مشاهدة النسخة كاملة : تصميم الدوائر الإلكترونية من المقاومة الى الحاسوب


الصفحات : [1] 2

ماجد عباس محمد
06-07-2008, 09:28 AM
سنحاول فى هذه السلسلة السير خطوة بخطوة نحو معرفة كيف تصمم الدوائرالإلكترونية ، الأمر خبرة لا تلقن بسهولة فى كلمات وهى أيضا كأى شئ آخر هبة يختلف فيها الأفراد ولكن بالتأكيد الشرح التالى قد يفيد.
إن لم تكن لديك الرغبة فى تصميم دائرة من البداية فعلى الأقل ستتمكن من تحليل دوائر الآخرين وهو ما لا غنى عنه للصيانة.
تصميم دائرة ككتابة مقال ، ولكى نكتب يجب أن نتعلم أولا اللغة –الحروف أولا ثم الكلمات ثم نكتب بعد ذلك.
الحروف هى
المقاومات بأنواعها
المكثفات بأنواعها
الدايودات بأنواعها
الترانزستورات بأنواعها
كما أن هناك جمل بليغة وتشبيهات يمكن اقتباسها فى المقالات نجد الأنواع التالية مثل
الدوائر الرقمية بأنواعها (بوابات-عدادات الخ) و يجب أن تعلم الوظائف المتاحة فى كل قطعة
الدوائر المتكاملة بأنواعها مثلا مكبرات العمليات مثل 741 و المؤقتات مثل 555 و مثبتات الجهد مثل مجموعة 7800 ، 7900 ، 317 الخ ، نوع من كل مجموعة وليس بالضرورة بالتفصيل و إنمايمكنك دائما اللجوء لكتب البيانات Data sheet لمعرفة التفاصيل أو اللجوء لمواقعهاالمتعددة ومن أفضلها
http://www.alldatasheet.com (http://www.alldatasheet.com/)
http://www.datasheet4u.com (http://www.datasheet4u.com/)

كما أن الحروف لا معنى لها فالمكونات السابقة ليس لها استخدام منفردة فيلزم مقاومتان على الأقل للحصول على مجزئ جهد أو مقاومة ومكثف لعمل مرشح ترددات
لنتعلم الكلمات يجب أن نعرف كيف نجمع هذه "الحروف" لتكون مكبر ترانزيستور أو باستخدام LM741 أو دائرة توقيت 555 أو مولد ذبذبات هارتلى أو كولبتز وهى كلها دوائر تقليدية وموجودة بالكتب الأساسية لمقررات الإلكترونيات وما الفرق بين مكبر ترددات الصوت والترددات الأعلى كالفيديو ، أيضا بين تكبيرالجهد وتكبير القدرة

كما نختار و نرتب الكلمات لنركب جملة مفيدة نختار ونرتب الوحدات السابقة لنركب دائرة صغيرة تؤدى وظيفة محدودة وهنا تأتى الخبرة وكما يمكن أن يقول شخصا ما جملة طويلة بالكاد تستطيع فهمها وآخر يستخدم ما قل و دل يمكن أن يبنى شخصا دائرة كبيرة لعمل وظيفة صغيرة وآخر يعمل أخرى مختصرة تؤدى نفس الوظيفة – بل أفضل
لذا يجب أن نذكر هنا أنه لا يوجد تصميم خطأ – ما دام قد أدى المهمة ولكن هناك تصميم أكفأ

من المهم أن نقتبس هنا من مصممى أجهزة الفضاء ، "كل مكون يضاف – هو احتمال وارد للتلف والخطأ".
وكما من الجمل تتكون الفقرات ومن الفقرات تتكون المقالات والكتب فمن الدائرة الصغيرة تتكون الدائرة الأكبر ومنها تتكون الدوائر المتراكبة

هذا الأسلوب يسهل المرحلة التالية فى حال عدم أداء الدائرة المطلوب منها لأنك تعلم كل كلمة (دائرة اصغر) على حدة - مادورها و يمكنك اختبارها لتحدد أين خرج الأداء عن المتوقع

حال الدنيا أنه غالبا لا شئ يأتى من المرة الأولى فالخبرة غذاؤها الصبر و ماؤها المثابرة وبالتكرار تستطيع التطور

كما أنك بتعلمك الكلمات تقرأ ما كتبه الآخرون وتتعلم منه البلاغة - بتعلمك هذه الوحدات تستطيع أن تحلل (تقرأ) دوائر الآخرين وتتعلم منها الحرفية والإتقان

وكما أنك تقرأ للآخرين تشعر أن بها زيادات رغم كبر الاسم ، ستجد فى دوائر الآخرين مثل ذلك رغم كبر العلامة التجارية فالكثير منها يلجأ لحديث التخرج وفرا للنفقات ويركن للحاسبات لتعويض ذلك فالحاسب يشترى مرة واحدة ومن يعمل عليه يتقاضى كل شهر ، لا تنظر للدوائر أنها كلام منزل ولكن حكم عقلك أولا ثم إن غلبك الفهم اسأل

و لسنا جميعا طه حسين أو العقاد أو شكسبير ولكن يكفى أن نكتب رسالة جيدة أو تقرير لنحل به ظرف ما - و أيضا ربما لن نصمم كلنا دوائر لأبحاث الفضاء ولكن نصنع شيئا أو نطور ما لدينا خير من أن نقف عاجزين أو نسأل أريد دائرة تعمل كذا – ثم لا نعرف فيم أخطأنا عند التجميع
وختاما لا شئ يأتى مرة واحدة ولا علم يوضع فى كتاب واحد ولا خبرة تكفيها تجربة واحدة وتمنياتى للجميع بالتوفيق


رجاء من له استفسارأو رأى أن يتكرم بعرضه هنا وشرح مطلبه تفصيلا وشكرا

المحاضرات منقحة فى صورة PDF على اجزاء
الجزء الأول المكونات و الثنائيات (http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=16132&stc=1&d=1265861830)

الجزء الثانى الترانزيستور
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=16716&stc=1&d=1277890296

ماجد عباس محمد
06-07-2008, 11:23 AM
بعد إكمال الرحلة السابقة المذكورة فى المقال الأول ابدأ بتقسيم فكرةالدائرة إلى مجموعة من الأجزاء المرتبطة ، كل جزء له وظيفة محددة
ابدأ بمزيد منالتقسيم إن احتاج الأمر
ابدأ بتقسيم كل جزء إلى الوحدات السابق شرحها فى المقالالأول (مراحل) مثلا دائرة مكبر و دائرة توحيد ودائرة مقارنة الخ
راجع مسار الإشارة والأوامر – أيضا تغذية التيار لكل الأجزاء (المراحل) .
استخدم لوحة تجميع Bread Board كمابالصورة

13047
هذا موقع مفيد عن كيفية استخدامها
http://www.iguanalabs.com/breadboard.htm (http://www.iguanalabs.com/breadboard.htm)
قم بتجميع الدائرةمرحلة كل مرة ثم اختبر أدائها ،لا داعى لأن تجمع مراحل متعددة ثم تحتار أين العطل ،قم بتعديل قيم المكونات حسب الحاجة – إن دعا الأمر
لا تخف فمعظم الحالات المعقدة يمكن تبسيطهاوغالبا يعود تحليلها لقانون أوم (فولت = تيار × معاوقة)
إذا كانت الدائرة اكبرمن حجم اللوحة فك المراحل التى تمت و نجحت و ضع الوحدات التالية

أرجو أن تجعلدوائرك متقدمة وليست معقدة
الدائرة المتقدمة هى التى تستخدم أقل المكونات لأداءوظائف أكثر وتكون المكونات من احدث الطرز لا المنتهى إنتاجها فتكون رغم الأداءالمتقدم سهلة الفهم للغير و سهلة الصيانة.
الدائرة المعقدة هى التى تستخدم الكثير منالمكونات و العديد من التوصيلات المتراكبة والمتداخلة لتحقيق وظائف أقل فتكون أصعب فهما وأصعبفى الصيانة ويقضى الآخرون أوقاتا يقولون لماذا فعل هذا؟

مثال - دوائرالتليفزيون :
كلنا نعلم أن التليفزيون يتكون من منتخب قنوات – تردد بينى – كاشف صورة – محدد النظام - فاصل ألوان مكبر بينى للصوت – كاشف صوت مكبرات للصوت والصورة دوائر تزامن أفقى و رأسى مولدات التردد الأفقى والرأسى

معظم الأنظمة اليابانية والأمريكية تتكون من مراحل بسيطة ومتعاقبة ، هذا لايعنى أنها ليست متقدمة بالعكس فكل مرحلة تقوم بأدائها أفضل من الأجيال السابقة وتستخدم أحدث التقنية وتعطى أفضل النتائج. عند حدوث عطل تجد الباقى مازال يعمل فيكونلكل عطل - ظاهرة محددة - وهذا فى حد ذاته جزء من الصيانة (الإصلاح)
معظمالأنظمة الأوروبية تتكون من نفس المراحل بصورة معقدة أى ليس من السهل أن تضع حدودا - هذه مرحلة كذا - ومليئة بالوصلات المتراكبة (المتشعبة لأجزاء أخرى) التى ليس منالسهل أن تعرف مغزاها أو هدفها وعند حدوث عطل فالظاهرة واحدة - جهاز قتيل - ولاتكاد تعرف إن كان الجهاز به عطل أم أن التيار مقطوع

برامج التمثيل أو تحليل الدوائر SPICE وسيلةجيدة لتقييم دوائرك قبل التنفيذ لكن يجب أن تعرف إمكانياتها جيدا فبعضها لا يؤدىدوره عند حدود معينة وقد يؤدى دورا أكثر كفاءة من الواقع فترى الدائرة تعمل علىالحاسب وتفشل فى الواقع أو العكس - تذكر أنها وسائل تمثيلية أى تعتمد على بعض البياناتالمعبرة عن سلوك الشيء المراد تمثيله ولن تكون كاملة ولن تكون هى الشيءنفسه.
مثلا الدائرة الشهيرة 555 ليس لها ملف بيانات كملف ترانزيستور مثلا أو مكبر عمليات ، لذلكتمثل بموديول عبارة عن مجموعة من المقارنات ومجزئ جهد الخ، لذا فهو تقريبى و أحيانالا يأخذ معاملات تأخير الجهد داخل الدائرة فى الحسبان
لا تنظر بمنظار اسود ولكنالكمال لله وحدة لذلك لا تتوقع الكمال من الدوائر وبرامج الحاسب الخ ، اعرف أداتكوأدائها واستخدمها حيث تكون الأفضل ولكن عقلك – عقلك - عقلك هو من خلق الله وهو أكمل منالحاسب ، فهو يرى الدائرة كاملة من مدخلها لمخرجها بينما الحاسب الفائق القدرة يرى فقط قطعة واحدة فى المرة الواحدة.

استنتج وادرس وجرب فلا علم بدون تجارب ولا تجارب بدون خسارة والفشل دليل العمل والعمل طريق النجاح ولا تيأس فكل ميسر لما خلق له
من المرة القادمة إن شاء الله سنبدأ فى شرح المكونات

الإخوة:
الروابط التالية فيها هذه المحاضرات بعد تنقيحها بصورة PDF
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=16132&stc=1&d=1265861830

ماجد عباس محمد
06-07-2008, 12:31 PM
لكىتصمم دائرة ما يجب أن تعرف أدواتك وقد قابلت طلبة يبحثون عن مقاومات 14.753 أوم .هكذا كانت نتيجة المعادلة وطبعا هذه القيمة لا تصنع كما أن هناك علاقة بين الدقةوالقيمة أى أن هذه القيمة يجب أن تكون بدقة أوم لكل عشرة آلاف – أى 0.01% ، لذلك رأيت أن أبدأبالمقاومات والمكثفات من الزاوية التى لا تدرس عادة فى الجامعات – لن نذكر قانونأوم ولكن ما تجده وما لا تبحث عنه فى السوق

المقاومات
المقاومة هى جسم يحتوى مادة مقاومة للتيارالكهربى ، لها طرفين على الأقل وقد يكون لها حتى 16 طرف.
حسب المادة المصنوع منهاالمقاومة يختلف أداؤها واستخدامها
تعرف المقاومة بقيمتها ، القدرة بالوات ،الدقة % ، النوع أو خامة التصنيع ، الشكل وسنتناول كل صفة على حده
الشكل : هناكعدة أشكال
2طرف : كل المقاومات ذات القيمة الثابتة يكون لها طرفين ، إما سلكينأو أطراف لحام مباشرة على البورده أو عروتين لحام وفى القدرات الكبيرة مسامير رباط .
بعض المقاومات تحتوى فيوز بداخلها أو معها
المقاومات ذات القدرات اكبر من 3 واتتتغير فى شكلها حيث توضع داخل واقى خزفى أو تلف عليه من الخارج كما تزود المقاومات 25وات أو أكثر أحيانا بمبرد برونزى معدنى
المقاومات ذات 3طرف عادة تكون مقاومة متغيرة أو مجزئجهد والطرف الثالث هو المنزلق ( المتغير ) ومنها 4 طرف حيث يكون الطرف الرابع يمثلنسبة ثابتة عليه بالإضافة للمتغير
يجب أن نذكر هنا أن المقاومات المتغيرة أيضا أنواع - نوعين حسب الشكل
أحدهما للتثبيت باللحام فى البورده و غالبا يسمى POT وهو للضبط
الآخر للواجهة لإعطاء المستخدم إمكانية التعديل حسب الرغبة كمفاتيح مستوى الصوت فى المكبرات و غيرها
النوع الثانى منه نوعين حسب التغيير
نوع خطى حيث تتغير القيمة خطيا مع زاوية دوران عمود المقبض و نوع لوغاريتمى حيث العلاقة لوغاريتمية بين الزاوية والقيمة وهو مصنوع لأن الأذن البشرية تشعر بارتفاع الصوت بمنحنى لوغاريتمى أى لو تضاعفت شدة الصوت لن تشعر بارتفاعه للضعف وهذا هو السبب فى استخدام وحدات الديسيبل لقياس المكبرات
هذا الرابط به معلومات كثيرة أيضا عن المقاومات
http://en.wikipedia.org/wiki/Special:Search?search=variable+resistor&fulltext=Search (http://en.wikipedia.org/wiki/Special:Search?search=variable+resistor&fulltext=Search)
و هذا عن المقاومات المتغيرة
http://en.wikipedia.org/wiki/Potentiometer (http://en.wikipedia.org/wiki/Potentiometer)

الأطراف الأكثر تكون مجموعة من المقاومات Resistor Pack داخل جسم واحد بعضها تحتوى 4 أو 6 أو 8 مقاومات لها طرف مشترك وشكلها كالمشطوبعضها مجرد مجموعة غير متصلة تشبه الدائرة المتكاملة IC وتكون المقاوماتمتجاورة
القدرة
تكون بالقيم 1/8 ،1/4 ،1/2 ،1،2 ،3 ،5 ،7 ،10 ،15 الخ وذلكللمقاومات ذات أسلاك التوصيل
المقاومات الأصغر للحام بدون أطراف وعلى السطح Surface Mount فتبدأ من 1/16 إلى 1 وات
الدقة :
فى السابق كانت تصنع بدقة 20%ولكن الآن مع تقدم التقنية ، حتى مقاومات 10% أصبحت نادرة الوجود وأغلبها 5%
توجد مقاومات بدقة2% و 1% ولكنها أقل تواجدا واعلى سعرا و يمكنك طلب 0.5% أو أفضل
يجب أن نفهم معنى الدقة – لو لدى مقاومة 10 كيلو بدقة 5% فهذا يعنى أن قيمتها الحقيقة قد تكون بين 10500 أوم إلى 9500 أوم – لهذا يجب أن تقرب نتائج الحسابات لأقرب قيمة عملية ممكن تواجدها أو اختيار دقة أعلى إن دعت الضرورة
القيمة
توجدالمقاومات بقيم قياسية على أساس دقة 10% ولا نتوقع أن نجد ما نريد ولكن يمكنك تجميعالقيم الوسطى . هذه القيم ستذكر من 10 إلى 99 أما الباقى مضاعفات هذه القيم ×10 أو ÷ 10 وهكذا
10- 11- 12- 13- 14- 15- 16.5- 18- 20- 22- 24- 27- 30- 33- 36- 39- 43- 47- 51- 56- 61- 68- 75- 82- 91
بقى أن نتكلم عن مادة التصنيع
هناك مقاومات ذات معامل حرارى سلبىأى تتناقص بارتفاع درجة الحرارة (أساسها كربونى) وأخرى ذات معامل حرارى موجب أىتتزايد بارتفاع درجة الحرارة (أساسها معدنى) وتحاول الدراسات أن تقلل هذه المعاملاتلقيم لا تذكر كما أن بعضها يصنع خصيصا لإظهار هذه الخاصية وجعلها أكثر انتظامالاستخدامها كحساسات للحرارة مثل BT100 وهى ذات معامل حرارى موجب وهناك أنواع ذاتمعامل حرارى سالب تصنع من أشباه الموصلات.
المقاومات الكربونية
وتصنع من مركبكربونى بشكل أسطوانى وهى تناسب القيم الكبيرة وهى أيضا مصدر للضوضاء والشوشرة لذلكلا تناسب مراحل التكبير الأولية Pre-Amplifiers
مقاومات الفيلم الكربونى
تصنع بطلاء قالبسيراميك بمخلوط كربونى وبعد الجفاف يمكن نحت مسار لولبى للحصول على القيم الأعلى ،نفس المحاسن والعيوب كالسابق
مقاومات الفيلم المعدنى
وتصنع بتبخير وتكثيفالمعدن المطلوب على القالب السيراميك وهى أفضلهم من ناحية الخواص واقل ضوضاء لذلكتستخدم فى مراحل التكبير الأوليةPre-Amplifiers
مقاومات السلك الملفوف
ذات دقة عالية وضوضاءقليلة وقدرات (وات) كبيرة ولكن يعيبها أنها لا تناسب الترددات المرتفعة لتشابهشكلها مع الملفات فهى تتصرف كملف عند بعض الترددات ثم يحدث لها رنين عند زيادةالتردد ثم تنقلب لمكثف عند الترددات الأعلى تماما كدائرة رنين التوازى وعند الشراءيذكر هذا التردد Self Resonating frequency فى الخواص
مقاومات الفيلم الكربونىتعانى بشكل أقل من هذه الظاهرة وأفضلهم مقاومات الفيلم المعدنى
فى حالة الدوائرالتى تتحاشى هذه الخواص كدوائر التردد العالى جدا ، ينص صراحة على مقاومات خاليةالحث non inductive resistor وهى تصنع خصيصا بهذه الصفة
هذا الموقع به معلومات كثيرة عن المقاومات (http://www.pc-control.co.uk/resistor-types.htm)
هناك مقاومات تتغير مع شدة الإضاءة و تستخدم كحساسات للإضاءة
http://en.wikipedia.org/wiki/Light_Dependent_Resistor (http://en.wikipedia.org/wiki/Light_Dependent_Resistor)
مقاومات تعتمد على الجهد فتقل قيمتها عند ارتفاع الجهد عن قيمة محددة و تستخدم فى التخلص من التداخلات التى تحدث على خطوط التغذية
http://en.wikipedia.org/wiki/Varistor (http://en.wikipedia.org/wiki/Varistor)

المرة القادمة إن شاء الله سنتحدث عن المكثفات

ماجد عباس محمد
07-07-2008, 09:08 AM
المكثفات:
تنقسم المكثفات لقسمين رئيسيين هما مكثفات التطبيقات الصناعية و مكثفات الدوائر الإلكترونية

مكثفات التطبيقات الصناعية
وهى المستخدمة مع الآلات والموتورات كبادئ إدارة أو مساعد بدء تشغيل للموتورات وتحسين معامل القدرة للمكونات كمصابيح الفلوريسنت أو للموقع ككل وتكون عادة بقيم 1 ميكروفاراد فأكبر
تشترك هذه المكثفات بأنها تتعرض لجهود مترددة عالية 220 أو اعلى وتصل إلى اكثر من ألف فولت أحيانا كثيرة و أيضا يمر فيها تيار كبير بدء من 0.01 أمبير إلى بضع مئات فى حالات تحسين معامل القدرة ويراعى فى تصميمها تشتيت الحرارة التى قد تتولد نتيجة ظروف التشغيل.

لذلك تكون كلها عديمة القطبية ، تتحمل جهود عالية ، صلبة ميكانيكيا ، ذات كفاءة عالية لتقليل الحرارة الناتجة ، جيدة التهوية ومعدلات نقل الحرارة من الداخل للخارج عالية حتى لا تصل لدرجات حرارة تتلف معها أثناء التشغيل – الحجم أو الوزن - لا يهم

مثلا لتحسين معامل القدرة لمصباح الفلوريسنت العادى تستخدم مكثف 2-4 ميكرو
أما لتحسين معامل القدرة Power Factor لموقع ما كمصنع أو ما شابه فلا يوجد مكثف يتحمل هذا القدر من التيار الذى قد يصل عدة مئات من الأمبير ، لذلك تستخدم بعض أنواع الموتورات التى عندما تعمل بدون حمل تظهر كحمل سعوى (مكثف) على الخط ، فباختيار طاقة الموتور المناسبة للأمبير المتوقع ثم تعديل الحمل (عادة يكون بمثابة فرملة على الموتور) يمكن ضبط قيمة السعة المطلوبة

قديما كانت تصنع المادة العازلة من ورق مشرب بالزيت وكانت تسمى مكثفات ورقية أما الآن فهناك عدة أنواع أفضل.
فى هذا الرابط معلومات أخرى عن المكثفات الصناعية
http://www.abb.com/product/us/9AAC710017.aspx (http://www.abb.com/product/us/9AAC710017.aspx)

لا تستخدم المكثفات المخصصة للدوائر الإلكترونية فى التطبيقات الصناعية فغالبا ما تسخن و تتلف بسبب ارتفاع درجة الحرارة


مكثفات الدوائر الإلكترونية

تتباين مكثفات الدوائر الإلكترونية فى خواصها وقيمها إذ تتراوح ما بين 3 بيكو فاراد أو أقل إلى عدة فاراد حسب الاستخدام وكذا الجهد من 3 فولت إلى عدة آلاف والحجم من أقل من ملليمتر واحد لحجم اكبر من قبضة اليد و يحتاج حزام معدنى ومسامير للتثبيت

تعرف المكثفات بقيمتها ، الجهد بالفولت ، الدقة % ، أقصى تردد أو الرنين الحر، النوع أو خامة التصنيع ، درجة الحرارة ، الشكل

القيمة
تبنى قيم المكثفات على أساس 20% فتجد القيم التالية ومضاعفاتها
10 ، 12 ، 15 ،18 ، 22 ، 27 ، 33 ، ،39 ، 47 ، 56 ، 68 ، 82 ، 100
أما المكثفات المتغيرة فتكون
مكثفات الضبط الدقيق إما بقيمة ضبط من 4 إلى 40 بيكو فاراد أو من 10 إلى 70 بيكو فاراد
مكثفات التنغيم (اختيار القنوات) عادة أكثر من واحد على محور ميكانيكى واحد وتكون بقيمة ضبط من 10 إلى 360 بيكو فاراد مهما اختلف الحجم والشكل و نطاق المحطات المستخدم فيه
مكثفات التنغيم الإلكترونية وهى ثنائى من أشباه الموصلات يوصل عكسيا للعمل كمكثف متغير من 4 إلى 70 بيكو فاراد حسب الجهد العكسى الواقع عليه و سيأتى ذكره فيما بعد.

الجهد بالفولت
للجهد الذى تتحمله المكثفات قيم محددة وهى غالبا
3.3 فولت ، 6.3 ، 12 ، 16 ، 25 ، 35 ، 50 ، 100 ، 200 ، 400 ، 600 ، 800 ، 1000 ، 1200 ، 1500 ، 2000 ، 3000 ، 4000 ، 6000 فولت
ونظرا لاختلاف المعايير الأوروبية واليابانية والأمريكية فقد تجد أحيانا قيم متوسطة ، يمكن عادة استخدام الجهد الأعلى مباشرة
الجهد السابق ذكره هو جهد مستمر فقط ما لم يذكر صراحة غير ذلك ويميز بعلامة =
المكثفات التى تستخدم مع التيار المتردد يذكر عليها صراحة قيمة الجهد المتردد .
تذكر قيمة أخرى للجهد المتردد (إما على جسم المكثف أو فى صفحة البيانات الخاصة بهذا النوع) وهى تعنى أعلى جهد متردد يمكن تواجده منفردا أو مجتمعا مع الجهد المستمر – والسبب طبعا أنه يسبب ارتفاع درجة الحرارة والتى بدورها تؤثر على جودة المكثف و ربما يتلف
إذا كان المكثف من النوع ذى القطبية – لا تعرضه لقطبية معكوسة تحت أى ظرف

الدقة %
الدقة يعتمد معناها على نوع المكثف
كل المكثفات الغير كيماوية تكون الدقة هى + / - نفس القيمة مثلا + / - 10%
كل المكثفات الكيماوية تكون الدقة هى الحد الأدنى أما الحد الأعلى فقد يختلف كثيرا بين الأنواع فمثلا مكثف 20% يعنى أنه لن يقل عن 20% من القيمة المدونة ولكن قد يكون أعلى 20 % أو أكثر وذلك لأنها تتغير خواصها بالاستخدام كما سيلى ،لذا فالمكثفات الكيماوية لا تصلح للتوقيت (Timer) و المرشحات الدقيقة و دوائر الرنين لكنها تناسب مثلا المرشحات التى تزيل كل المركبة المترددة من وحدة التغذية مثلا (By Pass) حيث كلما زادت القيمة كان ذلك أفضل

أقصى تردد أو الرنين الحر
المكثفات تصنع من شريطين من المعدن (الألمونيوم غالبا) وبينهما شريط عازل ثم تلف مجموعة الشرائط حول نفسها مما يجعلها تشبه الملف ، من هنا يتكون ما يشبه دائرة رنين ذاتية تجعل له رنين حر ، بعد هذا التردد يصبح المكثف فعليا ملف ذو حث معلوم ، لذا لا يمكن استخدام هذا المكثف قرب هذا التردد و يجب اللجوء لنوع غيره
شكل وأبعاد المكثف هى العوامل الرئيسية فى تحديد هذا التردد لذا المكثفات التى تصنع من شرائح مسطحة تناسب الترددات الأعلى مثل مكثفات الميكا.

النوع أو خامة التصنيع
قليلا ما يؤثر المعدن فى خواص المكثف ولكن المادة العازلة لها التأثير الأكبر ، تنقسم إلى نوعين رئيسيين المكثفات الكيماوية و المكثفات غير الكيماوية


المكثفات الكيماوية
النوع الالكتروليتى :تحتوى محلول كيماوى يرسب أكسيد الألمونيوم كمادة عازلة وهو يتكون نتيجة الجهد الواقع عليه ، ولذلك عند عدم استخدامه لفترة قد تتآكل هذه الطبقة وتسبب تغيرا فى قيمته ولكنها تعود عند الاستخدام
هذا النوع يستخدم كمرشح لإمكانية الحصول على قيم كبيرة تصل لقرابة فاراد ولكن لا يصلح للزمن أو التوقيت أو ضبط التردد لعدم ثبات قيمته وكونه وحيد القطبية أى أن عكس الجهد عليه يجعله موصل للتيار و يحدث قصر وسخونة ثم انفجار ، ومعظم دوائر التوقيت تعرض المكثفات لعكس القطبية.
لا تصلح للترددات أعلى من عدة كيلو ذ/ث لكونه شريط طويل ملفوف من الألمونيوم
هناك خاصية أخرى يجب الحذر منها لهذا النوع من المكثفات هى خاصية البطارية - لاحظ مما سبق أن العازل مادة كيمائية تتكون بوضع الجهد عليه ، فمن الطبيعى أن عند رفع الجهد – تبدأ هذه المادة فى التحلل مولدة جهدا كهربيا قليلا قد يصل لفولت أو أكثر ، هذا الجهد – رغم أنه لا يكفى لتوليد تيار محسوس – إلا أنه قادر على التأثير على دوائر التوقيت و المقارنة وخلافه وللأسف لا يمكن التنبؤ بها فهى تظهر فى واحد أكثر من غيره .
هذا الرابط يشرح تركيبه
http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?wo=2003058658 (http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?wo=2003058658)

وهنا يشرح المكافئ و منحنى تغير قيمته مع درجة الحرارة و التردد حيث تقل قيمته للنصف عند تردد 5كيلو و ترتفع لأكثر من 3 مرات عند درجة –40 مئوية
http://www.powerdesigners.com/InfoWeb/design_center/Design_Tips/Electrolytics/Caps.shtm (http://www.powerdesigners.com/InfoWeb/design_center/Design_Tips/Electrolytics/Caps.shtm)

نلاحظ من الرابط السابق أن قيمته حساسة للحرارة بصورة كبيرة فقد تتضاعف عند درجة صفر قياسا على درجة الغرفة و عند ارتفاع حرارة الغرفة تنخفض قيمته حتى النصف و عند تردد 5000 ذ/ث تكون قيمته النصف
لذا يستخدم فى وحدات التغذية لترشيح مركبات التيار العمومى 50-60 ذ/ث و يعتمد على أنواع أخرى لترشيح مكونات الترددات الأعلى التى تتواجد على خطوط التغذية والتى تتولد من أداء الدوائر المختلفة.

نوع تانتالوم : يحتوى أكسيد التانتالوم بدلا من الألمونيوم وهو لا يحتوى محلول لذلك يسمى Solid Tantalum وهو انسب للترددات الأعلى التى تصل إلى 1 مليون ذ/ث
لاحظ هنا أن ما يناسب التردد العالى لا يناسب التردد المنخفض والعكس بالعكس ، لهذا عند تصميم دوائر ذات تردد عالى لا بد من جمع هذه المكثفات معا مثلا 0.1 سيراميك مع آخر 100 ميكرو فلا تظن أن الأكبر قيمة يغنى عن الأصغر قيمة فكل منها يعمل عند تردد حيث يفشل الآخر
القواعد التى اتفق عليها أن كل كارت يجب أن يحتوى على الأقل 100ميكرو عند دخول خطوط التغذية إليه لترشيح مركبات التيار العمومى – بصرف النظر عن الكارت الأم و ما يحتوى من مكثفات – ثم بعد ذلك أضف المكثفات الصغيرة حيث توجد دوائر تذبذب أو مكبرات تيار أو وحدات رقمية.



المكثفات غير الكيماوية موضوع الحلقة القادمة إن شاء الله

ماجد عباس محمد
07-07-2008, 11:03 AM
المكثفات غير الكيماوية
تتميز بعدم القطبية وثبات القيمة و إمكانية الحصول على دقة عالية ، لذلك يستخدم فى التوقيت و ضبط التردد
القيم و المواصفات كما فى البند السابق

أشهر الأنواع هى
بوليستر : تستخدممادة البوليستر كعازل يعطى إمكانية الحصول على جهد أعلى ، سهولة التوافر ، رخصالتكلفة ، مستقر مع تغير درجة الحرارة نسبة الدقة من 5 إلى 10 %
بولى بروبيلين :أدق من السابق حيث يمكن أن يصل إلى 1% وانسب للترددات الأعلى
بوليستيرين : لايناسب الترددات العالية لكونه ملفوف – يناسب المرشحات والتوقيت
بوليستيرين ذوفيلم المعدنى : معروف باسم مايلار والاختلاف أن المعدن يكون فيلم رقيق على العازلمما يجعل له خواص فريدة منها عند حدوث قصر بداخله فالشرارة تأكل المعدن والعازلتاركة المكثف أقل قليلا فى قيمته دون حدوث قصر لعدم تكون كربون من الاحتراق وعدمتوافر معدن بغزارة تؤدى لالتحام الطبقات مكونا قصر مستديم
ذات جودة عالية ، عالىالثبات ، يتحمل الحرارة ، جيد بصورة عامة
ايبوكسى : يمكن الحصول على قيم كبيرةولكن لا يناسب الترددات العالية
سيراميك : وهى انسب الأنواع كمرشحات الترددالعالى ، تتأثر بالحرارة لذلك لا تستخدم فى الرنين لتحديد التردد وتصنع بعدة أشكالو توجد فى كل الدوائر المنطقية لتنقية خطوط التغذية وتوزع على البورده تقريبا بجواركل 1-3 دائرة متكاملة IC

سيراميك متعدد الطبقات : مناسب للترددات المرتفعة وأكثر ثباتا ولكن لا يناسب الترددات العالية جدا 10 ميجا فأكثر ، ويستخدم لترشيحالترددات وليس فى توليدها
ميكا – فضة :انسب الأنواع للترددات العالية كدوائررنين الخ عالى الثبات ، اعلى سعرا ولكنه يساوى التكلفة

درجة الحرارة
هوالمدى الذى يمكن للمكثف أن يعمل فيه دون أن تتغير خواصه أو يتعرض للتلف من قيم تحتالصفر المئوى إلى +35 أو +45 .. حتى + 125
جدير بالذكر أنها ليست فقط درجة حرارةالوسط المحيط فقط ولكنها تشمل الحرارة المتولدة داخله و أيضا تظل قيمته فى حدود الدقة المحددة
عندما يتعرض المكثف للجهدالمتردد فإن إلكترونات المادة العازلة تغير مدارها حول النواة من مدار دائرى لمداربيضاوى يتابع القيم اللحظية للجهد متسببة فى مرور تيار تسريب صغير Leakage Current لكنه مؤثر فىارتفاع درجة حرارة المكثف الداخلية وهذا ما يؤثر فى أداؤه لذلك هناك بعض المكثفاتتفشل عند تعرضها لهذه الظروف و تلاحظ بان تعمل عند البدء وبعد فترة قصيرة تتغيرالنتائج نتيجة لتغير قيمة المكثف.

الشكل
الشكل كما سيق الذكر له تأثيرمباشر على التردد وأيضا إمكانية أن يحل مكثف محل آخر إذ بعضها أطرافه من جهة واحدةوأخرى من جهتين - المكثفات الأكبر حجما تكون أكثر عرضة للتداخلات وتأثير المراحلعلى بعضها من المكثفات الصغيرة فمثلا المكثفات التى يستخدم فى الدوائر ذات التثبيتالسطحى ٍSurface Mount لا يناسبها الاستبدال بأخرى اكبر حجما

فيما يلى بعضالمواقع التى تقدم معلومات إضافية عن المكثفات
http://www.radio-electronics.com/inf...itor_types.php (http://www.radio-electronics.com/info/data/capacitor/capacitor_types.php)
http://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/caps/caps.html (http://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/caps/caps.html)

تكلمنا كثيرا عن المكثفات – ما هى قيمة المكثف
حسنا – المكثف سعة مثل حوض يحتوى سعة إذن كم يكون "واسعا" هذا الشىء
لو وضعنا به أشياء و لم ترتفع كثيرا إذا هو واسع و إن ارتفعت إذن هو ضيق
أى سعته يعبر عنها بقسمة كميه الأشياء على ارتفاعها
و كهربيا كمية الكهرباء التى دخلت فى وحدة زمن مقسوما على ارتفاع الجهد على طرفيه
كميه الكهرباء ؟ هل هذه مزحة؟
كلا لو تذكرنا كم إلكترون فى الكولوم والأمبير هو واحد كولوم فى الثانية لأمكننا أن نقول
السعة = مقدار الشحنة الداخلة ÷ الجهد المرتفع فى وحدة الزمن = مقدار الشحنة ÷ فرق الجهد
C = Q \ ∆V
C= I*T\∆V
أى السعة = التيار × الزمن ÷ الفولت الذى تغير أو المسمى فرق الجهد ( ∆V)

لو نذكر هذه العلاقة عندما نتحدث عن الزمن و دوائر التزامن

الملفات موضوع الحلقة القادمة و ما هى العوامل المؤثرة خلاف الحث عند اختيار ملف

Ahmad_Nabil83
07-07-2008, 02:27 PM
بارك الله فيك أخ ماجد و نفع بعلمك

واصل جعله الله في ميزان حسناتك

و أرجو من الأخوة التفاعل بالإضافة او بالإستفسار

سئل بن عباس كيف حصل كل هذا القدر من العلم فأجاب "بلسان سؤول و قلب عقول"

فإن النقاش دائما ما يضيف لطرفيه الجديد و قد نصل الى شئ غفلنا عنه.

ماجد عباس محمد
07-07-2008, 02:43 PM
أشكر مرورك و تقديرك أخى أحمد نبيل
وفى انتظار مشاركات الإخوة

mr digital
07-07-2008, 11:16 PM
اشكرك على المشاركة والى الامام

ماجد عباس محمد
08-07-2008, 09:36 AM
الملفات
تنقسم إلى ملفات قدرة عالية وملفات للدوائرالإلكترونية
ملفات القدرة العالية أو الصناعية
تكون عادة لفات من سلك نحاسى معزولمناسب القطر على قلب من شرائح الحديد السليكون كالمحولات ولكن تختلف عنها فى وجودفجوة لمنع تشبع الحديد حتى لا يفقد قيمة الحث – العزل أحيانا بالورنيش فقط أو طبقة من الورنيش و طبقة من خيوط عازلة
أحيانا توصل مع الموتورات أو معالمحولات التى تحول حمل معين من 3 فاز إلى مصدر تيار فاز واحد وغالبا مع وحداتتوحيد التيار المتردد باستخدام الثايريستور .
يمكنك التفريق بين المحول والملفبسهولة بالنظر إلى جانب الحديد الذى يتكون من مقطعى E , I ففى المحولات تتبادلالمقاطع حتى لا تتكون فجوة أما فى الملف فيكون كل مقطع مجمع على حدة ثم يوضع الملففى بكرة توضع حول الجزء الأوسط من حرف E ثم توضع المجموعة الأخرى وتوضع بينهماغالبا قطعة من الفيبر سمكها يحدد عرض الفجوة وتربط بشنبر يمسك القطع معا
يحددالملف هنا بقيمة الحث بالهنرى و أقصى تيار مستمر يمكن أن يحتمله الملف و أيضا أقصىتيار يتحمله السلك (متردد + مستمر). وجدير بالذكر أن أقصى تيار مستمر يذكر حين يخشىأن يسبب هذا التيار تشبع الحديد فتقل قيمة الحث كثيرا . ونظرا لأن هذا التشبع لايحدث دوما ولكن فقط عند قمم التيار المتردد حين يضاف المجال الناشئ من نصف الذبذبةمع المجال الناشئ من التيار المستمر مسببا تشبع ، فيحدث ذلك تشويها فى شكل الموجةمسببا توليد توافقيات وحدوث زن فى الملف.
جدير بالذكر أن الدقة هنا ليست ذات أهمية لأن الاستخدام غالبا تصحيح معامل قدرة أو التخلص من ضوضاء ما.

ملفات الدوائر الإلكترونية
تستخدم الملفات عادة فى أحد تطبيقات ثلاث
دوائر رنين - ملف خانق - ملف حملورغم اختلاف المسميات إلا أن الهدف واحد هو اختيار تردد أو مجموعة ترددات إماللمرور أو للمنع أما ملف الحمل يستخدم لتغيير طبيعة الحمل من حمل سعوى إلى حثى لأن كل أشباه الموصلات مثل الترانزيستور مثلا لا تتقبل الأحمال السعويه و لكن تقبل الأحمال الحثية

تعرف الملفات بقيمتها ، الدقة % ، النوع أو خامة التصنيع ،مقاومة التوالى أو معامل الجودة ، التيار بالأمبير ، الرنين الحر ،الشكل

القيمة
هى قيمة الملف بالهنرى ، مللى هنرى أو نانو هنرى أو ميكرو هنرى وتعتمدأساسا على أبعاد الملف وعدد لفاته ونصف فطر اللفات ومادة القلب
القيم نفسها الموجودة للمكثفاتموجودة أيضا للملفات أى على أساس 20%

الدقة
غالبا توجد 10% ، 5% و أحياناقليلة 2% أو 1%

النوع أو خامة التصنيع
يقصد بها نوع القلب والذى يحدد لحدبعيد نطاق الترددات المناسب للملف
القلب الهوائى حيث يلف الملف على مشكل منالفيبر أو البلاستيك ويترك قلبه خاليا ، يناسب كافة الترددات لكن قيمته تكون صغيرةلصعوبة التشكيل ، كثرة اللفات تزيد من السعة المتولدة بين اللفات وبعضها ، مسببةالرنين عند ترددات منخفضة
هذا النوع حساس للسعة الشاردة والالتقاط من المجالاتالقريبة كما أن وضعه داخل علبة معدنية بهدف الحجب المغناطيسى أو الكهربى يزيد من السعة الشاردة و يغير التردد.
القلب الحديدى وتصنع من قلب من رقائق الحديد السليكون مما يسبب ارتفاعالحث بنسبة كبيرة ، التيارات الدوامية فى الحديد تسبب فقدا عاليا عند ترددات حوالى 1000 ذ/ث فما فوق لذلك يناسب الترددات المنخفضة فقط
قلب برادة الحديد تمزج برادةالحديد بمادة عازلة ولاصقة كالسيراميك أو الإيبوكسى لتقليل التيارات الدوامية ويناسبهذا النوع ترددات أعلى حتى عدة ميجا هيرتز حسب مواصفات المادة.
قلب فرايت ويصنعمن خامات أو مركبات حديدية لها مواصفات متنوعة تناسب ترددات من فوق سمعية لبعضأنواع تستخدم فى دوائر الميكرو ويف

مقاومة التوالى أو معامل الجودة
السلكالمصنوع منه الملف له مقاومة أومية ، هذه المقاومة – مهما صغرت - تسبب فقدا فى التيار ومن ثم تقللجودة الملف ويتسع نطاق الترددات التى تمر من دائرة الرنين المصنوع منها هذاالملف
Q=wL\r
حيث Q هى معامل الجودة
× 2 = w ط × التردد
= L الحث بالهنرى ، r مقاومة السلك بالأوم
BW= fo \ Q
حيث BW هو نطاق الترددات
، fo هو ترددالرنين

التيار بالأمبير
هو أقصى تيار مستمر يمكنه المرور نتيجة قطر السلكالمستخدم والذى قد يكون 0.1 مم أو أقل وأيضا حتى لا يحدث تشبع لمادة القلب
هذهالخاصية هامة جدا إذا كان الملف سيوصل بين ترانزيستور و مصدر التيارمباشرة كما فى دوائر الذبذبات ، لم تسمه عنها من قبل أليس كذلك؟ - عفوا عندما يقال استخدم ملف رقم كذا من شركة كذا أو سلك قطره كذا و لف ...ألخ قد حددت كل هذه العوامل سويا

الرنين الحر
هو نتيجة الحث الناتج من اللفات والقلب مع السعةالناتجة من تجاور اللفات مشكلا دائرة رنين توازى تجعل الملف له رنين عند ترددمعين و بعده قد يكون له قيمة سعويه بدلا من حث

الشكل
يحدد ملائمة الملف لاستخدام معين كالأطراف ونوعها أو كونه مكعب صغير لدوائر التثبيت السطحى أو ملفوف على قلب دائرى أو غيرة كمرشحات لخطوط التغذية .
13049
الرابط التالى به مزيد من المعلومات


http://en.wikipedia.org/wiki/Coil (http://en.wikipedia.org/wiki/Coil)

وفى الرابط التالى موقع لحساب الملفات ذات الطبقة الواحدة و المتعددة الطبقات
http://www.captain.at/electronics/coils/ (http://www.captain.at/electronics/coils/)



عند توصيل أى من المكونات السابقة لمصدر جهد فهى تتصرف حسب قانون أوم وهو موضوع الحلقة القادمة

ماجد عباس محمد
08-07-2008, 05:44 PM
قانون أوم
دائما نبدأ بالجهد = الخ - هل حقا نفهم كل كلمة منه؟
هل نعلم أن ليس هناك ما يسمى قانون أوم!!
ملحوظة هامة جدا : أنا لا أقلل من شأن أى من التالى ذكرهم فيكفيهم تقديرا أنهم لاحظوا ما لم يلاحظه غيرهم ولكن فقط أحاول تقليل الغموض حول الكهرباء والذى ينبت الخوف

هناك قانون واحد فى الحياة أن القوة المؤثرة كلما زادت استطاعت أن تحرك أشياء أكثر بدأ من حركة كرسى فى المنزل أو ضغط صاحب نفوذ - إلى مسار الكواكب والنجوم و المجرات ، فقط لاحظه السيد/ نيوتن فى الأجسام فسمى قانون نيوتن
ق = ك × ج
ولاحظه باسكال فى السوائل بالضغط و معدل سريان السائل و معاوقة المسار ولاحظه أوم فى الكهرباء .
فالسيد أوم قال قانون نيوتن بطريقته و السيد نيوتن كذلك
لنرى كيف هذا
السيد نيوتن قال ق = ك × ج حيث ق القوة و حيث ج التسارع أو الجريان و حيث ك الكتلة – فإن كانت لشىء مثل البلى كانت عدد البلى فى كم بلية تعبر فى الثانية و مثلها عدد الإلكترونات فى الثانية فالالكترونات
وهذا قانون أوم حيث ق القوة "الدافعة الكهربية" ونسميها فولت ، الجريان هو معكوس معنى المقاومة و الكتلة هى كم إلكترون تعبر فى الثانية و قد تم تعريف الأمبير بأنه 1 كولوم فى الثانية و أيضا
كولوم = 6241418050180000000 إلكترون ( 6241 × 10^15 إلكترون )
من هنا نرى أن قانون أوم هو قانون بديهى مطبق فى كل جوانب الحياة تحت مسميات مختلفة
ف = ت × م أو V=I*R
هذا القانون يجب أن نشعر به و نتشربه لآن الكثير ممن عجزوا عن فهم أداء دائرة إلكترونية و تحليلها كان لخوفهم أن يطبقوا قانون أوم – أو فشلوا ظنا منهم أن دائرة بالدوائر المتكاملة لها قوانينها المتقدمة.
سينطبق قانون أوم فى بطارية ومقاومة كما سينطبق فى الميكرو ويف و خطوط نقل القدرة وعلى كل مستوى جزئى أو كلى أى جزء من الدائرة أو كلها أو بعضها
أيضا السيد كيرشوف طبق هذا الكلام وسمى هذا التطبيق قانون كيرشوف الأول
أيضا لا يوجد قانون كيرشوف ولكن هو من لاحظ تطبيق القانون الطبيعى فى الكهرباء
ما هو؟ ببساطة تخيل مجموعة أصدقاء فى حلقة ساكنة ويشدوا بعض
مادام لا حركة إذن هناك اتزان أى مجموع القوى متعادل أو = صفر
و السيد كيرشوف قالها بالكهرباء – ما دام هناك اتزان إذن مجموع القوى (الجهود أو الفولت) = صفر و الاتزان يطلب دائرة مغلقة لأن لو الحلقة فتحت تتحول لشد حبل وتكون هناك حركة
هذا هو القانون الأول للسيد كيرشوف - ماذا عن القانون الثانى ؟
لو وقفت على باب و أخذت تعد الناس
هل يصعب عليك أن تقول مادام لا يختفى البشر إذن عدد من دخلوا لا بد أن يساوى عدد من خرجوا – حسنا نسمه قانون باسمك كما سماه كيرشوف باسمه حيث قال
مجموع التيارات الداخلة لأى نقطة = مجموع التيارات الخارجة منها
ملحوظة هامة جدا مرة أخرى : أنا لا أقلل من شأن أى من العلماء الساق ذكرهم فيكفيهم تقديرا أنهم لاحظوا ما لم يلاحظه غيرهم ولكن فقط أحاول تقليل الغموض حول الكهرباء والذى ينبت الخوف
إن شئت أن تبنى حاسب ألى من مكوناته – تشرب بهذه القوانين الثلاث – أو إن شئت – قانون أوم و تطبيقيه كيرشوف 1 ، 2
مصادر الجهد والتيار موضوع الحلقة القادمة إن شاء الله

milad2007
08-07-2008, 06:01 PM
ان انشاء الله ساكون لك عون حتى تكمل الموضوع بنفس الهمة التي بداتها

ماجد عباس محمد
08-07-2008, 08:48 PM
أخى ميلاد
يسعدنى ذلك و فى انتظار تشجيعك ومساعدتك

شكرا جزيلا لمرورك

ماجد عباس محمد
09-07-2008, 09:12 AM
الآن وجب علينا أن نبدأ ببعض الدوائر
لنبدأ ببعض الدوائر يجب أن نضيف مصدر للتيار – لذا نحتاج أن نعرف أنواع مصادر التيار
هناك نوعين فقط وكل نوع قد يعطى تيار مستمر أو متردد أو أى نوع آخر تريد – فقط نبدأ من البداية
النوعين هما مصدر جهد ثابت – و مصدر تيار ثابت
طبعا ستطلب مثال ، قبل المثال نقول أنها مصادر غير موجودة فى الحياة لأنه لا يوجد شئ مثالى أو كامل لذا نجد أشياء أقرب ما تكون لذلك أو تتصرف هكذا فى حدود معينة – تقصد فى حمل معين ؟
حسنا لقد قلتها ولكن ما هو الحمل؟ الحمل هو التيار المسحوب من أى منها وليس المقاومة
لماذا اللعب بالألفاظ أليس الاثنان واحد؟
كلا فالحمل جزء منه هو المقاومة ولو كان شئ مثل الموتور مثلا كيف يكون الحال؟
– حسنا ما هى تلك
المصدر ذو الجهد الثابت : هو مصدر يعطى جهدا ثابتا "مهما كان الحمل أى مهما كان التيار"
إذن وضحت الصورة لماذا لا يمكن وجودة لأن مهما كان الحمل تعنى لو وضعنا قصر على مخرجه أى مقاومة = صفرا
بقانون أوم ف = ت × م إذن التيار = الجهد ÷ صفر أى = مالا نهاية !! وهو لا يمكن
لا تقل لماذا - فقط تذكر - كم مليون إلكترون لكل 1 أمبير
لذا نكتفى بأن نقول أنه جهد ثابت على مدى حاجتنا
وهذا يتطلب أن تكون مقاومته الداخلية أصغر ما يمكن
هيه ما هذا الداخلية الذى تقول الآن
مهلا فهو مكون من أسلاك توصيل و مكونات داخلية متنوعة وكل هذا له مقاومة مهما تكن صغيرة
أمثلة البطاريات بأنواعها – مصادر التغذية عموما
النوع الثانى – مصادر التيار الثابت وهى من اسمها تعنى مصادر تعطى تيار ثابت بصرف النظر عن قيمة الحمل
و ماذا لو انقطع السلك ؟
طبعا لكى نمرر نفس التيار فى الهواء يجب أن نرفع الفولت لقيمة 20 ألف فولت لكل سم من المسافة بين طرفى السلك!
لذلك أيضا نكتفى أيضا بالقول أنه تيار ثابت فى نطاق احتياجاتنا
وهذا يتطلب أن تكون مقاومته الداخلية عالية جدا – مثال بعض دوائر شحن البطاريات تشحن بتيار ثابت
أيضا كما سنرى لاحقا الترانزستورات تعمل عمل مصدر تيار ثابت
وهذا رمز المصدرين المذكورين

13054

المصدر الذى يغذى بجهد ثابت يرمز له برمز البطارية حيث كان أول اكتشافات واختراعات الكهرباء وكان له رمز مستقل ولما ظهرت مصادر الجهد المتردد ظهر لها رمز مستقل لكن مفهوم مصدر التيار الثابت لم يكن مستوعبا وقتها ، لذا نشأ الرمز متأخرا و مع التقدم العلمى رمز له بالحلقتين مع ذكر قيمة التيار و نوعه

لنجمع بعض المكونات معا ونرى ماذا يكون طبعا لو بدأنا بمقاومتين سنطبق قانون أوم ولا أظن أن هناك من يريد هذا الجزء لسهولته – ربما مقاومة و مكثف أفيد و أكثر تشويق
إذن ما لم أجد منكم رد فعل مغاير سيكون ذلك موضوعنا القادم إن شاء الله

milad2007
09-07-2008, 10:43 PM
ممتاز جدا بارك الله فيك
وجعله المولى في ميزان حسناتك

ماجد عباس محمد
10-07-2008, 01:22 PM
دائرة المقاومة والمكثف
عند توصيلنا بطارية لدائرة مكونة من مقاومة و مكثف
13071
فالجهد على المكثف = صفر و عليه فالتيار يكون مساويا قيمة البطارية V ÷ المقاومة R
لو تذكرنا ما قلنا فى آخر المشاركة الخاصة بالمكثفات عن السعة ! وهى = التيار × الزمن ÷ فرق الجهد
التيار ÷ فرق الجهد = 1 ÷ المقاومة
إذن السعة = الزمن ÷ المقاومة أو الزمن = المقاومة × السعة
T=RC
أليس هذا جميلا و بسيطا ؟ - لكن لماذا كانت هناك قوانين لوغاريتمية فى الموضوع؟
العلاقة الماضية صحيحة طالما كل متغيراتها تحافظ على قيمتها لنهاية القياس
أى نبدأ بتيار ما يظل ثابتا حتى نحصل على الزمن الذى نريده
و ما المشكلة؟
أن هذه الدائرة يجب أن تغذى من مصدر تيار ثابت لكن بالبطارية المذكورة و المقاومة تختلف الأمور

لو بدأنا بالأرقام : الفولت = 10 فولت والمقاومة 100 أوم و السعة 100000 ميكروفاراد (كبير قليلا لكن ليس مستحيلا)

إذن فرق الجهد الذى سيحدث = التيار × الزمن ÷ السعة
التيار = 10 ÷ 100 = 0.1 أمبير و الزمن واحد ثانية و السعة 0.1 فاراد
فرق الجهد = 0.1 × 1 ÷ 0.1 = 1 فولت
سنبدأ الثانية التالية و المكثف علية فولت كامل وهو سيطرح من جهد البطارية أى يتبقى 9 فولت
وعليه سيكون التيار أقل و يساوى 0.09 أمبير و يستطيع أن يضع شحنة أقل من السابقة فى ثانية فيكون للثانية رقم 2 فرق جهد أقل و على هذا نجد أن كل ثانية تضيف لجهد المكثف نسبه من الفولت أقل من سابقتها
متى يتم الشحن؟ ! لن يحدث
كيف؟ تخيل لديك تفاحة و كل ساعة تأخذ نصفها ستنتهى فى مرتين لكن تخيل أن كل مرة ستأخذ نصف ما تبقى ! متى ستنتهى؟ - لهذا تمام الشحن أو التفريغ فى مالا نهاية وهو طبعا غير عملى
لذا اتفق على أن يكون الحد هو 10% للتفريغ و 90% عند الشحن – فلو بدأ الشحن من الصفر فعند 90% أو فى المثال السابق 9 فولت نقول تم الشحن وهكذا و هذا أيضا له سبب عملى و منطقى وهو أننا لو طبقنا القوانين الدقيقة سنجد أنه يحدث عند خمسة أضعاف ضرب المقاومة فى المكثف أى
T=5*R*C
وهو رقم بسيط و سهل التذكر
أما بعد واحد R*C سيصل إلى 63% من قيمة الشحن
أرجو أن نلاحظ شيئا هاما هنا – نحن لا نتكلم عن قيمة البطارية حين نتحدث عن الشحن والتفريغ
هيه - أليست هى التى تشحن
نعم و لكن البطارية السابقة 10 فولت و تسبب 0.1 أمبير فى البداية للشحن إلى 10 فولت ، لو غيرنا البطارية بأخرى 20 فولت ستسبب تيار 0.2 للشحن أى سيكون أسرع ولكن للوصول لضعف الجهد ستأخذ ضعف التيار أو ضعف الزمن إذن لا تغيير .
من هنا نجد أن للحصول على دقة زمن أعلى دوما يلجأ المصممون لنسبة من جهد البطارية بدلا من قيمة مطلقة – فلو دققت فى تفاصيل 555 الشهيرة تجد أنه يتعامل مع 1/3 ، 2/3 جهد البطارية و لا يستخدم زينر مثلا
فى الرابط التالى شرح كامل بالمعادلات التى يصعب كتابتها لذا توضع صور.
http://en.wikipedia.org/wiki/Resistance-capacitance (http://en.wikipedia.org/wiki/Resistance-capacitance)
هذا موقع جافا يقوم بحساباتها
http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=31 (http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=31)
هل لو استخدمنا سلك بدلا من المكثف هل يكون هناك فرق؟ هو موضوع الحلقة القادمة إن شاء الله

ماجد عباس محمد
10-07-2008, 03:24 PM
دائرة المقاومة والملف
لماذا الملف – وهو قطعة من السلك – لا يتصرف كسلك عادى؟ أم السؤال معكوس و الأجدر أن نسأل هل السلك العادى يتصرف كملف مهما كان صغيرا؟
الإجابة هامة جدا حين نتعرض لفهم خطوط نقل القدرة وهو موضوع سلسلة مستقلة إن شاء الله
لو نظرنا فى الرابط التالى سنجد رسم الملف و المجال المتولد من لفة واحدة و حول سلك واحد و كيف يقطع باقى اللفات
http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/EddyCurrents/Physics/selfinductance.htm (http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/EddyCurrents/Physics/selfinductance.htm)
لو فى حاجة لمراجعة المغناطيسية و المجال حول سلك الخ راجع نفس الموقع (الرابط التالى) لديهم منهج توضيحى مفيد
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/electric/indcon.html#c1 (http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/electric/indcon.html#c1)
من المفيد أن نأخذ المسألة خطوة بخطوة – الإلكترونات تدخل أول لفة ، لا تنسى أن الإلكترونات تعبر من مجال ذرة لأخرى فتولد مجال مغناطيسى يعبر الفضاء حوله و يقطع باقى أجزاء السلك مولدا فيه جهد ، وبما أنه رد فعل فلابد أم يكون معاكس لذا يسمى جهد عكسى Back EMF وهو يعاكس الجهد الأساسى و التيار الناتج منه وهذا ما يسمى بالحث الذاتى.
إذن الحث الذاتى خاصية لكل موصل سواء كان قطعة من سلك أو مقاومة أو مكثف أو كابل أو تراك (خط من النحاس) على بوردة
مما سبق نرى أن التيار لا يتمكن من الزيادة فجأة كما فى المكثف لآ يمكن أن يزيد الجهد فجأة
المكثف قلنا سعة مثل خزان لا يمكن ملؤه فجأة
والملف كالنابض (السوستة) لا يمكن ضغطها فجأة لا بد من زمن لقطع مسافة الضغط
لهذا فلو وصلنا مقاومة مع الملف سيسلك التيار فى الملف نفس سلوك الفولت فى المكثف
و بالتفصيل و القوانين فى الرابط التالى
http://en.wikipedia.org/wiki/RL_circuit (http://en.wikipedia.org/wiki/RL_circuit)
قبل أن نغادر هذا المجال نريد توضيح بعض السلوك – ربما غير المتوقع

قلنا أن المكثف يشحن تدريجيا و يحتاج زمن لاكتمال الشحن و العامل الحاسم هنا هو المقاومة (لو فرضنا مكثف ما)
ماذا يحدث لو أصبحت المقاومة = صفرا؟
أعلم أنه لا توجد مقاومة = صفرا ولكن قطعة من السلك (قصر) مقاومته = مللى أوم أو ميكرو أوم
هيه - إذن لو كان المكثف مشحونا كالمثال السابق 10 فولت هل يسبب مثلا على ما تقول فى حال القصر مليون أمبير؟
الحمد لله أن لهذه القطعة من السلك حث ذاتى قد يؤخر نمو التيار ولو لميكرو ثانية قد تكفى لتفريغ المكثف
لهذا لو أخذت مكثف 1- 10 ميكرو مثلا لن يحدث مشكله أثناء تفريغه لكن لو كان 10000 ميكرو سترى له شرارة صغيرة ولو أكبر والجهد أعلى قد يسبب التفريغ باستخدام مفك مثلا للحام المفك بطرف المكثف
وهذا الخطر يجب أن نحذره فى الدوائر الإلكترونية لأن مكثف 1000 ميكرو قد لا يسبب شرارة ترى ولكن بالتأكيد يتلف ترانزيستور لو تم التفريغ خلاله.

