik Elektronik Mühendisliğinde Bilgisayar Programları

2) RF Modülleri

Eskiden bir tasarımı RF devresiyle birleştirmeniz istenildiğinde RF devreleriyle ilgili herşeyi bilmeniz gerekirdi. Sinyal modülasyonu, yukarı-aşağı frekans dönüştürme, anten tasarımı, filtreleme, demodülasyon ve faz kilitleme gibi RF iletişiminin temelini oluşturan sistem ve devrelerden anlamak gerekirdi. Ayrıca zayıf eşleşme, bant dışı yapılan ışıma, devre kartında crosstalk ve sinyal yansımaları gibi sorunlar oluşabilirdi.

Hazır devre modülleri sayesinde isteyen herkes RF devrelerini tasarımlarına ekleyebilir ve en ince detaylarını bilmese bile güvenle kullanabilir. RF üzerinde harcayacağı zamanı asıl devresi için harcayabilir.

3) Simülasyon Programları

Kağıt kalemle veya hesap makinesiyle de devre çözümlemesi yapılabilir ama devre karmaşıklaştıkça işimizinde zorlaşmasıyla birlikte analiz süremizde uzayabiliyor. Üstelik gözden kaçırdığımız bir nokta olursa bütün çabamız boşa gidebilir. Bu noktada simülasyon programları yardımımıza koşuyor.

Pspice ve Multisim gibi programlar ile devrenin herhangi bir noktasındaki voltaj, akım ve frekans öğrenilebilir. Kullanılan elemanların değerleri veya modelleri değiştirilip yeni grafikler elde edilebilir. DC analiz, aktarma fonksiyonu, çalışma noktasının hesaplanması, AC analiz, gürültü analizi, Fourier analizi ve çalışma sıcaklığı gibi analizler saniyeler içinde yapılabilir.

4) Derleyiciler

Çevremizdeki tüm elektronik cihazlar mikroişlemci devrelerinden oluşmaktadır. Cihazın üstündeki bir tuşa bastığımızda ne olacağına karar veren mekanizma, o tuşun bağlı olduğu girişe ait kod satırıdır yani yazılımıdır. İşlemcileri programlarken mühendisler o işlemciye ait makine dilini kullanıyorlardı fakat derleyiciler sayesinde yüksek seviyeli dillerle yani konuşma diline yakın programlama dilleriyle kod yazarak daha verimli çalışabiliyorlar. Çünkü derleyiciler mühendislerin yazdığı kodu makinenin anlayabileceği şekilde dönüştürüyor ve bunu saniyeler içinde yapabiliyor.

5) Tasarım Araçları

Özellikle entegre devre ve mikroçipler gibi küçük alana milyonlarca devre elemanının sığdırıldığı durumlarda elle devre çizmek imkansızdır. Durum baskı devre kartında o kadar zor olmasa da tasarım programları kullanmak faydalıdır. Tasarım programları ile devreler hem simüle edilerek hem de hata kontrolü yapılarak bastırılabilir. Bu programların en büyük avantajı ise kazanılan zamanın yanı sıra esneklik sağlaması ve fazla masrafa girilmeden iyi bir prototip çıkarmaya olanak sağlamasıdır.