Bir devre tasarladınız veya hazır bir devre var, devreyi gerçekleştireceksiniz. Baskılı devresini hazırladınız, elemanlarını temin ettiniz, oturdunuz masanıza ve devreyi özene bezene monte ettiniz. Ama devre çalışmadı..
Hangimizin başına gelmemiştir ki böyle bir olay?
Aşağıda, genel geçer bilgilerden ve tecrübelerimden yola çıkarak "çalışmama sebepleri"ni belirteceğim.
1) DOĞRU ELEMAN SEÇİMİ
Devrenizde kullanacağınız devre elemanları "doğru seçim" mi? Kim bilir.. Bunu test etmenin yolları vardır.
a) Direnç, kondansatör, bobin gibi pasif ve diyot, transistör gibi aktif devre elemanlarını ölçün. Gerçekten üzerinde yazan değerde mi, aktif eleman ise çalışıyor mu diye.
b) Transistör ve tümdevreleri mümkünse Çin menşeili olmayanlardan seçin. Bilindik bir markanın Çin'de yapılmış ürününe güvenebilirsiniz. Amma patates baskı olarak tâbir edilen sahte ürünlerin sıkça satıldığını gözden uzak tutmayın. Bir şey benzerlerine göre oldukça ucuzsa dikkatli olun.
c) Devreyi tasarlayanın tavsiyelerine uygun eleman kullanın. Misâlen, devrede "düşük ESR'li kondansatör" denilmişse, "amaaan nolacak kondansatör kondansatördür" demeyin, düşük ESR'li kondansatör kullanın.
ç) Kondansatörler için verilen seramik, MKT, metalize polysester, mika gibi şartları muhakkak yerine getirin.
2) DOĞRU LEHİMLEME
Lehimleme, devredeki bütün elemanları birleştirdiği için muhakkak doğru lehimleme yapılmalıdır. Doğru bir lehimleme için:
a) Tercihan ısı ayarlı kaliteli bir lehim havyası kullanın. Çeşitli lehim alaşımlarının kullanım dereceleri farklıdır. Kullandığınız lehimin özelliklerini bilin. Diyelim ki, 60'a (kalay) 40 (kurşun) karışım oranlı bildiğimiz kurşunlu lehimin ergime noktası 188 derece iken 96,6 kalay 3 gümüş 0,5 bakır olan kurşunsuz lehimin erime noktası 211 derecedir.
b) Lehimlenecek yüzeyler iyice temizlenmiş olmalıdır.
c) Asitli lehim pastası kullanmayın. İyice temizlenmiş yüzeylere alkolde eritilmiş çam reçinesi sürün. Hem yüzeyi koruyacak ve hem de kolay bir lehimleme sağlayacaktır. Eğer lehim pastası kullandı iseniz, devreyi uygun bir temizleyici ile iyice temizleyerek pasta artıklarını uzaklaştırın.
ç) Lehim havyasının ucu yapılacak işleme uygun olmalıdır. Nazik lehimleme işlemleri için küçük bir uç kullanılması gerektiğini unutmayın.
d) Yapılacak lehimleme işleminin büyüklüğüne uygun güçte bir havya kullanın. Kocaman bir soketi lehimlemek için 20W'lık bir havya kullanmak nasıl olmaz ise, yüzey montajlı lehimleme işleri için de 40W'lık bir havya kullanmak olmaz. İlkinde parçalar yeterince ısıtılamadığı için lehim yapamazsınız, ikincisinde ise nazik ve ince yollara hasar verirsiniz.
e) Havyayı, lehimlenecek yüzeye -ve lehimlenecek elemanın bacağına- temas ettiriniz, lehimi de aynı yüzeye temas ettiriniz. Lehim, yüzeyin sıcaklığı ile eriyerek yüzeyi kaplasın. Asla lehimi havyaya değdirerek lehim yapmayınız. Soğuk lehim belasıyla karşılaşırsınız.
f) Doğru lehimleme sıcaklığında lehim yapınız. Eğer yeteri derecede ısınmamış bir havya ve yeteri derecede ısınmamış yüzeylere lehim yapılırsa, "soğuk lehim" oluşur. Siz, elemanı lehimledim zannedersiniz, oysa gerekli temas olmadığı için devre istediğiniz gibi çalışmaz! Gereğinden fazla ısınmış bir havya ile de lehim alaşımının yapısı bozulur ve iyi lehim yapılamaz.
g) Havya ucunuz her daim temiz olsun.
ğ) Elemanları, lehimlerken gerektiğinden fazla havya sıcağına maruz bırakmayın. Her bir elemanın kaç derecelik bir sıcaklığa kaç saniye dayanabileceği ilgili elemanın veri kağıdında (data sheet) gösterilir.
h) Sıradan lehimlerle lehimlenemeyecek metalleri lehimlemeye uğraşmayın. (Mesela alüminyumu)
3) BASKILI DEVREYİ DOĞRU TASARLAMAK
Baskılı devre, devrenin bütün bağlantılarını sağladığı için, devrenin amacına uygun olarak tasarlanmış olmalıdır. Bunun için:
a) Doğru baskılı devre malzemesi seçiniz. Özellikle yüksek frekanslı devrelerde malzeme seçimi önem kazanır.
b) Baskı devrenin yollarını geçecek akıma uygun olarak çiziniz. Yüksek akım taşıyan yolların muhakkak uygun bir kalınlıkta tasarlanması ve gerekiyorsa üzerinin lehimle takviye edilerek kalınlaştırılması gereklidir.
c) Topraklama konusundaki genel kurallara uyunuz. Gürültü çevrimlerinden kaçınmak için toprak hatlarını -yıldız bağlantı gibi- bir sisteme göre tasarlayınız.