هذا عن المكثف – ماذا عن الملف !
نفس الكلام فقط نستبدل التيار بالجهد و القصر بالقطع فهما متعاكسان
لو أن التيار يمر فى ملف و يساوى مثلا أمبير واحد – ثم قطعنا التيار فجأة ، سيتوقف الإمداد بالتيار و يحاول المجال الذى مازال يولد الجهد العكسى فى توليده – إذن سيتولد جهد على أطراف الملف لا بد له أن يمر
كما حمدنا الله أن فى حال المكثف لقطعة السلك لها حث – نحمده الآن لأن بين أطراف الملف سعة فضلا على أن الهواء ليس عازلا مثاليا فعند بدء القطع ستكون المسافة ميكرو مترية يستطيع الجهد المتولد أن يعبرها فارضا تيارا معكوسا يفرغ هذا المجال الذى بنى حوله
أيضا لو كبر هذا الملف بالقدر الكافى قد تكون الشرارة مدمرة فهى تفرغ التيار فى مصابيح الفلوريسنت وهى السبب أن كل المفاتيح التى تتحكم فى موتورات تتعرض للشرار بدء من موتور الخلاط وانتهاء بمحول الضغط العالى على أكبر محطة توليد
و بدون أن يكون كبيرا بالقدر الذى نظن – يكفى ملف تشغيل الريلاى يولد جهدا يكفى لتدمير الترانزيستور الذى يشغله
مبدأ عام فى كلاهما – ما يخزن عند البدء يفرغ لاحقا. شحنة المكثف أو مجال الملف

الملف و المكثف متعاكسان هل لو وصلناهما معا يلغى كل منهما الآخر؟
دوائر الرنين موضوع الحلقة القادمة إن شاء الله

المهندس 2009
10-07-2008, 04:21 PM
انت بجد راجل محترم جدا وجزاك الله كل خير على مجهودك الرائع ونرجوا الاستمرار

ماجد عباس محمد
10-07-2008, 09:38 PM
أخى
أشكرك جدا على كلماتك الرقيقة وأرجو منك ومن الجميع ابداء الرأى لتوجيهى لما فيه الفائدة الأكبر والأعم
شكرا أخى مرة أخرى

milad2007
11-07-2008, 10:16 PM
السلام عليكم اشكرك على هذه المعلمومات الي لو اردنا البحث عنها في الماجع العلميه لاستغرقنا الوقت الكثير لذلك ياعزيزي مجرد تذكير وليس توجيه ان تزود الشرح بالصور ثم تركز على طريقة فحص هذه المكونات

ماجد عباس محمد
12-07-2008, 06:49 AM
أخى
اشكرك على رأيك و أعتز دوما بالتوجيه ففيه الصالح العام
بالنسبة للصور فأحاول إضافتها قدر الإمكان ولكن أحيانا تكون فى موقع ما أوضح مما أستطيع عمله لذا أضع الرابط - لأنى لا احب أن آخذها دون إذن أصحابها
سأحاول زيادة الصور قدر الإمكان
واكرر شكرى

ماجد عباس محمد
12-07-2008, 02:28 PM
دوائر الرنين
الرنين ظاهرة معروفة فى حياتنا عندما يتوفر مصدرين يلغى تأثير أحدهما الأخر فتكون حالة تساوى المصدرين هى حالة رنين
خواص حالة الرنين أنها تعمل عمل أشبه بالمكبر وان كان هذا التشبيه خطأ ولكن يلجأ إليه المفسرون باعتبار أنه فجأة يختفى المجهود و يبدو أن الشىء يتصرف ذاتيا
مثلا فى الميكانيكا الكتلة و الزنبرك حيث الكتلة توفر عزم القصور الذاتى أى تختزن الطاقة إن شئت أن تحركها و تعوقك إن شئت أن توقفها مثل الملف يعيق إدخال التيار إلية و بعد أن يمر يعيق إنقاصه – الزنبرك يخزن الطاقة فى صورة ضغط أشبه بالمكثف الذى تخزن الطاقة فى صورة ضغط (كلاهما قوة دافعة كهربية أو ميكانيكية)
عند تساوى القوتين يحدث الرنين حيث أقل قوة تعطى أكبر حركة و مثال الكوبرى الذى دمر من رتابة خطوة المشاة معروفة
هذا الرابط يعطى تمثيلا بالصور على هذه الظاهرة
http://www.greenandwhite.net/~chbut/lc_oscillator.htm (http://www.greenandwhite.net/~chbut/lc_oscillator.htm)
كلنا نذكر توصيل المكثف بالبطارية ثم توصيل المكثف بالملف و تذبذب الطاقة بين المجال المغناطيسى فى الملف و الشحنة الكهربية فى المكثف ، و كيف أنها بدلا من الاستمرار لمالا نهاية ، تضمحل لأن بعض خطوط القوى المغناطيسية تفقد من الملف و العازل فى المكثف ليس مثاليا و السلك له مقاومة وإن صغرت
طبعا كلنا نعلم التردد = 1 ÷ ( 2 × ط × جذر (ل×س)
والمعادلة فى الموقع التالى
http://en.wikipedia.org/wiki/LC_circuit (http://en.wikipedia.org/wiki/LC_circuit)
وعند حساب مقاومة السلك
http://en.wikipedia.org/wiki/RLC_circuit (http://en.wikipedia.org/wiki/RLC_circuit)
الموقع التالى يقدم لك حسابات و رسم المنحنيات
http://www.walter-fendt.de/ph11e/osccirc.htm (http://www.walter-fendt.de/ph11e/osccirc.htm)
لكن هل هى متصلة على التوالى أم التوازى؟
توازى طبعا أليس الملف متصل بالمكثف؟
مهلا الإجابة ليست بهذه السهولة – بدون مصدر تغذية لا يمكن الحكم!
كيف؟
التيار يتبادل بينهما و الجهد واقع عليهما لكن لا نعرف كيف نحكم.
إن كان المصدر على التوازى معهما كانت الدائرة – توازى
وإن كان المصدر على التوالى معهما كانت الدائرة – توالى
وهذا يشكل فارق أساسى قد تتوقف الدائرة بسببه عن العمل
كيف هذا؟!!

13073
فى دائرة التوازى ،كما نعلم، لو كان المصدر هو مصدر جهد ثابت ، إذن ستكون مقاومته الداخلية = صفرا أو أصغر ما يمكن
إذن لو غيرنا التردد من صفر – عبر الرنين – إلى أعلى ما يمكن (مالا نهاية) لن نجد فارق ، وهذا يتعارض مع أداء الدائرة التى نستخدمها فى فصل الترددات، أيضا - هناك نقطة أخرى أخطر وهى التيار الخارج من الملف ، هل يجد أفضل له أن يسير نحو المكثف أم يفرغ فى القصر الذى يفرضه المصدر؟
المصدر يضع قصرا على أطراف الدائرة و يلغى عملها لذا يجب وضعها مع مصدر تيار ثابت أو ذو مقاومة داخلية عالية لذا تجدها دائما مع ترانزيستور حيث يمثل المصدر المناسب فى دوائر المذبذبات.
أما عموما فتستخدم حيث تريد معاوقة (مقاومة) كبيرة عند التردد المعنى – و أقول المعنى و ليس المراد لأننا قد نريد التخلص منه فنمنع دخوله – الرابط التالى به معلومات أخرى
http://www.play-hookey.com/ac_theory/ac_lc_parallel.html (http://www.play-hookey.com/ac_theory/ac_lc_parallel.html)

ماذا لو وضعنا المصدر على التوالى و أصبح لدينا دائرة توالى؟!
ببساطة لو وضعنا نفس المصدر السابق – مصدر تيار ذو معاوقة كبيرة – لن "يرى" كل من الملف والمكثف الآخر فسيعزل المصدر بينهما و لن يكون لدينا دائرة رنين .
لذا وجب أن نستخدم مصدر ذو مقاومة داخلية = صفرا أو أقل ما يمكن وهو مصدر جهد ثابت
عند الرنين كما عرفنا سابقا يتبادل المكثف و الملف الطاقة و طبعا يتسبب ذلك فى زيادة التيار زيادة كبيرة – لكن هناك كانت تمر خارج المصدر (توازى) أما هنا فستمر داخله – لذا وجب أن تكون مقاومته صغيرة
لذا عند الرنين يلاشى كل من الملف والمكثف الأخر و تصبح المقاومة = مقاومة السلك فقط
http://www.play-hookey.com/ac_theory/ac_lc_series.html (http://www.play-hookey.com/ac_theory/ac_lc_series.html)
لذا تستخدم عندما نريد مقاومة صغيرة عند التردد المعنى.
أفضل استخداماتها فى المرشحات
و لكن فى حالة التوازى لم نذكر قيمة المقاومة!
كما هو مثبت فى الروابط = Q*r حيث r مقاومة السلك ، Q تسمى معامل الجودة لأن كلما زاد زادت قيمة المقاومة المكافئة عند الرنين
ما هو Q هذا ؟
معامل الجودة و كما هو مثبت فى الروابط

Q = Ш * L / r


حيث Ш = 2 × ط × التردد ، L = حث الملف ، r = مقاومة سلك الملف
الملاحظ هنا أن كلما زاد التردد قلت قيمة Q أى عند الترددات العالية مثل الموجات القصيرة و التلفاز الخ ستقل جدا!
هيه وما الفرق ، ألن تستمر فى الرنين و مقاومتها عند الرنين أعلى من الباقى؟
أجل ولكن سنحصل على انتقائية أقل – ماذا؟
سيكون فرق المقاومة بين ما نريد عند الرنين و خارج الرنين فرق صغير = Q من المرات و سيمر أكثر من تردد أيضا و لو رسمنا المنحنيات سنجد النطاق الترددى المسموح به
f = fo ÷ Q∆

و بارتفاع التردد تزداد قيمة fo بينما تقل Q و بالتالى يتسع النطاق
لذلك في أجهزة الاستقبال يعتمد دوما على تحويل التردد لآخر منخفض لتحسين الانتقاء
لنتخيل معا – هل فتحت يوما تيونر (منتخب القنوات) لتلفاز من النوع القديم (يسمى دوار أو قلاب)
ستجد داخلة قرصين الأول مثبت عليه ملفات اختيار القناة و الثانى ملفات المذبذب المحلى و هو يختار القنوات 2 إلى 12 ،2-3-4 ذات تردد منخفض حوالى 50 ميجا ولكن من 5 إلى 12 تردداتها أعلى من 120 ميجا – لذا ملفاتها عبارة عن نصف لفة قطرها قرابة 5 مم فقط
أما قنوات التردد فوق العالى فتغيرت التقنية تماما
و فى ترددات الميكرو ويف نلجأ لتقنية ثالثة وهى الفجوات الرنانة

الموحدات والثنائيات موضوع الحلقة القادمة إن شاء الله

eng abdelkader adel
12-07-2008, 05:40 PM
جزاك الله خيرا يا أخى على الموضوع الجميل

ماجد عباس محمد
12-07-2008, 07:52 PM
اخى الكريم
اشكر مرورك الكريم و التشجيع

milad2007
12-07-2008, 08:40 PM
مشششششششششششششششككككككككككككككككككككككوووووووووووو وووووررررر

ماجد عباس محمد
13-07-2008, 09:29 PM
الثنائيات Diodes
تتكون من قطعتين من أشباه الموصلات أحدهما به إلكترونات حرة وتسمى مجازا سالب والأخرى تسمى مجازا موجب –الرابط التالى به شرح وافى للتركيب
http://www.st-andrews.ac.uk/~jcgl/Sc...iode/diode.htm (http://www.st-andrews.ac.uk/~jcgl/Scots_Guide/info/comp/passive/diode/diode.htm)
http://www.kpsec.freeuk.com/components/diode.htm (http://www.kpsec.freeuk.com/components/diode.htm)

نلاحظ أن الثنائى السيليكونى كما سيأتى شرحه يمرر التيار فى اتجاه و يمنعه فى الاتجاه العكسي حتى جهد معين سيحدث له انهيار و يصبح زينر
لماذا إذن نقول لدينا زينر؟
لأن الأول لا نعرف على وجه الدقة متى سينهار و يصبح زينر فمثلا أقل الموحدات جهدا = 50 فولت
هذا لا يعنى إطلاقا أنه عند 51 فولت سينهار – تصنع الموحدات و من يوافق نسبة الدقة المطلوبة يقبل و ما يخرج يرفض و لو انهار عند 90 فولت يصنف على أنه 50 فولت وليس 100 فولت
أما الزينر – فقط تغير دقة تصنيعه حتى يوافق الجهود الصغيرة المطلوبة 3 فولت مثلا و يكون الانهيار سريعا و حادا – لذا كل الثنائيات التالية لها التركيب ذاته و لكن بتغييرالمادة المصنع منها كل جزء ونسبة الشوائب و نوعها يتغير أداء الثنائى لذلك لدينا حوالى 13نوع مختلف أو أكثر منها – سأذكر الاختلاف حيث يكون:
1- الموحد العادى ويستخدم لأغراض توحيد اتجاه التيار
2- ثنائى الزينر ويستخدم لأغراض الحصول على جهد ثابت و يتحكم فى نسبة الشوائب للتحكم فى جهد الزينر
3- الثنائى المعكوس Backward diode ويستخدم لأغراض التوحيد للترددات العالية و الجهود أقل من 0.6 فولت وهو ببساطة زيادة نسبة الشوائب حتى يحدث انهيار عند جهد = صفر (زينر = صفر)
4- الثنائى الباعث للضوء LED وهو بتغيير الخامة و الشوائب ثلاث أنواع
* بألوانهالمختلفة أحمر ، أصفر ، عنبر ،أخضر ، أزرق ، و أخيرا أبيض - ويستخدم لأغراض البيان وشاشات العرض الكبيرة وبعض شاشات الحاسب المحمول و الشاشات الرقيقة وقريبا الإضاءة فى المنازل حيث وصلت بعضها إلى أكثر من 20 وات
* باعث الأشعة تحت الحمراء ويستخدم لأغراض الاتصال و التحكم والمراقبة و العزل الكهربى
* مولد الليزر و يستخدم لأغراض الاتصال والتحكم والمراقبة للمدى البعيد وهو مثل سابقيه و مزود بوسيلة رنين لتركيز لون واحد فقط بدرجة عالية – لا يوجد حتى الآن ليزر أبيض
5- ثنائى كاشف عن الضوء ولكل نوع من الثلاث السابقة مستقبل خاص به – الوصلة العادية فقط تعرض للضوء.
6- ثنائى مولد الجهد من الضوء وهو أساس البطاريات الشمسية – كانت وصلة عادية ولكن حسنت و أضيف لها معدن الذهب الخ بهدف تحسين الكفاءة
7- ثنائى ذو السعة المتغيرة ويستخدم لأغراض اختيار المحطات والقنوات فى أجهزة الاستقبال – وصله عادية فقط يراعى تحسين الخطية بالنسبة للجهد و زيادة قيمة السعة الكلية
8- ثنائى شوتكى وهو يحتوى على الذهب بدلا من النوع الموجب ويستخدم لأغراض الترددات العاليةجدا
9- ثنائى ذو المقاومة السالبة ويسمى أيضا GUNN Diode نسبة لمكتشفه ويستخدم لأغراض توليد الترددات فى نطاق الميكرو ويف ، عبارة عن قطعة من P أو N لها أطراف من المعدن المناسب
تبدو كقطعة عادية ولكن بارتفاع الجهد تتكون الأقطاب المعاكسة فتزيد المقاومة ثم تنهار مما يسبب ظهور مقاومة سالبة تستخدم كمذبذبات
http://www.st-andrews.ac.uk/~www_pa/Scots_Guide/RadCom/part5/page1.html (http://www.st-andrews.ac.uk/~www_pa/Scots_Guide/RadCom/part5/page1.html)

10- ثنائى ذو الطبقة الخام فى المنتصف بين الطبقتين PIN Diode ويستخدم كمقاومة متغيرة أو سويتش لترددات الميكرو ويف
11- ثنائى القدح Trigger Diode ويستخدم كبادئ تشغيل لبعض المذبذبات و دوائر التحكم وهو من عائلة الثايريستور وهو أيضا يقدم مقاومة سالبة
12- ثنائى النفق Tunnel Diode ويستخدم كسويتش فى نطاق الميكرو ويف وهو دايود له نسبة شوائب عالية تجعله موصل فى الظروف العادية ، لذلك عند زيادة الجهد عليه يقل توصيله لخروجه من حالة الانهيار تدريجيا
13- ثنائى الحماية Transient voltage suppression (TVS) diodes وهى تحمى الأجهزة من التداخلات فى خطوط التيار الكهربى وهى أشبه بالزينر
14- يمكن أن نضيف أيضا الثنائى السيليكونى ذو التحكم SCR و يعترض البعض لأنه ثلاث طبقات وله طرف ثالث للتحكم ولكنه أولا و أخيرا يستخدم كثنائى للتقويم ضمن استخدامات أخرى
15- ثنائى ظاهرة هال وهى تجعل شريحة من أشباه الموصلات تغير من توصيلها طبقا للمجال المغناطيسى الواقع عليها وهى تستخدم فى وحدات قياس التيار المستمر و المتردد ، حساسات الاقتراب ، قياس سرعة الموتورات الخ
و غيرها
سنبدأ إن شاءالله فى المرة القادمة الحديث عن الثنائى واستخدامه ودوائره

ماجد عباس محمد
14-07-2008, 10:24 AM
ماذا بداخل الدايود
أولا سأقول دائما "الدايود أو الثنائى" إشارة لأنه ثنائى القطبية و أقول "موحدات" فى تطبيقات توحيد التيار لأن استخدامات الثنائيات لا يسهل حصرها
كما هو مبين بالروابط فى المقال السابق وربما يعرف الكثيرين انه يتركب من مادتين P , N وعند وضعهم متجاورتين ينشأ ما يسمى بجهد الفجوة 0.6 فولت ، لكن هناك نقاط قد لاتبدو واضحة ويتساءل عنها الكثير هل الجزء P موجب أم متعادل وهكذا
المادة الرباعية المصنوع منها أشباه الموصلات هى متعادلة كهربيا أى عدد البروتونات الموجبة يساوى عدد الإلكترونات السالبة وهو نفس الحال بالنسبة لمواد الشوائب الخماسية أو الثلاثية - فقط أن المدار الخارجى إما يحتوى 3 أو 4 أو 5 إلكترونات فى المواد الثلاثية أو الرباعية أو الخماسية ، لكن دوما عدد الشحنات الموجبة = عدد السالبة.
المادة الرباعية تحتوى أربع إلكترونات كل منها يرتبط بالذرة المجاورة مكونا المدار المكتمل بثمانى إلكترونات ، لهذا فهى مستقرة بهذا الحال ولا تريد أى تغيير
عند وضع الشوائب الخماسية فى المادة الرباعية نخلق حالة عدم استقرار ، الاتزان الكهربى يسبب عدم استقرار كيمائى والعكس حيث
ترتبط أربع إلكترونات بأربع ذرات من المادة الرباعية (نسبة الشوائب ضئيلة جدا) ويظل الخامس بدون ارتباط ويصبح زائدا على الارتباط الكيمائى فان ترك مكانة اختل الاتزان الكهربى لذا هو حر يجرى حيث شاء لعدم ارتباطه كيمائيا ولكن يجب أن يأتى غيرة حتى لا يختل الاتزان الكهربى.
نفس الحال مع الشوائب الثلاثية، تسبب وجود فجوة - أى - مكان يستطيع إلكترون أن يستقر فيه تحقيقا للاتزان الكيمائى ولكنه سيخل بالاتزان الكهربى فيمكنه أن ينتقل أيضا
عند وضع المادتين معا تتجه الإلكترونات الحرة فى مادة N نحو الفجوات فى المادة P
ترك الإلكترونات مكانها يسبب كما قلنا ظهور جهد موجب لأن هناك بروتون فى الذرة الخماسية لم يجد الإلكترون الذى كان معه وهذه الإلكترونات تملأ الفجوات مسببة ظهور جهد سالب
فرق الجهد هذا يسبب ظهور جهد الحاجز Barrier Potential والذى يتوقف عند قيمة هى خاصية للمادة الرباعية ونسبة الشوائب الموجودة و نوعها - لذا من الواجب التشديدهنا على أنها ليست قانون أزلى اسمه 0.6 فولت
لتأكيد ما أقول استخدم آفو رقمى لآن دقته عالية وقيس به موحدات 1N4001 ذات 50 فولت والموحدات 1N4007 ذات 1000 فولت ستجد فولت الأخيرة أعلى
هيه ، لك كلام غريب ، نقيس موحد وتقول فولت ؟!!!
أخى – ماذا تظن الآفو الرقمى؟ هو ببساطة وحدة تحويل من تمثيلى لرقمى Analog to digital converter و عند قياس الاوم أو الثنائيات يولد تيار ثابت (تذكر أنواع مصادر التغذية) و يمرره فى المقاومة أو الثنائى ويقيس الجهد على أطرافه بدقة

أيضا يمكنك معرفة نوع الدايود (الثنائى) من الجهد ولون الإضاءةأيضا
السيليكون العادى حوالى 0.6 إلى 0.65
الجيرمانيوم من 0.4 إلى 0.5
موحدات الجهد العالى تصل إلى 0.79
موحدات شوتكى السريعة 0.3
موحدات الأمبير العالى قد تصل إلى 0.9 فولت وعند التشغيل ترتفع ربما اعلى من 2 فولت نتيجةالمقاومة الأوميه لمادة السيليكون
LED من 1.4 إلى 1.9 حسب اللون كما أن أشعة تحت الحمراء المرسل غير المستقبل
القيم السابقة عند درجة حرارة الغرفة وتهبط كثيرا بارتفاع درجة الحرارة

كما أود أن أوضح نقطة هامة جدا
العملية الصناعية تسمى باتش Batch والموحدات المصنوعة فى باتش ما تكون متقاربة ولكن تختلف فى قيمة الجهد عن باتش آخر لاختلاف نقاء الخامات المستخدمة ونسبة الشوائب التى مهما كانت الدقة - لا بد من وجود نسبة سماح – هذه النقطة ستؤثر على الاستخدام كما سيتبين فى الحلقة القادمة إن شاء الله
لذلك فى بعض التطبيقات التى تتطلب تماثل فى خصائص الدايودات تستخدم مجموعة داخل دائرة متكاملة لضمان تقارب الخامة ونسبة الشوائب وأيضا عدم وجود فرق فى درجات الحرارة

المرة القادمة سنتحدث عن توصيل الثنائيات

ماجد عباس محمد
15-07-2008, 10:15 AM
توصيل الثنائيات
فى أى منتدى العديد من المشاركات تشرح توصيل تقويم نصف موجة و موجة كاملة بمحول أو قنطرة لذا لن أضيع الوقت فى التكرار .
إن شئت دائرة اكثر من 1000 فولت ماذا تفعل؟
لا توجد موحدات اعلى من 1000 فولت - لذا عند شراءك موحد يقال انه 5000 فولت ، فاعلم انه خمسة موحدات على التوالى كل منها مثل 1N4007 بقيمة 1000 فولت
وما أهميه هذا ؟
لن أقول مقارنة سعر واحد 5000 (غالبا مرتفع) بسعر 5×1000 ولكن لو حاولت القياس لمعرفة أطرافه إن كانت العلامة غير واضحة ، فغالبا لن تستطيع لأن معظم أجهزة القياس حتى التى تستخدم بطارية 9 فولت ، تستخدم جهد مرجعى قيمته 2 فولت لقياس المقاومات وبالتالى 5×0.6=3 فولت فلن تعرف إن كان سليما أو أحدهم تالف
إذن التوصيل على التوالى مستخدم بكثرة ،ماذا عن التوصيل على التوازى
هل نستطيع أن نوصل خمسة موحدات 3 أمبير لنحصل على 15 أمبير ؟
هل تذكر المقالة السابقة والحديث عن الجهد 0.6 فولت؟
ماذا يحدث عندما يكون أحدهما 0.65 والآخر 0.59
سنطبق قانون كيرشوف وقانون أوم سنجد أن التيار سيتناسب مع هذا الجهد
تجربة صغيرة؟؟؟
احضر خمسة LED من لون واحد ووصلهم على التوازى واستخدم مقاومة تكفى ليمر 10 مللى أمبير مثلا 12 فولت من شاحن أو خلافه و مقاومة 1 كيلو
راقب إضاءة الدايودات – هل هى متساوية ؟؟؟؟ بالطبع لا لأن التيار بها غير متساوى
لو وصلت كل واحد على حدة ستكون الإضاءة متماثلة
الآن ضع مقاومة أخرى على التوازى مع المقاومة الأولى بنفس القيمة
هل زادت الإضاءة بنفس القيمة ؟
الخطورة ليست فى الإضاءة ولكن فى أن الأكثر إضاءة اقلهم فى جهد الحاجز و به تيار اكبر وبالتالى يولد حرارة اكثر – هذه الحرارة تقلل هذا الجهد اكثر فيزيد التيار به اكثر وهكذا حتى يدمر الدايود نفسه فى ظاهرة تعرف باحتواء التيار Current Hogging

لذا لا يمكن أن توصل الدايودات أو الترانزستورات العادية على التوازى – لآبد من وجود مقاومة منفصلة لكل واحد - تذكر هذا عندما نتحدث عن الترانزيستور
اعلم انك ستقول أننى وصلت 10 موحدات واحد أمبير ولم يحدث شئ رغم مرور 10 أمبير فى الحمل ......

طبعا وأنا شخصيا عملتها لكن تذكر أن هذه الموحدات توصل عادة بترانسفورمر قدرته صغيرة أى غير قادر على أن يمد بتيار يكفى لحدوث هذا خاصة عند بدء التشغيل
ولكن لا توصل 3 موحدات (دايود أو ترانزيستور أو ثايريستور) 200 أمبير للحصول على 600 أمبير من المصدر الكهربى العمومى فالخسارة كبيرة – لا تحاول
نفس الموضوع فى الترانزستورات لا تحاول ذلك للحصول على قدرة اكبر

المرة القادمة بإذن الله سنتحدث عن حسابات دوائر التقويم و مخاطر لحظة بدء التشغيل

ماجد عباس محمد
18-07-2008, 04:22 PM
تنقسم دوائر التقويم إلى نوعين رئيسيين تقويم نصف الموجة وتقويم الموجة الكاملة وينطبق ذلك على فاز واحد و 3 فاز أيضا
هذه هى التوصيلات الأساسية لهذه الدوائر والتعليق عليها
أولا تقويم نصف الموجة
فى هذه الروابط شرح بالرسوم المتحركة كيفية عمل الدائرة
http://www.st-andrews.ac.uk/~jcgl/Sc...iode/diode.htm (http://www.st-andrews.ac.uk/~jcgl/Scots_Guide/info/comp/passive/diode/diode.htm)
http://www.kpsec.freeuk.com/components/diode.htm (http://www.kpsec.freeuk.com/components/diode.htm)
ولكن هدفناهو تصميم هذه الدوائر
لنأخذ مثال ابسط الدوائر وما يسرى عليها ينطبق على الباقى – فقط نأخذ فى الاعتبار اختلاف الزمن
الدائرة التالية هى موحد نصف موجة .
13121
رغم بساطتها إلا أنها تستخدم الآن فى أغلب وحدات الشاحن و الأجهزة الإلكترونية
الخط الأسود يمثل جهد المصدر وهو متردد ونتيجة الموحد يحجب نصف الذبذبة السالب
الخط الأخضر يمثل الجهد على المكثف نتيجة الشحن والتفريغ
الجزء الأحمر يمثل اللحظات التى يقوم فيها الموحد بشحن المكثف
والرسم يوضح حالة الاستقرار حيث يقوم المصدر بشحن المكثف حين يعلو جهد المصدر عن جهد المكثف وبعد القمة يقل جهد المصدر عن جهد المكثف وبالتالى يكون الموحد مقفلا ويمد المكثف الحمل بالتيار طوال الفترة الباقية حتى يعلو جهد المصدر مرة أخرى عليه ليبدأ الشحن مرة أخرى.
على الدائرة سنجد تيار الموحد الذاهب للمكثف والحمل وبعد المكثف نجد تيار الحمل فقط
من الرسم يتضح أن تيار الموحد اعلى بكثير من تيار الحمل لذلك عندم اتنوى أن تغذى بتيار قدرة أمبير واحد يجب أن تستخدم موحد يتحمل تيار ضعف هذه القيمة على الأقل أو تلجأ لموحد موجة كاملة – لاحظ انك ستستخدم موحدين كل منها واحد أمبير أيضا
سوف تسأل كيف هذا وأين يذهب التيار – الخ من الأسئلة
لو نظرت لشكل الموجة المرسوم بالأسود ستجد أنها مجموعة من النبضات وهو شكل له مكافئ مستمر و مجموعة من الترددات التوافقية - هذه الترددات تمثل التيار الذى يمر من المصدر عبر الموحد إلى المكثف
ما قيمة هذا الجزء المتغير – لأننا نهتم بالمستمر فقط؟
حسنا ما هو المكثف ؟ هو وحدة تشحن الكهرباء ثم تفرغها
إذن تعريف قيمة المكثف أو سعته هى كمية الكهرباء الموجودة به دون ارتفاع يذكر فى الفولت – كما نقول ما سعة خزان؟ نرد كمية السائل لكى يرتفع مثلا كذا سم ففى المكثف كمية الكهرباء لكل واحد فولت .
إذن سعة المكثف
C = Q \V
حيث Q كمية الإلكترونات التى دخلت المكثف وتساوى التيار×الزمن = I.T وبالتعويض سعة المكثف = V / I.T
من قانون أوم نستبدل R بقيمتها الفولت على المقاومة ينتج أن الزمن = المقاومة فى السعة
لدينا الآن قانونين هامين
من الأول نرى أن الفولت = التيار × الزمن ÷ سعة المكثف وهو الفولت المتغير فى خرج الدائرة
كلما زاد المكثف قل الفولت المتغير الظاهر عليه ، وكلما زاد التيار زاد الفولت المتغير
وكثيرا ما ننسى ذلك ولا نأخذ فى الاعتبار هل وحدة التغذية كافية آم أنها لا تؤدى المطلوب
لا تقل سوف أضع مثبت جهد مثل 7805 تضيع هذا التأثير - اقرأ جيدا خواص 7805 ستجد أن الفولت الداخل إليها يجب أن يزيد عن الخارج باثنين فولت على الأقل فى كل الأوقات حتى تؤدى وظيفتها وعند زيادة التيار - إذا لم تراعى قيمة المكثف سيظهر هذا التغيير فى كل من الدخل والخرج لمثبت الجهد و يؤثر على التشغيل - تذكر هى تثبت ولا تعوض
يجب ألا ننسى ما هو الزمن - الزمن هو الفترة ما بين الفترات التى يشحن فيها المكثف وعليه ستكون فى حال نصف الموجة فاز واحد = 1÷50 من الثانية
فى حال الموجة الكاملة فاز واحد = 1÷100 من الثانية
فى حال نصف الموجة ثلاثة فاز = 1÷50 ÷ 3 = 1 ÷ 150 من الثانية
فى حال الموجة الكاملة ثلاثة فاز = 1÷100 ÷6 = 1÷ 600 من الثانية
أيضا يجب آلا ننسى أن فى حال 3 فاز الجهد لا يصل أبدا للصفر لتقاطع الأنصاف الثلاثة للمصدر وفى حال الموجة الكاملة 3 فاز فعادة يكون الجهد المتغير صغيرا جدا لنفس السبب ويستخدم المكثف للتخلص أساسا من التداخلات على خطوط الكهرباء
المرة القادمة إن شاء الله سنذكر نصيب كل موحد من تيار الحمل وأخطار لحظة البدء

ماجد عباس محمد
20-07-2008, 10:08 AM
الصورة المرفقة تحتوى معظم دوائر التوحيد المعروفة وكذا بيانات هامة جدا عن كل واحدة من حيث قيمة التيار المار فى كل موحد نسبة لتيار الحمل
لتسهيل الحسابات ، سنعمم تيار الحمل ليكون الوحدة وعلى ذلك إن شئت أن تبنى وحدة تغذية لحمل 7 أمبير مثلا كل ما عليك عملة هو ضرب القيم المذكورة فى 7 لتحديد الحد الأدنى ، فإن لم تجد مكونات بهذه القيم ، اختار القيم الأعلى مباشرة.
عند تصميم وحدة التغذية ، ستبدأ باختيار الموحدات وعليك إنزال ملف البيانات الخاص بها خاصة إن كنت تتعامل مع تيارات اعلى من خمسة أمبير ، ثم قارن لتعرف ما إذا كانت مناسبة و إلا – خذ الموحد الأعلى قيمة
ماذا عن الفولت ، القصة لم تتغير ، اختارأقصى جهد عكسى أعلى من الجهد المستخدم – لاحظ أنه قد يصل لأكثر من ثلاثة أضعاف جهد الحمل فلو وحدت 24 فولت مثلا سيكون الجهد على الموحد طبقا لأول دائرة (وجه واحدموجة كاملة) هو 3.14 مضروبا فى 24 أى 75 فولت وعلية لا يجب استخدام الموحد 1N4001 ذو 50 فولت
هيه ، أخذنا فى هذه الدائرة أن الجهد العكسى على الموحد هو ضعف المنبع – كيف تقول 3.14
لاحظ أن جهد الحمل المستمر أقل من جهد المنبع نتيجة للتوحيد و التنعيم (بواسطة مكثف أو ملف) و النسبة هنا لجهد الحمل وليست المنبع

قبل ترك هذه النقطة وجب ذكر نقطة هامة
ستجد فى هذه الدائرة أن توحيد وجه واحد موجة كاملة يسبب مرور تيار حمل مساوى لأقصى تيار يمر بالموحد ، وعلى النقيض من ذلك ، أثبتنا المرة السابقة أن أقصى تيار يمر بالموحد أعلى بكثير من تيار الحمل ، هل لاحظت ذلك؟ وهل عرفت السبب؟ إنه وجود المكثف مباشرة بعد الموحد فهو الذى يسبب الظاهرة التى شرحت المرة السابقة و جدير بالذكر أيضا أن إضافة ملف بينهما يسبب تخفيف هذه الظاهرة إلى حد كبير حيث أن الملف يبنى مجالا مغناطيسا أثناء مرور التيار مما يقلل من قيمته ثم يستمر فى إمداد الحمل فترة انخفاض جهد الدخل مما يجعل معدل مرور التيار داخل الموحد احسن توزيعا
هنا لا يجب أن ننسى أمرا ، فى حالة تقويم 3 وجه ، قد لا نحتاج مكثف لتنعيم الجهد كما فى حالة التقويم وجه واحد لكن نحتاج مكثفات للتخلص من التداخلات التى قد ترد عبر خطوط نقل القدرة

الآن لحظة توصيل التيار – ماذا يحدث؟
المكثفات فارغة (لاحظ صيغة الجمع لأنها تشمل كافة المكثفات الموزعة على الدائرة أو الدوائر) لذلك يكون التيار أقصى ما يمكن ولكن – كم أمبير
الإجابة لا أحد يعلم لأنها تعتمد على لحظة التوصيل – هل تقع أول الموجة حيث يعبر الجهد المتردد خط الصفر أم عند القمة حيث يساوى الجهد 1.414 قيمة العملية للجهد – فمثلا عند 220 فولت متردد تتراوح ما بين صفر و 311 فولت و لذلك قد يكون التيار اللحظى عند لحظة البدء أعلى بكثير جدا من التيار المعتاد أثناء التشغيل العادى – فمثلا مكثف 100 ميكروفاراد قد يتسبب فى مرور تيار يكفى لتدمير موحد 10أمبير
لحسن الحظ ، معظم الدوائر التى تستخدم المحولات لا تعانى من هذه الظاهرة والسبب أن مقاومة أسلاك الملفات إضافة لحث الملفات يعوق حدوثها إذ يضع حدا لأقصى تيار يمكنه المرور ولكن فى العديد من وحدات التغذية للتليفزيونات والأجهزة الإلكترونية ووحدات التغذية الجديدة تعتمد على توحيد التيار العمومى 220 فولت مباشرة ثم استخدام دائرة مذبذب بتردد حوالى 100 كيلوهيرتز ومحول من نوع الفرايت صغير الحجم خفيف الوزن ، لذلك تجد دوما ما بين دخول التيار والموحدات مقاومة صغيرة تتراوح ما بين أوم واحد وجزء من مائة – إن احترقت لا تستبدلها بقصر أو قطعة سلك
وأيضا ، قد تظن أن 3 فاز تهون الأمور كثيرا كما فعلت فى مكثفات التنعيم ونسبة التيار القصوى لتيار الحمل ، ولكن مهلا - تيار الحمل يوزع على كافة الموحدات بالتساوى وذلك لطول المدة ولكن لحظة التوصيل من حظ الموحد الذىتصادف وكان بحال التوصيل مما يجعل الأمر أسوأ وليس أحسن
هذا النقاش ستشعر بقيمته لو حاولت عمل وحدة تغذية لموتور تيار مستمر 10 كيلووات أو وحدة طلاء أو شحن 50 أمبير مثلا
المرة القادمة نتحدث إنشاء الله عن مثبتات الجهد
rects.gif

الجزيريa
22-07-2008, 12:19 AM
جزاك الله خيرا يا أخى على الموضوع الجميل

ماجد عباس محمد
22-07-2008, 10:22 AM
أشكر مرورك الكريم يا اخى الكريم

الصديق قديم
22-07-2008, 12:22 PM
الاخ العزيز ماجد عباس المحترم
اني مهندس اعمل في اذاعه احتاج مساعدتك
في معلومات تخص مرسلات البث الاذاعي
واكون شاكر لك مساعدتك مع التقدير

ماجد عباس محمد
22-07-2008, 05:59 PM
أخى العزيز
أشكرك وأرجو التوضيح هل كجزء من هذه السلسلة أم شىء مستقل؟
و أكرر شكرى

ماجد عباس محمد
23-07-2008, 08:23 AM
مثبتات الجهد Voltage Regulators
هناك العديد من أنواع مثبتات الجهد وكلها تعمل بمبدأ واحد
تؤخذ عينة من جهد الخروج المطلوب تثبيته ويقارن بجهد مرجعى (ثابت لا يتغير) والفارق يسمى الخطأ – يكبر هذا الخطأ لزيادة الدقة ويغذى لأداة لنسميها الحاكم لتحكمها فى مجرى التيار المغذى للحمل لتصحيح هذا الخطأ.
13153
الحاكم قد يكون ترانزيستور واحد أو أكثر أو FET/MOSFET واحد أو أكثر أو ثايريستور أو ترياك أو الصمام الأيونى القديم أو حتى دائرة متكاملة – فقط عليها التحكم
كيفية تنفيذ التحكم يعطى الدائرة اسمها فإن كان التحكم تدريجيا أو خطيا سمى مثبت جهد خطى – أما إن كان كالمفتاح إما مغلق أو مفتوح سمى كذلك أى Switching Regulator
إن كان الحاكم على التوالى مع الحمل سمى مثبت جهد توالى وإن كان على التوازى سمى مثبت توازى
السؤال الطبيعى الآن أيهما أفضل الخطى أم الآخر – رجاء لا تسأل – فكل منها له حسناته ومساوئه ومنها عليك أن تقرر أيها أنسب لتطبيقاتك و احتياجاتك
المثبتات الخطية لها حسنات كثيرة مثل
خلوها من Noise الضجيج – سرعة الاستجابة – سهولة الصيانة – لا تبعث موجات لا سلكية و تداخلات حولها
ولها عيوب مثل
انخفاض الكفاءة – توليد كثير من الحرارة – ثقل الوزن عند احتوائها على محولات أو ملفات خانقة لاستخدامها ملفات ذات قلب من الحديد السيليكونى ذو مقطع كبير لانخفاض التردد
المثبتات ذات السويتش لها حسنات كثيرة مثل
توليد كمية اقل من الحرارة - ارتفاع الكفاءة – خفة الوزن حيث تستخدم قلوب من الفرايت وهوسبائك خفيفة الوزن فضلا عن صغر المقطع لارتفاع التردد
ولها عيوب مثل
ارتفاع فى نسبة الضجيج الناتج من عملية القطع والتوصيل المتتابع – التيار الخارج من الحاكم فى صورة نبضات ذات تيار عالى نسبيا وهى ذات مركبات توافقية عديدة تتسبب فى ظهور موجات لاسلكية وتداخلات تؤثر على الأجهزة المحيطة ما لم تتخذ الاحتياطات الكافية لإخمادها
وربما ارتفاع التكلفة أيضا فى القدرات العالية و الأعداد القليلة
إذن ماذا نختار؟
حينما تكون الضوضاء فى المقام الأول نستخدم الأنواع الخطية وعندما تكون الكفاءة أو الوزن فى المقام الأول نستخدم النوع الآخر
هناك من يقول أن النوع الثانى يفوق الأنواع الخطية التى ستنتهى قريبا
عفوا – حينما تكون هناك بوردات كثيرة تركب على بوردة أم Mother Board – أو على مقربة من جهاز مشغل مثل الحساسات التى تستشعر ظاهرة ما و ترد على لوحة التحكم بالنتيجة ، فمن التقليد المفضل أن تكون هناك مثبت على كل وحدة وهذا يعطى مرونة تشغيل كبيرة فمثلا
مجموعة المثبتات الخطية مثل LM7805 وحتى , LM7824 تمكنك من استخدام الجهد الصناعى التقليدى 24فولت دون الحاجة لتوفير 5 فولت لحساس و 9 فولت لآخر و 12 لثالث الخ بوضع المثبت المناسب داخل كل منها
كما أن هذا الأسلوب يوفر لك الحماية الكاملة من تأثير وحدة على أخرى من خلال الضوضاء من خلال خطوط التغذية والتخلص من تأثير خطوط نقل القدرة 220/380 فولت على خطوط نقل المعلومات أو البيانات وهى الظاهرة المعروفة بالتقاط الطنين Hum Pickup (منذ أيام أجهزة الراديو والاتصالات ذات الصمامات الأيونية) وهى انتقال جزء من تردد التيار الناقل للقدرة - 50/60 `ذ/ث أو ضعف هذا التردد (الضعف ناتج من التقويم موجة كاملة والذى ينتج 2×تردد المنبع)
لذلك فوضع هذه المثبتات الخطية على كل بوردة / كارت بما تحويه من أنواع الحماية المتنوعة مثل حماية ضد زيادة التيار – ارتفاع درجة الحرارة – قصرالدوائر – تغيير الأحمال والأهم على الإطلاق المعروفة باسم التلف الآمن Fail Safe ، يجعلها خيارا رخيصا جدا يصعب التخلص منه – ولا تحتاج سوى 2 فولت فقط على الأقل أعلى من الجهد المطلوب
و ظاهرة التلف الآمن تعنى عند تلف القطعة لا تسبب دمار لأخرى فمثلا عند تلف LM7805 فهى تقطع التغذية عن الخرج ويصبح صفر فولت عكس الوحدات التىتصنع بالطريقة التقليدية ، فعند تلف الحاكم ، فغالبا ما يصبح قصر – أى حدوث قصر بين المجمع والباعث جاعلا جهد الخروج مساوى لجهد الدخول معرضا باقى الدوائر للتلف
مثلا استخدام LM7805 للحصول على 5 فولت لتغذية دوائر رقمية من نوع TTL التى تتلف لو ارتفع الجهد لأعلى من 6 فولت. عند تلف المثبت LM7805 يصبح الجهد صفرا مما يحميها من التلف ، أما إن استخدمنا أى وسيلة أخرى سيرتفع لأكثر من 9 فولت مما يسبب تلفا فوريا لكل الدائرة
قبل أن نترك الموضوع لا ننسى توضيح نقطة وهى ما قلناه فى مقدمة المقال وهو - يقارن بجهد مرجعى (ثابت لا يتغير)
من أين نأتى بجهد ثابت لا يتغير والدائرة كلها وظيفتها توليد جهد ثابت لا يتغير؟
الإجابة ببساطة ثنائى زينر Zener Diode – ولذا نرى أن دقة مثبت الجهد تعتمد كليا على أداء هذا الثنائى – أى أن دقه أداؤه أهم بكثير من قيمته
كل دائرة مهما كان نظرية عملها تحتوى وسيلة للضبط أى تحديد قيمة الخرج فلو شئت الحصول على 12 فولت ، تصمم الدائرة للحصول على من 9 إلى 15 فولت مثلا و مفتاح (مقاومة متغيرة) للضبط على ما تريد – لماذا؟
لنعد لأول مقال عن المقاومات وما ذكرناه عن الدقة إما 10% أو 5% أو 2% وهو ما يجعلك غير قادر على التنبؤ بالقيمة الدقيقة التى سينتهى إليها تنفيذ الدائرة كما أن إنتاج 10 وحدات متكررة منها سيعطى 10 نتائج مختلفة كل فى نطاق الدقة التى تستخدمها فى مكوناتها - وكلما زادت الدقة زادت التكلفة وزاد احتمال عدم توفر القيمة الخاصة التى تريدها ضمن القيم القياسية التى تنتجها المصانع مما يضطرك لتصنيع ماتريد فى صفقة خاصة تجعل ثمن القطعة يتضاعف لعدد يتوقف على كم ألف قطعة تريد – لذا الحل السابق أقل كلفة بكثير
لماذا إذن أداء الزينر أهم من قيمته – ببساطة لأنالخطأ فى قيمته يمكن تعويضها بالمفتاح السابق وهو خطأ مماثل للخطأ فى باقى المكونات والمحدد لدقتها – أما الأداء فيعنى ، بعد أن تضبط الجهاز ، هل سيظل ثابت القيمة أم بتغيير الحرارة أو الحمل أو التقادم سيتغير و عندها يجب وضع آفو على الخرج و نعين موظفا دوره إعادة الضبط كلما دعت الحاجة..