ç) Radyo frekans hatlarını kısa tutunuz. Baskı devre yollarının, birer bobin olduğunu ve yüksek frekanslarda bu bobinin devreye nasıl etki edeceğini hatırdan çıkarmayınız.
d) Yan yana iki baskı devre yolunun yüksek frekanslarda bir transformatör gibi davranacağını unutmayınız.
e) Isı yayan elemanların etrafında yeteri kadar boşluk bırakınız.
f) Özellikle mikroişlemcilerle çalışırken, tümdevrenin besleme dekuplaj kondansatörünü besleme bacağının hemen dibine yerleştirin.
g) Yine mikro işlemcili devrelerde, osilatör devresinin dizaynına gerekli dikkati gösterin. Kuvartz kristali veya rezonatör tümdevreye mümkün olduğu kadar yakın yerleştirilmelidir. Aynı şekilde osilatör kondansatörleri de kristale çok yakın olacak şekilde konumlandırılmalıdır.
ğ) Baskılı devre, basitçe bir devrenin yollarını birleştiren bir bağlantılar ağı değildir. Baskılı devre yolları bobin, kondansatör olarak davrandıkları için, iyi tasarlanmamış bir baskılı devrede normal şemaya ilave bobin ve kondansatörler olacak ve devrenin çalışmasını etkileyecektir. Ses frekansı, radyo frekans ve güç kaynaklarının baskı devreleri farklı farklı tasarlanır.
4) DOĞRU BESLEME
Bir devrenin doğru bir güç kaynağı ile beslenmemesi devrenin istenildiği gibi çalışmamasına ve hatta hiç çalışmamasına sebep olur. Besleme kaynakları konusunda şu hususlara dikkat edilmelidir:
a) Devre, gerekli gerilimi ve akımı verebilecek bir besleme kaynağına sâhip olmalıdır. Devrenin besleme gerilimi boşta iken değil, devre çalışırken ölçülmelidir. Siz, devreyi 5 volt ile beslediğinizi düşünürsünüz, oysa devre çalışıp akım çekilmeye başladığında gerilim hâlâ 5 voltda kalıyor mu? Ölçüp bakmalısınız. Aynı şekilde akım gerekirlerine de uymak gerekir. Eğer devreniz çalışırken 1 amper akım çekiyorsa, bu devrenin 750 mA'lik bir güç kaynağı ile beslenmesi durumunda devrenin gerektiği gibi çalışması ve görevini yerine getirmesi beklenilmemelidir. Dahası, bir güç kaynağından verebileceğinin üstünde akım çekmeye çalışmak elemanların ısınıp yanmalarına hatta yangına dahi sebep olabilir.
b) Güç kaynağının çıkışının yeterince süzülmüş olduğundan emin olunuz. Gereğinden fazla ripple'lar devrenin yerli yersiz durmasına sebep olabilir.
c) Anahtarlamalı güç kaynakları, umûmiyetle 40 ilâ 150 kHz arasında titreşen güçlü bir osilatör barındırdıklarından, ekranlanmalarına özel itina gösterilmeli, yüksek güçlü bu osilatörün titreşimlerinden etkilenecek hassas devre elemanları ile fiziksel uzaklığı sağlanmalıdır.
ç) Kabloları taşıyacağı akıma uygun olarak seçiniz. Genel kural 1mm2'lik bir bakır telden 2,5 amper akım akabileceğidir.
d) Devreye besleme geriliminin uygulanmasında ters kutuplama (artı ve eksi uçların ters bağlanması) sıkça yapılan bir hata olduğundan, devrede ters kutuplama hatalarına karşı tedbir alınmalıdır. Misâlen, artı beslemenin bir diyot üzerinden uygulanması gibi. Ancak bu durumda, diyodun besleme akımını rahatça akıtabilecek güçte olmasına dikkat edilmesi gerektiği gibi, diyot üzerinde 0,7v. gibi bir gerilim düşümü olacağı da hesâba katılmalıdır.
5) ÖNERİLERE ve KURALLARA UYMA
a) Yeteri derecede bilgi sâhibi olmadığınız hususlarda tasarımcının önerilerine muhakkak uyunuz. Sizin bilmediğiniz bir husus devrenin çalışması veya davranışı için olmazsa olmaz bir gereklilik olabilir. Diyelim ki, bir transistörün soneki (suffix) belirtilmişse, "amaaan ne olacak elimdeki C değil de B kullan gitsin" demeyin. B ve C son eklerinin ne anlama geldiğini öğrenin.
b) Eşdeğer malzeme kullanımında dikkatli olun. Özellikle transistör ve diyot eşdeğerlerinin seçiminde gerilim, akım, kazanç, kapasitans, kesim frekansı gibi hususların ne anlama geldiğini bilmiyorsanız, eşdeğer seçimi için behemahal bir karşılık kitabına başvurun.
c) Devre elemanların (diyor, transistör, tümdevre vb.) devreye monte edilmesinde kutuplama işaretlerine (anot, katot, +,-), bacak dizilimine (emitter, collector, base, gate, drain, source ..) dikkat edilmelidir.
ç) Özellikle yüksek frekanslı devrelerde eleman bacaklarının kısa tutulmasına özen gösterilmelidir.