و هناك عامل آخر أغفلنا الحديث عنه حتى الآن وهو ثبات الأداء والسبب أن ترك المقاومات على الرف أو فى حالة تشغيل لا تتأثر كثير مع مرور الزمن ولكن بعض المكثفات و كل منتجات أشباه الموصلات تتأثر مع مرور الوقت تأثرا بالحرارة الناجمة عن التشغيل أو خلافه من الظروف وهذا التغيير يقدر بجزء من المليون Part Per Million PPM
لنعد لثنائى الزينر المذكور ، نجد أن أداؤه قد يكون غير كافى إذ أن جهده غير ثابت إذ يتغير بقدر ضئيل مع تغير التيار المار فيه وأيضا يتأثر بدرجة الحرارة - هذا يؤثر على قيمة الخطأ الذى ذكرناه والذى يكبر أيضا ويسبب تغيير قيمة الخرج وعدم ثباتها
الحل – هناك العديد من مرجعيات الجهد Voltage Reference والتى تتكون من دائرة متكاملة داخل عبوة بلاستيكية سوداء فى حجم الترانزستورات الصغيرة العادية المسماة TO92 وتوفر أداء أفضل من الثنائى العادى بكثير فضلا عن عدم تأثره بتغيير درجة الحرارة المحيطة مثل LM103,LM113,LM129
وبعضها قابل للضبط مثل LM136 والبعض الآخر ذو قيم خاصة جدا مثل 2.5 فولت أو 1.235 أو غيرة
قبل أن تتساءل لماذا بعد ما سبق ذكره عن دقة المقاومات وخلافه وما يبدو من عدم أهمية قيمة ثنائى الزينر – أقول ما ذكر كان فقط لمثبتات الجهد ولكن هناك تطبيقات أخرى تهم فيها القيمة نفس أهمية الأداء مثل دوائر التحويل من القيم الخطية للرقمية Analog to Digital Converter والعكس حيث استخدام مثل هذه الثنائيات ذات الدقة العالية يغنى عن عملية الضبط والمعايرة فيما بعد
نود أن نقوم بتصميم واحدة من كل نوع ولكن ذلك يتطلب معرفة الترانزيستور وعمله كمكبر أولا
ولفهم الترانزيستور يجب أن نستكمل الثنائيات فى غير دوائر التوحيد ، لذلك هذا ما سنبدأ به إن شاء الله المرة القادمة

ماجد عباس محمد
24-07-2008, 10:33 AM
الثنائيات العادية كما قلنا تتكون من جزأين P-N وينشأ بينهما جهد الحاجز وجدير أن نتذكر أن الثنائى يكون غير موصل عادة ما لم يطبق جهد يتغلب على هذا الحاجز . بمجرد تطبيق هذا الجهد تبدأ الإلكترونات والفجوات فى الحركة حتى يبدأ فى التوصيل وهذا يستغرق زمنا ،
أيضا عند انقطاع التيار ، نحتاج لزمن حتى يتم الاتحاد بين الفجوات والإلكترونات حتى نعود لوضعنا الأصلى – عدم التوصيل
هذا الزمن يحدد متى تستطيع عكس القطبية حتى يقوم بالتقويم بصورة صحيحة ولهذا يجب ألا ننسى أن تناسب سرعة الموحد زمن الموجة ليقوم بالتوحيد المطلوب و إلا أصبح كقطعة من السلك مما يسبب مرور تيار عالى و يحترق الموحد ، فالموحدات الصالحة للتيار العمومى 50- 60 ذ/ث لا تصلح مع تردد شاشة التلفزيون 15625 ذ/ث الخ لكن الثنائى السريع يصلح لكل التطبيقات البطيئة - فقط ثمنه أغلى
أول استخدام للثنائيات هو كمفتاح أو سويتش فى دوائر تثبيت الجهد السابق شرحها
و قد لا حظنا أن هناك نوع توازى و نوع توالى
هذه دائرة كيف نقول فيها توالى وتوازى؟
الحكم على ترانزيستور السويتش هل التيار يمر فيه على التوالى مع تيار الحمل؟ إذن هو مثبت توالى
13156
انظر للرسم الأيسر – إن ارتفع جهد الحمل عن القيمة المطلوبة يقوم المكبر بغلق الترانزيستور و العكس بالعكس مما يجعل الجهد على الحمل دائما منتظم و أقل من المنبع
نحن نتكلم عن الدايودات هنا ! - ما دوره؟
عند فتح الترانزيستور و مرور التيار إلى الحمل فيرتفع الجهد ، لو حاولت إغلاق الترانزيستور لا يسمح لك الملف بقطع التيار و إن لم تجد له مسار سيضع جهد عالى على الترانزيستور فيتلف – هنا يأتى الدايود للإنقاذ موفرا مسار موضح باللون الأزرق
أما الرسم اليمن فهو لمثبت جهد توازى حيث تفتح دائرة التحكم الترانزيستور لفترة وجيزة ثم يقفل قبل أن يصل التيار فى الملف لأقصى قيمة – وإلا طبعا سيكون شورت أو قصر و يدمر الترانزيستور.
عندما يفصل الترانزيستور و نظرا لمحاولة قطع التيار فى الملف ، سيضع الملف جهدا كبيرا لكن مسار الحمل يكون بديلا للترانزيستور و لهذا يمكن أن يكون جهد الخرج أعلى بكثير من جهد المنبع وهذه الدائرة تستخدم فى شاشات الحاسب و التلفاز للحصول على الجهد العالى جدا ( 5-7 آلاف فولت ثم تضاعف إلى 30 ألف)
دور الموحد يظهر عندما يكون جهد الخرج أعلى من جهد المنبع فتكون موحدات دائرة التقويم مغلقة للتوصيل العكسى

الآن كفى تقويم ولنبحث هل هناك ما يقال فى مجرد توصيل الثنائى فى وضع التوصيل مثلا بطارية ومقاومة كما بالرسم؟
13157
قلنا أن الثنائى عادة غير موصل – إذن ماذا يكون ؟
طرفان موصلان وبينهما عازل – التعريف التقليدى للمكثف وهو فعلا ما يكون إلا أنه صغير 10 - 70- بيكو فاراد والطريف أنه بزيادة الجهد عكسيا تزداد المسافة بينهما بزيادة عرض الفجوة مسببة أن تتناقص قيمة المكثف وهو مناسب لتطبيقات السعة المتغيرة كتغيير التردد فى المذبذبات مثل توليف القنوات فى التليفزيون وغيره

الآن لو الجهد أمامى اكبر من 0،6 فولت سيجعل الثنائى موصلا أى ينقل ترددات أو تيار مستمر أو أى تيار كهربى مستمر أو متردد طالما كانت قيمته صغيرة بالنسبة للجهد الأمامى ولا تسبب للثنائى أن يخرج من وضعية التوصيل الأمامى ، وإن عكس الجهد الأمامى يصبح الثنائى مغلقا ولا يمر من خلاله شيئا إلا بقدر ما تسمح تلك السعة الصغيرة بالمرور أى أننا حصلنا على مفتاح Switch يسمح لنا بتمرير وإيقاف إشارة فى مسار معين – وهذا يصلح أيضا للترددات العالية

ماذا لو قمنا بتغيير قيمة المقاومة- هل هناك فرق؟

13158
مثاليا لا فرق ولكن عمليا الثنائى له دائرة مكافئة مركبة ولونظرنا للمنحنى الممثل للجهد / التيار الخاص بأى موحد سنجد أنه بعد 0.6 فولت يصبح منحنى قريب من خط مستقيم و يمكن التعبير عنه بالعلاقة
R=0.025\I
أى أن الثنائى فى وضع التوصيل يكافئ مقاومة يمكن تغيير قيمتها
لو كان التيار 1 مللى أمبير كان يكافئ 25 أوم
لو زاد التيار إلى 10 مللى كان يكافئ 2.5 أوم
ولو قلت إلى 100 ميكرو أمبير كان يكافئ 250 أوم
وهكذا يمكنك استخدامه كمقاومة متغيرة
لم تقتنع وتريد إثباتا رياضيا؟ المرفقات بها الإثبات
هل يمكن ذلك عمليا ؟ وهل يستخدم فى الدوائر؟
أى نكون الدائرة كما بالرسم حيث R1 تغير التيار المار فى الموحد وبالتالى مقاومته فيتغير نسبة الجهد الخارج من المصدر V1 إلى الخرج Vout
يمكن إذا كانت المقاومة الصغيرة للثنائى لاتسبب مشكلة وهى غير مناسبة لتطبيقات الصوت والصورة إلا إذا كانت فى حدود لا تزيد عن بضع عشرات مللى فولت لكن قد تناسب ترددات اعلى وخصوصاعند مستوى الإشارة الصغيرة
إذن ما فائدة هذا النقاش إن كانت فوائدة محدودة؟
الإجابة بسيطة وهامة جدا
الترانزيستور به وصلة القاعدة – باعث عبارة عن ثنائى فى هذا الوصف – ومقاومته هذه هى عماد حسابات التكبير كما سنرى فى المرة القادمة إن شاء الله

13159 13160

هاوي الكترونيات1
24-07-2008, 04:55 PM
مشكور اخي على الموضوع الرائع
جدا جدا

وكلمة شكر بصراحة قليلة جدا

وجزاك الله الف خير

ومشكور

ماجد عباس محمد
25-07-2008, 08:49 AM
نبدأ الآن بشرح الترانزيستور
من الظريف أن نذكر أن العلماء فى شركة بل لم يكونوا يبحثوا عن الترانزيستور لاختراعه ، فقد كانت الصمامات الإلكترونية هى تكنولوجيا العصر و محاولات تصغيرها وصلت بها لحجم الترانزيستور القدرة – لذا كان البحث عن بديل يتخلص من تسخين الفتيلة اللازم للصمامات و فقد الطاقة فيها و احتياجها لجهد عال نسبيا و كان هذا البديل يمتاز بنفس معاوقة الدخول العالية و يعمل بنفس النظرية وهى جهد على طرف الدخول يغير فى تيار الخرج ، أى كانوا يبحثوا عن الترانزيستور المسمى FET ولكن تجاربهم أدت لاكتشاف الترانزيستور ثنائى القطبية Bi-Polar وسمى كذلك لأن التيار يعبر نوعين معاكسين من الخامات أو الأقطاب

كلنا نعلم أنالترانزيستور يتكون من ثلاث مناطق إما PNP أو NPN أى هناك ثلاث مناطق – معظم الكتبتتبنى الرسم التالى فى شرح تركيبة
13161
وهوإلى حد كبير صحيح خصوصا بالنسبة لأوائل النماذج التى صنعت منه – لذلك لا بأس من تبنيه فى الشرح
نلاحظ أن هناك منطقتان متماثلتان و أخرى مختلفة فى المنتصف مما يشكل ثنائيان متصلان عكس بعضهما فلو وصلنا الترانزيستور كما بالرسم
13164

المفروض أن لا يمر تيار فى المقاومة R2 نتيجة لوجود وصلة معكوسة بينالطرفين C ,B ولكن ماذا يحدث حقيقة هنا ؟
نتيجة لوجود البطارية 6 فولت ، سيمر تيار خلال المقاومة R1 و إذا افترضنا مسار الإلكترونات فقط للسهولة وهى تسير خارج البطارية من الطرف E داخل الوصلة إلى الطرف B ثم المقاومة R1 إلى البطارية
كم قيمته ؟ قانون أوم هو الحكم أى بفرض الجهد على الوصلة 0.7 فولت كما سيق القول سيكون
6 – 0.7 = 5.3 فولت
5.3 ÷ 10 ك = 0.53 مللى أمبير
هل حقا يدخل الطرف E تيار قدرة 0.53 مللى ويخرج من الطرف B نفس التيار 0.53 مللى أمبير؟؟؟؟؟؟؟؟؟
ولماذا قلنا أن هذا الطرف C وذاك E وماذا لو قلبنا الوضع؟؟؟؟ الجزأين متشابهين على أى حال!!
المنطقة الوسطى حسب الرسم هى من النوع P أى أن هناك العديد من الفجوات المتوافرة والجاهزة للاتحاد مع الإلكترونات القادمة من الطرف E – لذلك فهناك احتمالان فقط لا ثالث لهما
الجزء الأوسط يكون سميكا فيسمح لكل الإلكترونات بالاتحاد وعندها يتساوى تيار E ، B ولا يمر أى تيار إلى C
أما إن كان عرض الجزءالأوسط رقيقا جدا – فلن يكون هناك متسع لاتحاد كل الإلكترونات مع الفجوات لتخرج من B بل العديد أو الأغلب حسب رقة هذا الجزء سيعبر المنطقة باندفاعه تحت تأثير المجال الكهربى ويستقر فى المنطقة C ومنها يجمع إلى البطارية 10 فولت خلال R2- ولهذا سمى الطرف C بالمجمع
وهنا سنجد أن تيار E قد ازداد بنسبة كبيرة هى نسبة هذه الإلكترونات التى استطاعت العبور دون الاتحاد فى القاعدة ولكنه يأتى من البطارية الأخرى 12 فولت ، ونظرا لكونه مدفوع أساسا من البطارية 6 فولت و نتيجة لرقة الجزء الأوسط سنجد أنه ثابت القيمة لا يعتمد على البطارية 12 فولت أو المقاومة R2
لو نظرنا للأمر من وجهة التيار و المقاومة ، نجد أن المقاومة الكبيرة المسببة لتيار صغير فى الطرف B قد تحولت لمقاومة صغيرة و تسببت فى تيار كبير للطرف C و من هنا تحولت المقاومة لهذا سمى هذا الجهاز محول المقاومة TRANSfer rISTOR أو اختصارا Transistor
نلاحظ أنه لو تماثلت الأجزاء C,B يمكن استبدال أطراف المجمع بالباعث و قد صنع ترانزيستور واحد فقط بهذا الأسلوب للعمل كسويتش فى دوائر التضمين و لكن الثنائيات احتكرت الأرض
لتحسين هذا الأداء نجعل الباعث E صغيرا حجما و الطرف B يحيط به أما المجمع C أكبرهم و أكثر فى نسبة الشوائب و من ثم التوصيل ويكون الأسلوب المتبع مع الدوائر المتكاملة افضل كما بالرسم
13162
الجزء الخارجى المسمى Substrate أو الأساس لا يلزم فى الترانزستورات المنفردة ولكنه يعزل الوحدات عن بعضها فى الدوائر المتكاملة
مما سبق نرى أن المسألة تعتمد على أبعاد المنطقة الوسطى ونسبة الشوائب التى يحتويها فكلما قل سمك القاعدة زادت نسبة تيار المجمع المسماة β
وجدير بالذكرأن البعض يمثل الترانزيستور بثنائيين كما بالرسم
13163

وعندها لا يكون هناك مبرر لكى يترك التيار المسار السهل فى الطرف B ويسير للطرف C فهو خطأ ولا يبرر أداء وصلة المجمع كما أن البعض تمادى لإدعاء أنه بوصل ثنائيان هكذا نصنع ترانزيستور (؟!!)

بقى أن نذكر أن نسبة التيار المار فى المجمع للتيار المار فى القاعدة B تسمى معامل تكبير التيار ويرمز له Hfe أو بيتا β ونسبة تيار المجمع إلى الباعث تسمى ألفاα
حسب تكوين النسب السابقة قد تتراوح بيتا من 4 إلى 800 أو أكثرللترانزيستور المنفرد ولكن بين نفس الرقم تكون نسبة الاختلاف تصل من 20-إلى 30% وهو رقم كبير لذلك عند طلب الدقة والتماثل يجب اختيار الوحدات المتقاربة بالقياس - أوافضل من ذلك اللجوء للدوائر المتكاملة حيث تصل الدقة إلى 1%
فى المرة القادمة إن شاء الله سنعرف دوائر التكبير

ماجد عباس محمد
26-07-2008, 08:18 AM
مشكور اخي على الموضوع الرائع
جدا جدا
وكلمة شكر بصراحة قليلة جدا
وجزاك الله الف خير
ومشكور
أشكرك جدا يا أخى على هذه الكلمة الرقيقة و أرجو منك ومن الإخوة أن يتواصلوا حتى أضيف لهذه السلسلة ما فيه خير الجميع
و اكرر شكرى

ماجد عباس محمد
26-07-2008, 08:33 AM
الآن سنبدأ فى تفاصيل الدوائر
للترانزيستور ثلاث أطراف ولكل من الدخول والخروج طرفان فقط ، إذن لابد من أن يكون أحد أطراف الترانزيستور مشتركا بين الدخول والخروج ولذلك سيكون لدينا ثلاث دوائر فقط
قبل أن تعترض فلنتفق على مبدأ بسيط وهو أن النوعان PNP, NPN فى الواقع نوع واحد فقط أحدهما يحتاج أن يوصل بالبطارية عكس الآخر – فيما عدا ذلك لننسى الاختلافات ونوحد المبدأ والدوائر.
يمكن أن نأخذ الباعث مشترك فيكون لدينا باعث مشترك CE وبالمثل يمكن أن نأخذ القاعدة مشتركة فيكون لدينا قاعدة مشتركة و أخيرا يمكننا أن نأخذ المجمع مشترك و يسمى مجمع مشترك أو الباعث التابع
لو نظرنا فى الرسم التالى سنلاحظ مدى التطابق بين الدائرتين – فالدخول بين القاعدة والباعث BE والخرج من المجمع C أما الخلاف فقط أن الخرج إما منسوبا للباعث E أو القاعدة B وهذا يجعل الفارق طفيفا جدا ولكن هام جدا – وسنتناوله بالتفصيل إن شاء الله بعد دراسة موضوع التغذية العكسية

13168
الآن لنحسب مقدار الكسب Gain المتوقع من هذه الدائرة..
أولا كيف تقوم بالتكبير؟ ببساطة المصدر الذى يولد الإشارة ein سيسبب مرور تيار صغير فى دائرة القاعدة ونظرا لأن تيار المجمع اكبر بالعدد β من المرات وهى مثلا = 100 إذن تيار المجمع مائه مرة من تيار القاعدة وبمروره فى R2 سيعطى خرجا مكبرا
كيف ؟ الأرقام خير برهان
الإشارة ein ستسبب مرور تيار حسب قانون أوم ولكن أين المقاومة هنا؟؟؟؟
لو تذكرنا فى المواضيع السابقة أن قلنا أن الثنائى له مقاومة تتناسب مع قيمة التيار المار به = 0.025 ÷ التيار
هذا الثنائى الآن هو المكون من القاعدة - الباعث BE - ألم نقل أن تلك المقاومة هامة؟؟
فقط سنضيف إليه تعديلا صغيرا للمقدار الثابت للتعويض عن تأثير وصلة ثنائى المجمع - قاعدة فبدلا من 0.025 ستكون 0.032 و سنسميها Rbe
قبل أن يختلط الأمر علينا يجب أن نعطى كل ذى حق حقه فهناك تيار مستمر ناتج من البطارية والمقاومة R1 و لمن يريد الدقة نطرح منه 0.6 فولت لثنائى الوصلة BE فيكون = 6- 0.6 مقسوما على 12ك = 4.67 مللى أمبير
وهناك تيار متردد ناتج من المنبع ein سيسبب مرور تيار فقط خلال الوصلة BE لأن مقاومتها أصغر كثيرا من المقاومة R1
هل تريد أن نحسبه ؟ - حسنا - مقاومة القاعدة باعث = 0.034 ÷ 0.00467= 7.28 أوم
لنكتب الآن المعادلة لنرى كيف تسير الأمور
الكسب = الخرج ÷ الدخل Gain=Eo/Ein
الخرج = تيار المجمع × مقاومة الخرج Eo=Ic*R2
الدخول = تيار الباعث فى مقاومة الوصلة Ein=Ie * Rbe
بما أن تيار الباعث تقريبا يساوى تيار المجمع Ic ≈ IE
إذن بالقسمة
الكسب Gain = Eo/Ein = Ic*R2 ÷ Ie * Rbe ونشطب المتساوى Ic ≈ IE نحصل على
الكسب Gain = R2 ÷ Rbe
مفاجئة ؟ أين صفات الترانزيستورأين Hfe أين β أين –
هل الكسب يساوى فقط نسبة مقاومتين؟ ولاعلاقة له بالترانزيستور؟؟ على استحياء – نعم بنسبة خطأ لا تتجاوز 20% ولكن هل تكون دقة تصنيع الترانزيستور افضل من 20% - بالطبع لا
الآن قد تقبلها منى ولكن تعترض أن المقاومة Rbe ليست محسوسة أى لا أجدها بالدائرة لأحسب – أريد بمجرد النظر أن اقدر مدى الكسب لهذه الدائرة !!
حسنا معك حق – لنستبدل Rbe بقيمتها = 0.032 ÷ Ie
الكسب Gain = R2 ÷ Rbe = 30 * R2 * Ie
Ie يسهل حسابه لأنه = قيمةالبطارية BT1 مقسوما على المقاومة R1
ستعترض لأن الدوائر العملية تحتوى مصدر واحد والدوائر تحتوى بطاريتين !
لو جعلناهما بنفس القيمة يمكن استخدام واحدة فقط ويسهل علينا هذا تصميم الدائرة وهو موضوع المرة القادمة بإذن الله

ماجد عباس محمد
27-07-2008, 10:00 AM
الآن باستخدام المعادلة السابقة سنبدأ بتصميم الدوائر – ولنبدأ بدائرة الترانزيستور فى اكثر الصور شيوعا وهى الباعث المشترك أو CE
هل المكثف الأول C1 هو حيث يجب أن نبدأ؟
نريد أن نعمل دائرة ذات تكبير قيمته 45مرة
يمكننا أن نختار تقريبا أى ترانزيستور مثل BC546,BC337,BC338,BC339 و آلاف غيرها – مسألة محيرة
من المعادلة المذكورة المرة الماضية نقول
الكسب Gain = R2 ÷ Rbe = 30 * R2 * Ie
13185
هنا وجب علينا أن نختار التيار ثم نحسب المقاومةأو نختار المقاومة ونحسب التيار ونغير اختيار الترانزيستور ونقضى نصف يوم فى هذهالحيرة حتى نصل للقيمة المطلوبة
لنحسم أمورنا يجب أن نأخذ فى اعتبارنا قيمة الجهد بعد التكبير بمعنى
هل سنكبر 45 مرة فيصبح جهد الدخول الذى قيمته 1 مللى فولت قيمته 45 مللى فولت
أم سنكبر 45 مرة فيصبح جهد الدخول الذى قيمته 200 مللى فولت قيمته 9 فولت
أم سنكبر 45 مرة فيصبح جهد الدخول الذى قيمته 1 فولت 45 فولت
الفروق بينها سنتحدث عنها تفصيلا المرة القادمة إن شاء الله
وهذا يقودنا للاختيار الصحيح – نبدأ من الحمل المطلوب تغذيته أىRld وهى المرسومة داخل مربع لنتذكر أنها ليست فى الواقع مقاومة ولكن قد تكون أى جهاز أو أداة نريد أن نغذيها بهذا الخرج – سماعة أو موتور أو ما تريد
فليكن هنا حملا قيمته 40 أوم ويجب أن يكون التيار 50 مللى أمبير
من قانون أوم 40*50=2000مللى فولت أى 2 فولت – هذه القيم بوحدات ج م ت (RMS) ويجب أن نعرف القيم القصوى بضربها فى 1.414 أى جذر 2 فتصبح 2.8 فولت موجب ثم سالب أى ستكون تقريبا 5.7 فولت
إذن بطارية 6 فولت لن تكون مناسبة ويجب أن نبدأ من 9 فولت
التيار 50 مللى إذن يجب أن يكون التيار الساكن (بدون إشارة) أعلى من ذلك حتى يمكنه أن يزيد 50 مللى ثم يعود ثم ينقص 50 مللى ثم يعود وتتكرر هذه الذبذبات دون أن يتعدى المدى الممكن له أن يعمل فيه – فلا يوجد ترانزيستور منتظم الأداء على كل المدى ويجب تجنب الطرفين العلوى و السفلى
لذا يجب أن نختار ترانزيستور يتحمل 200 مللى أمبير على الأقل ويفضل ألايزيد عن خمسة أضعاف هذه القيمة حتى لا يكون إهدارا بلا طائل – هذا يحد خياراتنا إلى BC338,BC337 والواقع هما واحد فقط الأول يتحمل حتى 60 فولت بينما الثانى حتى 40فولت فقط – ولا فرق فى الاختيار بينهما و يتحمل تيار حتى 800مللى أمبير
أول شئ سنقابله هو C3 وهو الذى يمنع مركبة التيار المستمر والجهد المستمر من المرور و يبقى المتردد فقط
كيف نحسبه؟
هناك قاعدة تقول أن المدى الترددى الذى يكبره الترانزيستور يقاس بالنقط التى تقل فيها طاقة الخرج للنصف

السبب أن المكبرات أساسا كانت للصوت ولم يكن تكبير الترددات العالية أمرا معروفا لذلك أتفق العلماء وقتها أنها النقطة التى يقل فيها مستوى السمع للنصف.
من المعروف أن الأذن البشرية تسمع بعلاقة لوغاريتمية أى أن الصوت يقل للنصف عندما تقل القدرة للنصف وليس مستوى شدته و من هنا كانت النقطة التى تنزل القدرة للنصف و اخترعت الوحدة اللوغاريتمية المسماة ديسيبل و من هنا أصبح نقطة 3 ديسيبل تعرف بنصف القدرة و كل 3 ديسيبل تضاف أو تطرح تضاعف أو تنصف القدرة
13186
بما أن الطاقة تتناسب مع مربع الجهد إذن الطاقة تنقص للنصف عند نزول الخرج لقيمة جذر هذا النصف=0.707
ماذا يسبب هذا النقصان؟ هو ازدياد إعاقة المكثف بنقصان التردد وبالتالى سيحرم Rld بالتدريج من جهد الخرج
وهذا ما سيحدد التردد الأقل والمسمى Fl - Low Frequency)
إعاقة المكثف معروفة = 1 ÷( 2*ط*ت*س)
ولتساوى قيمة مقاومة الحمل إذن نجد
Fl=1/(2 π Rld*C3
التردد الأدنى = 1 ÷ (2 *ط* مقاومة الحمل* المكثف س3 )
هذا يحسب لنا أقل قيمة للمكثف ويمكن أن نزيد عنها حتى الضعف أوثلاثة أضعاف ولكن لا داعى للإسراف بدعوى الزيادة أفضل فلو تذكرنا ما قلناه سابقا عن المكثفات فكلما زادت قيمته اصبح إعاقة للترددات العالية لكونه شريط ملفوف كالملف – فضلا عن ارتفاع السعر فالاقتصاد من سمات التصميم الجيد
فلو كان أقل تردد مطلوب عبوره هو 20ذ/ث إذن
20=1÷(2*3.14*40* C3)
هنا المكثف بالفاراد ونضرب فى مليون للقياس بالميكرو
C3= 199μF
ميكرو فاراد – إذن أقرب قيمة ستكون 200 ميكروفاراد
الفولت يكفى جهد البطارية أو أقرب أعلى قيمة سنختار 16فولت
الآن نحسب R4
الخطأ الذى يقع فيه الكثير هو اعتبار أن R4 جزء مستقل والحقيقة أن كل مكون يمر فيه جزء من التيار يدخل فى الحساب من هنا سنجد أن تيار المجمع ينقسم بين R4 و Rld لذا فهما على التوازى وكلاهما تؤثر فى معادلة الكسب وقيمة R4 و Rld سنسميها Requ أى المقاومة المكافئة وتحسب بالطريقة التقليدية لمقاومتين على التوازى
إذن الكسب 45
Gain = R2 ÷ Rbe = 30 * R2 * Ie

حتى نجعل كل الخرج يذهب للحمل ولا تأخذ من شيئا نجعلها 10 أضعاف أو أكبر أى نختار


R4 =10* Rld =400Ω
حسنا لا توجد مقاومة 400 أوم فنختار 420أوم
إذن الكسب 45 = 30 * Ie * 40
Ie=45÷1200= 0.0375

أمبير أى 37.5 مللى أمبير وهو لحسن الحظ أقل من القيمة التى سبق افتراضها (50مللى)
من هنا سنجد أن مراجعة القيم المستمرة ذات جدوى فنجد بدون إشارة
جهد المجمع C = جهد البطارية – الجهد على المقاومة R4 - لاحظ هنا تيار مستمر فقط
جهد المجمع C =9- 0.0375×420=9- 15.75 وهذا لا يصلح وأمامنا حلين
إما نستخدم بطارية 18 فولت على الأقل لتكون أكبر من 15.75 أو نقلل قيمة المقاومة R4 – لذلك نقلل المقاومة إلى 220أوم
جهد المجمع C =9- 0.0375×220=9- 8.25
والبطارية إلى 12 فولت حتى تكون افضل قليلا لأن القيمة 9 فولت قريبة من 8.25
نكتفى بهذه الجرعة الآن وسنكمل باقى المكونات المرة القادمة

هاوي الكترونيات1
27-07-2008, 04:29 PM
مشكور اخي ماجد

وجاري القراءة الدرس الشيق والرائع

وجزاك اله الف خير

ماجد عباس محمد
27-07-2008, 05:51 PM
الآن بعد أن حددنا مقاومة المجمع وتياره علينا أن نضبط جهد وتيار القاعدة لتناسب ذلك
نعلم أن معامل التكبير لهذا الترانزيستور β = 100 ويمكننا أن نقسم تيار المجمع على 100 لنحصل على تيار القاعدة حسب الدائرة اليسرى
13187

37.5 مللى ÷ 100 = 0.375 مللى
و بما أن جهد القاعدة – باعث VBE = 0.6 فولت
إذن المقاومة من قانون أوم =الجهد ÷ التيار = (12-0.6) ÷ 0.375 كيلو أوم
R1= 11.4 ÷ 0.375 = 30.4KΩ ويمكننا استخدام 30ك
إلا أن القيمة 100 تتغير من ترانزيستور لآخر بنسبة تفاوت 20% فضلا عن أن الحرارة تؤثر تأثيرا مباشرا على أداء الترانزيستور وعلى قيمة جهد القاعدة الذى دوما افترضناه 0.6فولت بلا نقاش – لديك أدنى شك؟ - إذن
احضر أى ثنائى لديك و أفضل استخدام 1N4148 الزجاجى الصغير لسهولة تسخينه
وصل طرفية بآفو رقمى باستخدام زوج من وصلات فم التمساح لتستمر القراءة فترة التجربة – سجل القراءة
الآن قرب لهب ولاعة أو أى مصدر حرارى لا يصدر عنه كربون مثل الثقاب – راقب القراءة
مجرد اقتراب اللهب ستهبط القراءة حتى 0.1 فولت وأقل – ابعد اللهب ستعود القراءة تدريجيا لسابق قيمتها و البعض يستخدمه كحساس حرارة .
لذلك من الأفضل أن نثبت نقطة القاعدة عند قيمة ثابتة لا تتأثر بتيار القاعدة كما بالرسم الأيمن
لكى لا يتأثر جهد القاعدة يجب أن يكون التيار المار فى المقاومتين R1,R2 اكبر بكثير من تيار القاعدة فيكون وجودة من عدمه ليس ذو تأثير – يكفى عشرة أضعاف أى 3.75 مللى أمبير فيكون مجموعها = 12 فولت ÷ 3.75 مللى = 3.2كيلو أوم
الآن لدينا مشكلة كيف نحقق الاستقرار عند زيادة التيار نتيجة اختلال الأداء خصوصا مع ارتفاع الحرارة؟ – كم سيكون جهد القاعدة وكيف يمكن أن يكون اكبر من 0.6فولت؟
لو وضعنا المقاومة R3 فإن تيار المجمع سيمر فيها أيضا رافعا جهد الباعث لما يساوى Ic*R3 فإن زاد التيار لأى سبب ستزداد هذه القيمة و تقلل من الفارق بينها وبين القاعدة والمفروض أن يكون 0.6 وهذا بالتالى يسبب انخفاض توصيل الترانزيستور ويقلل من تيار المجمع Ic – حققنا إذن الاستقرار
لنبدأ بالحساب إذن
نبدأ بالنسبة التى نريد ولتكن مثلا 10% من الجهد أو أقل
إذن 1.2 فولت تبدو جيدة
1.2=37.5 مللى أمبير × R3
R3=32 ونستخدم 33أوم لعدم وجود 32

ولكن هذا يسبب لنا مشكله أخرى وهى أننا سنفقد جزء من الخرج على هذه المقاومة أيضا لنفس المفهوم ونفس التحليل الخاص بالاستقرار - وإن شئت الدقة فى التعبير العلمى سنفقد جزء من التكبير الكلى وهو ما سنعرفه لاحقا باسم التغذية العكسية أو الرجعية أو المرتدة – ما الحل إذن ؟
لحسن الحظ أن الاستقرار مطلوب للتيار المستمر والجهد المستمر والتكبير مطلوب للجهد المتردد
إذن لو وضعنا مكثف حول هذه المقاومة لتصبح إعاقته للجهد المتردد مهملة سنحل المشكلة ولذا نستخدم نفس العلاقة السابقة فى حساب C3
إعاقة المكثف معروفة = 1 / ( 2 × ط × ت × س ) = R3 مقسومة على 10

فلو كان أقل تردد مطلوب عبوره هو 20ذ/ث إذن
3.3=1÷ (2*3.14*20* C3 )
C3 =1÷ ( 2*3.14*20*3.3) = 1÷ 414.48= 0.00241فاراد
C3 = 2400μF نستخدم القيمة 2200 ميكرو أو 3300 ميكرو
الآن نحسب كل من R2 ، R1
نعلم أن جهد الباعث قد افترضناه 1.2 فولت والقاعدة تزيد عنه 0.6 أى 1.8 فولت والتيار المار فى R2=03.75 مللى أمبير
إذن R2= 1.8 ÷ 3.75 مللى أمبير= 0.48 كيلو أوم أى 480 أوم ونستخدم 470 أوم لعدم وجود 480
و سبق أن قلنا أن مجموعها = 3.2 كيلو
إذن R1= 3.2 – 0.47 = 2.73كيلو أوم ونستخدم بالطبع 2.7 كيلو أوم
بقى أن نحسب قيمة C1 ونحدد اتجاهه أيضا ولذلك سيحتاج أن نتحدث قليلا عنه لذلك سيكون موضوع الحلقة القادمة إن شاء الله

حقا تصميم دائرة ترانزيستور واحد تحتاج لبعض الجهد ولكن استخدام الدوائر المتكاملة أسهل كثيرا
لماذا إذن نجهد أنفسنا هنا؟
أولا : الترانزيستور أنسب للقدرات العالية
ثانيا : نحتاج لفهمه كى نتجنب الأخطاء التى نقع فيها عند التصميم بالدوائر المتكاملة فلو لم نعلم مما تتركب وكيف تعمل سنقع فى أخطاء ولا نعلم كيف نجعلها تؤدى ما نريد

ماجد عباس محمد
28-07-2008, 09:26 AM
الآن نحسب قيمة C1 وهو ليس بجديد – نفس المعادلة ونفس القيم
فلو كان أقل تردد مطلوب عبوره هو 20ذ/ث إذن من نفس العلاقة التى حسبنا بهاقيمة C3 نحسب C1 أيضا
التردد الأدنى = 1 ÷ [ 2 * ط * C1 * المقاومة ]
20 = 1 ÷ [ 2 * ط * C1 * المقاومة ]
المقاومة = 1 ÷ ( 2 × 3.14 × قيمة C1 بالفاراد )

هل رأيت المشكلة؟

كم تساوى المقاومة ؟ هل هى R1 فقط ؟ أم على التوازى مع R2 أيضا؟
كثيرا ما يفضل معامل استقرار اكبر مما تخيرنا ويجعل R2 مقاربة لقيمة R1 وتكون عدة كيلو أوم خاصة عندما تكون الإشارة صغيرة والتيارات قليلة ! طبعا تقول القيمة المكافئة للمقاومتين معا
أصبت ولكن نسينا هنا أمرا هاما
هل تذكر مقاومة الثنائى والتى تساوى = 0.025 ÷ التيار ألم نقل أنها هامة؟؟
إذن مقاومة الدخول للقاعدة = 0.025 ÷ تيار القاعدة = 0.025 ÷ 0.375 مللى أمبير = 0.025 ÷ 0.000375= 66.67 أوم
ولنأخذ هذه القيمة أيضا فى الحسبان
أى 66.67 // 470 // 2700 أوم = 57.12 أوم
الآن نستطيع حساب المكثف
C1 = 1 ÷ [ 2 * 3.14 * 20* 57.12 ] فاراد
C1 = 1 ÷ [7174.272 ] = 139.38 ميكروفاراد نستخدم 150 ميكرو
13190
قبل أن نترك هذا المكان يجدر أن نذكر بعض الحقائق التى يمكن استخلاصها
1 – المقاومة فى دخول الدائرة صغيرة وحسبناها 57 أوم
2 – كلما قل التيار المطلوب للحمل و الجهد اللازم قلت التيارات فى كل من المجمع وبالتالى القاعدة مما يمكن من الحصول على مقاومة دخول عالية لذلك لو احتاجنا مرحلة تكبير قبل التى شرحناها ستكون افضل حالا من هذه لأن الخرج المطلوب منها سيغذى دخل هذه وهو بالتأكيد أقل نتيجة التكبير
3 – مهما ظننا أن معاملات التكبير عالية أو الترانزيستور ذو خواص خارقة – فإن انخفاض مقاومات الدخول والخروج سيجعل التكبير محدودا و سيكون من الصعب الحصول على كسب أعلى من 60 - إلى 100 مرة للمرحلة و هذا ماجعل ترانزيستورات FET لها دور مميز فى بعض التطبيقات – للحصول على تكبير أعلى فتعدد المراحل أفضل من زيادة تكبير مرحلة واحدة
4 - لحساب المراحل المتعددة نبدأ كما بدأنا و نأخذ المسألة من الآخر رجوعا للأول
الآن هل المكثف C1 فى وضعه الصحيح أم لا ؟ سؤال يستحق التأمل
لو أن هذه الدائرة ستوصل بخرج دائرة أخرى – إذن نتوقع أن خرج الدائرة الأخرى لها جهد مستمر يساوى كما بالرسم VC لذا وجب أن نسأل أنفسنا – لقد حسبنا جهد القاعدة بقيمة 1.8 فولت هل VC أعلى من ذلك ؟
إن كان صحيحا إذن بدون إشارة ستصبح قطبية المكثف C1 صحيحة كما بالرسم وإلا وجب عكسه
أما إن كان سيوصل بمصدر إشارة كما بالرسم التالى

13191
وجب عكسه

أكثرنا الكلام عن مقاومة الدخول وقلنا 57 أوم هل هناك أهمية لذلك؟؟
ذكرنا كيف أن كل مرحلة تؤثر على سابقتها وتقلل من قيمة الكسب و يعالج ببساطة بإضافة مرحلة أخرى ولكن – ماذا لو كانت هذه أول مرحلة و ستكبر مباشرة من مصدر وليكن ميكروفون مثلا؟
ستكون التيارات والجهود صغيرة وتمكن من مقاومة دخول أكبر – أصبت ولكن لن تتعدى 1000 أوم أى 1 ك !
ما المشكلةإذن !!
لو رجعنا لمواصفات الميكروفونات المعتادة سنجد أن مقاومتها الداخلية [المحسوبة للجهود المترددة وربما لا تقاس بالآفو ] سنجد أنها تتراوح ما بين 10ك و 50ك حسب الطراز وستزداد المشكلة لو أردنا التعامل مع مصدر تردد فوق سمعى التراسونيك حيث ربما تصل إلى 100ك

13192
و بالنظر للدائرة المكافئة ستجد أن الجهدالمتولد من المصدر سيقسم بنسبة قد تصل إلى جزء من مائة قبل التكبير
لا تقترح إضافة مراحل أخرى فهناك قاعدة للتصميم الجيد أن تؤدى الغرض بأقل عدد ممكن من الأجزاء – فضلا عن قاعدة ثانية أن تتجنب الضوضاء
ضوضاء ؟ !!!!
نعم –الإلكترونات تسير فى الموصلات تحت جاذبية المجال الكهربى للمصدر فتزداد سرعتها تدريجيا من ذرة لأخرى لحد تصطدم عنده بدلا من الانتقال السلس من ذرة لأخرى فتعود سرعتها للصفر ثم تكرر ذلك – ومع مليارات الإلكترونات المارة تجد مليارات المسارات الغير متماثلة مسببة تولد ترددات لا نهائية تسمى ترددات ضوضاء الاصطدام Shot Noise وهى تتناسب طرديا مع درجة الحرارة و مقاومة العـنصر وهى فى كل ما يمر فيه تيار من سلك إلى ما تشاء.
القاعدة العامة ابقى دائما إشارتك فوق مستوى الضوضاء فلو امتزجت بما تقوم بتكبيره استحال الخلاص منه – الوقاية و ليس العلاج.
أجل - أجل اعلم ما تقول – الدليل العملى على ذلك احضر جهاز الكاسيت أو راديو أو دى فى دى و قم بتشغيله بدون موسيقى أو اسطوانة بداخلة و يفضل على البطارية لتجنب زن الكهرباء ثم ارفع الصوت لأعلى وضع أو إن كان لديك تليفزيون قديم اختر محطة خالية بدون إرسال ستسمع صوت شششش كرمال تسقط على ورقة – هذه هى الضوضاء المعنية
العلاج – استخدم مرحلة مجمع مشترك CC أو لتكن أول مرحلة ترانزيستور FET
مرحلة مجمع مشترك CC هى موضوعنا المرةالقادمة إن شاء الله

هاوي الكترونيات1
28-07-2008, 05:37 PM
مشكور اخي ماجد على المجهود الرائع الذي تشكر علية و تقدر علية

وجاري القراءة الدرس
بس اخي المهندس ماجد لو عندي استفسار اضعه هنا ام اضعه في مشاركة لوحدها حفاضا على ترتيب الدروس

مع امتناني الشديد لك يااخي ماجد

ماجد عباس محمد
28-07-2008, 06:01 PM
أخى
أرجو لو لديك استفسار خاص بها أن تضعه هنا فهو مكمل للسلسة
أما أى سؤال منفصل فالأفضل أن يكون إما فى مداخلة منفصلة لإتاحة فرصة للجميع للمشاركة أو مع ما يشابهه من اسئلة مثل فوازير الكترونية أو نقاش فى مكبرات الصوت أو حسب ما ترى
أنا شخصيا لا مانع لدى أن تضع استفسار فى السلسلة لكن لكى يأخذ الفرصة من لا يقرأها أن يرد و يشارك
فى انتظار استفساراتك

هاوي الكترونيات1
28-07-2008, 06:17 PM
شكرا لك على الرد

ولقد وضعت مشاركة في نقاش في مكبرات الصوت

ومشكور على الملاحضات الهامة
وجارى تنفيذها

هاوي الكترونيات1
28-07-2008, 06:20 PM
سؤال من الدروس الاولى
قلت ان هناك مقاومات خاصة تستخدم في المكبرات الاولية ( مقاومات الفيلم المعدنى

)
هل توجد لها صور او اسمها العلمي

مع شكري لك

ابويابس
28-07-2008, 11:19 PM
جزاك الله الف خير

ومشكور....ونريد برنامج لعمل محاكاه لمثل هذه الدوائر.

ماجد عباس محمد
29-07-2008, 10:01 AM
سؤال من الدروس الاولى
قلت ان هناك مقاومات خاصة تستخدم في المكبرات الاولية ( مقاومات الفيلمالمعدنى)
هل توجد لها صور او اسمها العلمي

مع شكري لك
هى مقاومات عادية و الفرق فقط عندما تشترى تطلب نوع كذا أو كتالوج الشركات مثل DigiKey , Mouser تنص صراحة على نوع المقاومة
أما هنا فالأرخص هو الموجود و دون اعتبار للقدرات الصغيرة و نوع المقاومة

ماجد عباس محمد
29-07-2008, 10:03 AM
جزاك الله الف خير

ومشكور....ونريد برنامج لعمل محاكاه لمثل هذه الدوائر.
اشكر مرورك أخى الكريم و أفضل برامج محاكاه ذات سعر معقول هى
CircuitMaker
Electronic Work bench

ماجد عباس محمد
29-07-2008, 12:54 PM
المرة السابقة وجدنا أن إعاقة الدخول المنخفضة تسبب فقدان نسبة من الإشارة فبقى جزء من عشرة إلى جزء من مائة ألف فى حالة استخدام كاشف الأشعة تحت الحمراء فى أجهزة التحكم عن بعد و يستحيل استخدامها فى تطبيقات مثل أجهزة أللمس وقياس الرطوبة فى الجو – الحل هو استخدم مرحلة مجمع مشترك CC
الدائرة كما نعلمها كلنا كالآتى

13196
طبيعى أن نستنتج أن الكسب لا يمكن أن يساوى الواحد الصحيح ولا بد من أن يكون أقل من الواحد الصحيح
لماذا ؟
من الأفضل أن نبدأ فى تنمية ما يسمى الحس الهندسى وهو من النظر للموقف نبنى فكرة توضح لنا الطريق الصحيح
كيف ?
إشارة الدخول موجودة على R2 وهو لا يوحى بشىء ، وأيضا على القاعدة – باعث مع R3 على التوالى
لكن R3 هى الخرج أيضا – والعنصر المؤثر هو القاعدة – باعث
إذن يجب أن يكون الخرج أقل من الدخل حتى يبقى شئ لوصلة القاعدة باعث تعمل به
ولكن من حسن الحظ أن الكسب هنا يقترب من الواحد الصحيح حتى أننا لا نخسر كثيرا فى مقابل هذه الزيادة الكبيرة فى إعاقة الدخول
كما سبق أن قلنا عن الضوضاء سنقلل التيار لأكبر حد وهذا سيضرب عصفورين أولهما الضوضاء والثانى أن انخفاض التيار تعنى ازدياد المقاومة – و لحسن الحظ أن هذه الدائرة توضع قبل كل مراحل التكبير و هذا يعنى أن الإشارة صغيرة جدا ولا تحتاج لكثير من القدرة
من هنا نختار ترانزيستور مثل BC546 أو أى رقم يكون تيار المجمع له أقل من ذلك وهناك بعض الأرقام تميز فى كتاب بدائل الترانزيستور بالأحرف LN وهى تعنى Low Noise أى ضوضاء قليلة وهى أرقام مصممة خصيصا للتطبيقات المسماة المكبرات الابتدائية أو Pre Amplifiers تراعى فيها قلة الضوضاء المتولدة عموما
نختار تيار قليل مثل مللى أمبير واحد إلا إذا كانت هناك حاجة فعلية لتيار أكبر من ذلك بسبب المراحل التالية و أقل من الواحد أفضل
بما أن الخرج سيغذى مرحلة تالية إذن يكفى أن يكون جهد الباعث اكبر من قيمة الإشارة بقليل و 2 فولت مثلا تكفى إن كانت الإشارة فى حدود 10 مللى فولت - أعلم أنك ستقول – فى مشاركة سابقة قلت لنبتعد عن القيم المجاورة للصفر و جهد التغذية
نعم عندما كانت الإشارة ستتأرجح معظم المسافة بينهما أما إن كان تأرجحها لا يكاد يلاحظ - فلن يكون لعدم الخطية Non Linearity تأثير محسوس
أما إن كانت الإشارة كبيرة نوعا ما فالأفضل مراعاة تلك القاعدة وهذا ما سنفترضه الآن لأنه أسوأ الأوضاع أى أقل قيم للمقاومات
سنبدأ بالمكثف كما سبق وهنا سنأخذ مقاومة دخول أول مكبر ونظرا لصغر الإشارة نتوقع أن يقل التيار و ازدياد مقاومة الدخول إلى 1000أوم ومن المعادلة السابقة سنجد
المكثف = 159.23 ونستخدم 160 ميكرو
سيكون إذن جهد الباعث نصف جهد التغذية أى 12 ÷ 2 = 6 فولت
التيار الذى اخترناه هو 1مللى إذن مقاومة الباعث تساوى 6 ÷ 1 = 6 كيلو أوم ونستخدم 6.2 كيلو وعليه يصبح جهد القاعدة أعلى بالقيمة 0.6فولت أى 6.8فولت
بما أن معامل التكبير 100 إذن سيكون تيار القاعدة هو 1 ÷ 100 أى 10 ميكرو أمبير
ونختار عشرة أضعاف هذه القيمة لتكون 0.1 مللى أمبير
إذن R1,R2 معا تساوى 12 ÷ 100 = 120 كيلو أوم قارن هذا بالقيمة السابقة 3.2كيلو أوم
لحساب مقاومة الدخول سنقول كما قلنا سابقا 0.025 ÷ 0.00001 وهو بالتأكيد أعلى لكن لن يأخذ ذلك تأثير المقاومة R3 فى الحسبان ونظرا لكونها فى دائرة الباعث سننظر من هناك فنجد أن المقاومة ستكون باحتساب تيار الباعث
0.025 ÷ 0.001 = 25 أوم و تضاف للمقاومة R3 لتصبح 6225 أوم أظن ربما يضحك البعض فهى 6200 على أى حال لكن نأخذ الخطوات لربما فى بعض التطبيقات أو الحالات تكون متقاربة
بما أن التيار فى دائرة الباعث يساوى معامل التكبير × تيار القاعدة = إذن المقاومة تقسم بنفس النسبة
أى أن مقاومة القاعدة = مقاومة الباعث × 100 أى
[مقاومة القاعدة + مقاومة الباعث ] × معامل التكبير أى = 6225 × 100 = 620 كيلو أوم وهو رقم كبير
أما الكسب فيمكن الملاحظة أن الفاقد هو ما يظهر على مقاومة الباعث المساوية 25 أوم نسبة إلى المقاومة الكلية وهى 6225 = 6200÷ 6225 = 0.9956 أى لا فرق كبير
لاحظ أن هذه الطريقة مناسبة أيضا للأحمال الكبيرة باستخدام ترانزيستورات قدرة عالية
بعد دراسة التغذية العكسية سنغير وضع مقاومة ونصل لمقاومة دخول أعلى بكثير من 600كيلو وبدون استخدام FET
بقى أن نحسب كل من R1,R2 وهى من قانون أوم كما سبق فى المثال السابق
لاحظ أيضا أن المقاومة المحسوبة على التوازى مع R1,R2 وعلى ذلك تنقص للثلث ولكن مازالت كبيرة قرابة 300 كيلو مما يجعل المكثف C1 نصف ميكرو فقط و بهذا تخلصنا من النوع الكيماوى و هو الآن بدون قطبية

دائما نتكلم عن التردد المنخفض ونحسب المكثف المطلوب – المنحنى الموضح للترددات كانت به نقطتان التردد الأدنى والتردد الأعلى والذى لم نذكره حتى الآن !!!
لم ننساه - و لكن فقط أجلنا الحديث عنه قليلا وهو موضوع الحلقة القادمة إن شاء الله

هاوي الكترونيات1
29-07-2008, 05:11 PM
شكرا لك اخي ماجد

برامج المحاكلة لاتحوى ايسيهات مكبرات الصوت ولاسماعات ولا مايكات

فهل هناك طريقة يمكننا عملها لكي نحسب الخرج بالوات للدائرة

ماجد عباس محمد
29-07-2008, 05:50 PM
شكرا لك اخي ماجد
برامج المحاكلة لاتحوى ايسيهات مكبرات الصوت ولاسماعات ولا مايكات

بالتأكيد وهو ببساطة "إعرف طبيعتة و قلده"
السماعات تستبدل بمقاومة بنفس القيمة و الوات
الميك يستبدل بمصدر إشارة جهد ذو معاوقة داخلية مساوية لمقاومة الميك


فهل هناك طريقة يمكننا عملها لكي نحسب الخرج بالوات للدائرة
بالنسبة للأيسيهات هناك طريقتين
الأولى وهى الأسلم أن تذهب للموقع الخاص بالشركة و تبحث عن SPICE Module الخاص بها و ارسل لهم إن لم تجده و اخيرا ابحث فى جوجل
كل البرامح تحتوى أمر Import Module أو Import Spice أو اسم آخر ولكنه مخصص لهذا الغرض - راجع ملفات Help
الثانية الأقل دقة أن تبنى لها موديول مثلا معروف أنها ستعطى 45 فولت أو أكثر أو أقل ( تعرف من مصدر التغذية) عند جهد الدخول والذى غالبا ينص عليه فى الداتا شيت حوالى 0.5 فولت إلى 2 فولت

لكن ما أفعله شخصيا هو أحمل الداتا شيت و التى تعطى قيمة RMS عند كذا حمل و كذا دخول

اللى صنعها بيحط دائرة تشغيلها ، لن أفعل أحسن منه - فقط على استخدامها كما هى ، وهى ستعطى النتيجة كما يقول المنتج
يكفينى أن اصمم الدائرة التى توفر لها احتياجاتها
أما دائرة مثل التى سألت عنها فهو أمر عادى لأن أرقام الترانزيستورات معلومة

ماجد عباس محمد
29-07-2008, 06:24 PM
الترانزيستور له ثلاث أطراف و من المعروف أن أى موصلين و بينهما عازل يكونان مكثف وعلى هذا فهناك ثلاثة مكثفات أحدهما بين القاعدة والباعث و الآخر بين القاعدة والمجمع والثالث بين الباعث والمجمع كما بالرسم
13200

أيهما أخطر ؟ حسنا – لا أستطيع القول ، قل لى ما هى دائرتك أقل لك الإجابة ولكن بصورة عامة هى السعة التى تظهر فى خرج الدائرة فهى تقتل الترددات العالية عن طريق تسريبها للأرض
مهلا – احترس من المفاجآت فبعضها اخطر بظهوره اكبر من قيمته ولهذا سندرس الدوائر الثلاث فقط بعد أن نضع قاعدة صغيرة وقانون صغير ونعرف ما نريد
لو نظرنا للدائرة التالية سنجد أن المكبر (حصيلة دائرة الترانزيستور سواء كانت أى نوع) يمكن تمثيلها بمولد إشارة مساوى لقيمة الخرج المتوقع وله مقاومة داخلية مساوية لمقاومة الخرج للدائرة وهى مجموع المقاومات على التوازى بما فيها مقاومة الترانزيستور أيضا وهى عادة صغيرة نوعا ما – وتوجد ما بين نقطة الخرج و نقطة دخول المرحلة التالية السعة المسماة Cout
13201
وهى فى الواقع حصيلة 3 مكثفات مختلفة أولها سعة دخول المرحلة التالية (لهذا لم نذكر سعة الدخول سابقا) و الثانية السعة الشاردة وهى سعة الأسلاك التى تربط المرحلتين والثالثة هى سعة الخرج للمرحلة تحت الدراسة والتى نحسب لها أقصى تردد يمكن تكبيره
الأولى تعطى من خواص الترانزيستور المستخدم فى المرحلة التالية وهى بين طرف دخوله والأرضى فمثلا إن كانت المرحلة التالية باعث مشترك تكون السعة المقصودة بين القاعدة (دخول) والباعث و المسماة Cbe وهى حوالى 10 بيكو فاراد أو اكثر قليلا
الثانية إن احسن تصميم البردة يمكن افتراضها حوالى 50 بيكو فاراد
والثالثة هى سعة خرج المرحلة المعنية
بتطبيق نفس قاعدة نصف الطاقة التى طبقناها لحساب التردد المنخفض سنستخدم نفس المعادلة باستبدال القيم المناسبة
أى أن التردد 1 ÷ [ 2 * ط * المقاومة * السعة ] والمقاومة هنا هى مقاومة الخرج والسعة هى Cout
فلو كانت إجمالى السعة 500 بيكو فاراد والمقاومة 1000 أوم يكون
التردد = 1 ÷ [ 2 * 3.14 * 1000 * 0.000000000001]
التردد = 318471.34 أى حوالى 300 كيلو ذ/ث
وضحت الآن المشكلة ! – إن أردنا تردد أعلى سنضطر لتقليل قيمة المقاومة مما يضطرنا لتقليل المقاومة المتصلة بالمجمع وبالتالى تقليل التكبير الكلى للمرحلة وأيضا تقليل السعة يقوم بدور مماثل – ولكن كيف ؟
لماذا قفزنا من 50+10 إلى 500 بيكو فاراد
لو نظرنا لدائرة الباعث المشترك سنجد أن سعة المجمع – باعث لن تزيد كثيرا عن أى من مثيلاتها – لماذا زادت كل هذا ؟
تذكر أن الترانزيستور يعمل بالتيار وليس الجهد أى أن التيار المار إلى القاعدة سيقوم بالتكبير فى المجمع و يظهر مضروبا فى معامل التكبير بيتا لذلك لو نظرنا للسعة التى تربط المجمع بالقاعدة فهى تسبب مرور تيار الإشارة من المجمع للقاعدة وهو معكوس فى الوجه أى سيطرح منه ولن يضيف إليه مما يسبب تقليل التيار الفاعل مسببا تقليل الخرج كما لو أن هذه السعة ظهرت مكبرة بقيمة بيتا من المرات فى خرج المرحلة فلو كانت 5 بيكو فاراد ستكافئ فى الخرج 5 × 100 أى 500 بيكو فاراد ! أمر سيئ أليس كذلك ؟
لحسن الحظ هناك أربع حلول لهذه المشكلة
الأول استخدام ترانزيستور آخر مناسب للترددات الأعلى حيث تكون قيمة هذه السعة أقل كما تكون قيمة بيتا فيه ثابتة لنطاق ترددى أكبر وأوسع
الثانى وضع ملف صغير يقوم مع هذه السعة بتكوين دائرة رنين ترددها أعلى من 300 كيلو أو القيمة المحسوبة للدائرة المعنية لتوسيع النطاق كما فى حالة مكبر المرئيات الفيديو
الثالث استخدام دوائر رنين فقط إذا كان التردد المطلوب مرتفع و محدود كما فى مكبرات التردد العالى
الرابع استخدام دائرة قاعدة مشتركة حيث تدخل الإشارة من الباعث وتخرج من المجمع – هنا لعبة صغيرة قمنا بها حيث أن معامل تكبير التيار من الباعث للمجمع هو ألفا وهو أقل من الواحد الصحيح مما يجعل سعة الخرج قليلة كما فى مكبرات التردد العالى جدا
وفى مواصفات الترانزيستور توجد القيمة Ft التى تحدد اعلى تردد يصلح لاستخدام الترانزيستور و بعد ذلك تصبح بيتا قليلة ولا يصلح الترانزيستور كمكبر
الآن يمكننا أن نصمم مكبر متعدد المراحل كما قلنا بدأ من الحمل رجوعا للمدخل على عدة مراحل – هل لو احتاج الأمر لثلاث أو أربع مراحل نوصلها كلها لمصدر تغذية واحد مثلا 12 فولت ؟ الحسابات تقول نعم ولكن الواقع يقول لا
لماذا ؟ - الأمر فى غاية البساطة أن مصدر التغذية مهما كان جيد التصميم لن يكون مثاليا وستكون له مقاومة وإن كانت صغيرة جدا كما أن الأمر ليس كما نرى ! أرى أمامى وصلة بين نقطتين أى قصر ولكن التيار يراه خط نقل قدرة له طول أى جزء صغير من ملف وله حث ذاتى وهناك سعة شاردة بين كل نقطة وخط الأرضى و الأمر ليس كما توقعنا
الإشارة فى المرحلة الأخيرة ذات تيار كبير وجهد مناسب للحمل وهو ينتقل من هذه المرحلة لدخول المراحل المتقدمة كما بالرسم مسببا أن تكون المكبر غير مستقر وربما يعمل كمذبذب لذلك يجب وضع مقاومة حوالى 10 أوم ثم مكثف للأرضى كما بالرسم والمسمى R decoupling, C decoupling أى مقاومة ومكثف فك الارتباط
13202
إن كنت تعمل عند ترددات أعلى استخدم مكثفات تانتالوم ثم أضف مكثف ذو سعة صغيرة على التوازى مع المكثف المذكور بقيمة 0.1 ميكرو للأسباب التى ذكرناها سابقا عن أداء المكثفات – وقد تحتاج لملف صغير أيضا للترددات الأعلى إن كنت تعمل عندها ولا بد أنك لاحظت خرزة سوداء صغيرة داخل سلك أو طرف ترانزيستور أو مكون آخر – هذه ليست للحسد ولكنها من خامة الفرايت والتى تضيف حث عالى عند الترددات العالية جدا حيث تفشل الوسائل الأخرى – دعها وشأنها لا تنزعها فقد تأتى الرياح بما لا تشتهى السفن
بقى من خواص الترانزيستور شئ واحد هو الحرارة و كلنا استبدلنا ترانزيستور قدرة بآخر أكبر من هذه الناحية وببساطة يتلف سريعا ثم نتعجب و نبحث عن الأصلى دون أن نمحو علامة الاستفهام – لنجهز الأستيكة (الممحاة) للمرة القادمة إن شاء الله نتعرف على القدرة و الحرارة المرة التالية

هاوي الكترونيات1
29-07-2008, 06:52 PM
لكن اخي ماجد

احيانا يكتب في الداتا شيت انة بيعطي 45 وات
واجد مخططات لنفس الايسي يعطي 200 وات

فكيف يحدث ذلك ؟

وهل بالامكان ان اربط 2 ايسيات كل واحد منهم مثلا 45 وات فكيف يتم الربط وكيف يتم حساب التكبير ؟

اما بالنسبة للمقاومات التى استبدها بدل السماعات فكيف يمكن معرفة الوات الخرج من الدائرة لكي اضع المقاومة
اقصد مثلا الدائرة معرفو انها تعطي خرج 40 وات وانا وضعت مقاومة ( سماعه 20 وات ) فهل سيعطي البرنامج خطا او شئ من هذا القبيل ؟

وعفوا على الاطالة

ماجد عباس محمد
29-07-2008, 11:26 PM
لكن اخي ماجد
احيانا يكتب في الداتا شيت انة بيعطي 45 وات
واجد مخططات لنفس الايسي يعطي 200 وات
فكيف يحدث ذلك ؟

لاحظ الوحدات
45 وات RMS وهى قدرة فعلية
أما الثانية فلها وحدات أخرى غالبا PMPO وهى وحدة مطاطة ليس لها تعريف و تستخدم علشان يكتب رقم كبير جذاب و سأكتب هذا بالتفصيل فى السلسلة إن شاء الله فى القدرة

وهل بالامكان ان اربط 2 ايسيات كل واحد منهم مثلا 45 وات فكيف يتم الربط وكيف يتم حساب التكبير ؟

يمكن بطريقة Bridge وهى تعطى أربع مرات الطاقة وهى تغذا واحدة بالاشارة و الأخرى عكس الأشارة فعندما يكون خرج الأولى موجب يكون الثانية سالب و توضع السماعة بين الخرجين و ليس بين خرج والأرض
حمل داتا شيت للقكعة LM380 من شركة National ستجد فيها هذه التوصيلة

اما بالنسبة للمقاومات التى استبدها بدل السماعات فكيف يمكن معرفة الوات الخرج من الدائرة لكي اضع المقاومة
اقصد مثلا الدائرة معرفو انها تعطي خرج 40 وات وانا وضعت مقاومة ( سماعه 20 وات ) فهل سيعطي البرنامج خطا او شئ من هذا القبيل ؟
وعفوا على الاطالة
المفروض ان البرنامج يحسب لك و طبعا تفترض 100 وات أو 500 و البرنامج الجيد المفروض يتيح لك معرفة الطاقة فى كل قطعة فتقرأ أن هنا 45 وات مثلا
طبعا لو افترضت قيمة قليله المفروض يعطى شىء ما مثلا يقلب لونها أحمر للتنبيه أو أى رسالة خطأ لكن المفروض بردة أنه يكمل الحساب حتى تعرف أحوال كل القطع و يكون التصحيح مرة واحدة
ولا إطالة ولا حاجة شكرا على اسئلتك لأنها اسئلة جيدة تنم عن فهم و مجهود فى محاولة التعلم وهذا أمر بشجع و يحفز على الإجابة وفى انتظار أسئلتك

مكتب الاجراس
30-07-2008, 10:45 AM
السلام عليكم
الاخ ماجد المحترم
لقد قرات الموضوع من البداية للنهاية مع كل الردود واحسدك على اصرارك وتفانيك وارجو منك ان تستمر
واتمنى ان احذو حذوك في الاصرار والتفاني في نشر العلم والمعلومة القيمة بدل عن الهزيمةوالاستسلام !!!
وانشاء الله تصل في سلسلتك حتى المعالجات الدقيقة والحواسيب الدقيقة ؟؟؟؟
والله ولي التوفيق

هاوي الكترونيات1
30-07-2008, 05:58 PM
اربع اضعاف rms 45 يعني 45*4

وهل البرط البردج يتم مابين 2 ايسيهات ام يمكنني ان اربط 3 واربع ايسيهات
وهل دوما الربط بردج ام بالامكان الربط على التوالى وكيف يمكن حساب التكبير ؟


وزهل بالامكان ان ناخذ مثلا الداتا شيت lm380
وندرس طريقة الاستفاده الكاملة منه ؟
وفامثلا الايسي السابق غير موضح التردد ولا التكبير فكيف اعرف



وشكرا لك على تواصلك معي

ماجد عباس محمد
30-07-2008, 09:25 PM
اربع اضعاف rms 45 يعني 45*4
وهل البرط البردج يتم مابين 2 ايسيهات ام يمكنني ان اربط 3 واربع ايسيهات
وهل دوما الربط بردج ام بالامكان الربط على التوالى وكيف يمكن حساب التكبير ؟

التوصيل على التوازى خطر فى توصيل الخرج لأن لو لم يكن جهد الخرجين متطابقين ( وهذا مستحيل ) سيمر التيار من الخرج ذو الجهد الأعلى للآخر ذو الجهد الأقل و عند البدء لو تحرك أحد الخرجين قبل الثانى يحدث قصر بينهما
لا مبرر للتوازى حيث توجد قطع تعطى 200 وات RMS و بالموسفت أو FET يمكن أن تأخذ القدرة التى تريدها


وزهل بالامكان ان ناخذ مثلا الداتا شيت lm380
وندرس طريقة الاستفاده الكاملة منه ؟
وفامثلا الايسي السابق غير موضح التردد ولا التكبير فكيف اعرف
وشكرا لك على تواصلك معي
أخى
لا أدرى عن الداتا شيت الذى معك و لكن هذا الرابط فيه الداتا الكاملة
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/8880/NSC/LM380.html
ستجد فى أول الصفحة الأولى تحت عنوان Features الجملة Voltage gain fixed at 50 وهى تعنى أن الكسب = 50
فلو ستستخدم مثلا 18 فولت تغذية سيكون الخرج عند 9 فولت و التأرجح من 9 إلى 18 و من 9 إلى صفر وهو 9 فولت عظمى و تضرب × 0.707 للحصول على RMS =6.3 فولت
نقسمها على الكسب 50 = 0.126 فولت
فى صفحة 3 ستجد جدول يذكر النطاق الترددى = 100 ك ذ/ث عند خرج 2 وات و حمل 8 Ω
لكن لو ذهبت لصفحة 5 ستجد فى آخرها يسارا منحنى يبين الكسب مع التردد تجد أن مثلا عند كسب = 5 يمكنك أن تكبر ترددات حوالى 2 ميجا

ماجد عباس محمد
30-07-2008, 09:36 PM
فى بداية الحديث عن مكبرات الترانزيستور كان سؤال
هل سنكبر 45 مرة فيصبح جهد الدخول الذى قيمته 1 مللى فولت قيمته 45 مللى فولت
أم سنكبر 45 مرة فيصبح جهد الدخول الذى قيمته 200 مللى فولت قيمته 9 فولت
أم سنكبر 45 مرة فيصبح جهد الدخول الذى قيمته 1 فولت 45 فولت
ما الفرق؟
الأول يسمى مكبر أولى أو ابتدائى أو مكبر سابق Pre-Amplifier وله خواص يجب مراعاتها وهى
1- تكبير إشارات ضعيفة جدا
2- قلة الضوضاء المتولدة داخله لأنها تمتزج بالإشارة فى هذه المرحلة و يصعب جدا التخلص منها لاحقا
3- نطاق ترددى كاف لتكبير كل الترددات المعنية
4- قلة التشويه الناتج منه
5- رفض عالى للترددات أو المؤثرات المحيطة الغير مرغوب فيها
أما الثانى فهو مكبر عادى Main Amplifier الذى يقوم بالتكبير بين المرحلة الأولى Pre-Amplifier و تعطى الخرج المناسب للمراحل الأخيرة
الثالث يسمى المرحلة الأخيرة Final Stage وهو حسب نوع الحمل قد يحتوى مراحل تكبير قدرة على مرحلة أو أكثر حيث تسمى المراحل الأولى منه Drivers و لا أستعذب الترجمة "سواقة" فهى مرحلة تكبير تليها مرحلة تكبير إلى أن نصل للقدرة المطلوبة
قد لا يحتاج الحمل لقدرة ولكنه يتطلب جهد عالى فلتكن كذلك – المهم توفير متطلبات الحمل و تشغيله
بمناسبة الحديث عن القدرة هناك وحدات كثيرة هذه الأيام
القدرة هى ببساطة الفولت × الأمبير وهذا تيار مستمر
عند دخول التيار المتردد فى الموضوع أصبح نفس الموضوع ولكن لحظيا مما جعل الأمر يبدو أعقد ولكنه هو لم يتغير
المشكلة أنه أعطى قدرة تتغير لحظيا لذلك كان لا بد من إيجاد قيمة توافق ما بين المستمر والمتردد
لأن القدرة = مربع الجهد ÷ المقاومة أو مربع التيار × المقاومة إذن لتحديد الجهد المتردد الذى يعطى نفس قدرة المستمر وجب أن نأخذ التربيع أولا للحصول على القدرة ثم متوسط هذه القدرة لتلافى التغيير اللحظى ثم نعيدها بأخذ الجذر التربيعى لذا تسمى جذر متوسط التربيع Root Mean Square وهذا ما نأخذ به فى كل حساباتنا شاملا الصوت وأى مجال أخر
أما فى لعبة الموسيقى فهناك وحدة أخرى اسمها PMPO - Peak Music Power Output وهى وحدات هدفها الدعاية ولم يوضع لها تعريف مقنن متفق عليه حتى الآن وهى أحيانا تعرف على أنها أقصى طاقة لحظية يمكن الحصول عليها و لن تتكرر كثيرا وهى بهدف إعطاء رقم كبير لرفع سعر المنتج
وقبل أن يضع لى شخص ما صفحة تشرح معنى هذا التعبير أرجو أن نحدد صيغة رياضية محددة لها فالكلام ليس هندسة - الهندسة حساب
فمثلا تنتج شركة ما IC و تقول أنها تعطى 5 وات RMS – هناك علاقات و أسباب تحدد هذا الكلام
ثم تجد من وضعها فى مكبر و قال لك أنها تعطى 35 وات PMPO - ثم أخر يقول أنها 45 وات PMPO ولا تجد أساسا لماذا هذه هنا 35 وهناك 45 ولا تستطيع وضع أجهزة قياس بطريقة علمية لقياس هذا الكلام و الأغرب من ذلك أنها تكون مكبر ستيريو سيارة مثلا و الفيوز المستخدم مع وحدتين معا هو 1 أمبير أى 1 أمبير × 12 فولت جهد السيارة = 12 وات و الوحدتين 5 + 5 = 10 وات + باقى الدوائر بالكاد تكفى إذن من أين أتت القيم العالية الأخرى؟؟
الآن تعتمد قيمة ج م ت RMS لأنها طاقة الخرج الفعلية و نجد أن التيار المستمر المستهلك = ف × التيار و لكن الطاقة الخارجة للحمل ستجد أنها أقل
إذن أين الفرق؟
مكبرات القدرة شأنها شأن أى شىء لها كفاءة وهى نسبة الذى يستغله الحمل ألى ما يستهلكه المكبر
وهى من 25 إلى 80 % حسب طريقة عمل المكبر
المرة القادمة إن شاء الله نتحدث عن خواص الترانزيستور الحرارية

ماجد عباس محمد
31-07-2008, 12:50 PM
اربع اضعاف rms 45 يعني 45*4

وهل البرط البردج يتم مابين 2 ايسيهات ام يمكنني ان اربط 3 واربع ايسيهات
وهل دوما الربط بردج ام بالامكان الربط على التوالى وكيف يمكن حساب التكبير ؟

نسيت أن أذكر لك أنه يمكن الربط بين أى عدد من ايسيهات باستخدام محولات و هذا يلغى أفضل ميزة للترانزيستورات على الصمامات القديمة وهى عدم الحاجة للمحولات

ماجد عباس محمد
31-07-2008, 01:05 PM
المبردات ببساطة عبارة عن كتلة ضخمة تمتص الحرارة المتولدة.
ولكننا لن نستطيع إيجاد كتلة كبيرة بالقدر الكافى لتمتص كل الحرارة ، إذن لا بد من إيجاد تصريف لهذه الحرارة و ابسط حل عن طريق الهواء.
لكى نتخلص من الحرارة طبعا يفضل أن يكون لها مساحة كبيرة .
كيف نحسب هذه المساحة؟
نعود لقانون أوم – آسف قانون نيوتن – آسف القانون العام الذى ذكرناه أن كلما زاد المؤثر ، سيزيد تحريك الأشياء التى يؤثر عليها و فرق الفولت أو القوة المؤثرة هنا سنسميها فرق درجات الحرارة – طبعا بين المبرد و الهواء لنحسب الإشعاع أو تعود بها لشريحة السيليكون و المبرد لنحسب متى يكون الترانزيستور فى خطر
ونفس القانون الذى حورناه أو غيرنا مسمياته نقول فرق درجات الحرارة = كمية الحرارة × مقاومة التوصيل الحرارى ولذلك تعطى الشركات المنتجة للترانزيستورات هذه القيمة للجسم الذى صنعته منه والذى يستطيع نقل كذا وات خارجه
نظرا لصعوبة كتابة هذه المعادلة فقد وضعت صورتها

13220
هذه المعادلة لحساب الإشعاع بالوات لمبرد و تحسب الأبعاد أخذا فى الاعتبار الريش التى يصنع منها فمثلا لو ارتفاعه 15 سم و عرضه 10 سم و به 6 ريش عمق كل منها3 سم يكون
عرض الريشة = ضعف عمقها (جانبان) = 3 × 2 = 6
عرض 6 ريش 6 × 6 = 36
العرض الكلى عرض المبرد + عرض الريش = 10 +36=46 سم

13218
و إن شئت تحسبها بطريقة المقاومة هذه هى المعادلة

13219
هناك اعتبارات عملية يجب أخذها فى الاعتبار ، الريش يجب أن تكون رأسية حتى يتصاعد الهواء الساخن و يأتى بدله هواء بارد
يمكن زيادة التأثير باستخدام تيار هوائى من مروحة مثلا
نقطة أخيرة ، لماذا يجعل سطح الترانزيستور و المبرد مصقولان ؟
ليست لجمال المظهر و لكن خشونة السطح تقلل من مساحة التلامس بين السطحين
إذن نصقله إلى متى
مهما حاولت لن تصل لأحسن من 10-15% من السطحين فعلا متلامسين
الحل؟
استخدام المعجون السيليكونى المخصص لهذا الغرض له تأثير كبير جدا لأنه يملأ الفراغات بين السطحين و يحقق نسبة تلامس قرب 100% ، لذلك عند صيانة جهاز ما و تستبدل ترانزيستور القدرة بآخر جديد – رجاء لا تهمل وضع طبقة جديدة منه ولو كان معزولا بشريحة ميكا ، ضع على جانبيها
طبعا الطلاء الأسود للمبردات يحسن من إشعاع الحرارة
الآن نحاول أن نتناول موضوعا هاما جدا وهو أساس التعامل مع الدوائر المتكاملة وهو التغذية الخلفية أو الرجعية Feed Back وهو موضوع الحلقة القادمة إن شاء الله

ماجد عباس محمد
31-07-2008, 09:57 PM
هل لو امتزجت نسبة لتكن قيمتها B من خرج مكبر ما ذوكسب قيمته A بإشارة الدخول لهذا المكبر سيكون هذا شئ جيد أم سيئ ؟
الجواب غير محدد لأنه يعتمد أساسا على ما تريد و ما تحصل عليه – و لتحديد الأمور نلجأ لقليل من الحساب البسيط فنعلم كيف تسير الأمور
من الرسم المرفق نفترض المكبر الذى كسبه A قد أخذنا نسبة قدرها B و أضفناها لإشارة المنبع Es
استخدمنا هنا كلمة أضفناها لكى تشمل الجمع إن كان لحظيا الجهدين متماثلين و الطرح إن كانا مختلفين
13228
Efb + Es = Ein
Efb=B * Eout
Ein=Es+Efb
الكسب بدون تغذية عكسية Feed Back سنسميه A و الكسب مع التغذية العكسية Feed Back سنسميه Afb

الكسب بدون تغذية عكسية A= Eout ÷ Ein
و الكسب مع التغذية العكسية Afb = Eout ÷ Es
بالتعويض عن Es بقيمتها = Ein - Efb سنجد
Afb = Eout ÷ [ Ein – Efb ] = Eout ÷ [ Ein – B * Eout] Gain has no units
بقسمة البسط والمقام على Ein نجد
Afb = Eout/ Ein ÷ [ Ein/ Ein - B * Eout/ Ein ] ---equation No-1
Eout/ Ein = A إذن
Afb = A ÷ [1 - A * B ] ----------equ No-2
و تعنى أن الكسب بالتغذية =الكسب بدون تغذية مقسوما على واحد ناقص حاصل ضرب الكسب بدون تغذية مضروبا فى نسبةالتغذية B و الجزء بين القوسين يسمى معامل التغذية العكسية
هذا المعامل بالغ الأهمية لأنه يحدد تصرف المكبر
بقى أن نؤكد على أن B يمكن أن تأخذ أى شكل من مجرد مجزئ جهد بسيط من مقاومتين إلى أى دائرة معقدة تشمل ما تتخيله أو لا تتخيله من أجهزة و مكونات فبعض الأنظمة تدخل فيها موتورات أو حساسات أو ما تريد
هنا أيضا يجب ألا يفوتنا ذكر نقطة هامة جدا هى ما الفرق بين A و القيمة – A السالبة وهو ماينطبق على B موجبة أو سالبة أيضا ؟
الجهد هنا متردد أى يتراوح لحظيا بين الموجب والسالب إذن لا معنى لكونها تعنى كسبا موجبا ولكن القصد هنا أنه لحظيا يكون فى نفس الطور أو الوجه أى عند تزايد قيمة الدخل تتزايد قيمة الخرج معها والعكس بالعكس
ولكن القيمة تحدد كم يكون فإن كان الكسب أكثر من الواحد الصحيح كان الخرج أعلى قيمة من الدخل أما إن كان كسرا أقل من الواحد الصحيح كان ذلك يعنى الخرج أقل من الدخل فى القيمة
مما سبق نجد أن حاصل ضرب A* B ذو شأن عظيم فى تحديد الأداء
فإن اختلفا فى الإشارة كان حاصل الضرب سالبا وسميت تغذية خلفية سالبة وكان
13229

أى اكبر من الواحد الصحيح وكان الخرج مقسوماعلى رقم أكبر من الواحد و سيكون أقل من الدخل
أى الكسب باستخدام التغذية أقل من الكسب بدون تغذية
ماذا يحدث لو كان حاصل الضرب عدديا أكبر كثيرا من الواحد الصحيح ؟
إذن 1+ B سيساوى تقريا B ويمكننا شطب A من البسط والمقام تاركا أن الكسب مع التغذية = مقلوب B


فإن كانت B مكونة من مقاومتان كان الكسب لا يعتمدعلى أى من خواص الدائرة الأخرى محققا ثباتا عاليا فى الأداء والاستقرار ضد الحرارة و التغيرات الأخرى (تذكر هذه الحالة عند الحديث عن مكبر العمليات فى الدوائر المتكاملة)
إذن ضحينا ببعض الكسب فى مقابل فائدة كبيرة – هل هناك فوائد أخرى ؟
كنا تحدثنا عن مدى التكبير و التردد الأقل و الأعلى للمكبر و كنا نعانى من أن مدى الترددات محدود
حسنا لو كانت التغذية جعلت من مكبر 100 يتناقص إلى 10 فقط فسنلاحظ أن الخرج سيظل ثابتا حتى الترددات التى سبق حسابها – ولكن بعدها (الترددات الأعلى) ستحاول العوامل المحيطة تقليل الخرج وعند ذلك ستقل نسبة التغذية Efb متسببة فى زيادة الإشارة Ein و تعويض الخرج إذن إن قل الكسب بنسبة معامل التغذية العكسية فإن النطاق الترددى سيزداد بنفس النسبة
أيضا مقاومة الدخول ستزداد بنفس النسبة و مقاومة الخرج ستنخفض بنفس النسبة
ماذا عن الضوضاء ؟ - الضوضاء التى تولدها مكونات المكبر ستقل أيضا بنفس النسبة - عموما ستتحسن كل خواص المكبر بنفس النسبة

و تذكر هذه الحالة حيث الكسب يساوى مقلوب نسبة التغذية العكسية أى مقلوب نسبة المقاومات فهى معادلة الكسب للمكبرات باستخدام الدوائر المتكاملة التى سندرسها قريبا
هل تذكر هذه الدائرة على يسار الرسم؟
13227
كانت ذات معاوقة دخول = 120ك ، و ذات كسب = 0.9956 و قلنا باستخدام التغذية العكسية ستزيد ، كيف ذلك؟
حسنا R2 كما ترى بين القاعدة والأرضى ، ماذا لو جعلناها بين القاعدة و الباعث أى بين الخرج والدخل؟
ستكون نسبة التغذية الخلفية B =1 لكن الكسب لم يتغير = 0.9956
إذن 1- A* B = 1- 0.9956 = 0.0044
و عليه تكون تزداد مقاومة الدخول بنفس النسبة فتصبح مقسومة على هذه القيمة
Zin(f b) = Zin / (1-A B) ------ equ-N04
= 120 ÷ 0.0044 = 27272.72 ك أوم أى 27 ميجا أوم
طبعا للأسف ستتدخل R1 فى المعادلة و تقلل كثيرا من هذه القيمة لكن يمكن زيادتها باستخدام ترانزيستور له معامل كسب B كبير أو دارلنجتون

ماذا لو تشابهت الإشارتان ؟ هذا موضوع الحلقة القادمة إن شاء الله

هاوي الكترونيات1
02-08-2008, 05:15 PM
ولماذا قلنا أن هذا الطرف C وذاك E وماذا لو قلبنا الوضع؟؟؟؟ الجزأين متشابهين على أى حال!!
المنطقة الوسطى حسب الرسم هى من النوع P أى أن هناك العديد من الفجوات المتوافرة والجاهزة للاتحاد مع الإلكترونات القادمة من الطرف E – لذلك فهناك احتمالان فقط لا ثالث لهما
الجزء الأوسط يكون سميكا فيسمح لكل الإلكترونات بالاتحاد وعندها يتساوى تيار E ، B ولا يمر أى تيار إلى C
أما إن كان عرض الجزءالأوسط رقيقا جدا – فلن يكون هناك متسع لاتحاد كل الإلكترونات مع الفجوات لتخرج من B بل العديد أو الأغلب حسب رقة هذا الجزء سيعبر المنطقة باندفاعه تحت تأثير المجال الكهربى ويستقر فى المنطقة C ومنها يجمع إلى البطارية 10 فولت خلال R2- ولهذا سمى الطرف C بالمجمع
وهنا سنجد أن تيار E قد ازداد بنسبة كبيرة هى نسبة هذه الإلكترونات التى استطاعت العبور دون الاتحاد فى القاعدة ولكنه يأتى من البطارية الأخرى 12 فولت ، ونظرا لكونه مدفوع أساسا من البطارية 6 فولت و نتيجة لرقة الجزء الأوسط سنجد أنه ثابت القيمة لا يعتمد على البطارية 12 فولت أو المقاومة R2
لو نظرنا للأمر من وجهة التيار و المقاومة ، نجد أن المقاومة الكبيرة المسببة لتيار صغير فى الطرف B قد تحولت لمقاومة صغيرة و تسببت فى تيار كبير للطرف C و من هنا تحولت المقاومة لهذا سمى هذا الجهاز محول المقاومة TRANSfer rISTOR أو اختصارا Transistor
نلاحظ أنه لو تماثلت الأجزاء C,B يمكن استبدال أطراف المجمع بالباعث و قد صنع ترانزيستور واحد فقط بهذا الأسلوب للعمل كسويتش فى دوائر التضمين و لكن الثنائيات احتكرت الأرض
لتحسين هذا الأداء نجعل الباعث E صغيرا حجما و الطرف B يحيط به أما المجمع C أكبرهم و أكثر فى نسبة الشوائب و من ثم التوصيل ويكون الأسلوب المتبع مع الدوائر المتكاملة افضل كما بالرسم


ممكن تفسر الذي بالاعلى اكثر ؟

وفي الترانستور بدات بحساب الجهد من الطرف e الى الطرف b رغم ان الجهد يتحرك خارج البطارية من اتلطرف الموجب الى الطرف السالب وانت بدءت بالحجساب من الطرف السالب الى الموجب فكيف ذلك ؟
ورغم ان الترانستور لايسمح بمرور الجهد الم n to p بل العكس من p to n

هاوي الكترونيات1
02-08-2008, 05:24 PM
الثنائيات العادية كما قلنا تتكون من جزأين P-N وينشأ بينهما جهد الحاجز وجدير أن نتذكر أن الثنائى يكون غير موصل عادة ما لم يطبق جهد يتغلب على هذا الحاجز . بمجرد تطبيق هذا الجهد تبدأ الإلكترونات والفجوات فى الحركة حتى يبدأ فى التوصيل وهذا يستغرق زمنا ،
أيضا عند انقطاع التيار ، نحتاج لزمن حتى يتم الاتحاد بين الفجوات والإلكترونات حتى نعود لوضعنا الأصلى – عدم التوصيل
هذا الزمن يحدد متى تستطيع عكس القطبية حتى يقوم بالتقويم بصورة صحيحة ولهذا يجب ألا ننسى أن تناسب سرعة الموحد زمن الموجة ليقوم بالتوحيد المطلوب و إلا أصبح كقطعة من السلك مما يسبب مرور تيار عالى و يحترق الموحد ، فالموحدات الصالحة للتيار العمومى 50- 60 ذ/ث لا تصلح مع تردد شاشة التلفزيون 15625 ذ/ث الخ لكن الثنائى السريع يصلح لكل التطبيقات البطيئة - فقط ثمنه أغلى
أول استخدام للثنائيات هو كمفتاح أو سويتش فى دوائر تثبيت الجهد السابق شرحها
و قد لا حظنا أن هناك نوع توازى و نوع توالى
هذه دائرة كيف نقول فيها توالى وتوازى؟
الحكم على ترانزيستور السويتش هل التيار يمر فيه على التوالى مع تيار الحمل؟ إذن هو مثبت توالى
13156
انظر للرسم الأيسر – إن ارتفع جهد الحمل عن القيمة المطلوبة يقوم المكبر بغلق الترانزيستور و العكس بالعكس مما يجعل الجهد على الحمل دائما منتظم و أقل من المنبع
نحن نتكلم عن الدايودات هنا ! - ما دوره؟
عند فتح الترانزيستور و مرور التيار إلى الحمل فيرتفع الجهد ، لو حاولت إغلاق الترانزيستور لا يسمح لك الملف بقطع التيار و إن لم تجد له مسار سيضع جهد عالى على الترانزيستور فيتلف – هنا يأتى الدايود للإنقاذ موفرا مسار موضح باللون الأزرق
أما الرسم اليمن فهو لمثبت جهد توازى حيث تفتح دائرة التحكم الترانزيستور لفترة وجيزة ثم يقفل قبل أن يصل التيار فى الملف لأقصى قيمة – وإلا طبعا سيكون شورت أو قصر و يدمر الترانزيستور.
عندما يفصل الترانزيستور و نظرا لمحاولة قطع التيار فى الملف ، سيضع الملف جهدا كبيرا لكن مسار الحمل يكون بديلا للترانزيستور و لهذا يمكن أن يكون جهد الخرج أعلى بكثير من جهد المنبع وهذه الدائرة تستخدم فى شاشات الحاسب و التلفاز للحصول على الجهد العالى جدا ( 5-7 آلاف فولت ثم تضاعف إلى 30 ألف)
دور الموحد يظهر عندما يكون جهد الخرج أعلى من جهد المنبع فتكون موحدات دائرة التقويم مغلقة للتوصيل العكسى

الآن كفى تقويم ولنبحث هل هناك ما يقال فى مجرد توصيل الثنائى فى وضع التوصيل مثلا بطارية ومقاومة كما بالرسم؟
13157
قلنا أن الثنائى عادة غير موصل – إذن ماذا يكون ؟
طرفان موصلان وبينهما عازل – التعريف التقليدى للمكثف وهو فعلا ما يكون إلا أنه صغير 10 - 70- بيكو فاراد والطريف أنه بزيادة الجهد عكسيا تزداد المسافة بينهما بزيادة عرض الفجوة مسببة أن تتناقص قيمة المكثف وهو مناسب لتطبيقات السعة المتغيرة كتغيير التردد فى المذبذبات مثل توليف القنوات فى التليفزيون وغيره

الآن لو الجهد أمامى اكبر من 0،6 فولت سيجعل الثنائى موصلا أى ينقل ترددات أو تيار مستمر أو أى تيار كهربى مستمر أو متردد طالما كانت قيمته صغيرة بالنسبة للجهد الأمامى ولا تسبب للثنائى أن يخرج من وضعية التوصيل الأمامى ، وإن عكس الجهد الأمامى يصبح الثنائى مغلقا ولا يمر من خلاله شيئا إلا بقدر ما تسمح تلك السعة الصغيرة بالمرور أى أننا حصلنا على مفتاح Switch يسمح لنا بتمرير وإيقاف إشارة فى مسار معين – وهذا يصلح أيضا للترددات العالية

ماذا لو قمنا بتغيير قيمة المقاومة- هل هناك فرق؟

13158
مثاليا لا فرق ولكن عمليا الثنائى له دائرة مكافئة مركبة ولونظرنا للمنحنى الممثل للجهد / التيار الخاص بأى موحد سنجد أنه بعد 0.6 فولت يصبح منحنى قريب من خط مستقيم و يمكن التعبير عنه بالعلاقة
R=0.025\I
أى أن الثنائى فى وضع التوصيل يكافئ مقاومة يمكن تغيير قيمتها
لو كان التيار 1 مللى أمبير كان يكافئ 25 أوم
لو زاد التيار إلى 10 مللى كان يكافئ 2.5 أوم
ولو قلت إلى 100 ميكرو أمبير كان يكافئ 250 أوم
وهكذا يمكنك استخدامه كمقاومة متغيرة
لم تقتنع وتريد إثباتا رياضيا؟ المرفقات بها الإثبات
هل يمكن ذلك عمليا ؟ وهل يستخدم فى الدوائر؟
أى نكون الدائرة كما بالرسم حيث R1 تغير التيار المار فى الموحد وبالتالى مقاومته فيتغير نسبة الجهد الخارج من المصدر V1 إلى الخرج Vout
يمكن إذا كانت المقاومة الصغيرة للثنائى لاتسبب مشكلة وهى غير مناسبة لتطبيقات الصوت والصورة إلا إذا كانت فى حدود لا تزيد عن بضع عشرات مللى فولت لكن قد تناسب ترددات اعلى وخصوصاعند مستوى الإشارة الصغيرة
إذن ما فائدة هذا النقاش إن كانت فوائدة محدودة؟
الإجابة بسيطة وهامة جدا
الترانزيستور به وصلة القاعدة – باعث عبارة عن ثنائى فى هذا الوصف – ومقاومته هذه هى عماد حسابات التكبير كما سنرى فى المرة القادمة إن شاء الله

13159 13160

الصور المرفقة في اخر هذا الموضوع غير واضحة فممكن صور اوضح من ذكر

ماجد عباس محمد
03-08-2008, 09:16 AM
ممكن تفسر الذي بالاعلى اكثر ؟

هنا أشرح آلية عبور الإلكترونات فى ترانزيستور س م س و ستكون للفجوات بالنسبة لنوع م س م وهو توضيح لما يؤثر فى قيمة بيتا (معامل التكبير ) وهو عرض (سمك) القاعدة للسبب المذكور فى الشرح و نسبة الشوائب لنفس السبب وهو لو اتيحت الفرصة للإتحاد الكامل فى منطقة القاعدة لآ يكون هناك تكبير

وفي الترانستور بدات بحساب الجهد من الطرف e الى الطرف b رغم ان الجهد يتحرك خارج البطارية من اتلطرف الموجب الى الطرف السالب وانت بدءت بالحجساب من الطرف السالب الى الموجب فكيف ذلك ؟
ورغم ان الترانستور لايسمح بمرور الجهد الم n to p بل العكس من p to n
أخى الجهد لا يتحرك ، المتحرك الوحيد هو الإلكترونات وهى تسير من السالب انجذابا نحو الموجب
كما أن الثنائى أو الترانزيستور أو أى شئ لا يسمح للإلكترونات أن تعبر أو مجازا التيار و عندما تعبر يكون هناك جهد قليل و عندما لا تسمح يكون الجهد عالى

ماجد عباس محمد
03-08-2008, 09:28 AM
الصور المرفقة في اخر هذا الموضوع غير واضحة فممكن صور اوضح من ذكر
معذرة النظام يقوم آليا بالتصغير وهذه نسخة غير مصغرة

هاوي الكترونيات1
04-08-2008, 08:28 PM
شكرا لك اخي ماجد على الرد
و اتمنى منك الاستمرار

هاوي الكترونيات1
05-08-2008, 12:12 PM
يمكننا أن نختار تقريبا أى ترانزيستور مثل BC546,BC337,BC338,BC339 و آلاف غيرها – مسألة محيرة
من المعادلة المذكورة المرة الماضية نقول
الكسب Gain = R2 ÷ Rbe = 30 * R2 * Ie
13185

الكسب من اين جاءت 30 علما بان Rbe =0.032 Ie

واتمنى ان تكون القوانين والمعهالات باللغه الانجليزية فقط دون العربية لانها باتلخبط

واشكرك من كل قلبي على المجهود الرائع والشرح الذي بصراحة افضل من احسن دكتور عندنا بالجامعه

والله انت ابو الدكاترة و الله يزيدك كما وكمان ويعطيك على قدر نيتك

ماجد عباس محمد
05-08-2008, 01:27 PM
اخى هاوى الكترونيات1
يسعدنى حقا أن أجد من يناقش و لا تكون المسألة مجرد قراءة . شكرا
معك حق
Rbe=0.032/Ie
Gain=R2 / Rbe = R2*Ie/0.032
1/0.032=31.25 تقريبا = 30
Gain=31.25*R2*Ie==30*R2*Ie
أحاول أن أجعل المعادلات بالإنجليزية و اراجع كل النص قبل اعتماده لكن أحيانا تكون بعض الأمور صعبة لذلك الجا لتصوير بعض المعادلات
مثل كتابة الحروف اللاتينية بيتا و أوميجا أحيانا تقبل و أحيانا لأ فاعيد تغييرها

بالنسبة للسلسلة فقد أحسست أننى وضعت حلقات بمعدل سريع ربما آن الوقت للإنتظار حتى يستوعب ثم استأنف !! لست أدرى

هاوي الكترونيات1
06-08-2008, 05:53 PM
بالنسبة للسلسلة فقد أحسست أننى وضعت حلقات بمعدل سريع ربما آن الوقت للإنتظار حتى يستوعب ثم استأنف !! لست أدرى

اولا اسمحلي من الان دكتور ماجد لانة بصراحة انتة تستحقة ( وانا متاكد انك حاملة اصلا )
وابارك لك حصول على لقب (( من كبار أعضاء الموقع )) وانته تستحقة عن جدارة
ومبروك الف الف مبروك يادكتور

واعذرني لانني اخالف الرائ في الانتضار على الدروس لانني دوما من المتابعين ودومين واول ماافتح النت اقرى دروسك في اراجع الدرس في البيت .
فكيف اذا حصل التوقف انا من حقدر اصبر فبصراحة ايام الانسان معدوده فالو مر علية يوم من غير مايتعلم شئ فهو خسران والف خسراة على يومة .
والمعلومات الموجودهفي الدروس غير موجوده بالكتب ولا باي مرجع وهي فعلا دروس بمعني الكلمة .

دكتور ماجد ارجوك ومن صميم قلبي ان لاتوقف الدروس وتستمر على نفس الهمة
دكتور ماجد ارجوك ومن صميم قلبي ان لاتوقف الدروس وتستمر على نفس الهمة
دكتور ماجد ارجوك ومن صميم قلبي ان لاتوقف الدروس وتستمر على نفس الهمة

هاوي الكترونيات1
06-08-2008, 06:07 PM
بالنسبة للسلسلة فقد أحسست أننى وضعت حلقات بمعدل سريع ربما آن الوقت للإنتظار حتى يستوعب ثم استأنف !! لست أدرى

اولا اسمحلي من الان دكتور ماجد لانة بصراحة انتة تستحقة ( وانا متاكد انك حاملة اصلا )
وابارك لك حصول على لقب (( من كبار أعضاء الموقع )) وانته تستحقة عن جدارة
ومبروك الف الف مبروك يادكتور

واعذرني لانني اخالف الرائ في الانتضار على الدروس لانني دوما من المتابعين ودومين واول ماافتح النت اقرى دروسك في اراجع الدرس في البيت .
فكيف اذا حصل التوقف انا من حقدر اصبر فبصراحة ايام الانسان معدوده فالو مر علية يوم من غير مايتعلم شئ فهو خسران والف خسراة على يومة .
والمعلومات الموجودهفي الدروس غير موجوده بالكتب ولا باي مرجع وهي فعلا دروس بمعني الكلمة .

دكتور ماجد ارجوك ومن صميم قلبي ان لاتوقف الدروس وتستمر على نفس الهمة
دكتور ماجد ارجوك ومن صميم قلبي ان لاتوقف الدروس وتستمر على نفس الهمة
دكتور ماجد ارجوك ومن صميم قلبي ان لاتوقف الدروس وتستمر على نفس الهمة

ماجد عباس محمد
07-08-2008, 10:00 AM
أخى هاوي الكترونيات1
لا أجد كلمات أصف بها مشاعرى لكلماتك الرقيقة سوي أدام الله المحبة فى الله
و استجابة لطلبك ساستأنف

ماجد عباس محمد
07-08-2008, 10:21 AM
ماذا لو تشابهت الإشارتان إذن حاصل ضرب A*B سيكون موجبا وتسمى تغذية خلفية موجبة و يكون
إذا كان A* B أقل من الواحد الصحيح يكون
1 - ِAβ اقل من الواحد الصحيح إذن
الكسب الكلى = الكسب بدون تغذية مقسوما على كسر أقل من الواحد الصحيح
الكسب باستخدام التغذية أكبر من الكسب بدونتغذية – أليس هذا أفضل ؟
حسنا تذكر أن المدى الترددى سيقل بنفس النسبة وكذامقاومة الدخول ستقل و مقاومة الخروج ستزداد و ستزداد الضوضاء أيضا و خواص المكبرستسوء بنفس النسبة

ولكن ليست كل الأمور سيئة فلو أخذنا الحالة الخاصة حيث A* B =1 إذن
1 - (A* B) تساوى صفرا والقسمة على صفر تعطى مالا نهاية أى أن الكسب = مالانهاية
بما أن الخرج = الدخل * الكسب إذن الخرج = الدخل × مالا نهاية ولو كان الدخل = صفرا
تذكر أن صفرا × مالا نهاية يعطى قيمة غير محددة أى ربما أى قيمة
إذن يكون هناك خرج بدون دخل وهى حالة المذبذب Oscillator و أى مذبذب يجب أن تنطبق عليه هذه الحالة
وجود تغذية عكسية موجبة و الشرط A* B=1 أو أكبر قليلا حتى نضمن البدء الذاتى لا يهم الاسم الذى نطلقه عليه بعد ذلك كولبتز أو هارتلى أومقاومة ومكثف سمه ما شئت


المذبذبات oscillators
كما شرحنا المرة الماضية ما هى سوى مكبر و مزود بتغذية عكسية موجبة حسب الشرط A B =1
لنرى أولا كيف يعمل ، لو نظرنا للدائرة التالية و التى توضح الشرح السابق

13288
وجب أن نوضح هنا أن المعاوقات Z1,Z2,Z3 هى قيمة المعاوقة و التى لا نعرف بعد إن كانت حث أو سعة
نجد أولا ونظرا لأن الكسب سالب (بمعنى أنه يعطى عكس الوجه أو 180 درجة) فلكى نعوض هذا لابد أن تكون Z1 عكس Z2حتى يحدث فرق الوجه المطلوب
و بتطبيق المعادلة السابقة مع الأخذ فى الاعتبار أن
( B = Z1 / (Z1+Z2
سنجد أن Z1+Z2+Z3 = صفرا أى أن
Z3 تماثل Z1 ولكن Z2 تكون العكس أى
إما Z1, Z3 يكونا ملفين و تكون Z2 مكثف ويسمى مذبذب هارتلى
أو Z1, Z3 يكونا مكثفين و تكون Z2 ملف ويسمى مذبذب كولبتز
فى الرابط التالى رسم الدوائر بالتفصيل و مزيد من الشرح
http://www.electronixandmore.com/articles/oscillators.html (http://www.electronixandmore.com/articles/oscillators.html)
ولو وفرنا هذا الشرط بمقاومات ومكثفات يمكن أن نحصل على مذبذبات بالمقاومة و المكثف، وهى متميزة فى الترددات المنخفضة من جزء من الذبذبة و حتى 1 ميجا
لماذا ؟
سبق أن تحدثنا عن السعه الشاردة و أثرها فى تحديد الكسب عند الترددات العالية و لكن دخول ملف فى الدائرة يمكنه أن يكون مع السعة الشاردة رنين محسنا من الأداء عند الترددات العالية
الرابط التالى به بعض من هذه المذبذبات
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/electronic/oscphas.html#c1 (http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/electronic/oscphas.html#c1)

هيه قلت أن المذبذب فى التردد العالى إما كولبتز أو هارتلى ، ولكن هناك مذبذب كريستال أيضا !!
معك حق و لكن ما هى الكريستال أولا ؟
شريحة من الكوارتز رقيقة جدا بحيث تهتز عند التردد المرغوب !
تهتز؟ مذبذب إلكترونى – تهتز ؟
ببساطة ، خواص كريستال الكوارتز أنها تلتوى أو تتمدد بتعرضها لجهد كهربى و العكس صحيح و كانت تصنع منها ميكروفونات الكريستال و رأس لاقط الأسطوانات القديمة وهذه خاصية تسمى الكهرو ضغطية أو Piezoelectric هذا الرابط يوضحها بالرسوم المتحركة رجاء مشاهدتها
http://en.wikipedia.org/wiki/Piezoelectric (http://en.wikipedia.org/wiki/Piezoelectric)
كما أن مشاهدة باقى الصفحة تعرض صور الكريستال و أيضا بعض السماعات و التى تسمى Buzzer و كلها من هذه البلورات والتى من الطبيعى أن يكون لها رنين و هذه هى الدائرة المكافئة للبلورة
13289

نلاحظ هنا شيئان هامان جدا
1- لا يوجد مسار للتيار المستمر خلالها – دائما تجد مكثف فى المسار
2- تحتوى على دائرتى رنين – الأولى توالى (L1,C1 ) و الثانية توازى ( L1,CO )


13290

من الأولى تستنتج أن الكريستال لن تحل محل دائرة الرنين و لكنها تقوم بعملها بصورة أفضل و اكثر ثباتا
لذلك إن أردت أن تستبدل دائرة الرنين بالبلورة – لا تنسى توفير المسار للتيار عند الحاجة
من الثانية نستنتج أن لها ترددى رنين متقاربين و لكن لحسن الحظ ، أحدهما حثى و الآخر سعوى لذلك لا تعمل إلا على تردد واحد فقط
لهذا تصلح أن تكون فى مذبذب هارتلى أو كولبتز !
مهلا ، لو راجعنا المنحنى السابق نجد أحدها فى جانب و الآخر فى جانب اخر لذلك تحدد البلورة أنها أنسب لأى تطبيق من الاثنين
فى حال مذبذب هارتلى ، ستكون البلورة أحد الحثين (الملفين) فى الدخول أو الخروج و يعتمد على السعة الداخلية أو مكثف صغير يضاف
أما فى حال مذبذب كولبتز ، ستكون البلورة هى الحث (الملف) الذى يربط بين الخرج والدخل و يحتاج لمكثفين واحد فى الدخول و الآخر فى الخروج ، و نظرا لأن معاوقة البلورة تسقط فجأة عند الرنين فتسمى "اختراق" و يسمى المذبذب أيضا Pierce oscillator

13291
أظن الرسم شهير جدا فى دوائر الميكرو بروسيسور و الميكرو كونتروللر.
لا نستطيع الحصول على الترددات العالية جدا لكن هناك كريستال و مذبذب كريستال
الفرق أن الأخير يشمل دائرة المذبذب و قد تحتوى مضاعف للتردد للحصول على الترددات العالية المرغوبة

نتحدث المرة القادمة إن شاء الله عن بعض المذبذبات الأخرى

ماجد عباس محمد
08-08-2008, 09:04 AM
المذبذبات السابقة كانت فى الترددات العالية ، ماذا عن ترددات الصوت و ما شابه؟
نفس القانون و تحقيق التغذية الخلفية بأى طريقة ستؤدى الغرض
الشروط : 1 - تغذية خلفية موجبة 2- الكسب × نسبة التغذية = 1 أو أكبر قليلا
التغذية موجبة تعنى أنه بما أننا نستخدم عادة دائرة مكبر واحدة ، يكون كسبها سالبا بمعنى أنها تعطى 180 درجة فرق وجه ، و عليه يجب أن توفر دائرة التغذية 180 درجة أخرى
إن تسببت دائرة التغذية فى تقليل نسبة الإشارة عند التردد المعنى ، تعوض النسبة بالكسب
13295
نظرا لأن عند تحقيق شرط التغذية العكسية للاهتزاز ، تعمل كل دائرة "مقاومة - مكثف" على إزاحة الإشارة 60 درجة ليكون المجموع 180 درجة و أيضا كمجزئ جهد ، فعند 60 درجة نجد أن التجزىء الكلى للمراحل الثلاث = 1 : 16 تقريبا و من ثم يجب أن يكون الكسب أكبر من 16 لهذا المكبر
نلاحظ أن مرحلتين فقط من دائرة "مقاومة - مكثف" لا تكفى لأن الشرط يعنى كل منها تعطى 90 درجة إذن المقاومة = صفر أو المكثف مالا نهاية
أيضا أكثر من ثلاث مراحل دائرة "مقاومة - مكثف" يمكن أن تعمل إلا أنه عمليا غير مجدى و قد تتحقق الشروط عند أكثر من تردد – كما أن كل مرحلة تضيف نسبة تجزئ مما يتطلب كسب أعلى


الدوائر السابقة حققت الشروط المطلوبة بدقة حتى نحصل على تردد محدد كمذبذب ، ماذا يحدث لو زاد الكسب عن النسبة المطلوبة
الزيادة الطفيفة مطلوبة لضمان البدء و لكن زيادتها أكثر من ذلك ستدفع المكبر للدخول فى مراحل التشبع و ذلك يشوه الإشارة الناتجة
أما لو زادت أكثر فستتحقق الشروط عند ترددين وهذا يسبب عدم استقرار للمذبذب أى يتنقل من تردد لآخر حسب ظروف الحمل و عادة يكون التردد و ضعفه (2×)
هيه - هل لو زاد الكسب أكثر و لم يكن هناك دائرة لفصل و اختيار التردد ، سيتذبذب على كل الترددات؟
ماذا تتوقع ؟ نعم أم لا ؟
13294
ربما لا تتقبل الفكرة و تريد أن تقول لا
العالم الرياضى "فورير" أثبت أن أى موجة بأى شكل يمكن تحليلها ( وبالتالى تركيبها ) من مجموعة من الترددات لها تردد أساسى و مجموعة من التوافقيات ( 2× ،3×،4× الخ) و مركبة مستمرة DC
لهذا لو أكملت التغذية لتشمل الجهد المستمر سينتج المذبذب الذى يبدأ من صفر
13293
هل فكرت مرة لماذا سمى بالمذبذب المتعدد ، Multi-Vibrator ولماذا المسمى ناقصا – مذبذب متعدد "ماذا؟"
متعدد الأوضاع؟ كلا وضعين فقط ، متعدد الجهود ؟ كلا أيضا جهدين فقط
هو متعدد التوافقيات Multi-Harmonic Vibrator لأنك لو حللت شكل الموجة المربعة تحصل على توافقيات لا نهائية
هل نتذكر هذا عند الحديث عن الدوائر المنطقية ؟
نتحدث المرة القادمة إن شاء الله عن بعض طرق التوصيل التى تحدثنا عنها عرضا مثل دارلنجتون ودوائر الخرج

ماجد عباس محمد
09-08-2008, 03:25 PM
ذكرنا قبل ذلك لزيادة معاوقة الدخول نستخدم طريقة دارلنجتون ! ما هى؟
ابتكر العالم سيدنى دارلنجتون هذه الطريقة لتكبير المعامل β بضربه فى β لترانزيستور آخر قد يكون من نفس الرقم أو رقم مختلف.
هذه الطريقة ناجحة و أدت لزيادة معاوقة الدخول بشكل ملموس كما أنها حل مثالى لحل مشكلة تيار الحمل حينما يحتاج الحمل لتيار كبير
عادة تكون ترانزيستورات ذات الأمبير العالى ذات β منخفضة و خاصة إذا كان الجهد عالى فمثلا الترانزستورات التى كانت تستخدم كمكبر أفقى فى التليفزيون كانت ذات β من 2 إلى 6 لكونها 600 إلى 900 فولت وهنا طبعا تمثل هذه الطريقة حلا مناسبا .
13298
تعانى هذه الطريقة من عيب خطير جدا وهو أن كل تيار خارج من الباعث للأول يكبر بواسطة الثانى الذى لا يميز بين كونه تيارا مطلوبا أو تيار تسريب من خامة الترانزيستور
لحل هذه المشكلة توصل مقاومة كما بالشكلين 2 ، 3 لإيجاد مسار لهذه التيارات خارج قاعدة الترانزيستور التالى وهى تبنى على أساس أن تيار التسريب × المقاومة أقل من أدنى قيمة تصلها وصلة القاعدة-باعث للترانزيستور الثانى وعادة تكون حول 100-120 Ω
تصلح هذه الطريقة لأن تكون مغذية خطوط Line Driver لكونها ذات معاوقة خرج قليلة و معاوقة دخل عالية

تستخدم هذه الطريقة للتكبير من التيار المستمر و حتى الميكرو ويف و ليس بالضرورة أن تكون لزيادة معاوقة الدخول فمثلا الترانزستورات MAR-1 إلى MAR-8 كلها مكبرات من تيار مستمر وحتى جيجا هيرتز و معاوقة الدخول و الخروج 50Ω وهى ببساطة أيضا دارلنجتون.
أرجو ألا ننسى وحدات الدارلنجتون و الوحدات التالية ، فكلها قوالب بناء فى الدوائر المتكاملة سنقول هذا دارلنجتون وهذا كذا لذا أرجو التذكر أو العودة لمراجعتها عند اللزوم
وحدات تكبير القدرة العالية مثل التى تعطى 50 أمبير ، 100 أو 200 كثيرا ما تستخدم دارلنجتون للوصل لتيار دخول ذو قيم قليلة تسهل استخدامها مثل وحدات الأنفيرتر التى تستخدم كمغيرات تردد وقد رأيت ثلاث مراحل دارلنجتون لكل ترانزيستور
لا يشترط أن يكون الترانزيستورين من نفس النوع بل يمكن كما سنرى لاحقا أن يكون الأول موجب PNP و الثانى سالب NPN كما يمكن أن يكون الأول FET,MOSFET والثانى NPN كما سنرى فى مكبر العمليات ولكن الثانى دوما من نوع ثنائى القطبية
Bi-Polar Transistor


هذه الطريقة جيدة لتكبير القدرة باستخدام دائرة الباعث المشترك أو المجمع المشترك (تابع مهبط) Emitter Follower و لكن كفاءتها قليلة لا تتعدى 30% والسبب أن هناك تيار مقداره نصف التيار الأقصى مستهلك بصفة مستديمة و يزيد للقيمة القصوى وينقص للصفر مع الإشارة ، لذا ابتكرت طريقة المحول منذ أيام الصمامات الإلكترونية لربط وحدتين معا لتكبير الإشارة وهى موضوع المرة القادمة إن شاء الله .

هاوي الكترونيات1
09-08-2008, 04:29 PM
استاذي د/ ماجد ادام الله عزك ومقدارك

اشكرك من كل قلبي على مواصلتك للدروس
واعذرني دكتور عن تغييب خلال الايام السابقة
وذلك مرض الم بي وانا اسف جدا جدا عن التاخير
وجاري قراءة المحاضرات

مع شكري لك دكتور ماجد على المواصلة مرة اخرى

ماجد عباس محمد
09-08-2008, 04:48 PM
أخى
ألف لا بأس عليك
أتمنى من الله أن يديم عليك الصحة
ولا شكر على واجب إنما الشكر واجب على فلولا توجيهك و كل من يبدى رأيا لا يمكننى أن أجعل عملى أفيد
وشكرا و ألف لا بأس عليك
أخوكم ماجد

ماجد عباس محمد
10-08-2008, 10:58 AM
مرحلة خرج واحدة غالبا ما لا تفى بالغرض فإن لم يكن من حيث القدرة فيكون من حيث جودة الإشارة الناتجة.
لا نستطيع أن نضع مكبرين على التوازى و السبب أننا لا نستطيع أن نجد قطعتين متماثلتين و لهذا سيكون جهد إحداها أعلى من الأخرى فتحمل هذه على تلك مسببة مشاكل لا حصر لها خاصة عند بدء تشغيل الجهاز حيث تكون استجابة المكبرات غير متوقعة و عفوية ، كل مرة قد تختلف عن سابقتها . لذلك استخدم المحول لجمع الدوائر معا كالدائرة التالية
13302
من الدائرة نرى عدة ميزات
1- تيار المجمع للترانزيستورين يسير داخل المحول عكس بعضهما ولذلك يلغى المجال المغناطيسى لأحدهما الآخر فيقلل احتمال حدوث تشبع للحديد و بالتالى تشويه الخرج.
2- أنه لا جدوى من جعل الإشارة على القاعدتين متماثلتين لنفس السبب المذكور فى بند1 لذلك نجعل أحدهما عكس الآخر فى الوجه لذلك ، عندما يزيد التيار فى أحدهما يقل فى الآخر كما لو أن أحدهما يدفع التيار للمحول والآخر يجذبه منه فسميت دائرة الدفع و الجذب Push - Pull.
3- التشويه الناتج من عدم خطية المكبرات (الترانزيستور) كما ذكرنا سابقا بتحليل فورير لها نجد أن المركبات الزوجية (2× ،4× الخ) تلغى بعضها داخل المحول فهى مثل التيار المستمر ، وهى النسبة الأكبر فى التشويه لذلك فهذه الدائرة جيدة
لكنها لا تخلو من العيوب أيضا فهى
1- وجود المحول يشكل عبئ على الدائرة من حيث كونه حمل حثى و بدون الاحتياطات الكافية فان انقطاع سلك الحمل يتسبب فى توليد جهد عالى من المحول يدمر وحدتى الترانزيستور (أو الصمامات سابقا)
2- المحولات بطبيعتها تعانى من اعتمادها على التردد و ما يناسب 20 ذ/ث (أول النطاق السمعى) لا يناسب 200 ذ/ث و بالتالى 2000 أو 20000ذ/ث (أخر النطاق السمعى)
3- فى القدرات الكبيرة تشكل المحولات وزنا كبيرا سواء وحدات التغذية أو وحدة الخرج هذه

لحسن الحظ فى دوائر الترانزيستور أمكن عمل نفس الدائرة بأسلوب أخر وهو تحقيق الاختلاف باستخدام ترانزيستورات مختلفة فيوجد س م س ، م س م PNP,NPN وهو ما لم يكن يتاح سابقا بالصمامات لذلك يمكن عملها هكذا
13303
ولكن كثير من المكبرات تحتوى محول خرج !!
هذا صحيح و لكن ليس للاستخدام العادى ، فلو ستغذى سماعات فى جوار المكبر و لن تحتاج كابلات طويلة ، فلن تحتاج هذا المحول إنما تخيل معى هذه الحالة
لدينا مكبر يعطى 100 وات عند 4 Ω و مبنى (موقع عمل – سوبر ماركت – محطة سفر – الخ ) ، و نريد أن نوزع الصوت عليها – ماذا نفعل ؟ سماعة واحدة لا تصلح فالقريب لا يستطيع البقاء من شدة الصوت و البعيد بالكاد يسمع كما أنه لا يتيح لنا التقسيم لمناطق لنتمكن من إذاعة تعليمات لمنطقة دون الأخرى
إذن نستخدم سماعات سقف ! - صح و غلط
كيف؟
السماعات إما 4 أو 8 أوم ماذا نستخدم و كيف نوصلها للحصول على 4 Ω ؟
لا تقل التوصيل على التوالى والتوازى فلن تحقق كل الحالات لأى عدد من السماعات – و الأسوأ ؟ كيف تقسمها مناطق غير متساوية فى عدد السماعات؟
أيضا نحتاج سلك يتحمل 5 أمبير ليتحمل هذه القدرة وهو مكلف فى المسافات الطويلة
مشكلة يصعب جدا حلها ، لذلك ابتدعت طريقة وهى وضع محول على خرج المكبر يرفع الفولت إلى 70 فولت و فى أنظمة 100 فولت فيقل التيار و بالتالى يقل قطر السلك فيسهل السير لمسافات كبيرة.
لو وضعنا السماعة عليه هكذا ستحترق ، لذا كل سماعة لها محول صغير 2 وات (أو حسب قدرة السماعة) يحول لها من 70 فولت أو 100 إلى ما يناسبها و بذلك يمكنك استخدام مفتاح ضبط مستوى الصوت لكل غرفة الخ
إذن هى لجمع الخرج من وحدتين!؟
ليس فقط بل تحسين كفاءة الأداء أيضا
هناك طراز أ المسمى Class A amplifier وهى كالنظام السابق حيث كل قطعة عليها نصف التغذية و يمر بها نصف التيار الأقصى وهى لا تزيد من كفاءة الدائرة
هناك طراز ب المسمى Class B amplifier وهى كالنظام السابق و لكن القطعتين فى حال القطع ، و كل واحدة عليها تكبير نصف موجة و ترتاح النصف الآخر وهذا يمكنها بالطبع من إعطاء طاقة أكبر لكل واحدة كما أنها تزيد من كفاءة الدائرة لأنه لا يوجد تيار مفقود أثناء عند عدم وجود إشارة No Signal وتصل الكفاءة حتى 50 % أو أكثر
هناك طراز أ- ب المسمى Class AB amplifier وهى كالنظام B السابق إلا أن الخوف من وجود منطقة "ميتة" حيث يكون كلا الترانزيستورين مقفل مما يزيد التشويه لذا تعطى القطعتان انحياز طفيف نحو التوصيل لتجنب ذلك و هى بين الاثنتين
هناك طراز ج المسمى Class C amplifier وفيها تكون القطعتان فى حال القطع العميق و يكون التوصيل فقط عند أطراف الموجة – أى جزء بسيط من الموجة و كما هو واضح تسبب تشويه عالى جدا لذلك لا تصلح إلا فى مكبرات التردد العالى حيث توجد دوائر رنين تحدد شكل الموجة و المطلوب شحن الطاقة فى اللحظات المناسبة فقط و دائرة الرنين توزعها على باقى الذبذبة – الكفاءة تصل 80% لذا دفع هذا التحسن فى الكفاءة إلى تبنى نفس الفكرة فى عمل Switching Amplifier يستطيع أن تعمل بهذه الكفاءة و أعلى فى مكبرات الترددات المنخفضة
السبب فى تحسن الأداء هو الجهد × التيار = الطاقة و الطاقة التى لا يستهلكها الحمل تفقد فى الترانزيستور
13304
فلو كنت تجرى بسرعة فلك طاقة فإن صدمت شيئا ما إن كان مرنا و يمتص الطاقة لن تشعر بالألم لكن لو لم يمتص الطاقة !!!
فى المكبر Switching Amplifier تكون الإشارة أقرب ما تكون لنبضة مربعة وهى أقل الأشكال فقدا للطاقة لأن الحالة المثالية لها كما يلى
توصيل : تيار مع جهد على الترانزيستور = صفر و المحصلة = تيار × صفر = صفر
قطع : جهد التغذية مع تيار = صفر و المحصلة = جهد × صفر = صفر
والفقد فقط نتيجة أن الترانزيستور ليس مثاليا
المرة القادمة إن شاء الله نتحدث عن جمع الدائرتين معا - دارلنجتون مع دفع وجذب

ماجد عباس محمد
11-08-2008, 11:50 AM
لو نظرنا للدائرة السابقة
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13303&d=1218354559

لوجدنا زوج من الترانزستورات متماثلين لكنهما معكوسين ، كيف هذا؟
هذا ما يسمى Complementary Pair أو الزوج المتكامل حيث يصنعان من نفس القوالب التى تشكل طبقاته و بنفس التركيز من الشوائب و كل شىء حتى تكون استجابتهما أقرب ما يمكن لبعض حتى لا يتسببا فى تشويه الإشارة أو يحمل أحدهما على الآخر ولذا يذكر ذلك فى صحيفة بياناتData Sheet كل منها و فى الواقع هناك صحيفة واحدة لهما مع ذكر رقم كذا NPN و رقم كذا PNP
مثال : أرجو تحميل البيانات الخاصة بالترانزيستور 2N3055
http://www.datasheet4u.com/html/2/N/3/2N3055_MotorolaInc.pdf.html
قد نجد زوج كهذا عند التيار المطلوب ، وقد لا نجد – فقط NPN
لماذا ؟
تشكيل NPN اسهل من PNP حيث الحركة فى الأول للإلكترونات بينما للأخر الفجوات
انظر للرسم التالى و احكم أيها أسرع فى العبور ، "بلية" تقفز أم نحرك كل "بلية" بدورها حتى تتحرك الفجوة ؟
13307
لذلك قد لا تتجاوب الترانزستورات ذات القدرة العالية حيث قطع السيليكون تناسب الأمبير المار لذلك يفضل أن نضع الزوج المتكامل عند مستوى أقل من الأمبير و نستخدم دارلنجتون مع الترانزيستور ذو الأمبير المناسب
13308
هيه ما هذه الدايودات فى الدائرة؟
نراجع معا مسار الجهد من قاعدة ترانزيستور Q1 وحتى الأرضى
أولا نجد جهد قاعدة – باعث للترانزيستور Q1 ، ثم جهد قاعدة – باعث للترانزيستور Q3 ، جهد قاعدة – باعث للترانزيستور Q2 و كل منها مساوى لجهد ثنائى سيليكون عادى لذا للحفاظ على حد القطع وجب وضع جهد انحياز مساوى 3 × 0.6 حسنا كيف نحقق ذلك
ارخص حل نحسب التيار و نضيف مقاومة تعطى الجهد
أسهل حل نضع زينر = 1.8 فولت
و لكن ماذا بعد دقيقتين من التشغيل و انخفاض جهد القاعدة – باعث إلى 0.55 فولت بتأثير الحرارة؟ هل تذكر تجربة الثنائيات ؟
إذن لن تجدى طريقة من الطرق السابقة ولذا بوضع هذه الثنائيات و ربطها ميكانيكيا بالمبرد الخاص بترانزيستورات القدرة نضمن أن تتطابق هذه الجهود لأبعد حد لأنها تسخن وتبرد معا
هذه الطريقة تسمى شبه مكمل أو quasi-Complimentary

الآن تحدثنا عن دائرة الدفع و الجذب وكيف تحقق جودة الأداء ، هل هناك تعديلات أخرى منها ؟
ماذا لو كانت السرعة هى الأهم بصرف النظر عن جودة الأداء
كيف السرعة تكون أهم؟
مثلا فى دوائر المنطق ، لا يهم إلا الصفر و أعلى جهد و ما بينهما لا يجب البقاء عنده
لهذا الغرض صنعت دائرة القطب الجامع Totem Pole حيث حذفت الدوائر التى تحسن الخطية و استبقيت ما تؤكد الأداء الأمثلوهو يحاول ألا يجعل الترانزيستورين موصلين معا أثناء الانتقال من مستوى لآخر
سنتحدث عنه بالتفصيل إن شاء الله فى شرح دوائر TTL
المرة القادمة إن شاء الله سنتكلم عن أنواع أخرى من الترانزستورات

هاوي الكترونيات1
11-08-2008, 06:58 PM
Fl=1/(2 π Rld*C3
التردد الأدنى = 1 ÷ (2 *ط* مقاومة الحمل* المكثف س3 )
هذا يحسب لنا أقل قيمة للمكثف ويمكن أن نزيد عنها حتى الضعف أوثلاثة أضعاف ولكن لا داعى للإسراف بدعوى الزيادة أفضل فلو تذكرنا ما قلناه سابقا عن المكثفات فكلما زادت قيمته اصبح إعاقة للترددات العالية لكونه شريط ملفوف كالملف – فضلا عن ارتفاع السعر فالاقتصاد من سمات التصميم الجيد
فلو كان أقل تردد مطلوب عبوره هو 20ذ/ث إذن
20=1÷(2*3.14*40* C3)
هنا المكثف بالفاراد ونضرب فى مليون للقياس بالميكرو
C3= 1000000÷ 251.2 = 3980.891μF
ميكرو فاراد – إذن أقرب قيمة ستكون 4700 ميكروفاراد
الفولت يكفى جهد البطارية أو أقرب أعلى قيمة سنختار 16فولت
في الاعلى تم حساب اقل تردد لكن كيف نعرف اعلى تردد وماهو قانونة ؟
FL=1/2*3.14*Rld*c3
وعندما نريد قيمة c3
سيكون القانون كالتالي
c3=1/2*3.14*Rld*FL
فهل هذا صحيح ؟ علما بانة لو كان صحيح فالقيمة الناتجة مختلفة تماما

وكيف تم حسابة كالتالي
C3= 1000000÷ 251.2 = 3980.891μF
ولماذا قربت القيمة الناتجة الى 4700 فالفارق كبير
[/quote]
الآن نحسب R4
الخطأ الذى يقع فيه الكثير هو اعتبار أن R4 جزء مستقل والحقيقة أن كل مكون يمر فيه جزء من التيار يدخل فى الحساب من هنا سنجد أن تيار المجمع ينقسم بين R4 و Rld لذا فهما على التوازى وكلاهما تؤثر فى معادلة الكسب وقيمة R4 و Rld سنسميها Requ أى المقاومة المكافئة وتحسب بالطريقة التقليدية لمقاومتين على التوازى
إذن الكسب 45
Gain = R2 ÷ Rbe = 30 * R2 * Ie
[/quote]

المقاومتين R4 و Rld على التوازي يكون حاصل جمعهما على حاصل ضربهما
فكيف تصل القيمة علما بان قيمة المقاومة الرابعه مجهوله
وكيف تم حساب الكسب واحتسابة 45
[/quote]
حتى نجعل كل الخرج يذهب للحمل ولا تأخذ من شيئا نجعلها 10 أضعاف أو أكبر أى نختار
R4 =10* Rld =400Ω
حسنا لا توجد مقاومة 400 أوم فنختار 420أوم
إذن الكسب 45 = 30 * Ie * 40
Ie=45÷1200= 0.0375
[/quote]

هل دوما نضرب في 10 اضعاف


مع شكري لك دكتور ماجد

ماجد عباس محمد
12-08-2008, 09:57 AM
[/size][/font][/color]
في الاعلى تم حساب اقل تردد لكن كيف نعرف اعلى تردد وماهو قانونة ؟
FL=1/2*3.14*Rld*c3
وعندما نريد قيمة c3
سيكون القانون كالتالي
c3=1/2*3.14*Rld*FL
فهل هذا صحيح ؟ علما بانة لو كان صحيح فالقيمة الناتجة مختلفة تماما

وكيف تم حسابة كالتالي
C3= 1000000÷ 251.2 = 3980.891μF
ولماذا قربت القيمة الناتجة الى 4700 فالفارق كبير


معذرة معك حق حدث خطأ فى ادخال الأرقام للحاسبة لكن المعادلة صح والأرقام المفروض تكون

C3= 1000000÷ 5024 = 199.044μF

ميكرو فاراد – إذن أقرب قيمة ستكون 220 ميكروفاراد
التقريب يكون لأكبر قيمة عملية موجودة وغالبا حسب القيمة الأولى لن تجد 4000 أو 4200 و أول قيمة تكون 4700
أضف نقطة لم أضعها فى الشرح أن التردد الأدنى عند 0.7 من القيمة الكلية فلو استخدمت مرحلتين نضربها فى نفسها تصبح 0.5 (جذر2 × جذر 2) وهكذا لذا فالنطاق يضيق بمعدل جذر (عدد المراحل) لذا الإختيار للأوسع دوما أفضل


الآن نحسب R4
الخطأ الذى يقع فيه الكثير هو اعتبار أن R4 جزء مستقل والحقيقة أن كل مكون يمر فيه جزء من التيار يدخل فى الحساب من هنا سنجد أن تيار المجمع ينقسم بين R4 و Rld لذا فهما على التوازى وكلاهما تؤثر فى معادلة الكسب وقيمة R4 و Rld سنسميها Requ أى المقاومة المكافئة وتحسب بالطريقة التقليدية لمقاومتين على التوازى
إذن الكسب 45
Gain = R2 ÷ Rbe = 30 * R2 * Ie

المقاومتين R4 و Rld على التوازي يكون حاصل جمعهما على حاصل ضربهما
فكيف تصل القيمة علما بان قيمة المقاومة الرابعه مجهوله
وكيف تم حساب الكسب واحتسابة 45


ماذا تقصد بالمقاومة الرابعة؟ هنا لدينا مقاومتين فقط Rld و المقاومة R4
حسب الأولى من معادلة الكسب و نجعل الثانية أعلى بحيث لا تؤثر على قيمتها و لكى تضمن ذلك اجعلها عشرة أضعاف أو أكثر
و السبب فى اختيار الرقم 10 أنه لا يؤثر كثيرا فى النتيجة حيث تصبح 9.09 من قيمتها - هل دقة خواص الترانزيستور أصلا أقل من 10% ؟ بالطبع لأ

حتى نجعل كل الخرج يذهب للحمل ولا تأخذ من شيئا نجعلها 10 أضعاف أو أكبر أى نختار
R4 =10* Rld =400Ω
حسنا لا توجد مقاومة 400 أوم فنختار 420أوم
إذن الكسب 45 = 30 * Ie * 40
Ie=45÷1200= 0.0375

هل دوما نضرب في 10 اضعاف


مع شكري لك دكتور ماجد
كما شرحت سابقا 10 أو أكثر

و شكرا للمتابعة و التدقيق

هاوي الكترونيات1
14-08-2008, 01:00 PM
المقاومة الرابعه اقصدها المقاومة المكافئة

وشكرا اخي دكتور / ماجد على الرد وعذرني على الانقطاع نضرا لان النت عندنا في المنطقة فية مشاكل
مع شكري لك يادكتور / ماجد

ماجد عباس محمد
14-08-2008, 01:55 PM
شكرا و أرجو إن كان هناك شئ لم اكمل إيضاحه أن تخبرنى

ماجد عباس محمد
18-08-2008, 10:26 AM
من المفارقات التاريخية أن علماء شركة بل فى أواخر الأربعينيات كانوا يبحثوا عن بدائل للصمامات الإلكترونية ذات مقاومة الدخول العالية جدا و أنها تعمل بالجهد المتغير وليس التيار مما يسهل عمل المكبرات و خلافه لكن ما تمكنوا من عمله كان الترانزيستور . بعد أعوام أخرى من الأبحاث تمكنوا من تحقيق نجاح فى عمل ترانزيستور تأثير المجال Field Effect Transistor FET والسبب أنه يحتاج لدقة أعلى فى التصنيع و التحكم فى المساحات و الشوائب
تركيبه ببساطة عبارة عن شريحة صغيرة أو بلورة من نوع ما وليكن سالب س N و فى منتصفها حزام أو حلقة أو مساحة من النوع المخالف أى P أو موجب م ، طبعا الشكل يعتمد على أسلوب التقنية المستخدمة فللدوائر المتكاملة نتكلم عن شرائح و الأسلوب القديم فهو بلورة
13336

هذا يشكل ثنائى ولكن بشكل غير المعتاد كما أن له ثلاث أطراف بدلا من اثنين ، طرفان للبلورة و الثالث للحزام
بالطبع يمكننا توصيله توصيلا أماميا و يكون موصلا – ولكن لن يجدى ذلك شيئا
ماذا لو وصلنا الثنائى توصيلا عكسيا ؟
سيتكون جهد الحاجز و الذى يكون منطقة على كل جانب لا يمر فيها التيار ، هذا – لا شك – سيقلل من مساحة مقطع الشريحة الأصلية المسموح بمرور التيار بها ، و بالتالى تزداد المقاومة بين أطراف البلورة.
إذن يمكننا أن نتحكم فى التيار المار من خلال تغيير المقاومة و بالتالى هذا الطرف نسميه بوابة Gate و الطرفان الآخران مصدر Source و مخرج Drain
لاحظنا طبعا أن التحكم من خلال ثنائى معكوس وهو يحقق مقاومة دخول عالية .
لماذا سمى هذا مصدر Source والآخر مخرج Drain – نفس الأسباب إلا أن هنا فارق كبير
فى الترانزيستور كان يجب أن يكون هناك تغيير فى نسبة الشوائب و شكل المجمع لتحصيل أكبر قدر من الإلكترونات لدرجة أن رقم واحد فقط صنع بإمكانية تبديل الباعث Emitter مع Collector المجمع ولم يدم طويلا حيث قيمة الكسب β كانت قليلة جدا.
هنا فى FET المسألة تغيير مقاومة ولا فارق تقريبا بينهما لدرجة أنه كثيرا ما يستخدم كمقاومة متغيرة بتغير جهد القاعدة
رمز الترانزيستور FET كما بالرسم و إذا كانت الشريحة الأساسية من النوع السالب N فإن الترانزيستور يسمى N-Type و يكون السهم على القاعدة متجها نحو الشريحة N-Type أما إن كانت موجب P فيسمى P-Type والسهم للخارج، أى أن السهم يشير إلى حيث يكون N – كما أنه ليس فى وسط القاعدة بل جهة المنبع Source
لنزيد مقاومة الدخول (القاعدة) هناك حيلة صغيرة يمكننا أن نقوم بها
ماذا لو جعلنا السطح عازلا ثم و ضعنا عليه طبقة موصلة أخرى؟ بالتأكيد بالتأثير السعوى سيظل يعمل بنفس الطريقة – إذ لو كانت نفس الشريحة السابقة N-Type ،فإن وضع جهد على القاعدة سيجذب شحنات مخالفة على الجانب الآخر من الطبقة العازلة و جذب شحنات موجبة سيعادل الإلكترونات الحرة فى N-Type مسببا زيادة مقاومتها كما سبق
أجل نظريا لكن عمليا كيف يتم؟!!
آن الأوان أن ننسى طريقة البلورة فلم تعد تصنع مكونات بهذه الطريقة الآن، فالآلة التى تصنع تعمل بلورة واحدة فى المرة الواحدة لكن طريقة تصنيع الدوائر المتكاملة أفضل
لماذا؟
تصنع من قرص رقيق من السيليكون قطره على الأقل 10 سم أى 100 مم فتكون مساحته على الأقل 7850 مم2 و تخيل أن ملليمتر مربع واحد تصنع منه دائرة مثل LM747 وهى أربعة مكبر عمليات كل منها أكثر من 30 ترانزيستور؟ إذن كم تكون تكلفة الواحد؟
لتصنيعه ، بعد عمل الشرائح – يمرر أكسجين ساخن على الشريحة لتكوين طبقة من ثانى أكسيد السيليكون – هل هذا الاسم مألوف؟ متى أخر مرة ذهبت للشاطئ؟ هل استمتعت بالرمال؟
بعد ذلك ترش طبقة من العنصر المراد وضعه . نظرا لاستخدام أكسيد السيليكون ( وهو أكسيد لمعدن ) سمى MOSFET اختصار لأكسيد شبه الموصل المعدنى
بتغيير العازل و نوع مادة البوابة Gate نحصل على خواص أفضل و أسرع و بتكلفة أعلى لكن من يخطب الحسناء فليغلها المهر.
13337
جميل ما وصلنا إليه لكن هناك شئ ما – أليس كونه دائم التوصيل ، ثم يقفل بتطبيق جهد القاعدة ، إلى حد ما يقلق؟
بالطبع وهذا له حل بسيط يسمى الترانزيستور المحسن Enhanced Type وهو موضوعنا المرة القادمة إن شاء الله

هاوي الكترونيات1
20-08-2008, 06:31 PM
[quote=ماجد عباس ****;186178][ لذلك ابتدعت طريقة وهى وضع محول على خرج المكبر يرفع الفولت إلى 70 فولت و فى أنظمة 100 فولت فيقل التيار و بالتالى يقل قطر السلك فيسهل السير لمسافات كبيرة.
لو وضعنا السماعة عليه هكذا ستحترق ، لذا كل سماعة لها محول صغير 2 وات (أو حسب قدرة السماعة) يحول لها من 70 فولت أو 100 إلى ما يناسبها و بذلك يمكنك استخدام مفتاح ضبط مستوى الصوت لكل غرفة الخ
إذن هى لجمع الخرج من وحدتين!؟
ليس فقط بل تحسين كفاءة الأداء أيضا
هناك طراز أ المسمى Class A amplifier وهى كالنظام السابق حيث كل قطعة عليها نصف التغذية و يمر بها نصف التيار الأقصى وهى لا تزيد من كفاءة الدائرة
هناك طراز ب المسمى Class B amplifier وهى كالنظام السابق و لكن القطعتين فى حال القطع ، و كل واحدة عليها تكبير نصف موجة و ترتاح النصف الآخر وهذا يمكنها بالطبع من إعطاء طاقة أكبر لكل واحدة كما أنها تزيد من كفاءة الدائرة لأنه لا يوجد تيار مفقود أثناء عند عدم وجود إشارة No Signal وتصل الكفاءة حتى 50 % أو أكثر

------------------------------------------------------
ممكن دائرة تعمل نفس المبادئ بدون محول
ثانيا : هل يؤثر ذلك على الخرج بحكم ان التيار يقل

ماجد عباس محمد
21-08-2008, 09:46 AM
[quote=ماجد عباس ****;186178][ لذلك ابتدعت طريقة وهى وضع محول على خرج المكبر يرفع الفولت إلى 70 فولت و فى أنظمة 100 فولت فيقل التيار و بالتالى يقل قطر السلك فيسهل السير لمسافات كبيرة.
لو وضعنا السماعة عليه هكذا ستحترق ، لذا كل سماعة لها محول صغير 2 وات (أو حسب قدرة السماعة) يحول لها من 70 فولت أو 100 إلى ما يناسبها و بذلك يمكنك استخدام مفتاح ضبط مستوى الصوت لكل غرفة الخ
إذن هى لجمع الخرج من وحدتين!؟
ليس فقط بل تحسين كفاءة الأداء أيضا
هناك طراز أ المسمى Class A amplifier وهى كالنظام السابق حيث كل قطعة عليها نصف التغذية و يمر بها نصف التيار الأقصى وهى لا تزيد من كفاءة الدائرة
هناك طراز ب المسمى Class B amplifier وهى كالنظام السابق و لكن القطعتين فى حال القطع ، و كل واحدة عليها تكبير نصف موجة و ترتاح النصف الآخر وهذا يمكنها بالطبع من إعطاء طاقة أكبر لكل واحدة كما أنها تزيد من كفاءة الدائرة لأنه لا يوجد تيار مفقود أثناء عند عدم وجود إشارة No Signal وتصل الكفاءة حتى 50 % أو أكثر

------------------------------------------------------
ممكن دائرة تعمل نفس المبادئ بدون محول

بالتأكيد - فقط حتى تحصل على 70 فولت متردد يجب أن تستخدم مصدر تغذية +/- 100 فولت على الأقل مع ترانزيستورات تتحمل 200 فولت و كانت مكلفة جدا قبل التمكن من عمل Mosfet له هذه الإمكانيات
من زاوية أخرى فاستخدام المحول يغير المقاومة بما يناسب خرج الدائرة و لكن إستخدام ترانزيستورات مباشرة يجعل ضرورة وضع دوائر للحد من التيار أساسية و الأ ستحترق وحدة الخرج فور حدوث تحميل زائد
طبعا لا علاقة بين استخدام المحول لنظام 70 فولت أو 100 فولت و بين عمل مكبرات Class A, class AB الخ ربما سوء تنسيق النص أوحى بذلك
هذه الطرق تستخدم من جزء من الوات و حتى أعلى قيمة عملية و مادام الحمل فى نطاق 32 أوم (عادة لا يوجد أعلى من ذلك و هى لمضخمات الصوت المسماة هورن) فلا تستخدم المحولات إلا فى مكبر بترانزيستور واحد

ثانيا : هل يؤثر ذلك على الخرج بحكم ان التيار يقل





من ناحية الجودة - نعم لأن المحولات كما ذكرت لها نطاق ترددى محدود أما من جهة التيار أو الفولت فالمسألة مثل نقل الكهرباء من المولدات لأماكن التوزيع - إرفع الجهد ليقل التيار و الفقد ثم إرجع الأمور لوضعها عند الإستهلاك

ماجد عباس محمد
21-08-2008, 11:30 AM
كما رأينا المرة الماضية أن الترانزيستور من نوع FET يكون دوما موصل و عندما يوضع جهد يبدأ فى زيادة المقاومة ، و للأسف هو بالنسبة لكلا النوعين موجب وسالب لذا لو فكرنا عمل مرحلة دفع وجذب كالسابقة ستكون مشكلة كبيرة عند بدء تشغيل الجهاز حيث كلاهما ON مسببا قصر على وحدة التغذية و عليهما أيضا و النتائج ...
لذا نشأت الحاجة لوحدات تكون عادة Off و تفتح أو تقوم بالتوصيل فقط بناء على أمر (جهد البوابة Gate فقط)
كيف الحل؟
13351
تخيل الشريحة السابقة N-Type ثم شكلنا الجزء الأوسط حتى يكون P-Type ماذا يحدث؟
بالتأكيد مثل الترانزيستور العادى لن نجد وسيلة لتمرير التيار حيث إحدى الوصلتين معكوسة
تماما لكن هنا نقطة نركز عليها وهى أن الجزء الأوسط عريض وليس رقيقا مثل حالة الترانزيستور العادى
مهلا ، أولا هى غير متصلة و ثانيا ، سبق أن قلت فى الترانزيستور أنها لو كانت عريضة لن يعمل !!!!! هل نغير الكلام الآن؟؟؟
كلا – لا يهم الكلام فالقانون يسرى بصرف النظر عما نقول
إذن ما القصة الآن؟
القصة ببساطة أن الأداء مختلف
هناك فى الترانزيستور العادى أردنا لإلكترونات الباعث Emitter أن تعبر القاعدة Base الموجبة دون أن تأخذ فرصة للاتحاد ، لذا كان يجب أن تكون رقيقة
أما هنا فببساطة نريد لها أن تتعادل و يبقى منها الكثير لينقلب النوع الموجب إلى سالب فتصبح كشريحة واحدة من نوع واحد N-Type
كيف هذا – هل تتغير طبيعة المادة؟
أرجو أن نرجع للمرات السابقة حيث تكلمنا عن تشكيل الأنواع السالب و الموجب.
قلنا أن ما يحدد كون المادة سالبة أو موجبة هو نسبة الشوائب الغالبة و التقنية المستخدمة فى صناعة الدوائر المتكاملة هى أن نجعل شريحة مثلا سالبة ثم نضيف شوائب عكسية لتصبح موجبة ببساطة
الإلكترونات تتعادل مع الفجوات ، فإن زادت إلكترونات كانت المادة سالبة ، وإن زادت فجوات تصبح موجبة
حسنا بالنسبة للترانزيستور FET من النوع السالب السابق N-Type فعند وضع جهد موجب على البوابة تجذب شحنات سالبة على الجانب الآخر من العازل (إلكترونات) فتتعادل مع فجوات النوع الموجب P-Type حتى تلغى الفجوات تماما و عندها تبدأ المادة تتصرف كنوع سالب N-Type لوفرة الإلكترونات بها
إذن النوع المعزز نجده غير موصل عادة و بعد جهد محدد يبدأ التوصيل التدريجى
طبعا نحتاج لعمل وحدات ذات قدرات عالية و القدرة العالية تحتاج أمبير كبير وهو يحتاج لمساحة كبيرة لذا ابتكر ما يسمى بالنوع الرأسى وهو كما بالرسم

عبارة عن مجرى حرف V و تشكل منه أجزاء الترانزيستور لتوفير المساحة المستعرضة ولا يختلف عن زملائه بعد ذلك حتى ربما لا ندرك أنه من هذا أو ذاك و كثيرا ما لا يذكر ذلك فى صحيفة الخواص

13352
كيفية التوصيل؟ هذا موضوع المرة القادمة إن شاء الله

هاوي الكترونيات1
23-08-2008, 08:45 PM
بالتأكيد - فقط حتى تحصل على 70 فولت متردد يجب أن تستخدم مصدر تغذية +/- 100 فولت على الأقل مع ترانزيستورات تتحمل 200 فولت و كانت مكلفة جدا قبل التمكن من عمل Mosfet له هذه الإمكانيات
---------------------------------
ممكن نتكلم بتفصيل اكثر عن دوائر الدفع والجذب
وتاخذ بعض الدوائر والتى تعمل على الموسفت

ماجد عباس محمد
23-08-2008, 11:06 PM
الموسفت قادم و سأحاول تفصيل الدفع والجذب أكثر

ماجد عباس محمد
24-08-2008, 10:04 AM
الآن كيف نصمم دائرة باستخدام FET / MOSFET ؟ هل نستخدم نفس الدوائر؟
تقريبا فقط نراعى الفرق الهام بين العادى و المعزز أو المحسن Enhanced لأن الأول موصل و جهد الدخول يحركه نحو القطع و الآخر لا يوصل و يحتاج جهد حتى يبدأ التوصيل

الرسم يوضح دائرة مكبر يعمل بترانزيستور FET
13362
نلاحظ أن الدائرة تكاد تكون مثيلة للترانزيستور العادى إلا أنها أقل فى عدد المكونات
حقا ولكن أى الأنواع هذا ؟
لا داعى لأن نسأل و نقول أفيدونا ! فالحس الهندسى مبنى على الاستنتاج
ما وظيفة الدائرة؟ -- مكبر
إذن فى الوضع العادى يجب أن تكون فى حالة توصيل، فلو كانت فى حال القطع سنحتاج أن يرتفع الجهد ليقوم بفتح الترانزيستور – إذن يضيع جزء من الإشارة
لو نظرنا للدائرة نجد أن المقاومة الخاصة بالبوابة Gate متصلة بينها و بين الأرض و لا يوجد جهد من المنبع أو خلافه يجعل الترانزيستور فى حال التوصيل – إذن يجب أن يكون الترانزيستور من النوع العادى ذاتى التوصيل و جهد البوابة يعمل على قفله
نفس الدائرة تنفذ بآخر MOSFET من النوع العادى Depletion
لو أردنا استخدام طراز معزز Enhanced يجب توصيل مقاومة إضافية لتحديد نقطة العمل
أما لو كان الحمل مثلا ريلاى هكذا
13363
فطبيعى أن يكون من النوع المعزز Enhanced و الذاتى القطع و فقط عندما نضع جهد على البوابة يفتح
إذن الأول يعمل مكبر!! أين مقاومة القاعدة لنحسب الكسب و خلافه؟
المسألة هنا أسهل - فقط نحتاج لفهم الأحداث
فى الترانزيستور العادى كان تيار القاعدة يتحكم فى تيار المجمع و بالتالى حسبنا β نسبة التيار فى كل منهما.
هنا جهد البوابة يتحكم فى تيار المخرج Drain لذلك نعرف الترانزيستور FET بهذه الخاصية أى
تيار المخرج ÷ جهد البوابة
Id/Vg
نلاحظ أن النسبة هى مقلوب المقاومة أو 1÷ م
لذلك ابتدعوا لها مسمى جديد معكوس كلمة OHM وهو MHO وهو رمز التوصيل و تلفظ "موهو" و ليس موا كما يحلو للبعض
هذه الوحدات منذ القدم مستخدمة و كانت فى الصمامات الإلكترونية أيضا . يرمز لها بالرمز gm
المسألة أصبحت سهلة
gm هى تغير تيار المخرج بالنسبة لجهد الدخول
يكون جهد الخرج = هذه النسبة × مقاومة الخرج × جهد الدخول
والكسب إذن = هذه النسبة × مقاومة الخرج
طبعا مقاومة الدخول = مقاومة البوابة و يمكنك أن تستخدمها عالية بالقدر الذى يجعلها لا تؤثر على ما قبلها
يمكن إضافة مقاومة ومكثف لتغيير نقطة التشغيل و تقليل التيار تماما كما فى الترانزيستور العادى .
يمكن استخدامه فى أى دائرة يستخدم فيها الترانزيستور العادى – بل أفضل و هناك بعض الدوائر تصلح فقط بهذه النوعية من الترانزستورات مثل التعامل مع مستقبلات الأشعة تحت الحمراء ، مفاتيح أللمس ، مقياس الرطوبة ، كل الحساسات التى تنتج جهد قليل مع تيار ضعيف .
كما أنها تعمل بصورة أكثر جودة مع دوائر الرنين حيث أنها لا تشكل حملا عليها.

المذبذبات
نفس الدوائر يمكن عملها أيضا بجودة أفضل فمن الصعب عمل مذبذبات كريستال بالترانزيستورات لأن انخفاض المقاومة يؤدى إلى انخفاض جودة المذبذب
13364
أما لكى نعمل دارلنجتون ، فالأمر هنا مختلف حيث يستخدم لزيادة معاوقة الدخول ويوصل المنبع بالقاعدة لترانزيستور عادى وهذا ما سنجده فى مكبر العمليات إن شاء الله
إلى اللقاء إن شاء الله المرة القادمة لنتكلم عن استخدامه فى التردد التعالى جدا و حساب النطاق الترددى

هاوي الكترونيات1
24-08-2008, 04:24 PM
شكرا لك يادكتور
وجاري قراءة المحاضرات

هاوي الكترونيات1
26-08-2008, 07:36 PM
دكتور ماجد

من الملاحظ ان بعضالمحاضرات الحالية قلت عن السابق فاتمنى ان يكون خيرا

ومنتظرين المحاضرة القادمة بشوق

ماجد عباس محمد
26-08-2008, 08:13 PM
التردد العالى جدا – HF/VHF
كما ذكرنا أن مشكلة الترانزيستور هى مقاومة الدخول المنخفضة وهى تشكل حملا على دوائر الرنين فيقلل من الانتقائية (قدرتها على انتقاء التردد المرغوب و رفض الترددات المجاورة وغير مرغوبة) و الكسب ، لذا لو تفحصت دوائر الترانزيستور تجد دوائر الرنين مصنوعة كمحول ذاتى Auto Transformer بوصلة من نقطة ما على الملف كما بالصورة
13406
فى ترانزيستورات FET/ MOSFET لا توجد هذه المشكلة و إن كانت تعتبر تولد ضوضاء أكثر إلا أن الوحدات الحديثة لم تعد كذلك.
لذلك وجدت تطبيقات عديدة فى نطاق الترددات العالية كمكبرات و مذبذبات و خصوصا مذبذبات البلورة.
من المعروف أن دوائر الرنين لها كسب قليل عند الترددات العالية جدا و تقل الانتقائية - و حتى و إن كانت عالية فلا ننسى القانون أن معامل الجودة = التردد الأوسط ÷ النطاق الترددى
فلو صنعنا دائرة رنين ذات جودة 100 وهو رقم عالى جدا بدون بلورة عند تردد 1 ميجا
سيكون النطاق الترددى = 1000000 ÷ 100 = 10 كيلو ذ/ث
و مثلها عند 10 ميجا = 100 كيلو ذ/ث
و مشكلة هذه النتائج أننا نعلم أن عرض محطة الإذاعة العادية حوالى 6 كيلو فقط إذن ستتداخل المحطات ولن تفصل الدوائر المحطات المجاورة الغير مرغوب فيها.
لذا تستخدم دوما دوائر تسمى Super Heterodyne حيث تمزج المحطة المستقبلة بتردد من مذبذب محلى حيث يكون الفرق ثابت يسمى تردد بينى Intermediate Frequency-IF ، يكبر هذا الفرق بانتقائية عالية و كسب كبير – هذا التردد = 455ك ذ/ث فى تعديل التردد (موجات متوسطة و قصيرة) وهو 5.5 ميجا أو 10.7 ميجا فى دوائر FM و 30 ميجا فى دوائر الصورة بالتليفزيون الخ
عادة بعد تكبير 1000 مرة تبدأ مشاكل التغذية الخلفية فى الظهور و لو تذكرنا أنها تسبب أن ينقلب المكبر إلى مذبذب ، فستبدأ فى الحدوث من خلال وحدة التغذية و من أطراف الخروج إلى الدخول ، فطبعا نستخدم التقنية التى ذكرت فى المكبرات العادية مع خطوط التغذية – مقاومة أو ملف و مكثف، و تستخدم أنسب المكثفات للترددات العالية جدا و هذا أحد الأسباب التى ترى بسببها "خرزة" من الفرايت فى قطعة سلك أو فى طرف مكون ما
لكن لن يجدينا شيئا إن أردنا زيادة الكسب كثيرا
الحل؟ نفس النظرية السابقة حيث يكون لدينا تردد بينى أولى و بعد التكبير تغير التردد لآخر أقل لنحصل على مزيد من الكسب دون تغذية عكسية من أحدهما على الآخر.
شكرا على محاضرة الاتصالات ولكن ما دخل هذا بموضوعنا؟
كيف تمزج إشارتين بالترانزيستور العادى لنولد التردد البينى؟
هناك ظاهرة طبيعية معروفة تسمى الجر أو السحب أو غيرة وهو ببساطة لو كان شيئان مهتزان و بينهما فرق قليل فى التردد الحر و أثر أحدهما على الآخر فأحدهما سيتبع الآخر
هذه الظاهرة ملحوظة حتى فى الساعات، لو وضعت ساعتين بالبندول (لا إلكترونية) على حائط فانتقال الذبذبة عبر الحائط تجعلهما يسيرا بنفس السرعة و فى الإلكترونيات نفس الشىء
فعند دخول التردد المستقبل على المذبذب يسبب تغيير تردد المذبذب و بالتالى خروج تردد بينى غير دقيق و يقل الكسب
الحل؟ أيام الصمامات حلت هذه المشكلة صنعت صمامات بشبكة (طرف الدخول مثل القاعدة و البوابة) لكل تردد و بينها أطراف عزل لمنع التداخل بينها
هل يمكن أن نصنع ترانزيستور بقاعدتين؟ لاشك أن الثانية ستوقف عمل الأولى – لذا من الصعب جدا ذلك، لكن ترانزيستورات MOSFET يمكن ذلك بسهولة و تصنع منه وحدات تعمل حتى ترددات UHF

النطاق الترددى
حينما تكلمنا عن التردد الأدنى و التردد الأعلى للمكبر لم نذكر شئ عن أداة التكبير ، و حقيقة أنها واحدة منذ الصمامات الإلكترونية مرورا بالترانزيستور و خلال FET و إلى مكبر العمليات و أى شئ قد يبتكر غدا
الفارق كيف تحسب قيمتى المقاومة و المكثف و طبعا مقاومة الدخول العالية جدا تلغى تأثير المرحلة التالية على السابقة و لا نحتاج سوى عمل حساب الحمل النهائى على آخر مرحلة فقط.

المرة القادمة إن شاء الله سنتحدث عن مكبرات القدرة و التحكم فيها

ماجد عباس محمد
26-08-2008, 08:15 PM
دكتور ماجد

من الملاحظ ان بعضالمحاضرات الحالية قلت عن السابق فاتمنى ان يكون خيرا

ومنتظرين المحاضرة القادمة بشوق
معذرة - قليل من المشاغل و لنا عودة إن شاء الله

مكتب الاجراس
27-08-2008, 12:20 PM
انشاء الله تكون مشغول بالخير اخي ماجد
وسنبقى نتابع ونتطلع لما تقدمه .......

هاوي الكترونيات1
27-08-2008, 06:00 PM
كان الله في عونك يادكتور / ماجد
وسهل الله امورك

ماجد عباس محمد
28-08-2008, 09:36 AM
قبل التمكن من الوصول إلى وحدات ذات قدرات عالية، كان الاتجاه لتكوين وحدات القدرة العالية من جمع أكثر من ترانزيستور واحد على التوازى ، لحسن الحظ ذلك ممكن لأن عند الفتح (التوصيل) تكون البلورة عبارة عن مقاومة اوميه ، وهى لا تتغير كثير بارتفاع الحرارة ولا توجد "قاعدة" كما فى الترانزيستور العادى عندما يزيد تيارها بالحرارة يزيد كل تيار الترانزيستور بمقدار β، لذا لو زاد التيار فى أحدها يزيد الجهد عليه مما يوزع زيادة التيار على الباقين.
ولكن أيضا لم تكن مقاومة التوصيل صغيرة آنذاك لذا ابتكر ترانزيستور على شاكلة الدارلنجتون مدخله MOSFET و يغذى ترانزيستور عادى ثنائى القطبية فسمى Insulated Gate Bipolar Transistor و اختصارا IGBT للاستفادة من مقاومة الدخول العالية للأول مع التيار الكبير للثانى. هذا النوع يستخدم أحيانا فى وحدات توليد التيار المتردد من الجهد المستمر.

مكبرات القدرة باستخدام ترانزيستورات MOSFET
من الخواص الرائعة لهذه الترانزستورات أنها من صفر فولت على 20 فولت تتغير من قطع كامل لتوصيل كامل، وهذا على أقصى تقدير ، ولو راجعت صفحة البيانات ستجد أقل من ذلك حسب الرقم حتى 8 فولت أو اقل، و الأجمل، لا تيار مطلوب.
ربما هذا الكلام ليس دقيقا لكن ما يكفى للتغلب على سعة المكثف بين القاعدة و جسم الترانزيستور و المسماة سعة الدخول Input Capacitance
إذن استخدامه كمفتاح "سويتش" سهلا
13412
كم أمبير؟؟ اختار الترانزيستور الذى يعطيك ما تحتاجه و استخدم أى بوابة عادية مثل CD4011 لتشغيله
غير معقولا؟ استخدمتها لتشغيل ترانزستورات 100 أمبير لتشغيل ونش شوكة يرفع طن و يسير به.
طبعا كما بالرسم، حينما يكون الحمل حثى، يجب وضع ثنائى أو ما يسمى Snubber Network وهو مقاومة صغيرة حول 30 اوم مع مكثف 0.1 إلى 0.47 ميكروفاراد و طبعا كلمت زاد التيار و زاد معدل التقطيع (التردد) تقل قيمة المقاومة قليلا و تزداد قدرتها بالوات و المكثف يجب أن يتحمل جهدا أعلى من 1.5 من قيمة التغذية
يمكنك وضع أكثر من ترانزيستور على التوازى .
المقاومة المرسومة R هامة حيث لو حدث أى شيء لمصدر إشارة الدخول، لا تترك البوابة عائمة حيث تأخذ أى وضع مسببة أن يكون التوصيل غير محدد القيمة و التيار يأخذ أى قيمة. هذه المقاومة تأخذ أى قيمة من 10 ك إلى 1 ميجا حسب المقاومة التى تحتاجها
أما المقاومة المتصلة على التوالى مع البوابة تكون من 10 أوم إلى 100 أوم وهى أيضا هامة إذ تمنع الترانزيستور من العمل كمذبذب أثناء الانتقال من قطع لتوصيل و العكس، كما أنها تحمى الدائرة لو تلف الترانزيستور و حدث قصر داخلى بين البوابة و Drain فتحترق هى و تفصل التوصيل.
مكبر دفع وجذب- حسنا ليكن إن شاء الله موضوع الحلقة القادمة

هاوي الكترونيات1
28-08-2008, 07:37 PM
مشكور دكتور على الدرس
وجاري القراءة

هاوي الكترونيات1
05-09-2008, 12:55 AM
رمضان كريم وكل عام وانت بخير
دكتور ماجد

ماجد عباس محمد
05-09-2008, 12:46 PM
وكل عام وانتم بخير
أعتذر عن التأخير فلسبب لا أستطيع رفع الملفات
فور زواله سأستمر إن شاء الله

مكتب الاجراس
06-09-2008, 09:37 AM
السلام عليكم
الاخ القدير ماجد المحترم
تحية طيبة معطرة بمسك الصيام وتراتيل القيام
سنبقى دائما" نتطلع بشغف الى ما تكتب ....
وانشاء الله تزول الصعاب......

milad2007
06-09-2008, 08:00 PM
ما شاء الله المواضيع صارت اقوى واعمق
رمضان كريم
ورحم الله سكان جبل المقطم

ماجد عباس محمد
08-09-2008, 12:09 PM
مكبرات الدفع والجذب كما ذكرنا سابقا عبارة عن وحدتين (2 ترانزيستور) أو مجموعتين تتشاركان حملا واحدا بحيث يزيد التيار فى أحدها و يقل فى الآخر فكأن الأول يدفع التيار والآخر يجذبه لنصف موجة ثم تتبادل الأدوار فى النصف التالى من الذبذبة
كما قلنا أن أول نظام استخدم هو بالمحول و نظرا لصعوبة إن لم يكن استحالة جمع وحدتين بالتوازى أحيانا، لذا نجد أن المحول يوفر هذه الميزة بجعل الملف الابتدائى من عدد من الأسلاك المجدولة
13458
هذا الرسم يوضح ثلاث وحدات مربوطة بالمحول حيث يتكون الملف الابتدائى من ثلاث أسلاك مجدولة تشكل ثلاث ملفات مستقلة .
لو لم نجدل الأسلاك، لن نستطيع أن نكون ثلاث ملفات متطابقة وهو الشرط الأساسى لتوزيع الحمل عليهم بالتساوى فالملف الداخلى بالتأكيد يختلف عن الوسط عن الخارجى فى طول السلك والحث والسعة الخ
من الرسم نلاحظ أن الإشارة لأحدهما عكس الأخرى أى أن الوجه معكوس
لتحقيق هذا الشرط نستخدم دائرة تسمى مقسم الوجه Phase Splitterوهى مكبر عادى مقاومة المجمع مساوية لمقاومة الباعث RE=RC كما بالرسم
لاحظ أن هناك تغذية خلفية عكسية كبيرة من مقاومة الباعث Emitter Resistor لهذا لن يكون هناك كسب من هذه الدائرة ولكن على أحسن الأحوال سيكون لديك مخرجين الكسب على كل منها يكاد يساوى واحد صحيح.
لو أردت جمع الترانزستورات على التوازى بدون استخدام هذا المحول يجب وضع مقاومة RE على التوالى مع كل باعث و ليس كما بالرسم واحدة للمجموعة
باستخدام FET/MOSFET يمكن جمع الترانزستورات بدون هذه المقاومة لكن لو زاد العدد يفضل دوما استخدام مقاومات ولحسابها اقرأ صفحة البيانات Data Sheet ستجد بند يقول
R on= 0.2 0.3 OHMs
أى أن مقاومة الوحدة عند التوصيل تتراوح ما بين 0.2 إلى 0.3 أوم – استخدم مقاومة = الفرق بين القيمتين وإن وجدت قيمة واحدة فقط استخدم 10% منها
طبعا ستتساءل لماذا وكل القدرات متاحة الآن؟ - طبعا معك حق ولكن تذكر أن دوما هناك احتياجات أعلى مما يتاح لك فهناك وحدات طلاء بالكهرباء تتطلب مثلا ألف أمبير أو أكثر.
طبعا نفس الكلام ينطبق على النوع الذى سبق ذكره بدون محول باستخدام الطراز المكمل Complementary Push Pull أو النوع الآخر quasi complementary
أنواع الدفع والجذب موضوع المرة القادمة عن شاء الله

هاوي الكترونيات1
08-09-2008, 01:25 PM
رمضان كريم وكل عام وانتم بخير اعاده الله علينا باليمن والبركات

--
رائع يادكتور ماجد على هذا الدرس ومتلهفين للمزيد دوما من شرحك الرائع

ولذي بعض الاستفسار ات حول محاضرة اليوم
بالنسية لقولك

لو أردت جمع الترانزستورات على التوازى بدون استخدام هذا المحول يجب وضع مقاومة RE على التوالى مع كل باعث و ليس كما بالرسم واحدة للمجموعة
باستخدام FET/MOSFET يمكن جمع الترانزستورات بدون هذه المقاومة لكن لو زاد العدد يفضل دوما استخدام مقاومات ولحسابها اقرأ صفحة البيانات Data Sheet ستجد بند يقول
R on= 0.2 0.3 OHMs
أى أن مقاومة الوحدة عند التوصيل تتراوح ما بين 0.2 إلى 0.3 أوم – استخدم مقاومة = الفرق بين القيمتين وإن وجدت قيمة واحدة فقط استخدم 10% منها


ممكن توضح اكثر , ويكون هناك صورة مرفقة توضح الربط

ماجد عباس محمد
08-09-2008, 02:04 PM
رمضان كريم وكل عام وانتم بخير اعاده الله علينا باليمن والبركات

آمين


لو أردت جمع الترانزستورات على التوازى بدون استخدام هذا المحول يجب وضع مقاومة RE على التوالى مع كل باعث و ليس كما بالرسم واحدة للمجموعة
باستخدام FET/MOSFET يمكن جمع الترانزستورات بدون هذه المقاومة لكن لو زاد العدد يفضل دوما استخدام مقاومات ولحسابها اقرأ صفحة البيانات Data Sheet ستجد بند يقول
R on= 0.2 0.3 OHMs
أى أن مقاومة الوحدة عند التوصيل تتراوح ما بين 0.2 إلى 0.3 أوم – استخدم مقاومة = الفرق بين القيمتين وإن وجدت قيمة واحدة فقط استخدم 10% منها
ممكن توضح اكثر , ويكون هناك صورة مرفقة توضح الربط

المشكلة الأساسية فى جمع الترانزيستورات أن فرق الجهد عليها غير متساوى لأن لا يوجد وحدتين متماثلتين والآسوأ أنه ينقص بارتفاع الحرارة ولهذا فهو أشبه بمقاومة غير معروفة القيمة وتتحكم فى تيار الدائرة، لذا نحاول أن نجعل كل واحد علية تقريبا نفس الفولت بإضافة مقاومة محسوبة معلومة القيمة تغطى على قيمة الترانزيستور الغير معلومة فلذا تكون هذه المقاومة على التوالى مع الباعث لكل ترانزيستور فيمكنك اهمال مقاومة الترانزيستور و اعتبار المقاومات المضافة فقط
أما فى الموسفيت فالمسألة أفضل بكثير لأنه أشبه بالمقاومة الأومية العادية التى تزيد بالحرارة و عند ارتفاع التيار يرتفع الجهد لذلك فالمشكلة فقط أن الإختلاف بينها يجعل التيار غير متساوى و النسبة فقط حوالى مرة ونصف تقريبا أى لو وصلت 2 على التوازى احتمال أن يأخذ أحدهم مرة ونصف الآخر واردة وعلية جمع 2 ترانزيستور 100 أمبير يصل الى 150 بدلا من 200 أما فى الترانزيستور العادى فالذى يمر به 150 يسخن أكثر و ينقص الفولت أكثر فيمر به تيار أعلى حتى الإنصهار
لذا فعند استخدام 3 موسفيت لن تصل 300 بل حوالى 200 وهكذا
لتحسين النسبة و تقريب التيار من القيمة الكلية يفضل استخدام مقاومة صغيرة لكل ترانزبيستور موسفت تعوض الإختلاف فى هذه القيم فيصبح كل منها مجموعا على مقاومتة المضافة مساوى لزميله

هاوي الكترونيات1
08-09-2008, 04:17 PM
طب عندما اردي مثلا شار محول دفع

فايش المواصفات الذي ابحث عنها مثلا
وكيف احدد المحول المناسب لدائرتي

ماجد عباس محمد
09-09-2008, 10:10 AM
أخى العزيز
من حسنات الترانزيستور القيمة هى أن معاوقة الخروج له صغيرة جدا ولذلك كلما وضعت حمل أصغر كان الخرج أكبر أى القدرة المعطاه للحمل أكبر حتى تزيد عن احتمال الترانزيستورات فتتلف.
لهذا لست فى حاجة حقيقة للمحول إلا فى الحالة التى تريد فيها التوزيع لشبكة كما سبق الذكر فتستخدم 70 فولت أو 100 فولت
و حاليا أيضا يوجد ترانزيستورات تعطى 200 أمبير و أكثر فيمكنك الحصول على قدرات كبيرة
أما إن شئت أكبر مما يعطيه ترانزيستور واحد كان يكون Ups ذو قدرة كبيرة أو موحد لحوض طلاء بالكهرباء أو التحليل أو الصهر ..الخ ، فى هذه الحال استخدم الجمع بالتوازى و مقاومة صغيرة ستفى بالغرض
تذكر أنك فى حال التيارات الكبيرة فالمقاومة ممكن أن تكون سلك أقل سمكا مما يجب تشكل مقاومة كافية
ذات مرة طلب منى استخدام ثايريستورات 200 أمبير (سبق شراؤها) لتوفير 1500 أمبير لحوض طلاء و سبق للبعض محاولة الجمع بالتوازى و فشلوا للأسباب المذكورة
كل ما فعلته هو إضافة سلك ألومنيوم (مقاومة أعلى) قطرة 1.5 مم وطوله قرابة المتر و باستخدام كليب أمبير (بنسة أمبير) كنت أقيس التيار فى كل فرع و اعدل طول السلك لتتساوى قيم التيار

هاوي الكترونيات1
09-09-2008, 11:10 AM
لهذا لست فى حاجة حقيقة للمحول إلا فى الحالة التى تريد فيها التوزيع لشبكة كما سبق الذكر فتستخدم 70 فولت أو 100 فولت

-------------------

في حال التوزيع تمام

طب كم يكون دخل المحول وهل يكون خرجة 70 و 100 اي يكون له خرجين
يعني عندما اريد شراء واحد ايش يسمون هذا المحول هل هو محول دفع او توزيع او محمول عادي مثل محولات الكهرباء التى تدخل 220 وتخرج فولتيات متعدده

ماجد عباس محمد
09-09-2008, 11:35 AM
غالبا لا تشتريه
عند شرائك للمكبر Power Amplifier إن كان للموسيقى ستجد أنه فقط يحتوى على خروج 2،4،8،16،32 أوم و سيذكر القدرة عند كل منها و قد تجدها كلها أو بعضها فقط
أما لو اشتريت مكبر Public Address فهو مصنوع لأغراض الإذاعة و التوزيع لذلك يكون مجهز بهذا المحول و يذكر ذلك فى الخواص حيث تجد بالإضافة لما سبق الفولتات التى يعمل عليها فعلى ما أذكر هناك قيمة ثالثة أعلى من 100 فولت و لكن لا أذكرها الأن فتجد مثلا
Output :4,8,16Ohm,70,110V
و طبعا يذكر القدرة المناظرة لكل منها

milad2007
10-09-2008, 12:02 AM
اذا سمحت دكتور ماجد ان توضح لي كيف تم احتساب البطارية9 فولت وذلك في المشاركة رقم 40 مهذه السلسلة الشيقة
(وهذا يقودنا للاختيار الصحيح – نبدأ من الحمل المطلوب تغذيته أىRld وهى المرسومة داخل مربع لنتذكر أنها ليست فى الواقع مقاومة ولكن قد تكون أى جهاز أو أداة نريد أن نغذيها بهذا الخرج – سماعة أو موتور أو ما تريد
فليكن هنا حملا قيمته 40 أوم ويجب أن يكون التيار 50 مللى أمبير
من قانون أوم 40*50=2000مللى فولت أى 2 فولت – هذه القيم بوحدات ج م ت (RMS) ويجب أن نعرف القيم القصوى بضربها فى 1.414 أى جذر 2 فتصبح 2.8 فولت موجب ثم سالب أى ستكون تقريبا 5.7 فولت
إذن بطارية 6 فولت لن تكون مناسبة ويجب أن نبدأ من 9 فولت)

ماجد عباس محمد
11-09-2008, 10:33 AM
أخى
افتقدنا مشاركاتك
هذه هى موجة من الجهد المتردد ورسمت حول صفر فولت كما تغذى الحمل Rld

13467
سترى النسب كل منها بلون مختلف وهى لنفس القيمة فى المثال أى 2 فولت
طبعا الأساس هو التيار المستمر حيث بتطبيق قانون أوم نحصل على الطاقة وعليه يكون المتردد هو ما يعطى نفس الطاقة لذا قيمته العظمى = جذر 2 × القيمة RMS
ياعتبار ان القيمة مترددة إذن ستأخذ القيم حول الصفر موة موجبة و أخرى سالبة
و مجموع الإثنين هو الإزاحة الكلية أو ما يعرف Maximum Swing وهذا ما يحتاج أن يوفره الترانزيستور فهو لا يستطيع توفير موجب و سالب لذا سيجعل القيمة تتأرجح حول جهد موجب على الأقل تساوى نصف الإزاحدة
أى مل دمنا لا نستطيع الحصول على +/- 5.7 فولت على المجمع للترانزيستور ، نجعل المجمع على 6 فولت على الأقل (الأعلى أفضل) و يتأرجع مع الإشارة بين 6+5.7=11.7
وبين 6-5.7 = 0.3 فولت
و عليه يجب أن تكون التغذية أعلى من أعلى قيمة 11.7 فولت
طبعا لتجنب التشويه و ما شابه ذلك يفضل زيادة الجهد عن 12 لكن فقط لتوضيح الفكرة

هاوي الكترونيات1
11-09-2008, 09:26 PM
غالبا لا تشتريه
عند شرائك للمكبر Power Amplifier إن كان للموسيقى ستجد أنه فقط يحتوى على خروج 2،4،8،16،32 أوم و سيذكر القدرة عند كل منها و قد تجدها كلها أو بعضها فقط
أما لو اشتريت مكبر Public Address فهو مصنوع لأغراض الإذاعة و التوزيع لذلك يكون مجهز بهذا المحول و يذكر ذلك فى الخواص حيث تجد بالإضافة لما سبق الفولتات التى يعمل عليها فعلى ما أذكر هناك قيمة ثالثة أعلى من 100 فولت و لكن لا أذكرها الأن فتجد مثلا
Output :4,8,16Ohm,70,110V
و طبعا يذكر القدرة المناظرة لكل منها

وماهو الفرق بين المكبرين وهل كلا النوعين يستخدمين في نفس المكان
يعني ساركب سماعه على بعد مثلا 15 الى 20 متر هل استخدم المكبر الاول ينفع ام استخدم الثاني

هاوي الكترونيات1
12-09-2008, 09:20 PM
في رد سابق لك اخي ماجد

[quote=هاوي الكترونيات1;187413]
بالتأكيد - فقط حتى تحصل على 70 فولت متردد يجب أن تستخدم مصدر تغذية +/- 100 فولت على الأقل مع ترانزيستورات تتحمل 200 فولت و كانت مكلفة جدا قبل التمكن من عمل Mosfet له هذه الإمكانيات
من زاوية أخرى فاستخدام المحول يغير المقاومة بما يناسب خرج الدائرة و لكن إستخدام ترانزيستورات مباشرة يجعل ضرورة وضع دوائر للحد من التيار أساسية و الأ ستحترق وحدة الخرج فور حدوث تحميل زائد

انة بالامكان تصميم دائرة دفع وجذب بدون محول عن طريق الموسفت
فهل عن تصميم هذه الدائرة نجعل نغذية الدائرة 100 فولت ليعطينا خرج 70 فولت مثلا

وهل بالامكان ان تضع صورة توضح ذلك

ماجد عباس محمد
14-09-2008, 10:41 AM
وماهو الفرق بين المكبرين وهل كلا النوعين يستخدمين في نفس المكان
يعني ساركب سماعه على بعد مثلا 15 الى 20 متر هل استخدم المكبر الاول ينفع ام استخدم الثاني
مكبر الموسيقى مصنوع بجودة عالية و الخرج سيوصل على سماعات محلية أى بجواره فى نفس القاعة (قاعة واحدة فقط مهما كبرت) و التى قد تكون غلافة المعيشة إلى دار سينما أو مسرح، العبرة ليست بالمسافة فعند الإهتمام بالموسيقى فالكلفة ليست هى الأساس و تستخدم كابلات غليظة للتغلب على مقاومة السلك و لا يضحى بجودة الصوت مقابل شئ آخر
عادة ما يكون ستيريو

مكبر الإذاعة Public Adress كما هو واضح من اسمه "مخاطبة الجماهير" جودة الموسيقى ليست بالمقام الأول ولكن المرونة أهم حيث تستطيع مخاطبة الجماهير كما تريد بتقسيم الحيز الى مناطق و توجيه الحديث لأحد المناطق كالنداء على شخص وهو المستخدم فى المساجد و المستشفيات والمطارات و كل موقع تتعامل فيه مع جمهور
لا يكون ستيريو حيث يستفاد بالمكبر الثانى فى توجيه رسالة مختلفة لمنطقة أخرى وايضا المسافات ليست هى العنصر الحاسم فقد تستخدمة فى مكتب من طابقين و المسافة حتى 10 متر فقط

ماجد عباس محمد
14-09-2008, 10:58 AM
في رد سابق لك اخي ماجد

[quote=ماجد عباس ****;187567]
انة بالامكان تصميم دائرة دفع وجذب بدون محول عن طريق الموسفت
فهل عن تصميم هذه الدائرة نجعل نغذية الدائرة 100 فولت ليعطينا خرج 70 فولت مثلا
وهل بالامكان ان تضع صورة توضح ذلك

اولا للحصول على 70 فولت تحتاج الى +/- 100 فولت - راجع الصورة والشرح الذى وضعته للأخ الفاضل ميلاد بأول الصفحة السابقة
بالنسبة للموسفت مجرد تغيير الرقم بآخر يتحمل فولت وتيار أعلى تقريبا انتهى الموضوع لأن معظم الموسفت ينتقل من قفل تام لفتح تام فى حوالى 12-20 فولت على القاعدة على العكس من الترانزيستور العادى نظرا لحدود قيمة بيتا قد تحتاج لتعديل الدائرة بالكامل
إن شاء الله سأضع دائرة مكبر كاملة بالموسفيت

هاوي الكترونيات1
14-09-2008, 04:00 PM
مكبر الموسيقى مصنوع بجودة عالية و الخرج سيوصل على سماعات محلية أى بجواره فى نفس القاعة (قاعة واحدة فقط مهما كبرت) و التى قد تكون غلافة المعيشة إلى دار سينما أو مسرح، العبرة ليست بالمسافة فعند الإهتمام بالموسيقى فالكلفة ليست هى الأساس و تستخدم كابلات غليظة للتغلب على مقاومة السلك و لا يضحى بجودة الصوت مقابل شئ آخر
عادة ما يكون ستيريو

مكبر الإذاعة Public Adress كما هو واضح من اسمه "مخاطبة الجماهير" جودة الموسيقى ليست بالمقام الأول ولكن المرونة أهم حيث تستطيع مخاطبة الجماهير كما تريد بتقسيم الحيز الى مناطق و توجيه الحديث لأحد المناطق كالنداء على شخص وهو المستخدم فى المساجد و المستشفيات والمطارات و كل موقع تتعامل فيه مع جمهور
لا يكون ستيريو حيث يستفاد بالمكبر الثانى فى توجيه رسالة مختلفة لمنطقة أخرى وايضا المسافات ليست هى العنصر الحاسم فقد تستخدمة فى مكتب من طابقين و المسافة حتى 10 متر فقط


شكرا لك دكتور ماجد على لرد وجزاك الله الف خير على صبرك ومثابرتك معي


مكبر الموسيقى هو معرف جدا

اما بالنسبة لمكبر الاذاعه انت قلت ان لمسافة 10 متر فقط طب لو كانت المسافة 80 الى 100 متر مثلا فهل دائرة الدفع ولجذب مثلا تعطيك هذه المسافة ام لا بد ان تعما دائرة اخرى بعد مسافة 10 متر مثلا

وهل ينفع ان يكون التصميم بالايسيات او المكبرات العادية وكم الباند ودث لها ؟

ahmedtariq
15-09-2008, 02:02 AM
مشكور
مشكوور
مشكووور
مشكوووور
مشكووووور
مشكوووووور
على المعلومات القيمة

ماجد عباس محمد
15-09-2008, 10:03 AM
اما بالنسبة لمكبر الاذاعه انت قلت ان لمسافة 10 متر فقط طب لو كانت المسافة 80 الى 100 متر مثلا فهل دائرة الدفع ولجذب مثلا تعطيك هذه المسافة ام لا بد ان تعما دائرة اخرى بعد مسافة 10 متر مثلا

وهل ينفع ان يكون التصميم بالايسيات او المكبرات العادية وكم الباند ودث لها ؟
أخى
راجع الشرح ستجد أننى قلت انك تقسم مساحات كبيرة كالمستشفيات و المطارات لأجزاء - طبعا المطارات و المستشفيات يكون المسافات مئات الأمتار حسب كبر المبنى وتعدد طوابقة و بعد مركز الإذاعة عن هذه المناطق و لتجنب استخدام اسلاك غليظة لمسافات طويلة يستخدم فولت عالى 70 فولت مثلا ليكون التيار صغير والفقد أيضا صغير

نظام الدفع و الجذب لا علاقة له بالمسافات ، كل قدرة يمكن الحصول عليها بأي طريقة من الطرق المسألة كآلات الإحتراق الداخلى لدينا بنزين و ديزل و نظريا يمكنك الحصول على أى قدرة بالحصان بأى من النظامين لكن الديزل أكثر كفاءة و أقل كلفة فى القدرات الكبيرة وهذا حال الدفع والجذب

المسافة هى قانون أوم عندك طاقة كهربية تترجم لفولت وأمبير و مقاومة هى الحمل + السلك

كلما زاد طول السلك استهلك جزء أكبر من الطاقة و ترك أقل للحمل

كل مكبرات القدرة مثل LM380,LM386,STK082,STK0xx , ILP4 كلها تعطى قدرات و كلها دفع وجذب وقدرات من 1 وات الى 250 وات RMS
و نظام الدفع والجذب نظرا لأفضلية أداؤه و نقاء الخرج منه يستخدم حتى فى مكبر العمليات كما سنرى لاحقا
النطاق الترددى Band Width عادة يكون من 20ذ/ث إلى 20ك ذ/ث ما لم تستخدم المحولات والتى تخفض النطاق الى حد كبير قد يصل إلى 200 ذ/ث إلى 5 ك مالم تستخدم دوائر تغذية عكسية للتصحيح و هذا فى التصميم للمكبر و ليس خيارا يعطى للمستخدم الذى من المفروض أنه لا علاقة له بالالكترونيات و الصوتيات

هاوي الكترونيات1
15-09-2008, 09:08 PM
شكرا لك يادكتور ماجد على الرد والتوضيح

nour-eddine_dz
16-09-2008, 07:26 PM
الله أكبر
رائع
عمل رائع و مثمر
لم أصدق نفسي و أنا أتصفح فوقعت على مواضيعك و دروسك التي كنت أبحث عنها مند مدة ..أين كنت يا أستاد
اللهم ضعها في مزان حسناته و أجعلها له رحمة وعتق من النار وأرزقه رزقا نافعاو كثيرا و أعطيه علما نافعا له و لأمة الإسلامية و أسئلك حسن الخاثمة لي و لأخي ماجد عباس **** و لكل إخواني المسلمون
الله أكبر ..الله أكبر ....الله أكبر
لا إله إلا الله وحده لا شريك له و **** رسول الله صلى الله عليه و سلم .

هاوي الكترونيات1
16-09-2008, 09:46 PM
دكتور ماجد لو كانت لدينا دائرتيتن الاولى تعطي 500 وات والاخرى تعطي 180 وات

فما هي مواصفات الموسفت الذي اختارة للدفع
وهل ينفع للاثنين معا

rochdymdp
17-09-2008, 06:49 AM
http://www.geocities.com/electronicsweb/esindex1.html

ماجد عباس محمد
17-09-2008, 10:47 AM
الله أكبر
رائع
عمل رائع و مثمر
لم أصدق نفسي و أنا أتصفح فوقعت على مواضيعك و دروسك التي كنت أبحث عنها مند مدة ..أين كنت يا أستاد
اللهم ضعها في مزان حسناته و أجعلها له رحمة وعتق من النار وأرزقه رزقا نافعاو كثيرا و أعطيه علما نافعا له و لأمة الإسلامية و أسئلك حسن الخاثمة لي و لأخي ماجد عباس **** و لكل إخواني المسلمون
الله أكبر ..الله أكبر ....الله أكبر
لا إله إلا الله وحده لا شريك له و **** رسول الله صلى الله عليه و سلم .
أخى
لا أجد كلمات ارد بها سوى آمين و أنتم اجمعين
أشكرك يا أخى و أرجو إن كان هناك ما تراه إضافة أن تتكرم بالمداخلة و شكرا

ماجد عباس محمد
17-09-2008, 11:08 AM
دكتور ماجد لو كانت لدينا دائرتيتن الاولى تعطي 500 وات والاخرى تعطي 180 وات
فما هي مواصفات الموسفت الذي اختارة للدفع
وهل ينفع للاثنين معا
الترانزيستور المناسب للقدرة العالية يناسب القدرة الأقل طالما كان الثمن لا يشكل عبئا فمثلا الترانزيستور الذى يعطى 10 أمبير لا يقل كثيرا عن الذى يعطى 20 لكن 100 يختلف عن 200
كثيرا ما تجد أمرا غريبا عند دراسة الأجهزة الموجودة بالسوق حيث تجد ترانزيستورات ذات قدرة أكبر تستخدم فى دائرتين مختلفتين واحدة أعلى من الأخرى ولا مبرر لذلك سوى إما هذا الرقم موجود بالمخازن واستخدامه يوفر شراء الرقم الثانى أو أنهادرست اقتصاديا و حيث أنه مثلا ينوى انتاج 500 ألف جهاز طراز1 و 500 ألف طراز2 فإن شراء 500ألف ترانزيستور كذا + 500 ألف من مذا يكلف أكثر من لو اشترى مليون من رقم واحد منهما وكما تعلم هناك نسب تخفيض كلما زاد العدد المشترى
للحساب أيضا كما دوما اقول ليس لدينا سوى قانون اوم
الحمل كذا أوم
الوات المطلوب كذا وات
إذن التيار المطلوب للحمل يحسب من العلاقة
مربع التيار × المقاومة = الطاقة بالوات
من معرفة التيار نختار ترانزيستور يتحمل تيار اعلى من ذلك للأمان و إن شئت زد النسبة مرة ونصف أو مرتين فكلما زاد تحمل الترانزيستور قل احتمال تلفة نتيجة قصر أو ما شابه و استخدام فيوز على التوالى يحقق هدفه
الآن
الحمل كذا أوم و مضروبا فى التيار الذى حسبناه يعطى جهد التغذية
مثلا لو أريد 400 وات فى 8 أوم
مربع التيار = 400 ÷ 8 =50 أمبير و جذرها 7 أمبير RMS تضرب × 1.414 لتحويلها إلى Peak
راجع الرسم السابق والعلاقة بين قيم القولت او التيار
التيار= 9.99 او 10 أمبير
أستخدم مثلا ترانزيستور10 أمبير أوأعلى ما لم يكن الأعلى غالى الثمن بصورة غير مبررة
8 أوم × 10 أمبير = 80 فولت إذن سأضطر لإستخدام منابع تغذية +/- 85 فولت طبعا 5 فولت لتجنب التشويه عند أطراف الموجة طبعا لو 90 فولت لا بأس ولكن أعلى من ذلك يقلل الكفاءة

مجموع التغذية+/- 85 فولت = 170 فولت فكل ترانزيستور عرضة أن يكون Off و الآخر ON فيقع مجموع الجهدين على الاول
لذا يجب أن يتحمل 170 فولت أو اعلى طبعا 200 فولت لا بأس أو 400 فولت لا بأس فهذا لا دخل له فى الكفاءة فهذا ما يتحمله وليس ما يستخدمه
هذه حسابات مراحل الخرج
جهزت دوائر لعدة مكبرات سأطعها إن شاء الله بعد اكمال التعليق والشرح

هاوي الكترونيات1
17-09-2008, 08:26 PM
مشكور مشكو جدا جدا على هذ الشرح الرائع

ومنتظرين الاكمال والدوائر

ورجاء خاص دكتور ماجد

ان يكن الشرح كاسابق بالقوانين الهندسيةوالحسابية والتحليل
حتى اتمكن من فهم الدوائر الاكترونية وطرق عملها

وجزاك الله الف خير

مكتب الاجراس
18-09-2008, 08:17 AM
السلام عليكم
جزاك الله كل الخير اخي ماجد
على هذا الاسهاب والتفصيل
وما اوتيتم من العلم الا قليلا

ماجد عباس محمد
18-09-2008, 01:21 PM
تتوقف أنواع الدفع والجذب على جهد الانحياز على ترانزستورات الخرج
Class A Amplifier
فى هذا الطراز يكون كل ترانزيستور فى منتصف المدى العامل، فلو كان جهد التغذية 24 فولت مثلا، يكون جهد المجمع Collector مساويا لنصفه أى 12 فولت
عندما تأتى الإشارة كما بالرسومات السابقة على القاعدة ، تحرك هذه الإشارة الترانزيستور حتى حدود التشبع و حدود القطع
لا يستخدم هذا النظام سوى فيما يسمى Single Ended وهو المقصود به ترانزيستور واحد كمكبر خرج و يغذى الحمل من خلال محول (دائرة المجمع) أو مكثف بوضع الحمل فى دائرة الباعث.
السبب فى ذلك هو تدنى الكفاءة وهى تحويل الطاقة الكهربية من المصدر المستمر للتيار المتردد الموجه للحمل.
يكفى أن نلاحظ أن فى معظم الوقت هناك نصف التيار يمر بدون إشارة دخول وهو يسبب طاقة فقد فى ترانزيستور الخرج – لكن باستخدام ترانزيستور وحيد – هل من مفر؟
Class B Amplifier
المكبر من هذا الطراز يكون اقتصاديا حيث يوضع جهد انحياز يكفى لجعل الترانزستورين فى حال القطع.
هذا يجعل الطاقة المفقودة أثناء عدم وجود إشارة تكاد تساوى الصفر لذا تكون كفاءته أعلى من الأول بكثير و تزداد بازدياد الخرج و تزداد أيضا الطاقة المسحوبة
هذا النوع هو المستخدم فى غالبية الأجهزة الموسيقية لذا فهى تعجل استهلاك البطارية كلما علا الصوت
عندما تأتى الإشارة ، فهى فى نصف ذبذبة تجعل أحد الترانزستورين فى حال التوصيل فهى لو كانت موجبة على الأيمن ستكون سالبة على الأيسر و بالتالي تجعله فى حال القطع العميق ، فى نصف الذبذبة التالى تنقلب الأمور جاعلة الجانب الأيمن فى حال القطع و الأيسر فى حال التوصيل مما يعطى كل ترانزيستور الفرصة ليرتاح (يفقد ما تولد به من حرارة) فيتحمل تيارا أعلى مما لو كان فى حال التوصيل طول الوقت
لا يوجد هنا تشويه لأن المسألة أشبه بحمل يتناقله أكثر من شخص
مشكلته الوحيدة أنه لو لم يضبط بدقة ستكون هناك منطقة هول صفر فولت يكون فيها الترانزستورين فى حال القطع ولو ضبط بدقة، فمن يضمن عدم التغير مع الزمن؟
من الواضح أن هذا الطراز متلازم مع نظام الدفع والجذب، فلو استخدم مع الترانزيستور المفرد أصبح دائرة تقويم و أحيانا يستخدم لهذا الغرض
فى هذا الرابط دوائر لهذا الطراز والتالى
http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_6.html (http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_6.html)
Class AB Amplifier
كما سبق أن ذكرنا هو مجرد أننا نجعل الترانزستورين فى جال بدء التوصيل حتى نتجنب وجود منطقة ميتة لا تكبر فيها الإشارة و ألمسماه Cross-Over distortion
كما ذكرنا أيضا أن Class BوClass AB أكثر كفاءة من Class A و لكن هذه الكفاءة العالية تتحقق عند أعلى مستوى من الخرج، و حتى لا يكون هناك تداخل فى المعلومات فلنؤكد على هذه الخواص لمكبرات Class BوClass AB
عند مستوى منخفض لإشارة الدخول، سيكون الخرج منخفضا أيضا و استهلاك الطاقة قليلا لكن بكفاءة قليلة أيضا
عند مستوى عالى لإشارة الدخول، سيكون الخرج أيضا عاليا و استهلاك الطاقة كبير لكن بكفاءة عالية أيضا
المسألة أشبه بموتور السيارة فعند التعشيق على أول ترس والسير ببطء يكون استهلاك الوقود قليلا و ربما لا يقوى السيارة على صعود مرتفع صغير ولكن عند السير بسرعة عالية يكون الأمر عكس ذلك
المرة القادمة إن شاء الله سنشرح مجموعة من دوائر مكبرات الصوت نشرح من خلالها أنواع متعددة من الأنظمة

هاوي الكترونيات1
18-09-2008, 01:30 PM
ونحن بالانتضار يادكتور ماجد



والله ماشاء الله عليك

كثر الله خير

ماجد عباس محمد
19-09-2008, 04:19 PM
الملف المرفق به مجموعة من الدوائر بالترانزستورات MOSFET و دوائر مختلطة
قبل أن نبدأ بالشرح أود توضيح نقطة هامة ، كل دوائر المكبرات تستخدم فى مرحة الدخول إما دوائر متكاملة أو المرحلة المسماة مكبر تفاضلى Differential Amplifier و شرحها تفصيليا سيأتى لاحقا و دائرة أخرى تستخدم كدائرة مصدر تيار ثابت مكونة من ترانزيستور و ثنائى و مقاومة أو أكثر ولذلك شرحها التفصيلى أيضا مع المكبر التفاضلى.
حقيقة كنت سأترك مكبر القدرة لحين الانتهاء من هذه الدوائر ولكن الاهتمام بمراحل تكبير القدرة أعطانى الشعور بضرورة إضافة هذه الأبواب و التعجيل بها.
لذا سأحدد عند الشرح أجزاء هذه المراحل اعتمادا على أن شرحها التفصيلى آت إن شاء الله لاحقا

الدوائر بالملف المرفق مأخوذة من كتاب
Design Of VMOS Circuits With Experiments
By Robert T. Stone & Howard M. Berlin, SAM'S Book
كما هى فقط إضافة بعض المسميات باللون الأحمر لضرورة الشرح

الدائرة الأولى
15Watt.png
هذه الدائرة تحتوى العديد من الأسئلة التى طرحت ولذا فرغم كونها ربما غير تقليدية و يمكن تنفيذها بترانزستورات حديثة بصورة أسهل إلا أن اختيارها لأهداف توضيحية ذو فائدة كبيرة
تدخل الإشارة من أقصى اليسار من عروة تمثل مقبس الدخول إلى مقاومة متغيرة لتحديد قيمة الكسب الكلى المطلوب ثم بعد ذلك عبر مكثف لم تذكر قيمته لأن مقاومة الدخول عالية جدا، فلو حسبنا مقاومة الدخول هى 470ك أوم بين البوابة والأرضى فباستخدام المعادلة التى سبق استخدامها لحساب أقل تردد نجد أن مكثف قيمته 0.02 ميكروفاراد يكفى للحصول على تردد 15 ذ/ث – هل تريد اقل من ذلك استخدم 0.047 للحصول على 7 ذ/ث وهكذا.
دائرة Q1 هى مكبر تقليدى عادى باستخدام FET ولا شيء فيها
R4 مقاومة الحمل متصلة بالمصب Drain و يؤخذ الخرج منها عبر مكثفين كل منهما 0.1 ميكروفاراد
أما المصدر Source للترانزيستور فهو يتصل بمقاومة للأرضى كالدائرة العادية إلا أنها قسمت إلى جزأين R5,R6
تذكر فى دوائر الترانزيستور السابقة - مقاومة الباعث Emitter Resistor و قلنا أن لها فوائد عديدة ولكنها تقلل من الكسب
كان علاج نقص الكسب استخدام مكثف كبير على التوازى معها
حسنا هنا R6 و قيمتها 560 أوم و على التوازى معها مكثف 100 ميكروفاراد
أما المقاومة R5 فهى لهدفين
الأول الحصول على قليل من الميزات التى تحدثنا عنها
الثانى توفير إمكانية إدخال جهد أو إشارة أخرى أو مدخل لتغذية عكسية ، طبعا نذكر أن التغذية السالبة تحسن كل الخواص و تقلل الكسب لكن الكسب هنا لدينا الكفاية و قليل من التغذية العكسية يحسن و يقلل من عدم خطية الترانزستورات
الخطية يقصد بها هنا أن تكبير 1 فولت من صفر إلى 1 يحظى بنفس الكسب لو كان من 5 إلى 6 أومن 11 إلى 12 الخ
مرحلة تكبير القدرة هنا تحمل الإجابة على أسئلة كثيرة طرحت و أيضا توضح للفارق بين الترانزيستور العادى و MOSFET
المفروض أن الخرج هنا مرحلة دفع وجذب، إذن نتوقع زوج
N-Type, and P-Type – Complementary Pair
و قلنا فى الترانزيستور العادى أنه يجب اختياره بدقة و السبب عدم تماثل الترانزستورات العادية
هنا لم نجد متمم للترانزيستور Q2 فاستخدم 2 ترانزيستور بدلا من واحد Q3,Q4 والسبب أن لا يعانى من عدم الخطية بدرجة الترانزستورات العادية أولا
ثانيا استخدام مقاومة المصدر Source هنا يحقق تغذية عكسية كافية لتحقيق الأداء الأمثل
هنا وضع مقاومة لكل ترانزيستور R16A,R16B لضرب عصفورين بحجر، الأول ذكرناه للتو والتانى تحقيق التساوى فى التيار بين الوحدتين Q3,Q4
مقابل R16A,R16B استخدم فقط للتمثيل R15A,R15B و يمكن بالطبع استبدالهما بقيمة مكافئة و نفس القدرة ولكن تعمد استخدام المقاومتين بهدف آخر خفى هو أنه يضع الأربع مقاومان من نفس النوع لضمان التصرف المتماثل عند ارتفاع الحرارة مع التشغيل فربما تكون المكافئة من نوع مختلف أو قدرة حرارية مختلفة أو دقة مختلفة وهو يريد المثالية لأقرب درجة فاستخدم نفس الزوج من المقاومات.
R13,R14 مقاومتان متغيرتان لضبط جهد انحياز الترانزستورات وجعلها تعمل على Class AB و تكون نقطه الخرج عند جهد نصف التغذية أى 25 فولت – لاحظ أن R13 تعمل مع R11 و أن R14 مع R12
نأخذ من الخرج عبر مكثف 2000 ميكروفاراد للحمل (السماعة) و مسار آخر للتغذية العكسية عبر مقاومة 510 أوم و مكثف 0.001 ميكروفاراد إلى منبع Source ترانزيستور Q1
تخرج الإشارة من Q1 كما قلنا عبر مكثفين 0.1 ميكروفاراد لبوابات الترانزستورات
ألأسفل إلى Q2 عبر R8,R10 وهنا نجد R8 لتعطى البوابة Gate جهدها بالنسبة للمصدر Source أما R10 فهذه مقاومة تجدها فى كل دوائر MOSFET و السبب أن كبر مقاومة الدخول تجعل الترانزيستور عرضة أن يكون مذبذب بسبب السعة الشاردة بين الخرج Drain و الدخول Gate (راجع شرح السعة الشاردة سابقا) و لإخماد هذه الاهتزازات توضع هذه المقاومة ولا قوانين لحسابها و غالبا ما تعطى فى Data Sheet
و ستجد مقابلها R9A,R9B واحدة لكل ترانزيستور ولا تجمع ولا تستخدم مكافئات و يجب توصيلها كما بالرسم لأن الهدف عزل طرف Gate عن مصدر الإشارة و تأخير التغذية الآتية من طرف Drain
بقى مكثف 0.1 موضوع على خط التغذية 50 فولت – أنا سأستخدم وحدة تغذية جيدة ولا داعى له

معذرة مهما يكن قد تحتاجه و تحتاج أكثر منه فالهدف منه أن يكون اقرب ما يكون "جسديا" لأطراف الترانزستورات التى تسحب التيار الأعلى لتعزل تأثيرها عن باقى الدوائر و مهما كانت المكثفات فى دائرة التقويم فسلك التغذية يمدك بحث (ملف) يكفى أن تعزز ظاهرة التذبذب للترانزستورات
أى أن هذه المكثفات لا يجب أن تبعد سنتيمترات عن هذه الترانزستورات و كلما قلت أطوال التوصيل كان ذلك أفضل
الخط الأحمر أعلى الرسم لتأكيد أن هذا الخط كله 50 فولت ولا تنتقل إشارة منه جهة الدخولGate أو بالعكس مثلها مثل خط الأرضى المماثل بأسفل الدائرة
إن شاء الله المرة القادمة نشرح دائرة 40 وات

هاوي الكترونيات1
20-09-2008, 02:50 AM
مشكور مشكور دكتور على هذا الشرح الرائع

جدا جدا

ونحن دوما بانتضار محاضراتك الرائع والمفيده جدا
ويابخت مكان قريب منك

وعلى قولتكم

أمة دعياله يالخير

هاوي الكترونيات1
20-09-2008, 02:52 AM
يادكتور ماجد

الدوائر تلك تعتبر مكبرات قدرة

ام مكبرات اولية

ماجد عباس محمد
22-09-2008, 12:27 PM
كيف تكون 15 وات و 40 وات و 100 وات مكبرات أولية؟؟
هى مجهزة لتكون مكبر كامل - أى يأخذ من مصدر إشارة صغيرة كميكروفون أو حساس مثلا و يعطى قدرة كبيرة لسماعات أو أى شئ يحتاج 200 وات مثلا

هاوي الكترونيات1
23-09-2008, 10:32 PM
شكرا لك دكتور ماجد

ومتلهفين للمزيد

هاوي الكترونيات1
29-09-2008, 10:41 PM
كل عام وانتم بالف خير

وعساكم من عواده

مع باقة من الورد والفل والياسيمن
لجميع الاعضاء وبالذت لدكتورنا القدير / ماجد

ماجد عباس محمد
03-10-2008, 03:16 PM
و أنتم بألف خير وعافية
أعادة الله علينا جميعا بالخير وتقبل الله منا جميعا صالح أعمالنا و تغاضى عن سيئاتنا..آمين

النسر العربي السوري
04-10-2008, 09:04 AM
الله يعطيك العافية يا أخي مجهود مكافئ إن شاء الله وكل عام وأنت بخير

ماسينيسا
04-10-2008, 10:01 PM
الكسب لهذه الدائرة !!
حسنا معك حق – لنستبدل Rbe بقيمتها = 0.032 ÷ Ie
الكسب Gain = R2 ÷ Rbe = 30 * R2 * Ie
Ie يسهل حسابه لأنه = قيمةالبطارية BT1 مقسوما على المقاومة R1
ستعترض لأن الدوائر العملية تحتوى مصدر واحد والدوائر تحتوى بطاريتين !
لو جعلناهما بنفس القيمة يمكن استخدام واحدة فقط ويسهل علينا هذا تصميم الدائرة وهو موضوع المرة القادمة بإذن الله
اخي لم أفهم هذاه النقطة نرجو منكم التوضيح

ماجد عباس محمد
05-10-2008, 12:51 PM
الكسب لهذه الدائرة !!
حسنا معك حق – لنستبدل Rbe بقيمتها = 0.032 ÷ Ie

أخى
لو رجعنا للوراء فى الثنائيات Diodes (3 مواضيع سابقة)
http://www.tkne.net/vb/showthread.php?t=38822&page=7
سنجد شرح هذه المعادلة و إثباتها حيث لها قيمة مقاومة للتيار المستمر و قيمة أخرى للتيار المتردد و كيف باستخدام هذه المعادلة يمكنك تحويل الثنائى لمقاومة متغيرة.
Rbe هى مقاومة الثنائى المكون لوصلة القاعدة باعث Base – Emitter Junction لذا فهى غير واضحة للعين ولا تقرأ من الرسم
نحاول استبدالها بأشياء من الرسم لتسهيل الحساب إذن نعوض عنها بدلالة تيار الباعث أى = 0.032 ÷ تيار الباعث لأن تيار الباعث هو التيار المار فى الوصلة الثنائية " القاعدة باعث "
إذن

الكسب Gain = R2 ÷ Rbe = 30 * R2 * Ie
Ie يسهل حسابه لأنه = قيمةالبطارية BT1 مقسوما على المقاومة R1

باستخدام قانون كيرشوف الأول وسبق شرحه أيضا وما هو إلا تطبيق لقانون أوم و المنطق البديهى نجد أن
مجموع الجهود فى أى دائرة مغلقة لابد أن يساوى صفر ليكون هناك اتزان
وهذه الدائرة ما هى إلا بطارية BT1 و مقاومة R2 ووصلة " القاعدة باعث "
الوصلة القاعدة باعث عليها 0.6 فولت و إن شئت الدقة يمكنك أخذها فى الحسبان و إن قلت أنها حوالى جزء من عشرة من قيمة البطارية لذا سأهملها لك كل الحق فهى على أى حال تتراوح عمليا من 0.5 فلى 0.7 فولت حسب رقم الترانزيستور و قيمة تيار الباعث و درجة الحرارة وعوامل أخر – 0.6 فولت هى قيمة تقريبية فقط – كما ان قيمة المقاومة أيضا تتراوح ما بين +/- 10% نسبة دقة (مشروح فى باب المقاومات) لذا فليس منطقيا التقيد بدقة فى الجهد والذى ربما أيضا كبطارية تتأرجح قليلا
لا يوجد شيئا مثاليا فى هذا العالم


ستعترض لأن الدوائر العملية تحتوى مصدر واحد والدوائر تحتوى بطاريتين !
لو جعلناهما بنفس القيمة يمكن استخدام واحدة فقط ويسهل علينا هذا تصميم الدائرة وهو موضوع المرة القادمة بإذن الله
اخي لم أفهم هذاه النقطة نرجو منكم التوضيح
أرجو أن يكون هذا ما تريد أو ارجو توضيح ما لا تفهمه بالضبط لأشرحه بالتفصيل

ماسينيسا
06-10-2008, 01:04 AM
أنا حاب أفهم بما عوضت قيمة30 في المعادلة هذا فقط أنت قلت
الكسب = المقاومة 2 /المقاومة الداخلية للترانزيستور =30*r2*le

ماجد عباس محمد
06-10-2008, 11:04 AM
أنا حاب أفهم بما عوضت قيمة30 في المعادلة هذا فقط أنت قلت
الكسب = المقاومة 2 /المقاومة الداخلية للترانزيستور =30*r2*le

حسنا معك حق – لنستبدل Rbe بقيمتها = 0.032 ÷ Ie
الكسب Gain = R2 ÷ Rbe = 30 * R2 * Ie

أخى
لاحظ أن Rbe فى المقام وليست فى البسط
إذن 1 ÷ Rbe = التيار Ie ÷ مقسوما على 0.032
1 ÷ 0.032 تقريبا =30 بالضبط = 31.25
و فى انتظار أى أسئلة

ماسينيسا
06-10-2008, 09:05 PM
بارك الله فيك أخي على التوضيح سأقرأ النص وأكيد سوف تكون هناك بعض من الأستفسارات

أدامكم الله وأعز بكم الأمة المغلوبة على أمرها

ماجد عباس محمد
06-10-2008, 10:27 PM
الدائرة ضمن الملف المضغوط السابق واسمها 100Watt.png
كما قلنا أن الدوائر الباقية تعتمد على المكبر التفاضلى و مصدر التيار الثابت و أرجو إن كان هناك صعوبة فى المتابعة أن نؤجل شرح مكبرات القدرة لحين الانتهاء من هذه الأجزاء
الدائرة 40Watt.png تحتوى هذه المكونات ولكن بصورة متقدمة لأنها دائرة عالية الجودة، و لتسهيل الفهم رأيت أن أبدأ بدائرة 100Watt.png حيث أنها أبسط و هذه المكونات فيها واضحة ثم نكمل بدائرة 40 وات
تدخل الإشارة (ميكروفون أو مصدر صوتى أو حساس) من أقصى اليسار عبر مكثف ربط 1 مايكرو ونلاحظ هنا أن الرسم لمكثف بدون قطبية، و المقاومة 100كيلو تخلق مسار لتيار القاعدة للترانزيستور Q1 ثم تمر عبر مرشح للترددات العالية لتقليل أثرها وهى تنتج إما من مرحلة استقبال سابقة (جهاز راديو مثلا) أو يكفى قطعة سلك صغيرة لتعمل كهوائى تستقبل ترددات عالية من الهواء من الإرسال المحيط وهى مقاومة 2.2 كيلو مع مكثف 47pf
المكبر التفاضلى يتكون من الترانزستورات Q1,Q2 مع مقاومة مصعد لكل منهما 3.3كيلو و مقاومة باعث مشتركة بينهما 56كيلو أوم.المكبر التفاضلى هو مكبر عادة ذو كسب عالى و حسن الأداء – يقلل من تأثير خطوط التغذية
المكبر التفاضلى له دخلان و الخرج هو الفرق بينهما – سيأتى شرحه فى باب مستقل - لذا فالمكبر التفاضلى المذكور يقبل الإشارة على قاعدة Q1 و يأخذ تغذية خلفية من خرج المكبر على قاعدة Q2 وهو طبعا للاستفادة من حسنات هذه التقنية.
التغذية الخلفية عبر مجزئ جهد مكون من المقاومتين 27ك و 1كيلو أما المكثفات فهى لتحسين النطاق الترددى.
طبعا السؤال – لماذا لا نوفر مسار تيار قاعدة Q2 مثل الأول؟
ببساطة ، تيار مكبرات القدرة بآخر مرحلة فى حال السكون تطغى على تيار القاعدة المتناهى الصغر – فضلا عن أن الحمل سيوصل بين نقطتى الخرج و الأرضى .
لتحسين خواص المكبر التفاضلى، عادة ما نستخدم مرحلة أخرى مشابهة ( وليست مماثلة ) وهذه تقنية ستتكرر غالبا دوما من الآن و حتى نهاية مكبرات العمليات إلا فى قليل من الأحوال – كما أيضا سنستخدم تقنية دارلنجتون.
Q3,Q4 هما المرحلة الثانية، مقاومة الباعث المشتركة هنا 220 أوم فقط لأنه كما سنعلم لاحقا سيزيد الكسب .

Q5 دائرة مثبت تيار تستخدم عادة مع المكبر التفاضلى للحصول على مقاومة حمل عالية جدا مع تيار مقبول عمليا و أيضا سيأتى شرحها تفصيلا فى باب مستقل وهى تتركب من الترانزيستور و الثنائى المرتبط بالقاعدة، أما المقاومتان 100 أوم للمصدر 60 فولت فقط لزيادة الدقة
يكفى حاليا أن نعلم أن فائدة هذه الدائرة أن التيار المار فى المقاومة 22 كيلو أوم سيمر مثله تماما فى مجمع Q5 دون التأثر بدرجة الحرارة و دون التأثر أيضا بوضع الترانزيستور Q4
مسار الإشارة : طبعا هى جهد متردد فلنفترض مثلا نصف الموجة الموجب لحظيا يدخل إلى قاعدة Q1 فتظهر معكوسة (سالبة) على مجمع Q1 و تنتقل لقاعدة Q4-Base
من قاعدة Q4 تظهر مصغرة على باعثه Q4-Emitter وبنفس الوجه أى (سالبة) و مكبرة على مجمعه Q4-Collector و معكوسة أى (موجبة) نقطة1
من باعث Q4 المصغرة Q4-Emitter وبنفس الوجه أى (سالبة) ستكون على باعث Q3-Emitter و ستظهر مكبرة على مجمعة Q3-Collector وبنفس الوجه أى (سالبة) – و من خلال المقاومة 22كيلو إلى قاعدة Q5 فتظهر معكوسة أى (موجبة) على مجمعه Q5-Collector نقطة2
لاحظ أن النقطتين1،2 تتحركان معا موجبا أو سالبا أى أن الجهد على المقاومتين 150 أوم + 1 كيلو متغيرة ثابت الفرق و لكنه يتأرجح لأعلى و أسفل مثلا يكون 2 فولت و يتأرجح لنقطة1 ما بين 1،13 فولت و للنقطة2 ما بين -1،-13 فولت.
هيه لماذا 13 فولت؟
سؤال وجيه. فلو رجعنا لخواص بيانات ترانزستورات الخرج المستخدمة ورقمها 2SK143 مع 2SJ49 سنجد أن الحد الأقصى المسموح به بين البوابة Gate و الباعث Source هو +/-14فولت
للحماية من تجاوز هذا الحد، استخدمنا زوج من ثنائيات الزينر 12 فولت ( 12.6فولت) و أضيف إليها ثنائى عادى مثل 1N914 لإضافة 0.6فولت إضافية لتحقيق مزيد من تيار الخرج
أيضا سنجد أن الحد الأقصى لبدء التوصيل المسمى Gate to Source Cutoff Voltage يتراوح ما بين 1 إلى 1.5 فولت، و من هنا اضطررنا لاستخدام مقاومة 1كيلو متغيرة للتوائم مع تبديل الترانزستورات، و تحقيق نقاء الخرج بدون Crossover Distortion أو تشويه نتيجة القطع
من نقطة1 لترانزستورات الخرج N-Channel MOSFET عبر مقاومات 220أوم لمنع الاهتزاز كما سبق الشرح ومن نقطة2 أيضا لترانزستورات الخرج P-Channel MOSFET عبر مقاومات 220أوم لمنع الاهتزاز
الترانزستورات المستخدمة 7 أمبير و يوجد الآن أكبر من ذلك بكثير، و طبعا بتوفير زوج متماثل P,N يمكن الحصول على قدرات أعلى
بعد أن أخذنا فكرة عن المكبر التفاضلى و مصدر التيار الثابت يمكننا أن نغوص فى أعماق الدائرة 40 وات وهو موضوع الحلقة القادمة إن شاء الله

مكتب الاجراس
07-10-2008, 10:58 AM
السلام عليكم
الاخ الفاضل ماجد عباس المحترم
مع كل اعمالنا و مشاغلنا نسرق الوقت لزيارة المنتدى فقط؟؟ .... للاطلاع على اّخر كتابتك ومشاركاتك الشخصية والتي باتت بنك معلوماتنا الاساسي في المنتدى ........
وفقك الله وحفظك لنا ذخرا" وزادك علما"..ونفعنا بك خيرا"

ماجد عباس محمد
07-10-2008, 04:01 PM
أخى
يعجز القلم عن الرد - وفقنى الله لأكون دوما عند حسن ظنكم و حسن ظن رواد المنتدى

ماجد عباس محمد
07-10-2008, 04:04 PM
الدائرة بالملف المضغوط السابق و اسمها 40Watt.png

تدخل الإشارة (ميكروفون أو مصدر صوتى أو حساس) من أقصى اليسار حيث تمر عبر مرشح للترددات العالية لتقليل أثرها وهى تنتج إما من مرحلة استقبال سابقة (جهاز راديو مثلا) أو يكفى قطعة سلك صغيرة لتعمل كهوائى تستقبل ترددات عالية من الهواء من الإرسال المحيط وهى R1=1M,C1=200pF
الترانزيستورين Q1,Q2 بالمقاومات R4,R5,R9,R10 تشكل مكبر تفاضلى وهو مكبر عادة ذو كسب عالى و حسن الأداء – يقلل من تأثير خطوط التغذية و لزيادة الكسب لهذه المرحلة يفضل وضع مصدر تيار ثابت وهو هنا الثنائى D1=CR200 وهو ببساطة مجموعة مكونات و يمكنك تحميل خواصه من هنا
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/86560/VISAY/CR200.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/86560/VISAY/CR200.html)
المكبر التفاضلى له دخلان و الخرج هو الفرق بينهما لذا فالمكبر التفاضلى المذكور يقبل الإشارة على قاعدة Q1 و يأخذ تغذية خلفية من خرج المكبر على قاعدة Q2 و طبعا للاستفادة من حسنات هذه التقنية، التغذية الخلفية عبر المقاومة R7= 20K أما باقى المكونات C4=4Pf,R6=1K,C3=100uF فهى فقد لتحسين النطاق الترددى.
كما فى الدائرة السابقة R3 توفر مسار تيار قاعدة للترانزيستور Q1 أما الآخر فمن خلال مراحل الخرج كما سبق.

لتحسين أداء المكبر التفاضلى يمكن استخدام أكثر من مرحلة بالتتابع لذا استخدم الخرجين من الترانزيستورين لتغذية مكبر تفاضلى آخر مكون من الترانزيستورين Q3,Q4 و المقاومة المشتركة للباعث هى Q7 كمصدر تيار ثابت مع الثنائى D2 و باقى المقاومات للضبط فقط.
مقاومات المجمع Collector هنا مصادر تيار مستمر – ولو نظرنا للدائرة المتكاملة IC1 سنجدها عبارة عن 4 ترانزيستور فقط!!
لماذا إذن؟ كما سنعرف لاحقا فى تقنية الدوائر المتكاملة و أشباه الموصلات عموما من الصعب جدا عمل قطعة بهذه المواصفات بدقة عالية لكن يمكن أن نصنع عديد من القطع متقاربة إلى دقة 1% أو أحسن ولكن حوالى 10-20% مما تريدها أن تكون.
هنا الآن لدينا 4 ترانزيستور متماثلين جدا و متلاصقين ميكانيكيا و طبيعيا مما يجعلهم متماثلين حتى فى كافة الظروف من درجة حرارة الخ و خواصها من هذا الرابط
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/66310/INTERSIL/CA3045.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/66310/INTERSIL/CA3045.html)
بعمل قصر بين القاعدة و المجمع Base-Collector Short يتحول الترانزيستور لثنائى و بالتأكيد سيكون مماثل للترانزيستور شبيهه على نفس القطعة .
من هنا حولنا 2 إلى ثنائيين ووضعناهما مع ترانزستورين (الكل داخل نفس العبوة) لتحقيق أعلى درجات التماثل و التتابع مع تغير الظروف من حرارة – تيار – الخ
خرج كل من الترانزستورين Q3,Q4 يغذى ثنائى والذى يتحكم بدوره فى تيار الترانزيستور المناظر فنجد
Q3 من خلال الثنائى - ترانزيستور فى IC1 إلى باعث Q5 و أيضا
Q4 من خلال الثنائى - ترانزيستور فى IC1 إلى باعث Q6 .
نلاحظ أن هنا اختلافا جوهريا بين هذه الدائرة والسابقة وهو أن هناك استخدم N,P ولكن هنا أستخدم N فقط لذا وجب أن يكون جهد الطاقم العلوى عكس ألطاقم السفلى وهذا يتحقق لأن منذ دخول الإشارة وحتى الآن نستخدم مكبرات تفاضلية و التى لها خرجان عكس بعضهما لذا، سيكون خرج Q5 عكس Q6 و الباقى متماثل.
ثنائيات الزينر لنفس الهدف وهى زيادة فى الاحتياط لأن الترانزستورات مزودة بها داخليا.
كل طاقم مكون من 3 ترانزستورات بالمقاومات 1كيلو – لاحظ الترقيم من 21 إلى 23 و أيضا من 16 إلى 18 فهى مثل السابقة
المرة القادمة إن شاء الله نشرح الدائرة بتقنية D

ماجد عباس محمد
08-10-2008, 06:49 PM
100Watt-D-simple.png
الفرق بين مكبرات الصوت والموسيقى
هل هناك فرق؟ أليس التردد من 20 ذ/ث إلى 20ك ذ/ث؟
نعم لكن المتلقى مختلف. الصوت هو خاصية الترددات السابق ذكرها وهى للأجهزة و المعدات لذلك ينبغى أن يكون المكبر ذو استجابة مسطحة أى لا يكبر تردد أكثر من آخر ففى النهاية أجهزة قياس ستتولى التقييم.
أما الموسيقى فيكاد أن يكون كل مكبر مختلف عن مثيله و السبب هو أين سيوضع
مفاجئة غريبة؟ نعم والسبب هو كما يلى
ما هو المتلقى؟ الأذن البشرية . ومعروف من تركيبها أن حساسية الأذن تزداد كثيرا فى النطاق من حوالى 200ذ/ث إلى 5000 ذ/ث ولذا تزود عادة المكبرات بمفاتيح لزيادة التكبير عند النهايتين و قد كان يكتفى سابقا بمفتاحين أحدهما يسمى "باص" Bass or Base و الآخر للترددات العالية يسمى Treble .
حقا ولكن أرى فى المكبرات هذه المفاتيح بالزيادة والنقصان – لماذا النقصان و حساسة الأذن كما تقول أقل عندها؟
أليس التكبير فقط هو المطلوب؟
ألم أقل أن كل مكبر مختلف عن مثيله و السبب أين سيوضع؟
كل مكان له أبعاده الخاصة والتى تسبب رنين لترددات دون الأخرى و يزيد من تعقيد الأمور أن الأثاث يساهم فى امتصاص بعض هذا الترددات لذا لا يمكن تحديد أى نسب أفضل لمكن ما سوى بالتجربة
فضلا عن أن الذوق الشخصى يختلف من شخص لآخر فلن يلومك أحد لو تحب إظهار صوت الطبلة أكثر من "الصاجات" مثلا أو العكس.
مع ظهور الدوائر المتكاملة و تميز أداء مكبر العمليات أمكن أن نصنع مرشحات لكل اوكتاف من الترددات (الأوكتاف هو المدى من تردد ما و نصفه أو ضعفه) وفى لغة الموسيقى يقال مثلا من دو إلى دو التالية و بالتالى تم عمل ما يسمى Graphic Equalizer أو المعادل البيانى لموائمة الاستجابة الصوتية للمكان بصورة أدق.
حسنا! و ما علاقة هذا بموضوعنا؟
شيء بالغ الأهمية، نحتاج أن نزيد من كسب المكبر فى هذين النطاقين و الأسوأ أن نزيد من طاقته و الخرج من السماعات.
وما المشكلة؟
كيف تولد السماعة الصوت – هو المشكلة. طبعا كلنا نعرف تركيب السماعة وهو ملف من السلك موضوع فى مجال مغناطيس قوى جدا و ملتصق برق من الورق. هذا الرق يعمل كمكبس يحرك الهواء أمامه و خلفه.
فى الترددات العالية نحتاج رق صغير ليستطيع الاهتزاز مع الترددات العالية وهذا أمر سهل التوفير و نلاحظ عادة فى السماعات الكبيرة وجود عدة سماعات داخل الكبينة الواحدة كل مقاس يناسب مدى ترددات .
فى الترددات العالية يشكل الهواء ضغطا على الرق مما يتيح نقل الطاقة من الملف عبر الرق إلى الهواء لكن فى الترددات المنخفضة للأسف فالحركة البطيئة تقلل من كفاءة السماعات بدرجة كبيرة جدا لذلك يلجأ لاستخدام سماعات كبيرة الحجم لتغطية هذا النقص و استخدام كبائن مصممة خصيصا للاستفادة من الرنين لتضخيم هذه الترددات.
رغم كل هذا مازلنا فى معضلة عويصة وهى الحاجة لقدرات عالية جدا لتوليد هذه الترددات المنخفضة.
لا أرى مشكلة – بدلا من مكبر 100 وات نستخدم 200 أو 400
حقا يمكن ذلك لكن لو نظرنا لتوزيع الصوت، ما هى هذه الترددات؟ الإجابة الطبلة
كم مرة تتكرر و ما زمنها مقارنة بباقى الآلات؟ - هذا هو الرد على السؤال السابق
لو زدنا قدرة المكبر سيكون أشبه باستخدام موتور شاحنة لإدارة موتوسيكل. والفاقد كبير.
أحد الحلول العبقرية التى قدمت لعلاج هذه المعضلة هو استخدام مكبرات طراز D و الأخر طراز G
طراز D :
الفقد فى الطاقة يكون أثناء الانتقال من الصفر لإحدى النهايتين لأن الطاقة= فولت × أمبير و صفر فولت فى أى أمبير = صفر طاقة و أيضا صفر أمبير فى أى فولت = صفر طاقة
لذا نستخدم نظرية المفتاح Switching فى هذا النظام. الصورة
05-100Watt-D-simple.png
تشرح فكرته حيث يوجد مولد موجة إما سن منشار أو مثلثة و فى الرسم مولد موجة مربعة بتردد 500 ك ذ/ث ليكون أعلى من أعلى تردد صوتى مطلوب تكبيره بعدة مرات – أى أن لكن ذبذبة صوتية على الأقل 25 موجة مربعة. ثم بواسطة مقاومة و مكثف تتحول لموجة مثلثة.
الموجة المثلثة تغذى مقارن و الذى بدوره يقارنها بالموجة الصوتية القادمة – فينتج 25 عينة أو موجة مربعة على الأقل.
المقارن هنا يقارن الجهدين و يكون خرجه إما +Vأو -V
طالما جهد الإشارة أعلى من الموجة المثلثة يكون الخرج +V والعكس بالعكس أى طالما جهد الإشارة أقل من الموجة المثلثة يكون الخرج -V
لذا كلما زاد جهد الإشارة زاد عرض النبضات الخارجة و كلما قل الجهد قل عرض النبضة
تكبر قدرة هذه النبضات بترانزستورات الخرج وستكون هنا الكفاءة قرب 100%
طبعا إن كانت النبضة موجبا نحتاج لفتح الترانزيستور المتصل بالموجب و غلق المتصل بالسالب حتى لا يحدث قصر على المصدرين – و إن كانت سالبة نعكس حال الترانزستورين لذا وجب استخدام عاكس كما بالرسم مع ترانزستورات من نوع واحد أو نستخدم واحد سالب N وآخر موجب P
طبعا لتحويل النبضات من مربعة إلى موجة جيبيه نحتاج لمرشح وهو الملف والمكثف Low Pass Filter
التغذية العكسية السالبة للاستفادة من خواص هذه التقنية كما سبق الشرح.
بعد فهم النظرية إن شاء الله نشرح الدائرة بالتفصيل المرة القادمة

ماجد عباس محمد
09-10-2008, 05:58 PM
100Watt-D.png

الدائرة المرفقة لتوضيح الفكرة أكثر من التطبيق الفعلى و لهذا وضع مولد الموجة المثلثة كمربع ولكنه متصل بكل من +/- 15 فولت وهذا لسبب وهو التعريف بأن الخرج +/- فولت متماثل حول الصفر قد يكون +/-12 فولت مثلا لكن لن يكون من صفر إلى +15
يغذى الموجة المثلثة إلى مقارن وهو هنا 306 أى رقمه LM306 و كما سنعلم لاحقا كل مقارن لابد من توصيل مقاومة له إلى +VCC أما باقى المقاومات فهى لتحقيق الخاصية المكتوبة Hysteresis وهى كما سنعلم لاحق إن شاء الله أيضا لجعل الانتقال من – إلى + والعكس ناعما وإلا ستحدث اهتزازات وتخرج عدة نبضات بدلا من واحدة.
بعد المقارنة مع الصوت الداخل كما بالرسم تخرج النبضات كما بالرسم ذات عرض متغير حسب قيمة جهد الصوت كما شرحنا المرة السابقة.
هذا الخرج يدخل الترانزيستور 2N4403 من الباعث E و يخرج من المجمع C ولكن النبضات أصلا كبيرة تقارب 30 فولت من القمة للقمة لذا لا نحتاج لتكبير!
هذا حق ولكن سيحدث هنا شيئين
الأهم :لاحظ أنه بين -45 فولت و الخرج لذا سيتم تحويل الإشارة من +/- 15 إلى +15/-45 فولت وهو ما يسمى بتغيير المستوى Level Shifting ليناسب الترانزيستور الموسفت الأسفل
الإشارة تخرج من هذا الترانزيستور لطقم يعمل دفع وجذب Push-Pull وهما 2N4400,2N4403 و المقاومة 100 أوم الشهيرة لبوابة الموسفت.
نأخذ من الخرج و الموضوع على البوابة و نعكسه بترانزيستور موسفت آخر 2N6658 وهو العاكس المذكور فى المرة السابقة - لتغذية الترانزيستور العلوى
طبعا بعد ذلك نأخذ الخرج للمرشح المذكور وهو هنا مرحلتين ملف/مكثف و المقاومات 22 أوم لإخماد أى اهتزاز فيهما
و من الخرج نأخذ التغذية العكسية Feedback
هنا مكثف 2 مايكرو مكتوب عليه Boot Strap وهو فقط لحظة فتح الجهاز. عندا سيكون الجهد علية = صفر مما يجعل الترانزيستور العلوى مغلقا حتى يشحن وهذا يمنع أن يكون الترانزستورين مفتوحين قبل استقرار الدائرة فيحدث قصر على التغذية و أيضا يقلل من أن يفتح وحيدا عند البدء فيضع التغذية على السماعة إما تحترق أو يسبب صوتا ضخما لحظيا.
المرة القادمة إن شاء الله سنتناول آخر دائرة وهى 200 وات طراز G

ماجد عباس محمد
10-10-2008, 11:56 AM
200Watt-G.png
كما عرفنا طبيعة الموسيقى، المشكلة الرئيسية هى الترددات المنخفضة لأن الترددات المرتفعة تعوضها زيادة كفاءة السماعات كما أن هناك وسائل أخرى توائم جيدا هذه الترددات مثل سماعات البلورات الكهروضغطية Piezoelectric Tweeters و تجهيزها ببوق مناسب يحسن من كفاءتها.
أيضا نذكر أن الترددات المنخفضة تحدث على فترات قليلة من الموسيقى بينما الترددات المتوسطة والعالية تحدث معظم الوقت.
لنحد المشكلة بصورة أدق نقول أننا لو زودنا مصادر التغذية لتناسب الترددات المنخفضة، تكون فاقد بالنسبة لباقى الوقت و أن قللناها لتناسب الترددات المتوسطة لن تكفى للترددات المنخفضة، لذا نشأت الفكرة أن نستخدم جهد للترددات المتوسطة والعالية وآخر أعلى ليخدم هذه اللحظات الأقل زمنا من التردد المنخفض.
والفكرة ببساطة استخدام ثنائيات تمد عند اللزوم (جزء من الذبذبة ) ثم تغلق باقى الوقت، لذا يجب أن تكون سريعة القطع حتى لا تسبب هى مشاكل وتشويه للخرج.
بالرجوع للدائرة سنجد أن معظمها سبق أن تعرضنا له ولا يوجد شيئا جديدا هنا سوى فى مرحلة الخروج.
تدخل إشارة الصوت من أقصى اليسار فى الطرف المسمى IN خلال المكثف 1ميكرو من طرفه السالب إلى قاعدة Q1 وهو مع Q2 أرقام 2SA872 يشكلان مكبر تفاضلى. المقاومة 22ك تحد تيار الدخول و 56ك لتوفر مسار تيار القاعدة للأرضى (صفر فولت). الخرجين على مقاومتى المجمع كل منهما 18ك .
أول خرج من مجمع Q1 Collector يذهب إلى قاعدة Q5 والثانى إلى قاعدة Q3 ، وهما يشكلان مكبر تفاضلى آخر. نفس فكرة مكبر 100 وات السابق الذى بدأنا به. فقط استبدلنا مقاومة المجمع بمصدر تيار ثابت.
الترانزيستور Q5 له مقاومة مجمع Collector Resistor مكونة من Q6 و الترانزيستور Q3 له مقاومة مجمع Collector Resistor مكونة من Q4 و كل من Q4,Q6 له مقاومتان 68ك لتوفير جهد التشغيل له.
نفس فكرة المكبر 100 وات الأول سنجد أن خرج Q3-Q4 يذهب للترانزيستور عاكس الوجه Q8 والذى يعمل مع الثنائى D1 كمصدر تيار ثابت و التيار فى D1 هو نفسه تيار Q8 أما Q7 فيشكل مصدر تيار ثابت بمقاومتين 68ك .
هنا سنجد نفس فكرة المكبر السابق 100وات نجد أن مجمع كل من Q7,Q6 بينهما جهد ثابت يتأرجح مع الإشارة بين +106فولت و -106فولت للتغذية العالية.
نلاحظ أن مرحلة الخرج تتكون من 2 ترانزيستور من نوع دفع وجذب Push-Pull و أرقامهما 2SD752,2SB722 وهما مع التغذية المنخفضة +/-44فولت من خلال ثنائيات U06C السريعة و على التوالى معهما HSB401A,HSB402P للجهد العالى +/-104فولت.
لاحظ أن قاعدة Q9 غير متصلة بأى جهد انحياز، لذا يظل مقفل Off ولهذا لا يقدم أى جهد لفتح Q10 والذى بدوره يظل مغلقا Off و أيضا Q15 مع Q16 نفس الشيء.
عند زيادة جهد الإشارة عند مجمع Q7 Collector يبدأ بفتح Q11 والذى يفتح بدوره Q12 إلى أن يزيد عن حد المصدر الصغير يبدأ جهد الإشارة من خلال الثنائى 1S562 بين Q7,Q9 فى إمداد قاعدة Q7 بتيار قاعدة فيبدأ فى التوصيل وهو تابع باعث Emitter Follower فيكون نفس الجهد تقريبا على باعثه E والذى ينتقل لبوابة Gate الترانزيستور Q10 فيبدأ فى التوصيل ممدا الخرج بطاقة أكبر
التغذية الخلفية السالبة لتقليل التشويه وتحسين الأداء يأتى من الخرج إلى قاعدة Q2 عبر 56ك، 27ك و المكثفات أيضا لتحسين النطاق الترددى.
المكثف C1 مع R1 يشكلان مرشح فك ترابط De-coupling Filter حتى لا تؤثر التيارات الكبيرة فى مرحلة الخرج من الدخول لمرحلة المكبر Q1,Q2 و مثلهما على الجانب السالب R3,C3 ونلاحظ أن جهدهما عالى 150فولت ثم يلى ذلك على الجانب الموجب فقط مقاومة R2 82ك و زينر 15فولت لتحديد جهد هذه النقطة عند 15 فولت لأن دائما وصله القاعدة/باعث Base – Emitter لا تتحمل جهدا عاليا مهما كان الترانزيستور قادر على التحمل. مكثف C2 للتخلص من ضوضاء الزينر.

الآن وبعد كل هذا الحوار؟ كيف أختار بديلا للترانزيستور؟!!
حسنا فليكن هذا موضوعنا المرة القادمة إن شاء الله

ماجد عباس محمد
10-10-2008, 10:44 PM
اختيار البدائل Transistor Substitution
فى كل منتدى هناك من يستغيث طلبا لبرنامج بدائل للترانزيستور، وهناك من يدفع المئات لقاء طقم كتب البدائل، بعد هذا يتعامل معه كجداول اللوغاريتمات قالت كذا فهى كذا بدون حتى أن نفهم ما تقوله هذه الكتب، لا نأخذ فى الاعتبار أنها تقول صراحة هناك المئات بل الألوف غير هذا البديل لكن المجال لا يسمح لذكرهم و نجعل منه وسيلة تقييد بدلا من وسيلة إعطاء المجال والحرية للاختيار.
هنا سنحاول أن نفهم على أى أساس نبنى الاختيار – لعل الأمر يصبح سهلا فمما لديك تعرف أيها تستخدم.
أولا : استخدم نفس النوع
طبعا ليس منطقيا أن يتلف ترانزيستور FET و أبحث عن بديل من النوع العادى
ثانيا : استخدم نفس الخامة
لو كان لديك ترانزيستور جرمانيوم – استبدله بمثيل و ليس من السيليكون تحت دعوى أن السيليكون أفضل
حقيقة أنه أفضل لكن قد تحتاج لإعادة تصميم الدائرة
هيه ألم تقل أن الكسب لا يعتمد على خواص الترانزيستور؟!!
أجل ولم أقل أن جهد القاعدة لا يعتمد على قيم المقاومات، كما أن المعادلة التى استخدمناها لحساب مقاومة القاعدة – باعث والتى حسبنا بها الكسب كانت للسيليكون فقط
ثالثا :استخدم نفس نوع التطبيق.
فى صفحة الخواص تجد التطبيقات المقترحة للاستخدام مثل تطبيقات استخدام عام أو الصوت، التردد العالى، التردد العالى جدا ، مفتاح أو سويتش، مكبر قدرة الخ
حاول أن تلتزم بالتطبيق قدر ما تستطيع و الخلاف هنا للأعلى أفضل
مثلا تريد مذبذب محلى للراديو ، قد تجد مثلا ترانزيستور HF أو آخر VHF لا بأس لكن لا داعى لاستخدام UHF مثلا
رابعا : استخدم نفس الفولت أو أعلى
مثلا لو الترانزيستور المستخدم BC338 ستجد أنه مثيل BC337 ولكن الأخير يتحمل 40 فولت بدلا من 25 إذن لا بأس. لا تستخدم أخر 300 فولت مثلا لأن كما قلنا β تقل عند الجهد العالى
خامسا : استخدم نفس التيار أو أكبر
نفس ما قيل عن الفولت يقال عن التيار
وسادسا : تأكد من التردد ولا تعتمد كليا على نوع التطبيق و ستجده تحت بند Ft وتذكر بالميجا هرتز فمثلا لو كان لديك فى التطبيق سويتش قد تجد ترانزيستور يصلح حتى 1 ميجا والآخر 10 ميجا وثالث حتى 100 ميجا.

هناك طبعا استثناءات فلو تأكدت أن التغذية فى الدائرة 12 فولت ولا مجال لزيادتها لأى سبب و كان الترانزيستور المستخدم BC337 فى هذه الحالة لا مانع من استخدام BC338 الأقل فى الفولت

أحيانا يستخدم المنتجون أرقام لأنها موجودة بالمخزن وليست لأنها الأنسب ففى المثال السابق شراء BC338 سيكلفه إنفاق مال أما BC337 فهو موجود بالمخزن حتى لو زاد قليلا فى السعر فالمال الراكد يمثل خسارة

المرة القادمة إن شاء الله نتكلم عن موضوع آخر كالملح فى كل وجبة وهو Noise and distortion الخلاص من الضوضاء المتولدة فى المكبرات و تفادى تشويه الإشارة فى المكبرات

ماجد عباس محمد
11-10-2008, 11:32 AM
Noise and distortion
الضوضاء خاصية مصاحبة لكل شيء يمر فيه تيار كهربى و يزيد بزيادة المقاومة.
أما سببها فهو حركة الإلكترونات داخل الجسم.
عند توصيل جهد كهربى، تتسارع الإلكترونات منجذبة للطرف الموجب حتى تصدم أقرب ذرة فتنزل سرعته للصفر و تبدأ من جديد، أو تنحرف فى مسارها مغيرة سرعتها حتى تعود لمسارها الأول – كل إلكترون له ظروفه لذا تنتج آلاف الحركات وكل منها تمثل تيار لحظى صغير.
نظرا لكونها غير منتظمة فهى تغطى النطاق الترددى بكامله ، من أدنى قيمة تتوقعها حتى أعلى تردد تفكر أن تبنى له دائرة مكبر.
الضوضاء مشكلة أى جهاز استقبال عالى الحساسية أو مكبر لمصدر إشارة ضعيفة عالى الكسب فما لم تكن الإشارة أكبر من الضوضاء، يكون تكبيرها أصعب ما لم يكن مستحيلا.
لهذا قامت دراسات و استحقت شهادات و جوائز للتغلب على الضوضاء – فقط تخيل محاولة استقبال ما ترسله مجسات الفضاء منذ سنوات ، و تخيل استقبال ما ترسله المجسات على سطح الكواكب – طبعا لا يمكن أن تكون محطة الإرسال قوية فالطاقة عنصر حيوى هناك و أيضا قدرة المرسل تتناسب مع وزنه و كل جرام يكلف ملايين لإرساله لكوكب فى المنظومة الشمسية – الأفضل أن نزيد قدرة المستقبل.
حسنا إذن الأفضل أن نكتفى بدوائر ترددها مناسب لنبتعد عنها!!
حقا؟ هل رفعت صوت المسجل دون شريط أو أى مكبر دون إشارة و شمعت صوت أشبه بسقوط سيل من الرمال على ورقة؟ هذا تأثير الضوضاء.

كيف التخلص من الضوضاء؟
بل قل كيف نحد من تأثيرها، كلما قلت مقاومة المصدر قلت ضوضاؤه و المسالة تنطبق أيضا على مقاومة دخول المكبر لذا يلجا دوما إلى استخدام المقاومة المناسبة.
لتقليل تأثير الضوضاء كما ذكرت هناك أبحاث عديدة فى طبيعتها من حيث أنها عفوية و محاولة استغلال ذلك و لنذكر مثال بسيط عن كيفية استخلاص إشارة من ضوضاء اعلى منها
لو استخدمت مكبر ما ليكبر إشارة فى وسط ذو ضوضاء عالية ستنتج إشارة مكبرة مع ضوضاء مكبرة.
ولو استخدمت مكبر آخر ليكبر نفس الإشارة ستنتج نفس الإشارة مكبرة مع ضوضاء أخرى مكبرة. لا تنسى أن الضوضاء تتولد فى دخول المكبر وهى خاصية له
ولو استخدمت مكبر ثالث ليكبر نفس الإشارة ستنتج نفس الإشارة مكبرة مع ضوضاء ثالثة مكبرة.
لو جمعنا خرج الأول والثانى سينتج بالتأكيد ضعف الإشارة، لكن هل ينتج ضعف الضوضاء؟
لأن طبيعة الضوضاء عفوية لن تكون لحظيا بنفس القيمة والوجه مما يجعل بعضها يضيف والآخر يطرح و بالحساب و التجربة وجد أنها تنتج جذر 2 أى 1.414 وليس الضعف
لو جمعنا الثلاثة نحصل على جذر 3 أى 1.7 مقابل ثلاث أضعاف الإشارة وكذا
بالطبع هناك العديد من الأساليب الحديثة و المتقدمة للتغلب على هذه الحالة
المرة القادمة إن شاء الله نتكلم عن التشويه

ماجد عباس محمد
11-10-2008, 08:23 PM
التشويه:
التشويه هو اختلاف الإشارة المكبرة من خرج المكبر عن إشارة الدخول فى أى صفة من صفاتها
صفات الإشارة هى قيمة ، تردد ، وجه ولهذا نجد لدينا ثلاث أنواع من التشويه
تشويه القيمة هو خروج مجموعة الترددات بقيم ليست مساوية للدخول
تشويه التردد وهو خروج الترددات بنسب غير نسب الترددات التى دخلت
تشويه وجه هو اختلاف علاقة الوجه بين الترددات المختلفة فى الخروج عنه فى الدخول

تشويه القيمة Amplitude Distortion:
حينما تكون العلاقة بين الدخول والخروج غير خطية، فإن أجزاء الإشارة الداخلة لا تكبر بنفس النسبة و عليه تخرج الإشارة بشكل غير مطابق لما دخلت به
أهم أسبابه هو تشبع المكبر أى وصوله لمنطقة لا يستطيع الاستجابة بعدها فمثلا:
لو أن التغذية لمرحلة الخرج +/- 30 فولت والكسب =10 فأقصى ما تستطيع تكبيره هو نظريا +/- 3 فولت و ما زاد عن ذلك لا يستطيع المكبر التجاوب معه و عمليا فإن آخر فولت أو اثنين ربما لا يقدر المكبر أن يكون مثاليا خلالهما.
Dist-amplit.png
أيضا من أسبابه استخدام مكونات غير خطية مثل الثنائيات و الترانزستورات لذلك استخدام التغذية الخلفية السالبة من أهم الوسائل لتقليل تأثير تشويه القيمة.
تعمد حدوث هذا التشويه يستخدم أحيانا لعمل مزج بين إشارتين إحداهما ضعيفة و يصعب تكبيرها على ما هى عليه إما للصعوبة أو ارتفاع الكلفة مثال وحدة LNB فى طبق الاستقبال ، مستقبل الرادار ألخ

تشويه التردد Frequency distortion :
عند دخول مجموعة ترددات مكبر ما، فالمفروض أن تخرج كلها مكبرة بنفس القيمة و أول أسباب تشويه التردد هو عرض النطاق للمكبر، فلو كان اقل من الترددات المطلوبة سيكبر بعضها بكامل النسبة و التى على حدود النطاق سيقل الكسب عندها و التى خارج النطاق ربما لا تكبر إطلاقا
فى مكبرات التردد الصوتى هذا الأمر أساسى لكن فى مكبرات الموسيقى قد يفعل ذلك عن عمد حسب ذوق المستمع و أكبر دليل على هذا التشويه هو ما يسمى Sub Woofer حيث تكبر الترددات المنخفضة لمستويات غير طبيعية لرغبة مستمع لا يدرى ماذا يفعل بجسده
طبعا التغذية الخلفية تقلل من أثرة و يفعل عمدا فى المكبرات لتحقيق الإنتقائية مثل مكبرات التردد الحامل للصوت فى التليفزيون حيث ينتقى تردد 5.5 ميجا هيرتز ويرفض ما هو خارج النطاق المطلوب، و انتقاء 38ك هرتز القادم من الريموت لجهاز الاستقبال
تشويه الوجه Phase Distortion :
تشويه الوجه هو اختلاف علاقة الوجه بين الترددات المختلفة فى الخروج عنه فى الدخول ويحدث كلما اقتربنا من حدود النطاق الترددى لمكبر و السبب أن ما يحد النطاق كما سبق و شرحنا و حسبنا هو المكثفات و الملفات والمقاومات فى الدوائر وكلها تسبب تأخير (راجع موضوع المقاومة والمكثف و موضوع الملف والمقاومة)، هذا التأخير يحدث لهذه الترددات دون غيرها مسببا تأخير و اختلاف فى الوجه
أيضا التغذية الخلفية السالبة تقلل من تأثيره وهو فى الترددات الصوتية تسبب إضعاف بعض الأصوات إن أتت للأذن فى أوقات متعاكسة أما فى الرؤية فأثرها كبير ففى نظام التلفيزيون الأمريكى يتسبب فى تغيير اللون وفى بعض الأنظمة الأخرى يقلل من شدة الإضاءة إذا جمعت
أحيانا يضاف عمدا لإحداث مؤثرات مثل الرنين Reverberation
المرة القادمة إن شاء الله سنتكلم عن كيفية الربط بينالمراحل ربطا يتيح تكبير الجهد المستمر وهو الخطوة الأولى لمكبر العمليات Operational Amplifier و مرحبا بالدوائر المتكاملة.

ماجد عباس محمد
12-10-2008, 11:29 AM
المكبر التفاضلى Differential Amplifier
المكبر التفاضلى من أهم المكبرات لدراسة الدوائر المتكاملة المعروفة باسم مكبر العمليات Operational Amplifiers فإن فهمتها لن تجد صعوبة فى التعامل مع المكبرات وإلا ستجد دوما تصرفات غير متوقعة للمكبرات لن تعرف لها سببا – حسنا – إن شئت فهو انك لم تستوعب المكبرات التفاضلية جيدا
13537
كمل فى شكل 1 سنجد انه مكون من 2 ترانزيستور ومقاومات ، ليس لآيها أفضلية أو تميز فلو وضعت مرآة فى المنتصف سترى التماثل
لكى نضع تمايز يحدد لنا أيها نتحدث عنه ، سنجد أن الترقيم لايقودنا لشىء ، لذلك فلنفترض أرقاما من أجل الحوار و نرى لاحقا كيف نكون التمييز
نفترض لسهولة الحساب أن مصدرى التيار المستمر+VEE,-Vcc متساويان عدديا واختلاف التسمية لتمييز اختلاف القطبية حيث أحدهما موجب والآخر سالب

نتحدث أولا عن حالة السكون حيث الأمور كما بالرسم فقط
نجد مقاومات المجمع متساويتان ومقاومة الباعث مشتركة ، ونجد أيضا أن التماثل يقود لتساوى تيارى المجمع و مجموعها يمر فى مقاومة الباعث المشتركة ، و من ثم جهد المجمع متساوى لكلاهما.
هل تريد حسابها ؟ قانون أوم طريقنا دوما
جهد القاعدتين يساوى صفر بسبب المقاومتان Rb1,Rb2 و عليه جهد الباعث هو سالب 0.6 فولت
تيار المقاومة المشتركة R سيكون فرق الجهد مقسوما على المقاومة
Vee-0.6 مقسوما على R
هذا التيار ينقسم لنصفين متساويين نصف لكل ترانزيستور وهو يمر عبره و لنسميه Ic1 خلال المقاومة Rc1 والآخر نسميه Ic2 يمرعبر المقاومة Rc2 ومن قانون أوم أيضا جهد المجمع على نفس الأساس يكون
(Vcc- Ic*Rc)
ولا يهم وضع رقم 1 أو 2 فما يصير على هذا يتكرر فى ذاك
نلاحظ هنا الاتزان العجيب لهذه الدائرة وهو ناتج من التماثل ، فلو زاد التيار لأى سبب كان فى أحدالترانزيستورين سيزيد التيار فى المقاومة المجمعة R ويزيد الجهد عليها فيقل انحياز قاعدة الثانى ويقل التيار به بنفس القيمة تقريبا و من ثم زيادة تيار المجمع للأول هو نقصان تيار المجمع للثانى والعكس و نفس الشرح لجهد المجمع أى أن زيادة جهد الأول هى نقص جهد الثانى
مهلا أعلم انك تقول لو أن التيار فى المقاومة المجمعة R كان ثابتا لا يتغير لن يشعر الترانزيستور الثانى بشىء ولن تتغير جهوده

حقاأصبت ولكنى قلت "تقريبا" وهذا الفارق الطفيف يقل كلما زاد معامل الكسب بيتا و أيضا كلما زادت قيمة المقاومة المجمعة R – فقط تذكر هذه الجملة

لو أدخلنا إشارة متغيرة لقاعدة الترانزيستور Q1 و لفهم الأحداث نتحدث عنها لحظيا كأنها آلاف اللحظات أو النقاط حيث نستطيع اعتبار أن الجهد لا يكاد يتغير ، فعندها نجد الحوار السابق سارى هنا و يمكننا أن نتذكر عبارة زيادة جهد الأول هى نقصان جهد الثانى والعكس – أى أن الإشارة تخرج من الاثنين ولكن بوجه معاكس وهذا ما يميزه فإشارة Q1 تخرج من مجمع Q1 بوجه معاكس و من مجمع Q2 بوجه مساوى - وأيضا فإشارة Q2 تخرج من مجمع Q2 بوجه معاكس و من مجمع Q1 بوجه مساوى

الظاهرة السابقة (خرجين متعاكسين) جعلهم يطلقون الأسماء أطراف الدخول الطرف الموجب والسالب – مهلا فالتسمية خادعة فلا يوجد هنا موجب أو سالب ولكن المقصود أن هذا الطرف نسبة للطرف الذى نأخذ منه الخرج يعطى خرجا غير معكوس (و يسمى لذلك موجبا) أما الآخر فيعطى خرجا معكوس (موجبه سالبا وسالبه موجبا و يسمى لذلك سالبا) والسبب أن عكس الوجه دوما يعبر عنه حسابيا بالإشارة السالبة كماذكرنا فى التغذية العكسية سابقا

الكسب؟ كما حسبنا سابقا لو حسبنا تيارالمجمع – الباعث ومنه مقاومة الباعث كما سبق 25 مللى فولت أو 32 مللى فولت مقسوما على التيار مللى أمبير - فقط المقاومة مضاعفة هنا لأن التيار فى المقاومة ينقسم على باعث Emitter 2 ترانزيستور - سيكون الكسب التقريبى يساوى مقاومة المجمع RC مقسومة على ضعف هذه المقاومة Rbe
بما أن Rbe تساوى 0.032 ÷ تيار الباعث لترانزيستور واحد أو 0.032 ÷ نصف تيار المقاومة R
إذن نتحكم فى الكسب إما بتغيير المقاومة R أو بتغيير تيار الباعث لو فكرنا فى استبدال المقاومة بشيء ما.

قبل أن نترك هذه النقطة البالغة الأهمية – نكرر أن الكسب تقريبا نسبة مقاومتين أحداهما تعتمد أساسا على تيار المجمع/باعث Collector-Emitter وهو بدوره كما ذكرنا يعتمد أساسا على قيمة مقاومة الباعث R وهى حقيقة هامة جدا – تذكر هذه الحقيقة فلها استخدامات سحرية
لأهمية هذا الموضوع سنركز على النقاط الهامة
· لكى تعمل الدائرة لابد من مرور تيار فى القاعدة Base لكل ترانزيستور
· تيار القاعدة Base سيكون داخلا للقاعدة Base للأنواع س م س NPN وخارجا من القاعدة Base للأنواع م س م PNP
· الكسب يزيد بزيادة كل من مقاومة المجمع و مقاومة الباعث المشتركة أو تيار الباعث
· أحد الأطراف يعطى خرجا "موجبا" بينما الآخر يعطى خرجا مساويا "سالبا" أى معكوس الوجه

لكون هذه الدائرة مدخل كل دوائر مكبرات العمليات سنرى المرة القادمة إن شاء الله كيف نحسنها وفى انتظار أى استفسارات

ماسينيسا
12-10-2008, 11:54 AM
http://www.electvillage.com/Prog/books/farst11.rar
أخي الكريم في الرابط التالي يوجد ملف توجد به بعض المعادلات تبدو مختلفة عما دكرته أنت في هذا الدرس هل هذه المعادلات صحيحة وكيف لقد لخبطت علي الأمر من فضلك شرح ولو كان بسيط
ثانيا: ماهو سائق القدرة
هل هناك ترانزيستورات خاصة بالتضخيم وأخرى خاصة بالقدرة أم أن الأختلاف في طريقة التوصيل

ماجد عباس محمد
12-10-2008, 12:22 PM
أخى
عند الضغط على الرابط أنتقل لموقع مخالف هو القرية الألكترونية ولا اجد هذا الملف به فأرجو غرساله باى طريقة حتى أجيب سؤالك

أما عن سؤالك الثانى فلو رجعت للشرح ستجد أن هناك خواص للترانزيستور مثل الجهد الذى يتحمله و التيار و أيضا طاقة الإشعاع الحرارى منه
إذن المسألة انت تحتاج قدرة = كم وات
إن احتجت قدرة بالمللى وات لتشغيل سماعة أذن فأى ترانزيستور يكفى أما وسيسمى عندها مرحلة الخرج لأنها آخر مرحلة وهى مخرج المكبر الى الحمل
أما إن احتجت لقدرة مثلا 200 وات Rms لتغطية مبنى كبير مثلا فلا بد من ترانزيستورات تعطى قدرة كبيرة
إن كانت هذه الترانزيستورات من نوع موسفت فيمكن التعامل معها مباشرة أما إن كانت عادية فنظرا لأن معمل الكسب بيتا لها محدود فستحتاج تيار كبير نسبيا على القاعدة لذا تحتاج تحتاج ما تسمية سواق القدرة وهو ترانزيستور ذو قدرة متوسطة تكبر من خرج المكبر لما يناسب ترانزيستور الخرج
الترانزيستورات ذات قدرات متنوعة ولكن أين تضعة فى الدائرة ، تسمى الدائرة بوظيفتها

ماجد عباس محمد
12-10-2008, 12:33 PM
أخى
تمكنت من إنزال الملف
أي المعادلات التى تراها مختلفة؟ الملف يتحدث عن مذبذب هارتلى و كولبتز وليس عن المكبرات
رجاء التوضيح

ماسينيسا
12-10-2008, 07:16 PM
أخى
تمكنت من إنزال الملف
أي المعادلات التى تراها مختلفة؟ الملف يتحدث عن مذبذب هارتلى و كولبتز وليس عن المكبرات
رجاء التوضيح
في الجزء الأخير من الملف :

المقادير للترانزستور في الغالب مبينة في بيانات الشركة المنتجة ويمكن الحصول على معامل التكبير للترانزستور بطرق اخرى 0
وهي ( معامل التكبير للتيار × معامل تكبير الضغط ) GP= ci.cv

مقاومة القاعدة RB
معامل تكبير التيار = ----------------- ci=---------
مقاومة الباعث RE

مقاومة المجمع RL
معامل تكبير الضغط =---------------- GV=----------
مقاومة الباعث RE

ولنطبق القاعدة الاولى لاخراج معامل تضخيم القدرة على الترانزستور (AD161)
فمقاومة القاعدة –الباعث الداخلية =17 اوم
والسعة بين المجمع والقاعدة الداخلية =150 بيكوفاراد
فالثابت الزمني = 000000000150’0 × 17 = 000000000255’0 في الثانية
3 3
فمعامل التضخيم اذن = ------------------------ = ------------- = 59’23 أي ان
8 × 14’3 × 00255’0 12717’0
الترانزستور يضخم القدرة حوالي (24) مرة 0

القدرة الخارجة
فالقدرة الداخلة على قاعدة الترانزستور واحد = ------------------
معامل التضخيم
= 175’2 ÷ 59’23
= 092’0 واط
وللترانزستورين = 092’ 0 ×2 = 184’0 واط وعلى هذا تكون القدرة الخارجة لترانزستور سائق القدرة ثلاث اضعاف القدرة الازمة وهي = 3× 184’0 = 552’0 واط
والترانزستور (AD161) لوحده يعطي هذه القدرة فلذلك يستخدم كسائق قدرة0

والآن نقوم بحساب عناصر الدائرة:-
XC1
ممانعة الملف الخانق للترددات العالية XL=-----------------
RC× Q
1 + ( ------------)
XCO

وممانعة المكثف الرابط على المجمع RC ×XC1= Q



RL
وممانعة المكثف C2 للتنغيم = XC2=---------------------
RL(Q² +1)
² ------------- -1) (
Q² × RC

RL
ممانعة الملف L2 = XL2= XC1 ( 1+ ------------)
XC2 × Q

Q = عامل الجودة
RL = ممانعة هوائي الارسال
RC = ممانعة مجمع الترانزستور
XC = = المكثف
XL = = الملف
F = التردد المستعمل في الدائرة (MHZ)
L = الحث الذاتي (µH)
C = السعة (PF)

XL
L= ---------------
F(MHZ)× 2π

1
C=------------
(XC) × 2π

ماسينيسا
12-10-2008, 07:24 PM
هو يقول ان المقاومة الداخلية القاعدة الباعث 17 أوم وأنت قلت 0.032 أو 0.25
وكدالك هو يتحدث عن السعة بين المجمع والباعث
وكيف نقول أن الترانزيستور يضخم القدرة يعني كيفية توصيله

ماسينيسا
12-10-2008, 09:23 PM
www.pdfgeni.com (http://www.pdfgeni.com)
موقع لتحميل الكتب الأكترونية وكذالك الداتاشيث القطع الأكترونية ماعليك سوى كتابة الأسم في الخانة المخصصة لذالك

هاوي الكترونيات1
15-10-2008, 08:58 PM
اعذرني يادكتور عن التاخر في المحاضرات نضرا
للاستعدادتي للعام الجامعي الجديد

وجاري قرائت المحاضرات السابقة

مع شكري لك يادكتور ماجد على المواصلة

ماسينيسا
16-10-2008, 01:22 AM
يالاخ ماجد أنا لذي مقياس كهربائي يقيس مقدار الكسب لترانزيستور هل نأخد النتيجة المعطات من طرف المقياس دون الدخول في حسبات الكسب أم أن الكسب يتغير بتغير مقاومات التوصيل الترانزيستور

ماجد عباس محمد
17-10-2008, 08:28 PM
هو يقول ان المقاومة الداخلية القاعدة الباعث 17 أوم وأنت قلت 0.032 أو 0.25
وكدالك هو يتحدث عن السعة بين المجمع والباعث
وكيف نقول أن الترانزيستور يضخم القدرة يعني كيفية توصيله
أخى
معذرة لصعوبة كتابة المعادلات الرياضية لم أستطيع المقارنة والرد المناسب.

بالنسبة لمقاومة الدخول ففى الشرح السابق أقول مقاومة الدخول = 0.032 ÷ التيار المار فى الثنائى والتى هى فى الترانزيستور الثنائى بين القاعدة والباعث لذا معاوقة الدخول = 0.032 ÷ هذا التيار وقدمت الإثبات مصور من كتاب يشرح من أين أتت وهى ميل المماس للمنحنى المرسوم لذلك هى من 0.032 إلى 0.025 و نظرا للتفاوت الكبير فى دقة تصنيع أشباه الموصلات فهذه التفاوتات لا تسبب مشكلة و الهدف تحديد الكسب التقريبى للدائرة لأن قيمة معامل التكبير تتفاوت فى نفس الرقم من الترانزيستور

ماجد عباس محمد
17-10-2008, 08:31 PM
اعذرني يادكتور عن التاخر في المحاضرات نضرا
للاستعدادتي للعام الجامعي الجديد
وجاري قرائت المحاضرات السابقة
مع شكري لك يادكتور ماجد على المواصلة
أخى كل عام وانتم بخير ووفقك الله لكل خير

ماجد عباس محمد
17-10-2008, 08:34 PM
يالاخ ماجد أنا لذي مقياس كهربائي يقيس مقدار الكسب لترانزيستور هل نأخد النتيجة المعطات من طرف المقياس دون الدخول في حسبات الكسب أم أن الكسب يتغير بتغير مقاومات التوصيل الترانزيستور
أخى
الأجهزة تقيس ما يعرف بمعامل التكبير وهو خاصية للترانزيستور ولكن مجرد وضعة فى دائرة تتدخل باقى المكونات و يقل الكسب
إن كان الجهاز يقيس الكسب فى الدائرة هذا أمر مختلف أما خارج الدائرة فكما ذكرت فى الشرح بعض الدوائر تعطى كسب و أخرى لا مثل مجمع مشترك كسبها أقل من واحد

ياسر مبارك
18-10-2008, 01:09 AM
استاذي الكريم ماجد شكرا لك وعلى مجهودك الجبار وجعل كل حرف في ميزان حسناتك ونحن متابعين لك وجزاك الله الف خير

ماجد عباس محمد
18-10-2008, 08:01 PM
أخى
أشكر مرورك الكريم وان شاء الله سأكمل قريبا

ماجد عباس محمد
19-10-2008, 03:09 PM
كما علمنا سنجد أن المكبر التفاضلى عبارة عن تابع باعث Emitter Follower يليه مكبر ذو قاعدة مشتركة.
بالنسبة للأول، فزيادة مقاومة الباعث RE1 تزيد مقاومة الدخول مما يحسن من خواص المكبر إلا أنه يزيد من الكسب ويقربه من الواحد الصحيح لتابع الباعث Emitter Follower فقط. أما مقاومة المجمع فلا تؤثر كثيرا على أداؤه و لكنها تقلل كسب المرحلة ككل .
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13537&d=1223799426

بالنسبة لمكبر القاعدة المشتركة فالمقاومة RE1 هى جزء من المكبر السابق أو Emitter Follower وبذلك لا تؤثر كثيرا على أداؤه و إنما مقاومة المجمع هى التى تزيد من كسبه – يمكن الرجوع للمقالات السابقة لمعرفة الكسب.
لهذا نرى أن من الأفضل زيادة كل من المقومات RE1 و RC1 و RC2 - إذن ما المشكلة؟
تيار المجمع / الباعث يمر فيها وبالتالى حسب قانون أوم إما نزيد الجهد المستخدم لوحدتى التغذية VCC,VEE
أو نقلل التيار
الحل الأخير يبدو أفضل إلا أن التيار لن يقل كثيرا مثلا 1 مللى ثم 0.1مللى و ماذا بعد !!
لو أعدنا النظر فى الدائرة سنجد الحل إذا عرفنا ماذا نريد
ما نريد هو مقاومة كبيرة جدا لتكبير الإشارة (أى الجهد المتغير) و مقاومة صغيرة جدا للتيار المستمر حتى لا نحتاج لجهد عالى - أليست هذه صفات مصدر التيارالثابت Constant Current Source الذى يعطيك تيار ما ويرفض تغييره ؟ حسنا هذا هوالحل ولكن كيف نكون مصدر تيار ثابت ؟
حسنا – لو نظرنا للترانزيستور العادى سنجدأن تيار المجمع / الباعث = مقدار (ثابت) = حاصل ضرب تيار القاعدة فى معامل التكبيرβ
أي لو ثبتنا تيار القاعدة سنحصل على تيار ثابت يقاوم التغيير وهو ما نحتاجه وتصبح الدائرة
13554
الآن قمنا بحل مشكلة و أضفنا أخرى – حلت مشكلة المقاومة الكبيرة الصغيرة و اضطررنا لإضافة مصدر تغذية ثالث لقاعدة الترانزيستور Q3 ناهيك عن صعوبة حساب وضبط قيمة التيار !!!
هناك دائرة درسناها فى تطبيقات قانون أوم لعلكم تذكرونها وهى أربع مقاومات على أضلاع مربع تسمى قنطرة هويتستون ، عندما تتناسب قيمها لا يمر تيار عبرالقطر لتساوى فرق الجهد
ماذا لو استبدلنا فرعين منها بموحدين متماثلين ؟ سيبقى القانون ساريا فقط سيكون أحد الموحدين هو موحد القاعدة/باعث للترانزيستور Q3 والآخر أقرب ما يكون مثل 1N914, 1N4148 الخ
13556
بما أنهما من نفس الخامة (سيليكون) سيكون الجهد تقريبا واحد 0.6 فولت وتيار القاعدة صغير جدا بالنسبة لتيار الباعث و من توازى القنطرة نجد أن تيار الموحد مساوى (إلى حد كبير) تيار الباعث
أهم ما فى هذه الدائرة – حتى وإن اختلف التيار قليلا إلا أن التيار يظل ثابتا مهما تغيرت الظروف و أخطرها درجة الحرارة – حيث لو تغيرت سيتغير الموحد بنفس قدر الوصلة قاعدة/باعث و تظل التيارات ثابتة إلى حد بعيد جدا.
إن شئت تقليل الفروق بين الموحد والترانزيستور يمكن إضافة مقاومتين صغيرتين على التوالى
13555
وهذا هو الحل الأمثل كمكبر دخول لمكبر العمليات مثل LM741 ومثيلاته
قبل أن نترك المجال يجب ألا ننسى أن ما قيل على مقاومة الباعث RE1 ينطبق على مقاومتى المجمع RC1,RC2 ومن ثم سنستخدم نفس الدائرة كمثبت تيار بدلا من كل مقاومة و هذا ما يجعل شكل مكبر العمليات يبدو معقدا ولكن فى الحقيقة هو بالبساطة التى ذكرناها
المرة السابقة تحدثنا كثيرا عن الكسب و إمكانية تغييره بتغيير تيار الباعث E و دوائر سحرية!!!
انظر لهذه الدائرة والترانزيستور الثالث الذى أضيف. ماذا يحدث لو غيرنا جهد القاعدة Base Voltage ؟ سيتغير التيار المار فيه و يغير الكسب – ألا يذكرنا هذا بشيء؟ - هل تذكر دوائر تحكم الكسب الآلى AGC ؟ حسنا لو أخذنا جزء من الخرج ووحدناه بموحد ووضعنا الجهد المستمر الناتج معكوسا (سالب) على هذه القاعدة سيؤدى هذه الوظيفة.
إن زاد الخرج يزيد الجهد السالب فيقل انحياز القاعدة Base ويقل التيار وقلل كسب المرحلة والعكس بالعكس.
ماذا لو وضعنا على القاعدة إشارة أخرى بدلا من الجهد المستمر؟
الخرج سيتناسب مع حاصل ضرب الإشارة على هذه القاعدة والإشارة على قاعدة الترانزيستور Q1 أو Q2
أليس الضرب عملية حسابية؟؟
إن شاء الله المرة القادمة نكمل خواص المكبر التفاضلى

ماجد عباس محمد
20-10-2008, 11:09 AM
تحدثنا فى المرة السابقة عن المكبر التفاضلى و تحسينه بما يسمى "الذيل الطويل" Long tail Differential amplifier باستخدام ترانزيستور يعمل كمصدر تيار ثابت بدلا من مقاومة الباعث Emitter و أيضا زيادة الكسب بتبنى نفس الفكرة بدلا من مقاومة المجمع Collector ويهمنا هنا أن نلقى الضوء على الحقائق التى يجب أن نتذكرها حين نتحدث عن مكبر العمليات
الحوار التالى يفترض إشارة الدخول (الجهد المطلوب تكبيره) يكون تقليديا أى متماثل حول الصفر أى اعلى قيمه موجبة مساوية لأعلى قيمة سالبة
أولا : من الدوائر السابقة نجد الحاجة إلى مصدر تغذية موجب وآخر سالب - ليس من الضرورى أن يكونا متساويين حيث كل منها يؤثر فى جزء ولكن من الأفضل و الأسهل عمليا أن يكونا متساويين و أن تنسب القاعدة للأرضى ( صفر فولت) حتى يسهل ربطها بالدوائر الأخرى
ثانيا : تساوى جهدى المصدرين يحقق فائدة كبيرة وهى التكبير لنصفى الإشارة يمكن أن يصل لقيم متماثلة
مثلا لو كانت إشارة دخول = +/- 0.1 فولت و سنكبر 100 مرة سيكون الخرج +/- 10 فولت لذا وجب أن تكون مصادرالتغذية اعلى قليلا من هذه القيمة أما لو كان واحد 10 فولت وآخر 5 فولت لن نستطيع أن نحصل على خرج اعلى من جهد المصدر مسببا "قص" الخرج Clipping – ولكن هناك دوائر هذا هو دورها بالضبط – لهذا ليس هنا تصميما خطأ وآخر صواب ولكن هل يؤدى الغرض أم لا؟
و بالمثل لو كان واحد 10 فولت والآخر 20 سيكون هناك جهد غير مستغل
ثالثا : يمكن أن نستخدم مصدر تغذية واحد و هنا ستكون القاعدة منسوبة لنصف الجهد للسبب المذكور سابقا
رابعا : القاعدة يجب أن تجد مسار للأرضى أو لنصف الجهد (كما فى بند ثالثا) هذا المسار سيمر منه تيار القاعدة (تيار مستمر) ، إذا انقطع هذا المصدر توقف المكبر عن العمل لدخول الترانزيستور مرحلة القطع Cut Off فمثلا
لو احتجنا للربط بمكثف لعزل مركبة الجهد المستمر من مرحلة سابقة ، لا بد من توفير هذا المسار من خلال مقاومة أخرى
خامسا : فى حال الربط بدون مكثف ، يجب أن يسمح مصدر الإشارة بمرور تيار القاعدة خلاله أو نوفر مسارا آخر لتيار القاعدة (هناك بعض المصادر لاتمرر التيار المستمر مثل الكريستال) و يراعى هنا نوع الترانزيستور المستخدم حيث لوكان س م س NPN سيكون التيار داخل إلى القاعدة أى المصدر يسمح بخروج التيار منه وإن كان م س م PNP سيكون التيار خارجا من القاعدة .
طبعا فى حال عدم تماثل الإشارة حول الصفر يمكنك أن تتغاضى عن بعض القيود مادام الغرض يتحقق والغاية تبرر الوسيلة هنا ليس عيبا.
بقى أن نذكر أن الجهد على القاعدتين معا يمكن أن يزاد أو ينقص وبملاحظة أن القاعدة الأولى ستنتج جهدا معكوسا على المجمع لنفس الترانزيستور الأول وبنفس القيمة ولكن فى نفس الاتجاه على مجمع الترانزيستور الثانى أى باستخدام المثال السابق سينقص جهد المجمع الأول 10 فولت فى حين الثانى يزيد 10 فولت
13560
و لأن نفس الجهد مطبق على الترانزيستور الثانى سيتولد جهد معاكس على الترنزيستورين فيلاشى كل منها الآخر ولهذا يسمى النظام المتماثل أو المتشابه أوالمشترك Common Mode
نظرا لأن الترانزيستورين ليسا متطابقين تماما مهما حاولنا ولأن الكسب لكل منها لن يصل للحد الكافى وأيضا كما قلنا فى أول مقاله لن تتساوى قيم المقاومات و سيبقى هناك نسبة سماح فلن يكون الخارج متطابق تماما و سيبقى هناك نسبة من الجهد المشترك على القاعدتين ستجد طريقها للخرج لهذا تسمى هذه النسبة نسبه رفض الجهد المشترك Common Mode Rejection Ratio (CMRR) وهى أحد القيم الهامة فى الدوائرالمتكاملة ، ويمكن تحسينها بإضافة أكثر من مرحلة إما على التتابع أو بنظام دارلنجتون Darlington أو بهما معا.
نظام دارلنجتون سيحسن من الكسب و يزيد من مقاومة الدخول لكن هناك حالات تيار القاعدة يعتبر عاليا مهما قللنا من قيمته مثل مفاتيح اللمس الخ و بعض مصادر الإشارة مثل ثنائيات الأشعة تحت الحمراء و الكريستالات لذا يمكننا استخدام FET/MOSFET بدلا من الترانزستورين Q1,Q2لتحقيق ذلك دون تغيير يذكر فى الدائرة.
أيضا تحدثنا عن جهود التغذية يجب أن تتساوى لكن لو ارتفع جهد المنبع الموجب مثلا - سنجد أن الترانزيستور مصدر تيار ثابت أى لن يتأثر جهد المجمع C نهائيا. لهذا لن نحتاج لمصدر تغذية مثبت الجهد وغالى التكلفة.ولكن للأسباب المذكورة أيضا لن يتصرف الترانزيستور بالمثالية المتوقعة و الأسوأ لن يتصرف الاثنان بتطابق مما ينتج قليلا من الفارق عن المثالية وهذه النسبة أيضا تسمى نسبة رفض التغذية Supply Rejection Ratio اختصارا لرفض تأثير تغير جهد التغذية ، وهى أيضا من القيم الهامة للدوائر المتكاملة
هل ذكرنا الكسب فى الدوائر المتكاملة؟ عجبا ، ليس له هذه الأهمية حيث أن أقلها كسبا له قيمة أعلى مما نحتاج وذلك ببساطة لتعدد المراحل داخل الوحدة لزيادة جودة الأداء العام
هل نبدأ فى الدوائر المتكاملة الآن ونحن مستعدون أم نذكر كلمة أو اثنتين عن تصنيع الدوائر ذاتها فقد تكشف لنا بعض القيود و نعرف إجابات "لماذا" قبل أن نسأل؟
وإلى اللقاء إن شاء الله فى المرة القادمة

ماسينيسا
22-10-2008, 11:34 PM
بارك الله فيك أخي الكريم علا الموضوع مجهود جبار يستحق الشكر كثيرا أعيد السأل أنا لم أكن أضن أن الترانزيستور صعب إلى هذه الدرجة حقيقة أنا تحيرت
وجدت إحدى الشرحات تقول أن مساوات المعاوقة هامة جدا يعني مقاومة المصدر لابد أن تساوي مقاومة الدخل وكذالك الخرج مع الحمل

لاكن المشكلة أني وجدت شرح أخر في أحد التحليلات لإحدا الدوائر أن وعن طريق التحليل تبين ان مقاومة الدخل والمصدر غير متساويان
مع ان هداالأخ يقول أن هده الدائرة حساسة لأصغر همس هو في التحليل وجد مقاومة المكروفون =2.5كلوأوم و مقاومة دخل الترانزيستور اكبر من هذا بكثير وهي 15كلوأوم
إذًا من المخطأ ومن الصائب أم أناالمخطأ
يأخي هدا الرابط الدي يقول أنا مساوات المعاوقة هامة جدأوهو مقع تعليمي:http://www.geocities.com/musta25252/transistor.htm

أخي تبدو أسألتي خارجة نوعاما لاكن أنا محتاج رأيك في هذا وعليك أن تكمل لنا شرح المتكاملات نحن لانعرف عنها الكثير ونتمنى أن تكون سهلة لأن صراحة الترانزيستور "عنيد جدا "
أخيرا نتمنى توضيح الأمر
جعلك الله من أهل الجنة وفرج عنك كرب هده الذنيا وبارك الله فيك أخي

ماجد عباس محمد
23-10-2008, 10:57 AM
بارك الله فيك أخي الكريم علا الموضوع مجهود جبار يستحق الشكر كثيرا أعيد السأل أنا لم أكن أضن أن الترانزيستور صعب إلى هذه الدرجة حقيقة أنا تحيرت

أخى - الترانزيستور ليس صعبا فقط الأمر مختلط عليك

وجدت إحدى الشرحات تقول أن مساوات المعاوقة هامة جدا يعني مقاومة المصدر لابد أن تساوي مقاومة الدخل وكذالك الخرج مع الحمل

لاكن المشكلة أني وجدت شرح أخر في أحد التحليلات لإحدا الدوائر أن وعن طريق التحليل تبين ان مقاومة الدخل والمصدر غير متساويان
مع ان هداالأخ يقول أن هده الدائرة حساسة لأصغر همس هو في التحليل وجد مقاومة المكروفون =2.5كلوأوم و مقاومة دخل الترانزيستور اكبر من هذا بكثير وهي 15كلوأوم
إذًا من المخطأ ومن الصائب أم أناالمخطأ
يأخي هدا الرابط الدي يقول أنا مساوات المعاوقة هامة جدأوهو مقع تعليمي:http://www.geocities.com/musta25252/transistor.htm

هل قدت سيارة كثيرا؟ أحيانا تبحث عن أفضل كفاءة لإستهلاك الوقود و فى ظرف آخر تبحث عن أقوى عزم للجر ولو على حساب الكفاءة و ثالثا تبحث عن أعلى سرعة بصرف النظر عن باقى الظروف - المسألة متشابهه
مشكلة هذه المواقع أنها تقدم شرح مختصر لقضية محددة ولا تقدم الحل العام و لو تابعت المحاضرات من أولها و مجموعة "خطوط نقل القدرة والهوائيات" ستجد شرح هذا الموضوع وهو بالمناسبة يخص المكبرات عامة وليس الترانزيستور خاصة

الفكرة فى تساوي المعاوقة هى الشرط اللازم لنقل أعلى قدرة بأعلى كفاءة فلو لديك مصدر يعطى 50 وات ستكون عند تساوى المعاوقات وهذا الشرط ملزم عند تصميم مكبرات التردد العالى و أجهزة الإرسال حيث يجب أن تأخذ أقصى ما يعطى المولد ليسير فى خط نقل قدرة و منه لحمل غالبا الهوائى
أما فى مكبرات الصوت فالمسألة مختلفة لأن معاوقة الخرج امكبر القدرة صغيرة جدا ربما لا تستطيع الموائمة معها أحيانا خصوصا فى القدرات الكبيرة فتكون المسألة مثل مصدر التيار العمومى 220 فولت والذى معاوقتة 1 مللى أوم أو ربما أقل ولو حاولت استخدامها للحصول على أعلى قدرة لن تحتمل الكابلات فهنا لا نبحث عن الموائمة - فقط نأخذ ما يناسب و من المعروف أن مكبرات الصوت لو لم تزود بحماية داخلية فإن استخدام أحمال صغيرة تسبب تلف ترانزيستورات الخروج رغم أن معاوقة الخرج للمكبر ما زالت أصغر من الحمل بكثير

أما فى حال المكبرات الإبتدائية فالأمر معكوس لأنك تريد تكبير إشارة ميكروفون يولد فولت معلوم و تيار ضعيف جدا - أى محاولة لسحب تيار منه أو من أى مصدر إشارة له معاوقة داخلية تسبب (من قانون أوم) فقد جزء من الإشارة على المقاومة الداخلية للميك أو المصدر لذلك تحتاج مكبر له مقاومة دخول عالية جدا حتى لا تسبب هذا الفقد بدون مراعاة للموائمة هنا لأن الموائمة ستعنى فقد نصف الفولت فى المقاومة الداخلية ونصفها على مدخل المكبر ولهذا السبب رغم الحصول على مكبرات ذات مقاومة دخول تصل واحد ميجا استخدموا FET للحصول على 100 ميجا و MOSFET للحصول على 10 جيجا أوم كمعاوقة دخول

أخي تبدو أسألتي خارجة نوعاما لاكن أنا محتاج رأيك في هذا وعليك أن تكمل لنا شرح المتكاملات نحن لانعرف عنها الكثير ونتمنى أن تكون سهلة لأن صراحة الترانزيستور "عنيد جدا "
أخيرا نتمنى توضيح الأمر
جعلك الله من أهل الجنة وفرج عنك كرب هده الذنيا وبارك الله فيك أخي
أخى
الترانزيستور سهل فقط اساليب شرحة ربما تكون مربكة قليلا مثل القول بأنه 2 دايود معكوسين! بالله عليك لماذا يعبر التيار الدايود الثانى؟ و لماذا يعبر فى الترانزيستور ولا يعبر فى دايود عادى؟؟؟ - طبعا الإجابة فى المقالات السابقة حتى لا يظن قارئ أنى اسأل - أنا فقط أتعجب

ماسينيسا
23-10-2008, 02:27 PM
بارك الله فيك أخي كما ترى هذه هي المشكلة ربما تجد شرحات تذهب بك بعيدا وربما تكون عن غير علم أو تكون مقصودة بشيئ معين هكذا إذاً المساواة للحصول على أعلى قدرة لاكن موضوع الديودين هده بعيد تماما عن الترانزيستور لأن في الترانزيستور وضع أو حجم القاعدة يلعب دور كبيرلأنها موصولة معهما مباشرة وكذالك التطعيم في المشع أكبر منه في المجمع وهذا مالايتوفر في الديودين لأن صراحة التطعيم يلعب دور كبير وكدالك سمك القاعدة

ماجد عباس محمد
23-10-2008, 02:46 PM
ألاخوة
تريثوا قبل تشغيل هذا البرنامج - رجاء أبحثوا عن كل مشاركات mirmetch هل برنامجة حلال كل العقد؟ ويقوم بكل المهام على أنواعها؟

ماجد عباس محمد
23-10-2008, 02:51 PM
بارك الله فيك أخي كما ترى هذه هي المشكلة ربما تجد شرحات تذهب بك بعيدا وربما تكون عن غير علم أو تكون مقصودة بشيئ معين هكذا إذاً المساواة للحصول على أعلى قدرة لاكن موضوع الديودين هده بعيد تماما عن الترانزيستور لأن في الترانزيستور وضع أو حجم القاعدة يلعب دور كبيرلأنها موصولة معهما مباشرة وكذالك التطعيم في المشع أكبر منه في المجمع وهذا مالايتوفر في الديودين لأن صراحة التطعيم يلعب دور كبير وكدالك سمك القاعدة
أرجو أن أكون قد تمكنت من توصيل ما تريد الحصول عليه و فى انتظار اسئلتك

ماسينيسا
23-10-2008, 02:58 PM
أنا ماقدرت أحمله أصلا الـأخ ماجد هذا رابط فديو وجدته في أحد مواقع هواة وهو خاص بصناعة الصمامات المفرغة جميل جداhttp://www.dailymotion.com/video/x3wrzo_fabrication-dune-lampe-triode_techوهذا كمحرك بحث :www.lo.st

ماجد عباس محمد
23-10-2008, 03:22 PM
شكرا يا اخى
جارى المشاهدة أما بالنسبة لملف mirmitch فقد لفت نظرى انتشاره و حجمه فأرسلته للفحص و أظن انه فيرس جديد لذا لا يكشف بفاحص الفيروسات لكن يقول انه يفعل كذا وكذا عدة أمور متعارضة و الشك أفضل من الندم

ماسينيسا
23-10-2008, 10:22 PM
نعم الشك أفضل من الندم لاأدري كيف يفكر ون ماالفائدة من أن تصيب أجهزة إخوانك بالفايرس هكذا يكون التفكير السلبي فسبحان الله منهم من يكدفي مساعدة إخوانه ومنهم من يريد الأطاحة بهم لاكن الحمد لله أن وجود أمثالك الأخ ماجد يكفي وزيادة والله لو أستطعنا أن نساعد نساعد بدلا من أن نفسد في الأرض

ماجد عباس محمد
26-10-2008, 11:46 AM
كيف تصنع الدوائر المتكاملة؟
منذ أيام الصمامات الإلكترونية و الجهود متواصلة للتصغير وتقليل الحجم والوزن و محاولة استخدام جهد تشغيل أقل مما أدى لإنتاج صمامات فى قطر القلم الرصاص وطبعا الهدف عمل أجهزة رادار محمولة جوا وباقى الأجهزة اللاسلكية خاصة فى الحرب العالمية الثانية ، و لكن كان على وشك الولادة طفل صغير يعمل بنظرية تحويل المقاومة أى Transfer Resistor و اختصر اسمه إلى الترانزيستور – كان أصغر جدا ويعمل على جهود أقل
كان أنسب طبعا للعمل على ترددات أعلى و التسليح و توجيه الصواريخ و استخدام الأجهزة المحمولة على الطائرات وفى الصواريخ
و كان من ضمن هذه الجهود ما كان يسمى الدوائر المتكاملة وهى تجميع المقاومات والمكثفات اللازمة للتشغيل فى عبوة صغيرة مغمورة بالإيبوكسى (مادة غير قابلة للفك أو الصهر أو الإذابة و مقاومة للحرارة أكثر من الدوائر التى بداخلها) لتحسين الأداء و عدم توضيح أسرار الدوائر الخ وكانت فعالة
كانت تشمل المقاومات والملفات و المكثفات الصغيرة لأن الكبيرة قليلا ما تضاف حتى لا يكون الحجم ضخما.
مع دخول الترانزيستور وكانت من الجيرمانيوم دخلت الثنائيات أيضا و أمكن تصغير حجم المكثفات لانخفاض الجهود المستخدمة و تحسن التكنولوجيا باكتشاف البلاستيك و الراتنجات كمواد عازلة.
بالطبع عند استخدام السيليكون والذى تخلص من عيوب الجيرمانيوم الأساسية فى حساسيته المفرطة لتغير الحرارة و قله اعتماديته Reliability أصبح من الممكن شموله فى الدوائر المتكاملة و هنا نرى التسمية من كون الدائرة الناتجة متكاملة جاهزة للأداء.
ظهرت تلك المحتوية على ترانزيستورات و سميت الطبقة السميكة Thick Film ثم الطبقة الرقيقة Thin Film و الهجين Hybrid و الأخير مازال يستخدم فى وحدات القدرة العالية مثل مكبرات القدرة
13575
بعد ذلك أدت الأبحاث لإنتاج الترانزيستور السيليكون بصورة أقل كلفة، للتغيير الكلى فى شكل إنتاجه - فبعد أن كان بلورة رأسية من ثلاث طبقات تحول لشريحة أفقية من ثلاث طبقات كثلاث علب داخلب عضها
13576
طبعا الرسم يبالغ فى سمك القاعدة B للتوضيح و يجب أن تكون رقيقة جدا كما ذكرنا فى مرات سابقة وإلا لن يعمل الترانزيستور
أدى هذا الأسلوب لطفرة كبيرة فى صناعة الترانزيستور فأمكن لأول مرة عمل قرص من السيليكون النقى الرقيق و استخدام أسلوب التصوير الضوئى – كما فى صناعة البوردات - لتخليق مئات ثم آلاف من الوحدات على نفس الشريحة بعملية صناعية واحدة تستخدم الغازات الساخنة "لتشريب" السيليكون بالشوائب السالبة ثم الموجبة ثم السالبة أو العكس ثم تقطيع الترانزستورات و تعبئة كل واحد سليم فى صورته النهائية أما ما به عيب فى الصناعة يترك - حيث أمكن اختباره قبل القص والتقطيع
لاحظ تتابع التشريب أى أن الخامة تنقلب من N Type إلى P Type و العكس حسب نسبة الشوائب الغالبة (ليس بالضرورة أن تكون الشوائب N Type أو P Type و لكن تعادل الشوائب بعضها و الفائض يحدد نوع الخامة) وهو – لو تذكر – أساس بعض أنواع الدايودات
ثم نشأت الفكرة لماذا نقطع الترانزستورات – بل نتركها و نجمع عليها باقى الدوائر – حسنا لا بأس ولكن هذا الحل مكلف
إذن لماذا لا نستخدم خامة السيليكون ذاتها لتكوين المقاومات المطلوبة – حل لا بأس به ولكن السيليكون النقى المستخدم أغلى بكثير من الكربون الذى تصنع منه المقاومات و الأهم من ذلك أن السيليكون بعد تصنيعه بهذه الطريقة يكون مكلفا جدا و كلما أنتج عددا أكبر من المنتج النهائى على نفس الشريحة، قل سعره للمستهلك و الأخطر من ذلك أن السيليكون لا تستطيع أن تنتج منه مقاومات ذات قيم دقيقة مما يجعل الدوائر قليلة الإعتماديه Reliability
الحل ؟
ما هى المشكلة لنقترح الحل!
المشكلة أن تحديد نسبة الشوائب التى تغير السيليكون من خام إلى "س أو م P Type or N Type" ماكانت يوما ما دقيقة و قيمة التوصيل (تحوله إلى مادة اكثر توصيلا) لا يمكن التوقع بنتائجها بدقة فالترانزيستور يعتمد على الخلاف بين الشوائب و النسب بينها - أكثر بكثير من القيمة المطلقة لأى منها ، على عكس قيمة المقاومة الأومية تعتمد أساسا على القيمة المطلقة لهذه الشوائب! فضلا عن أن التكرارية لن تحقق القيم ذاتها – هناك دوما تفاوت!! والأسوأ ، تغير درجة الحرارة له علاقة كبيرة مع قيمة المقاومة!!!
حسنا – الأمور ليست بهذا السوء
لو أعدنا النظر لدوائر الترانزيستور سنجد شيئا هاما جدا – لا يهم قيمة المقاومات التى تحدد جهد القاعدة مثلا، طالما الجهد عليها ثابتا فلو استخدمنا مجزئ جهد 10ك إلى 100ك لن يؤثر على الأداء كونه 12ك إلى 120ك أو 14ك إلى 140ك المهم أن تظل النسبة واحد إلى عشرة وأيضا لا تتغير إلى النصف أو الضعف
كما أن الكسب نسبة بين مقاومة المجمع إلى مقاومة الباعث
وهذا هو الحل - فقيمة المقاومة المصنعة من نفس خامة قرص السيليكون تعتمد على شكلها لأن العمق ثابت ورقيق جدا ، أى لو ثبتنا العرض يكون الطول دالة فى القيمة – كلما زاد الطول زادت المقاومة بنفس النسبة و على أى الأحوال القيمة تحولت إلى مساحة وهى يمكن تصنيعها بدقة عالية – وبذلك أصبح من الممكن أن نصنع مقاومتان نسبتهما إلى بعضهما دقيقة إلى 1% لكن قيمة كل منها قد تتغير 20% أو أكثر قليلا
أول مشكله قد حلت والآن ماذا عن التكلفة؟
حقا إنها عائق لا بأس به فالمقاومة التى تصل 100ك يمكن عمل بذات السيليكون المستخدم فيها الكثير من الترانزستورات – ما الحل؟
الحلقة قبل الماضية تحدثنا عن الترانزيستور كمصدر تيار ثابت و كيف باستخدام مقاومة أصغر مع ثنائى يمكننا الحصول على مقاومة كبيرة و فعلا تكلفة هذه الدائرة أقل بكثير من إهدار كمية السيليكون للحصول على المقاومة المكافئة – وجب هنا أن نغير نمط النظر للكلفة، فكلفة عمل ترانزيستور واحد هى كلفة عمل عشرة آلاف هى كلفة تصنيع هذا القرص الواحد من السيليكون بكاملة حيث يخضع كله لذات العمليات مرة واحدة.
فإن استفدنا من السيليكون كمساحة لتصنيع دوائر أكثر أصبح العائد أكبر فالثمن هنا للسيليكون وليس ما تشكل عليه و لو استطعت أن تكسر دائرة متكاملة لفحص ما بداخلها مثل 741 ستجد مساحة السيليكون بالكاد ملليمتر مربع واحد وللقطعة 747 المحتوية أربع دوائر تجدها أكبر قليلا (ليس 4 مرات) وثمنها مقارب للأولى والسبب أن استهلاك السيليكون لتخليق أطراف توصيل يكاد يكون أكبر من المكبر ذاته فى القطع الصغيرة مثل المكبرات.


المكثفات ؟ هى حقا مشكله سنتحدث عنها المرة القادمة إنشاء الله أما الملفات Coils فمما سبق نرى أنها مشكلة لا حل لها و علينا أن ندور حولهاونتجنبها ، أو نوصلها من الخارج.
وإلى اللقاء إن شاء الله

ماجد عباس محمد
27-10-2008, 11:28 AM
المكثفات:
كما نعلم من المقالات الأول أن المكثف ببساطة عبارة عن لوحين موصلين بينهما عازل ، و تكون قيمته متناسبة مع مساحة الألواح و مقسومة على مربع المسافة أى أن المسافة لو نقصت للنصف زادت السعة لأربع أمثال.
إذن كيف نستطيع أن نركب هذا المكثف ، نعلم أن لدينا السيليكون كأحد الألواح – كيف سنضع العازل و اللوح الثانى ؟
الحل بسيط وهو كما نصنع الوصلات العادية
إذن كيف نصنع الوصلات العادية – كيف نقوم بتوصيل الترانزستورات والمقاومات العديدة الموجودة لنكون الدائرة الإلكترونية التى نريد ؟
يجب أن نغطى المجموعة بمادة عازلة نضع فوقها الوصلات – لكى نخرج من حفرة نقع فى بئر
كيف نضع طبقة عازلة بالقوة الكافية لوضع مادة موصلة و ما هى المادة الموصلة و كيف نوصلها مع ترانزيستورات بمساحات مجهرية لا ترى بالعين ولا بمجهر بسيط ؟
إذن يجب وضع الموصل كما نشكل الترانزستورات ، لذا سيكون بخار الألومنيوم هو الحل لكي يكثف مكونا رقيقة من الألومنيوم تغطى السيليكون ثم بنفس عملية التصوير والنحت نبقى ما نريد و نزيل مايزيد.
حسنا حلت مشكلة و أغلقت الأبواب أمام الأخرى – أى مادة عازلة تلك التى تتحمل بخار الألومنيوم ولو لفترة وجيزة جدا تكفى لهذه العملية ؟
لا أفضل من أكسيد السيليكون ( ثانى أكسيد السيليكون) والذى نجده بكثرة على الشواطئ – الرمل تقريبا لا يؤثر فيه شئ - هل تذكر ترانزيستورات MOSFET
بمجرد تمرير أكسجين نشط ساخن على سطح الشريحة – تتغطى الأجزاء المكشوفة بطبقة رقيقة من أكسيد السيليكون تتيح باقى العمليات المذكورة .
بنفس هذه الطريقة نستطيع عمل مكثف بتشكيل عازل من أكسيد السيليكون و نطلى فوقه طبقة من الألومنيوم وهو أفضل من الثنائى المعكوس و الذى يعمل أيضا كمكثف لأنه لا قطبية له فيتيح التعامل مع الجهود المترددة فضلا على أن قيمته لا تتأثر بتغير الجهد الواقع عليه كما فى حال الدايود ( الثنائى) ، المشكلة فى المساحة المطلوبة للحصول على قيم معلومة لذا تكون قاصرة على قيم حتى 50 بيكو فاراد ولا تستخدم إلاللضرورة.


الملفات :
تعتمد أساسا على عدة لفات وقلب من الفرايت وهذا ما لم يتيسر حتى الآن إلا مكونات مستقلة ، و لذلك تستبدل دوائره بأخر تؤدى نفس الوظائف لذلك فقط القطع المسماة Hybrid أى الهجين تحتوى على ملفات و تكون قطع منفصلة مجمعة على الشريحة.
هذا كتاب يشرح بالتفصيل كيفية تصنيع هذه القطع لمن يهمه التفصيل و هنا نكتفى بالإمكانيات و مايمكننا عمله ولا يمكننا عمله
http://books.google.com/books?id=aBy...BExan0#PPP1,M1 (http://books.google.com/books?id=aBy...BExan0#PPP1,M1)
المرة القادمة إن شاء الله نبدأ فى الدوائر المتكاملة - مرحبا بمكبر العمليات

ماجد عباس محمد
28-10-2008, 03:45 PM
ما معنى مكبر عمليات و لماذاعمليات ؟ – هل مكبر فقط أو مكبر عالى الكسب اسم غير مستحب ، و أى عمليات تلك التى يقوم بها ؟
المسألة لها تاريخ و للطرافة أيضا لها علاقة بالحاسب الآلى – أقدم مما نتصور .
منذ قديم الأزل يحاول الإنسان صنع آلة حاسبة و ربما أقدم آلة عرفت هى آلة الخرز الصينية و لكن كلها كانت آلات بسيطة و تعمل يدويا و غير قابلة للبرمجة و لكن حاجة الإنسان لآلة حاسبة سريعة – هى حاجة قديمة قدم الحضارة .
أول آلة ميكانيكية كانت من اختراع الفرنسى باسكال و تعتمد على التروس و الروافع و كانت سريعة بالنسبة للحساب اليدوى و كانت تصلح فقط للأربع عمليات الأساسية – الجمع والطرح والضرب والقسمة فكلها مشتقات لعملية واحدة هى الجمع و التى يمثلها حركة ترس (مسنن ) فى اتجاه واحد و الطرح هى حركته عكسيا
و لترجمة العمليات بمفهوم الجمع نجد أن :
الطرح : 9-7 = ؟ يمكن صياغتها أجمع كم على 7 لأصل إلى 9
الضرب : 3 × 5 = 3مجموعة على نفسها خمسة مرات
القسمة : 6 ÷ 2 = أجمع 2 على نفسها كم مرة لأحصل على 6
مع تطور الصناعة زادت الحاجة للحسابات الآلية و أصبح لا مفر من إدخال حساب المثلثات و جداول اللوغاريتمات فى العمليات الحسابية فالحياة ليست كلها جمع وطرح و ضرب و قسمة و عمليات التوجيه عن بعد و استخدام الآليات (الروبوت والمسمى خطأ إنسان آلى - فهى آلة قابلة للبرمجة ولا علاقة لها بالإنسانية) – حتم استخدام تلك الدوال الحسابية .
بدأت الأشكال المسماة "كآمة" وهو شكل ميكانيكى أشبه بقرص ولكنه ليس دائريا بل يتغير نصف قطرة مع الزاوية ليعطى القيمة المطلوبة مع الزاوية مثل تلك القطع التى تتحكم فى صمامات البنزين والعادم فى موتورات السيارات ولكنها قاصرة و ابعد ما تكون عن السرعة و تحقيق الدقة والمدى .
أدى اختراع الصمام الإلكترونى لطفرة فى عالم الحاسبات – كل ما سبق سمى حاسبات أيضا حتى ولو ولم تكن تلعب Games ولاتدخل ألشات ولكنها كانت تحسب و تحل معادلات معقدة – و كانت الصمامات (تقوم بعمل الترانزيستور الآن) بالتكبير و التكبير ببساطة هو عملية الضرب فعند تكبير جهد 5 مرات فقد ضربته فى 5 وكما سبق الشرح فى مكبر العمليات يمكن به ضرب متغيرين .
القسمة: يؤديهامجزئ الجهد فعند حصولك على ربع الجهد فهى القسمة على 4
الجمع : كان يقتضى إضافة مجموعة الجهود على مدخل الدائرة من خلال مقاومات و التى تؤثر بعضها على بعض مقللة قيمة كل منها مما يضطرنا للتعويض بمكبر
الطرح : كما هو الحال فى الترانزيستور فالمرحلة الواحدة تعكس الإشارة و بإضافتها فإنها تطرح بدل أن تجمع
الوحيدة التى لا تستخدم صمام هى القسمة على رقم ثابت و لكن لعزلها عن ما يليها أو ما يسبقها يفضل استخدام دائرة مماثلة لما شرحناها باسم تابع الباعث Emitter Follower و كان اسمها cathode follower لأنها مصنوعة بالصمامات الإلكترونية و من هنا أصبح لدينا العمليات الأربع الأساسية
التفاضل والتكامل باستخدام دوائر المقاومة والمكثف والمكبرات للعزل وتحسين الأداء

بتشكيل جزء داخل الصمام من السهل جعل تصرفه لوغاريتمى تماما كما فى الترانزيستور و فى الواقع يبذل المصممون جهدا لجعل أى وسيلة تتصرف خطيا وهكذا تحقق اللوغاريتمى
ماذا عن حساب المثلثات
يمكن تركيب شبكة مقاومات لتقريب العلاقات المثلثية بنسبة خطأ مقبولة خاصة و أن أى جهد متردد هو فى الواقع علاقة جيب زاوية Sine Wave و بترحيلة 90 درجة نحصل على جيب التمام Cosine Wave و الظل يأتى بالقسمة
أخذا فى الاعتبار حجم الصمامات الكبير و كمية الحرارة و حاجتها لمصدر تغذية قوى و قاعدة (شاسيه) كبير للتثبيت كان يصنع مكبر للجمع مستقل وآخر للطرح مستقل و ثالث للضرب و هكذا و من هنا سمى مكبر العمليات Operational Amplifier لأته يقوم بالعمليات الحسابية – كل شاسيه له عملية
وهكذا نشأت أوائل الحاسبات وكان قابل للبرمجة بتركيب الوحدات أو رفعها داخل راك و تغيير أسلوب التوصيل وكان خطيا أو تمثيليا (ليس رقميا) أى أن الإشارة تعالج داخله تماثليا وفى الزمن الفعلى Real Time حيث كانت الذاكرة – حين ذاك – معضلة حلت باستخدام الريلاى حيث صنعت وحدات مازالت تستخدم للآن ذات سوسته داخلية أشبه بمفتاح الإضاءة تحركه حتى نقطة ما فينقلب والعكس وسمى فلب فلوب Flip Flop وكان ذاك الريلاى يعمل بالملف ،عند تطبيق نبضة يقوم بالتوصيل و يحتاج نبضة عكسية أو على ملف ثان ليقوم بالفصل و نظرا لاحتياجه فقط لنبضه تغير حالته فانقطاع التيار لا يغير وضعه – أشبه ما يكون بالمذبذب المتعدد Flip Flop
و نشأت الوحدات القابلة للبرمجة بسهوله عن طريق وضع كل الوحدات فى رآك (دولاب معدنى قياسى عرضه 19 بوصة تصفف داخله الوحدات) و يتم التوصيل بواسطة مقابس Plugs مثل بدالات الهاتف القديمة كما أمكن "تخزين" أو تبنى إن شئت القول ، عدة برامج والاختيار بينها بمجموعة من الريلاى
مواصفات مكبر العمليات ؟
كسب عالى كافى لتعويض أى فقد فى العملية المطلوبة
معاوقة دخول عالية جدا حتى لا تؤثر على ما قبلها
معاوقة خروج صغيرة جدا حتى لا تؤثر على ما يليها
المرة القادمة بإذن الله سنرى كيف تحقق هذا باستخدام الترانزستورات – رجاء مراجعة المكبرات التفاضلية

ماجد عباس محمد
29-10-2008, 12:00 PM
مكبر العمليات – و أشهرها 741
كما سبق أن شرحنا يتكون من مكبر تفاضلى Long Tail Differential Amplifier للحصول على أكبر كسب، و لزيادة التكبير نريد مقاومة مجمع كبيرة – وكما ذكرنا هناك مشاكل جمة فى المقاومات الكبيرة و استخلصنا أن باستخدام ترانزيستور و مقاومة صغيرة و موحد ثنائى أن نحصل على مصدر تيار ثابت
استخدمت كل هذه الأشياء معا للحصول على مكبر ذو كسب عالى ثم تليه مرحلة تكبير أخرى و مرحلة خروج دفع وجذب Push Pull كما سبق الشرح.
كانت مشاكل هذه الوحدات أن زيادة جهد الدخول عن قيمةالبطارية المستخدمة فى التغذية يضع جهدا زائدا على الترانزستورات و مع وجود الشريحة التى تصنع منها القطعة كطبقة رابعة تنقلب الترانزستورات إلى ثايريستور و يتوقف المكبر عن العمل إن لم يتلف كليا فى ظاهرة تسمى Latch Up و بعد التطوير و تجنب هذه الظروف المؤسفة نتج المكبر المعروف بالرقم 741 والذى لقى نجاحا كبيرا ونظرا لثباته و كفاءة أداؤه سمى قياسيا أو Industrial Standard بمعنى أن يرجع إليه عند مقارنة الآخرين أو الأحدث منه ، كأن نقول هذا أفضل 10 مرات من القياس الصناعى 741 و يقصد طبعا هذا المكبر.
لنرى الآن مم يتركب هذا المكبر – الدائرة من وضع شركة ناشيونال سيميكوندكتور الأمريكية National أحد المنتجين له
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/9027/NSC/LM741.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/9027/NSC/LM741.html)
لقد قمت بتلوين بعض الأجزاء حتى تبدوالوظائف واضحة
13579
مرحلة الخرج هى من طراز مزدوج أى 2 ترانزيستور تسمى الدفع والجذب Push Pull (راجع هذا الشرح) وهما Q14 , Q20 و بافتراض توحيد جهد القاعدة لهما فإن زيادة جهد القاعدة المشتركة يزيد تيار أحدهما Q14 لزيادة جهد القاعدة الباعث بينما يقل الآخر Q20 لانخفاض جهد القاعدة الباعث نظرا لكونهما معكوسين أى أن أحدهما "يدفع" التيار للحمل (خارج المكبر) بينما الآخر "يجذبه" وهذه التركيبة تعطى خرجا أفضل من حيث القدرة و قلة التشويه
لكن لو وصلنا فعلا القاعدتين سيكون كلا الترانزيستورين فى وضع عدم التوصيل لذا يجب أن نمد على الأقل بالقيمة 0.6 فولت اللازمة لفتح كلا الترانزيستورين!!
هناك أيضا المقاومتان R9,R10 يجب أن نعمل لهما حساب – أولا يجب أن نعرف فائدتهما
عند حدوث قصر فى نقطة الخرج رقم 6المسماة Output فبدلا من أن يكون الترانزيستور Q14 أو Q20 فى حالة توصيل و يمر تياركبير يسبب تلفه ، تتدخل هاتان المقاومتان للحد من هذا التأثير – كما أن لدينا ثلاث دوائر باللون الأخضر هدفها حماية الوحدة من التلف و سنتكلم عن إحداها الآن وهى Q15 والباقى فى حينه
عند زيادة التيار الخارج عن 20 مللى أمبير يبدأ الجهد على R9 يصل لحد أن يبدأ الترانزيستور Q15 فى التوصيل ساحبا التيار من قاعدة الترانزيستور Q14 مقللا من توصيله حاميا له من التلف
بعد معرفة أن هناك جهدا مستمرا يجب أن يكون بين القاعدتين نجد أن الترانزيستور Q16 والمقاومتين R7,R8 يوفران الجهد المطلوب للحفاظ على جهد التوصيل للترانزيستورين Q14 , Q20 نلاحظ أيضا أنه باللون الأخضر أى هو الدائرة الثانية من دوائر الحماية
كيف يعمل؟
بسيطة الترانزيستور Q16 يجب أن يكون غير موصل و عليه فالمقاومتان تحددان الجهد المطلوب
لماذا وضع الترانزيستور إذن
بسيطة – إن بدأ التوصيل فهذا معناه أن التيار زاد عما يجب وهنا يتدخل الترانزيستور لتقليل توصيل الترانزيستورين Q14 , Q20 أيضا و لكن ماذا يسبب زيادة التيار – عادة لن تكون الإشارة المراد تكبيرها ولكن ارتفاع درجة الحرارة لأىسبب – إما درجة حرارة الجو أو استمرار سحب تيار من الخرج أكثر مما هو مسموح به

لدينا ثلاث دوائر أخرى باللون الأزرق كل منها عبارة عن مصدر تيار ثابت من ترانزيستور و دايود و مقاومة
من سبق كلامنا عن الترانزيستور و كيفية تصنيعه فى الدوائر المتكاملة سنجد أن من الصعب عمل دايود منفردا لاحتياجه لإطار عازل حوله سيكون بمثابة مجمع لترانزيستور لذا من الأسهل أن نصنع ترانزيستور أو هو ذا المتاح ثم نضع قصرا بين المجمع والقاعدة لنبقى على الموحد المكون من القاعدة والباعث
لاحظ أيضا أن لو أردنا عمل مصدرين تيار ثابت لا مانع من وضع الموحدين على التوالى لتوفير المساحة والجهد
أرجو لمن لا يتذكر أن يراجع الدائرة هنا
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13556&d=1224417357
و المكبرالتفاضلى هنا
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13554&d=1224417073 (http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13554&d=1224417073)
والشرح هنا
http://www.tkne.net/vb/showthread.php?t=38822&page=34 (http://www.tkne.net/vb/showthread.php?t=38822&page=34)
حتى لا يكون الشرح طويلا مملا ربما يكون من المناسب أن نقسمه إلى مرتين

المرة القادمة بإذن الله باقى المهمة

محمد عبده الصادق
29-10-2008, 11:30 PM
جزاك الله خيرا يا اخ ماجد وجعل هذا العمل في ميزان حسناتك

ماجد عباس محمد
30-10-2008, 10:14 AM
أشـكر مـرورك الـكريـم يـا أخـى مـحـمـد

ماجد عباس محمد
30-10-2008, 01:47 PM
741 جزء 2
بعد أن راجعنا المكبر التفاضلى و مصدرالتيار الثابت ، فلو نظرنا للدوائر باللون الأزرق سنجد 3 مصادر تيار ثابت
Q8,Q11,Q12 هى الثنائيات الثلاثة بالطريقة السابق ذكرها ترانزيستور و قصر بين المجمع والقاعدة
الثنائيان Q11,Q12 متصلان على التوالى من خلال المقاومة R5 مما يجعل التيار فيهما واحد
بما أن التيار فى الترانزيستور مساوى للتيار فى الثنائى إذن بالتبعية يجب أن يكون التيار فى Q13 مساويا للتيار فى Q10
أيضا بما أن التيار فى Q10 مار أيضا فى Q8 إذن لا بد أن يكونا متساويين
أى أن تيار Q8 مساويا لتيار Q10 مساويا لتيار Q13
نلاحظ أن Q9 يكون مع Q8 مصدر تيار ثابت أى تيار كل منها مساوى لتيار الآخر
إذن تيار Q8 مساويا لتيار Q13 .
هكذا لدينا ثلاث مصادر تيار متساوية تحت كل الظروف مثل تغير درجات الحرارة ، تغير جهد التغذية الخ
هذا ما تكلمنا عنه سابقا أثناء التصنيع حين قلنا أن تحقيق النسب أدق بكثير من تحقيق قيمة محددة حيث هنا لدينا ثلاث مصادر متساوية التيار و تتابع بعضها Good Tracking
تكلمنا المرة السابقة عن الترانزستورات ,Q20 Q14,Q15,Q16 – الآن Q13 دخل فى اللعبة و اصبح معروفا
ولكن أين المكبر الذى يغذى أو يقود مرحلة الخرج هذه؟
المكبر هو زوج من الترانزستورات بنظام المسمى دارلنجتون حيث المجمع مشترك وتيار باعث الأول يكون تيار القاعدة للثانى وهما هنا Q18 ، Q17 - طبعا لا بد من استخدام مقاومة للمجمع – و المقاومة الأكبر تعطى كسبا أكبر و تسبب نقصا فى الجهد أعلى – وكما سبق الحل هو مصدر تيار ثابت أو Q13 و الآن عرفنا وظيفته و فيما يستخدم .
لتحقيق ثبات أفضل للمكبر دارلنجتون ، يفضل استخدام مقاومة باعث لكل ترانزيستور هما R11,R12
أيضا لو زاد التيار فى هذا المكبر خاصة Q18 لأن تياره يكبر بواسطة Q17 و أيضا بسبب الحرارة فحتى لا يزيد تيار Q18 عن المسموح فإن َQ22 يتدخل – ببساطة التيار يسبب ارتفاع الجهد على R11 ثم يبدأ الترانزيستور فى التوصيل ساحبا التيار من قاعدة Q18
وصلنا الآن لأن مدخل المراحل الأخيرة من المكبر هى قاعدة Q18 ، أليست كأى ترانزيستور تحتاج جهد وتيار للقاعدة ليعمل؟ نعرف أنه من الرسم سيأخذ ما يريد من المكبر التفاضلى والذى يشكل مرحلة الدخول !

هيييييه مهلا هنا - هذا ليس مكبر تفاضلى والقصة مختلفة تماما

معذرة لنعود للوراء خطوة واحدة فقط !!
ذكرنا سابقا أن الترانزيستورين Q9، Q10 يمر فيهما نفس التيار وهذا يعنى أن الجهد على كل منهما مساوى للآخر أى أن النقطة التى تربط المجمع مع الآخر و المعطاة لونا بنفسجيا تساوى نصف المسافة بين خطى التغذية أى نصف المسافة بين +15فولت و –15 فولت أى بالضبط صفر فولت – وهذه لهذا تسمى الأرضى الافتراضى أو Virtual Ground حيث تتصرف كما لو كانت متصلة بالأرضى (نقطة الصفر أو التعادل) دون أن تكون متصلة فعليا به وهى ثابتة مهما تغير جهدى التغذية معا
وجب التنويه للحاجة إليها
قلنا أيضا عن Q8 أن التيار أيضا مساويا لهما – هذا التيار ينقسم لقسمين متساويين فى Q1,Q2 وهما المكبرين التفاضليين فقط هنا لعبة صغيرة
نريد زيادة مقاومة الدخول – قلنا سابقا نستخدم تابع مهبطى Emitter Follower وهذا بالضبط دور Q1,Q2 فنحن نأخذ الخرج من المهبط
إذن لا كسب ؟!! – نعم ولكن مقاومة دخول عالية ونحقق الكسب فى مرحلة أخرى و للحفاظ على كونها مكبر تفاضلى نجعل كل مرحله متصلة بأخرى للتكبير
انظر إلى Q3,Q4 ستجد أن كل منها يأخذ دخوله من الباعث Emitter و يعطى الخرج من المجمع Collector و نقطة القاعدة مثبته عند جهد = صفر أى أرضى (الأرضى الافتراضى)
أليس هذا مكبر ذو قاعدة مشتركة ؟ Common Base Amplifier و الذى يحقق كسبا عاليا و يناسب الترددات العالية أيضا ؟ - لقد ضربنا ثلاث عصافير بحجر وهما الكسب العالى التردد العالى و أخيرا التخلص من مقاومات الانحياز اللازمة للتشغيل باعتمادنا على خرج تابع مهبط Emitter Follower
إذن بدمج تابع مهبط Emitter Follower مع مكبر ذو قاعدة عامة Common Base Amplifier أضفنا للعصافير الثلاثة مقاومة الدخول العالية .
أعلم أنك ستقول مقاومة المجمع Collector لكل من Q3,Q4 هى ترانزيستور آخر و هى Q5,Q6 و لكن Q5,Q6 ليسا مصدر تيار ثابت ولا يوجد معها دايود
حقا كل هذا صحيح فالترانزيستور Q7 لا يمثل دايود بأى حال !!
لنتتبع الإشارة منذ دخولها من العالم الخارجى على الطرف رقم 3 والمسمى NON-INVERTING INPUT
لنأخذ مثلا لحظه ازدياد الجهد (والانخفاض بنفس التتابع)
زيادة الجهد تزيد التيار فى تابع المهبط Q1 فيزداد أيضا جهد الباعث وهذا يزيد جهد الباعث للترانزيستور Q3 أيضا بحكم أنه ذو قاعدة مشتركة Q3 فيزداد تيار المجمع Collector له – هذا يسبب ازدياد تيار القاعدة للترانزيستور Q7 وهو تابع مهبط Emitter Follower و من ثم تيار المهبط فيغذيها لكل من قاعدتى Q5,Q6 لتكبر مرة أخرى على المجمعين Q5,Q6
بقى أن نذكر الطرفين 1،5المسميان Offset Null فى حالة أن نستخدم الوحدة فى كسب عالى و نتيجة لاستحالة التطابق التام بين كل المكونات التى نقول أنها متساوية قد نتوقع أن يكون الخرج صفرا بدون دخول و لكن لا يحدث ذلك فنستخدم هذان الطرفان لتحقيق التعويض اللازم
الآن قد فهمنا كل ما بداخل المكبر 741 هل كنا بحاجة لكل هذا العناء لكى نستخدمه؟؟!! – سبق أن نفذنا العديد من الدوائر بدون كل هذا الصداع !!
حقا لكن ما كنا نعرف عندما لاتعمل الدائرة ماذا كان السبب!!
يجب أن نستخلص بعض النقاط الهامة التى توضح الأخطاء الشائعة
أولا : دخول المكبر هو زوج من الترانزيستور إما س م س أو م س م NPN or PNP هنا كانا NPN و فى LM324 من النوع الآخر PNP و القاعدة دوما غير متصلة بشىء ما لم يذكر غير ذلك صراحة
هذا يعنى أنه لا بد من وجود مسار للتيار المستمر لتوفير تيار القاعدة حتى تعمل ترانزيستورات الدخول وهو إما مباشرة أو من خلال مقاومة إما للأرضى (صفر فولت) أو أحد مصادر التغذية أو الخرج فالخرج يوفر هذا التيار أيضا
ثانيا : يجب أن نعلم من صحيفة المواصفات Data Sheet هل هذا التيار خارج من الطرف أم داخلا إليه وهو فى حال ترانزيستورات NPN يجب أن يدخل إليها و PNP يخرج منها
فى الواقع تفترض دوما التيارات داخلة للأطراف لذلك حينما يكون التيار داخلا للطرف يكتب بقيمة موجبة و حينما يكون خارجا منه يكتب بقيمة سالبة
أو يذكر ذلك صراحة مثل فى 324 فى الرابط التالى سيذكر قيمته ثم يكتب Note9 حيث تجد شرحها لاحقا يذكر أن التيار خارج من الطرف نتيجة ترانزيستورات PNP


http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/212589/NSC/LM324.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/212589/NSC/LM324.html)


ما الفرق فالمقاومة التى توصل لا يعنيها اتجاه التيار
حقا لكن إن استخدمت مصدرا يعطى تيار أو يأخذ تيار يجب أن تعرف كيف توصله مثلا لو أردت أن تكبر تيار من ثنائى ضوئى سيكون توصيله مع 741 عكس توصيله مع 324 وغيره من التطبيقات الكثير
ثالثا : التيارات فى الداخل تعتمد مباشرة على قيمة مصادر التغذية فمصادر التيار الثابت ثنائى و مقاومة، لذلك احرص على هذه المعلومة – اقرأ ورقة المواصفات Data Sheet جيدا و ما لم يذكر صراحة أن الوحدة تقبل تغذية متعددة من كذا إلى كذا فالأفضل ألا تستخدم إلا الجهد المرجح المذكور وهو غالبا +/- 15 فولت و الذى يمكن النزول به إلى +/- 10 فولت و قد تعمل عند +/-5فولت لكن لن تكون بنفس الكفاءة فضلا عن إن استبدلت الوحدة بأخرى بنفس الرقم لأى سبب قد لا تعمل ولا تقل عندها السابقة عملت!! فهذا شأنها وقد ولت
المرة القادمة إن شاء الله سنتحدث عن خصائصه و معنى كل قيمة منها و كيف نستغلها أو نتجنب مشاكلها

هاوي الكترونيات1
03-11-2008, 01:33 PM
شكرا لك دكتور ماجد على الشرح

لكن الان بداءنا نفهم 741 لكن هذا الايسي له مكبر واحد وفية بعض الايسيات مثل lm837 لها اربع مكبرات فهل معنا ذلك انه بالامكان استخدام اربع ايسيات من 741 لتحل محل 837 وتعمل بنفس الكفاءة مثلا

ماجد عباس محمد
03-11-2008, 03:11 PM
شكرا لك دكتور ماجد على الشرح
لكن الان بداءنا نفهم 741 لكن هذا الايسي له مكبر واحد وفية بعض الايسيات مثل lm837 لها اربع مكبرات فهل معنا ذلك انه بالامكان استخدام اربع ايسيات من 741 لتحل محل 837 وتعمل بنفس الكفاءة مثلا
ممكن نقول "نعم" إذا تخيرنا رقم آخر بدلا من 741 لأن 837 ذو جودة أعلى
و هناك أرقام مثل TL081,TL082,TL084 عبارة عن نفس المكبر فى عبوات مختلفة TL081 تحتوى مكبر واحد ونفس أطراف 741 و TL082 تحوى مكبرين و الأطراف القياسية للمكبرين و الثالثة أربعة مكبرات و تستخدم العبوة التى تناسب استخدامك
و عادة العبوة ذات أربع مكبرات تستخدم لمعالجة دخلين لكل واحد مرحلتين أو أربع دخول مستقلة لكن ليس من المناسب أن تكون أربعة مراحل تكبير فى قطعة واحدة لأنها ستكون عرضة للتغذية العكسية و التذبذب

هاوي الكترونيات1
03-11-2008, 09:34 PM
انا معك في ان tl084 مناسب كثيرا بدل lm837
لكن الاول ذو وصلة jeft والثاني عادي
فهل يصلح ان اغير بدل lm بtl والدائرة تكون نفسها السابقة .

علي الزلباني
03-11-2008, 09:58 PM
جزاك الله خيرا على هذه المعلومات القيمه

ماجد عباس محمد
04-11-2008, 09:50 AM
انا معك في ان tl084 مناسب كثيرا بدل lm837
لكن الاول ذو وصلة jeft والثاني عادي
فهل يصلح ان اغير بدل lm بtl والدائرة تكون نفسها السابقة .
الفكرة ليست فى نوع المكبر FET/Bi-Polar انما فى الخواص المدونة بالداتاشيت وهو ما سيلى شرحه إن شاء الله
و فى الدائرة السابقة كثير من المكبرات تعمل ولن تجد فرق فى الأداء

======

أرجو لتسهيل متابعة الشرح أن نقوم بتحميل صفحة المواصفات للمكبر LM741 من الموقع
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/9027/NSC/LM741.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/9027/NSC/LM741.html)

أرجو أن تختار National حتىيتطابق الشرح مع ما لديك – فضلا عن أنها تحتوى بعض الدوائر المفيدة
الصفحةالأولى بها شرح مختصر لها والدائرة التى قمنا بدراستها المرتين السابقتين
أولالصفحة الثانية ستجد جملة
Absolute Maximum Ratings (Note 1)
Supply Voltage : +/- 22V
لو قرأت الملحوظة المرفقة (Note 1) ستعنى أن هذه القيم هى أعلى ماتتحمله القطعة و يجب أن تجد فى مكان ما جملة
Recommended Operating Conditions
Supply Voltage : +/-15V
وهو يعنى أن هذا هو الجهد المقترحاستخدامه – و مادام مقترح من المنتج إذن فهو أسلوب مهذب لكلمة الواجباستخدامه
قبل أن تبحث وتقول أين هى – معذرة ربما سقطت من هذه القطعة لشهرتهاالواسعة و كونها أصبحت مقياسا صناعيا Industrial Standard – بمعنى انك ستجد مقولةمثل "هذا الرقم يعتبر ذو معاوقة دخول 10 مرات مثل 741 "
قبل أن نترك هذه النقطةيجب ألا ننسى نقطة هامة وهى أن جهد التغذية له قيمة واحدة فقط ( لا تنسى أن الجهدالموجب مساوى للسالب ) وهذا يعنى أنه لا يصح أن تستخدم جهدا أقل من ذلك فعنداستخدامك لجهد أقل من +/-10فولت ستبدأ خصائصه فى التغير و عند جهد أقل ستجد قطعةتعمل فى دائرة ما و أن استبدلتها ربما الأخرى لا تعمل– لا تقل أنها تالفة
إنشئت استخدام جهد أقل مثل بطارية 9 فولت – هناك أرقام أخرى تبدأ من 3 فولت و ستجدالقيمة
Supply Voltage : Min +/-1.5 : Max +/-15V
مثل المكبر LM324 مثلا
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/212589/NSC/LM324.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/212589/NSC/LM324.html)

مما سبق علمنا أن كل مدخل من مدخلى مكبر العمليات الشهير LM741 هوترانزيستور NPN س م س . وبالتحديد طرف القاعدة – لذا لو عدنا قليلا للوراء نجد أنالتيار يجب أن يدخل إلى قاعدة الترانزيستور NPN حتى يعمل الترانزيستور ، و هذا يفرضعلينا شيئا وهو تيار القاعدة – حسنا لنسمه كذلك.
ماذا لو شئنا تغيير ترانزيستورالدخول لتحسين الأداء هل سنغير الاسم أيضا و يصير لدينا اسم لكل نوع لتسهيل الضياعبين الأسماء ؟ لماذا لا نسمه تيار انحياز الدخول ؟ فتيار القاعدة يصطلح على تسميتهتيار الانحياز فهو أما " يحيد " الترانزيستور نحو التوصيل أو القطع أو التشبع فليكنتيار انحياز الدخول Input Bias Current و مهما تغير نوع ترانزيستور الدخول سيظليحتاج لتيار انحياز – هذا أفضل
إذن لو قرأنا الجدول فى نهاية الصفحة الثانيةسنجد قيمته هى من 80 إلى 500 نانو أمبير
هيه مهلا - من أين آتيت بهذا الكلام ؟هناك خانات عديدة ولا معنى لكل هذا !!!
أخى – المسألة بسيطة : الجدول مقسم لثلاثأقسام كل قسم لفصيلة من فصائل المكبروهى
LM741A/LM741E
LM741
LM741C
الأولى أفضلها و التيار أقل ثم الثانيةثم الثالثة
و سنجد أن كل جزء من الثلاث و لكل خاصية للمكبر لها ثلاث قيم Min Typ Max
وهى تعنىMinimum أى الأقل ، Typical أى الفعلية أو المتوقعة ، و أخيرا Maximum أىالعظمى

http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=15092&stc=1&d=1249110531عذرا قد وضعت بعض الخطوط و لونا لكل مدى منهالزيادة الإيضاح
ولماذا كل هذا التعقيد ؟ لماذا لا يصنعون الكل على افضل مواصفات مثل LM741A/LM741E ونرتاح من وجع القلب هذا
عند التصنيع – توضع شريحة السيليكون كما سبق الشرح فىالحلقات السابقة ، ثم بالتصوير تخلق المساحات المشكلة لكل ترانزيستور



http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=15093&stc=1&d=1249110531
سنجد أن مهما أخذنا من احتياطات سيظل طول المسافة من المصباح للوسطأقل منها للطرف مما يجعل الصورة فى المنتصف أدق و أضبط من الأطراف لذا الناتج منالجزء الأوسط دوما أعلى جودة من الأطراف و بينهما منطقة "نصف - نصف" ولهذا ستجددوما ثلاث جداول لثلاث درجات من نفس الرقم لأى قطعة إلكترونية
أما عن القيمةالصغرى و الفعلية و العظمى فغالبا ما تذكر قيمتان منها حسب نوع المواصفة فمثلا تيارانحياز الدخول يفضل أن يكون قليلا لذا تذكر القيمة الفعلية و العظمى له لأن لو زادتعن العظمى سيتضرر أداء دائرتك أما لقيمة مثل مقاومة الدخول Input Resistance ستجدالقيمة الأقل و الفعلية و ذلك لأن المكبر المثالى له مقاومة دخول مالا نهاية لذاانخفاض مقاومة الدخول عن حد معين قد يضر بأداء دائرتك لذا يقول الجدول لك أنهافعليا 2 ميجا أوم ولكن لن تقل عن كذا. ولكن هناك من يضع القيم الثلاث مثل Analog Devices .
ما هذا الكلام تقول فعليا كذا ولن تقل عن كذا – آلا تستطيع أن تقولقيمة واحدة؟؟؟
أخى – احضر عشرة دايودات من نفس الرقم و آفو رقمى و قم بقياسمقاومتهم فى وضع التوصيل – لن تجدهم متماثلين – ثم خذ أعلاهم مقاومة و أثناء القياسقم بتسخينه بلهب ولاعة أو عود ثقاب مثلا ستجد أنه انخفض لأقل من أقل واحد منهم – ثميعود عندما يبرد – هذا هو سبب هذا التغيير
لاحظ أن الجدول به صفان و هناك عمودبعنوان Conditions أى شروط القياس و ستجد قيمة لدرجة 25 مئوى و مدى مناظر لمدىدرجات الحرارة – كما أن الأرقام الثلاثة من المكبر تختلف فى مدى درجات الحرارةالممكن استخدامه فيها.
من المهم أن نعرف كيف نستغل المعلومات المدونة بصفحةالبيانات


فى المرة القادمة عن شاء الله سنكمل البيانات

ماجد عباس محمد
05-11-2008, 11:11 AM
فى المرة الماضية وجدنا أن المكبر 741 له ثلاث مستويات
LM741A/LM741E
LM741
LM741C
ولكن لو نظرنا للمكبر 324 سنجد أن صحيفة البيانات تحتوى ثلاث أرقام
124،224،324 هذا أسلوب أشمل للتقسيم إلى ثلاث مستويات
124 تنتمى للمستوى الأفضل المسمى العسكرى Military Grade و هو صالح للاستخدام فى نطاق الحرارة من –25 إلى 125 درجة مئوية
الأوسط مثل 224 تنتمى للمستوى الأوسط المسمى الصناعى Industrial Grade و هو صالح للاستخدام فى نطاق الحرارة من صفر إلى مائة درجة مئوية
الأقل مثل 324 تنتمى للمستوى الأقل المسمى التجارى Commercial Grade و هو صالح للاستخدام فى نطاق الحرارة من صفر إلى 70 درجة مئوية
طبعا ينطبق نفس التدرج فى جودة الخواص على الأقسام الثلاث

نلاحظ أن بعض القيم تحتوى القيمة الفعلية و العظمى و أخرى الفعلية والصغرى – أليس هذا غريبا ؟
كلا بل منطقى جدا فهو يعرض دوما أسوأ الأحوال حتى إذا أخذتها فى حسابك حصلت على أفضل من توقعاتك – كيف؟
إذا كانت الخاصية يفضل أن تكون أعلى ما يمكن ، إذن أسوأ الأوضاع هى أقلها مثل مقاومة الدخول تفضل أن تكون ما لا نهاية لذا يعطيك أقلها احتمالا
و إذا كانت الخاصية يفضل أن تكون صفر أو أقل ما يمكن مثل تيار انحياز الدخول أو اختلاف تيار الدخول المسمى Input Offset Current تكون أسوأ أوضاعها أعلاها لذا يكتب لك أعلاها.
لم ننتهى بعد من الأول حتى نذكر الثانى
لم نقدم جديدا على أية حال فالأول هو التيار الذى تحتاجه قاعدة الترانزيستور لكى تعمل و كما نعلم الكمال لله وحدة هذه التيارات ليست متساوية على مستوى المنتج ولا على مستوى الترانزيستورين داخل نفس القطعة
لذلك نجد لتيار انحياز الدخول قيمة كبرى و قيمة نمطية و هى كل الوحدات المصنعة يجب ألا تتعدى هذه الحدود أما اختلاف تيار الدخول المسمى Input Offset Current فهو الاختلاف بين المدخلين داخل نفس القطعة
و ما هذا الاختلاف ؟
مهما كانت دقة التصنيع لن تصل لحد الكمال، لذا فلابد أن يكون هناك خلاف ولو طفيف؟
وما أهمية هذا الاختلاف الطفيف؟
لا أستطيع أن أحدد إن كان ذو أهمية أو لا ، وحدك فقط الذى يحدد.
كيف؟ المسألة تعود للتصميم الذى تقوم به، فتيار القاعدة لكل من الترانزيستورين يمر فى الدائرة الخارجية و يسبب جهد و فرق التيار يسبب أيضا فرق فى الجهد.
إن كانت الدائرة ستكبره إذن سيسبب مشاكل و يجب أخذ الحيطة لمعادلة الجهد الناتج من تيار القاعدة.
أما فرق التيار فللأسف لا نستطيع تحديد قيمته ولا اتجاهه بمعنى هل هو لصالح هذا الطرف أم ذاك ، ولذلك إن كان هذا الفرق يسبب مشكلة كأن يكون المكبر يكبر جهود مستمرة من حساسات أو خلافه ، يمكن معادلة فرق التيار Input Offset Current بالطرفين 1 - 5 و المسمى كل منهما Offset Null أو "تصفير الفرق" و الدائرة مرسومة فى ذيل الصفحة الأولى من صفحة البيانات
نفس الكلام ينطبق على الجهد حيث نجد Input Offset Voltage وهو لو عملت قصر بين المدخلين، المفروض أن يكون الخرج = صفر أيضا ولكن هذا لا يحدث نتيجة أن هناك ذلك الفرق الطفيف ولكن المكبر ذو كسب عالى جدا و نتيجة هذا التكبير يظهر هذا الخرج، وهو جزء مما يعالج أيضا بالطرفين 1 – 5 السابق ذكرهما.
الآن بقى قبل أن نصمم دوائر نفهم بعض الخواص الهامة لهذا المكبر والتى تميزه عن غيره – ليس بالضرورة للأحسن و لكن لنعرف ماذا نبحث عنه حين نريد تصميم دائرة ما.
الأولى : Input Resistance ونجدها قبل آخر صفحة رقم 2 وهى مقاومة الدخول لهذا المكبر وهى من0.3 ميجا فى LM741 و حتى 1ميجا فى LM741E كأقل قيمة وقد اتفقنا على أن مقاومة الدخول نختار الحد الأدنى لها.
هذه القيمة تحدد ما هى الاستخدامات المناسبة لهذا المكبر فلو لدينا حساس أو مصدر إشارة له معاوقة قريبة من هذه القيمة فبالتأكيد لا يصلح هذا المكبر ، مثل مستقبلات الأشعة تحت الحمراء فى الريموت و مستقبلات الموجات فوق السمعية الخ
الثانية : Input Voltage Range ونجدها فى آخر صفحة رقم 2 وهى المدى المسموح لإشارة الدخول . أيضا +/- 12 فولت وهذا يعننى أنه لو لدينا إشارة مطلوب تكبيرها مرتين من 15 فولت إلى 30 فولت – وجب أن نبحث عن حل آخر.
الثالثة : Large Signal Voltage Gain ونجدها قبل أول صفحة رقم 3 وهى مقدار الكسب للإشارة الكبيرة – ونلاحظ أن القيمة عند جهد التغذية +/- 20 فولت أعلى قليلا من +/- 15 فولت و على أى حال أقل قيمة هى 10 فولت/مللى فولت وهذا أسلوب غريب ولكنه الوسيلة المتبعة لقولهم أنها 10000 مرة وهى ببساطة كل مللى فولت فى الدخل يعطى 10 فولت فى الخرج و بالقسمة ينتج المطلوب. إلا أنها حقيقة ذات فائدة كبيرة لأنها تقول لك أن مللى فولت واحد قد يكفى لجعل الخرج يصل تقريبا لآخر مداه – كن حذرا. لاحظ أنها دوما أقل من جهد التغذية.
الرابعة : Output Voltage Swing ونجدها التالية فى الصفحة رقم 3 وهى المدى الذى يمكن أن يصله خرج هذا المكبر وهو يعتمد على جهد التغذية أيضا ونجد أنه ±15 أو ±10 حسب جهد التغذية وهذا يعنى لو نريد إشارة تصل إلى ±12 فولت يجب أن يكون جهد التغذية ±20 ولو نحتاج أعلى من ±15 يجب أن نبحث عن حل آخر.
الخامسة : Output Short Circuit Current ونجدها التالية فى الصفحة رقم 3 وهى أقى تيار يمرره هذا المكبر ولو وضعت قصر على الخرج و سبق أن ذكرنا أن هناك حماية ضد القصر فلن تتلف وذلك بأن تحد التيار لحدود آمنة – وهو أيضا يعطينا فكرة عن أقصى تيار يمكن استخدامه و من الأفضل دوما ألا ندفع الأمور لأقصى حد لأن التكبير لن يكون مثاليا قرب هذه الحدود.
فى المرة القادمة عن شاء الله سنكمل البيانات

هاوي الكترونيات1
06-11-2008, 11:04 AM
شرح واضح جدا يادكتور ماجد

بس نقطة offset null في 741 لابد ان تربطهما عبر مقاومة ام نعمل شرت لهما وكيف يمكن حساب قيمة المقاومة .

ماجد عباس محمد
06-11-2008, 08:54 PM
أخى
فى الرسم الذى يحتوى تركيبها من الداخل ستجد الدائرة تحت الرسم
وهى أيضا أول صفحة فى الداتا شيت

ماجد عباس محمد
13-11-2008, 10:42 AM
تحدثنا المرة السابقة عن خمس صفات للمكبر والآن نكمل و ستبدو أهمية هذه الخواص حين نبدأ فى التصميم إن شاء الله
السادسة : Common-Mode Rejection Ratioونجدها التالية (الخانة الرابعة) فى الصفحة رقم 3
المفروض أن المكبر يكبر الفرق بين المدخلين ولهذا لو وصلنا الطرفين معا ، يجب أن يكون الخرج = صفر، إلا أن هذه الحالة المثالية لا تحدث، و ما يحدث هو أن هذه الإشارة المتماثلة تقل قيمتها بدلا من أن تتلاشى نهائيا وهذه قيمة الاضمحلال الذى يحدث . القيمة بالديسبل و نحن نعرف أن
القيمة بالديسبل = 20 لو نسبة الفولت = 10 لو نسبة القدرة إذن
70= 10 لو الخرج إلى الدخل إذن 7 = لو الخرج إلى الدخل
نسبة الخرج إلى الدخل = 10 مرفوعة إلى 7 = 10000000 أى 10 مليون مرة
أى لو وضعنا 10 فولت على الدخول مشتركة سيخرج منها 1 ميكرو فولت وهذا شيء مرغوب فيه بالتأكيد لأن هذا الفولت المشترك يأتى غالبا من مصادر غير مرغوب فيها كالمجالات المحيطة مثلا..
السابعة : Supply Voltage Rejection Ratioونجدها التالية (الخانة الخامسة) فى الصفحة رقم 3
نفس ما قيل عن البند السابق و لكن هذه المرة هذا الجهد يوجد على مصدر التغذية أى لو أن +15فولت عليها +/-1فولت كم سيظهر من هذا الفولت فى الخرج، و نفس الوحدات بالديسبل
الثامنة : Transient Response Time ونجدها التالية (الخانة السادسة) فى الصفحة رقم 3 وتنقسم إلى Rise Time وهو الزمن الذى يصعد فيه الخرج من أقل قيمة لأعلى قيمة باعتبار أن الكسب = 1 و الدخول انتقل لحظيا من أقل قيمة لأعلى قيمة و الكسب = -1 و الخرج تحرك عكسيا، هذا العامل يهم فقط فى حال استخدام المكبر كمقارن وهو يحدد كم مرة يستطيع الاستجابة فى الثانية لعمليات الفتح والقفل.
الجزء الثانى هو Over Shoot وهو نتيجة الانتقال الفجائى من مستوى لآخر يحدث اهتزاز يسبب بعض الذبذبات، أقصى قيمة لأكبر اهتزازة (الأولى) هو هذه القيمة.
التاسعة : Band Width ونجدها التالية (الخانة السابعة) فى الصفحة رقم 3 وهى أعلى تردد يمكن لهذا المكبر أن يكبره وهو هنا من 437 ك ذ/ث كحد أدنى حتى 1.5ميجا و طبعا يجب الاعتماد على الحد الأدنى لأن ليس مضمونا أن كل الوحدات تعمل عند 1.5ميجا
العاشرة : Slew Rate ونجدها التالية (الخانة الثامنة) فى الصفحة رقم 3 وهى معدل استجابة الخرج عند تغيير الدخل تغيرا فجائيا – طبعا ستقول الخاصية الثامنة مماثلة سأقول لك السابقة عندما يعمل كمقارن و نريد للخرج أن ينتقل مرة واحدة من مستوى لآخر لكن هذه عند عمله كمكبر وهى دلالة هل لو حاولنا أن نأخذ من هذا المكبر خرجا = كذا فولت ، ما هو أقصى تردد يستطيع أن يتجاوب معه أو بصورة مقابلة لو أردنا لهذا المكبر أن يكبر تردد كذا كيلو ذ/ث كم فولت يستطيع أن يعطى هذا المكبر قبل أن يحدث تشويه للخرج؟
العلاقة التى تربط معاملات المكبر هى
أقصى فولت فى الخرج = Slew Rate مقسوما على ( 2 × ط × التردد )
لذا كلما أردنا فولت أعلى أو تردد على نبحث عن مكبر ذو قيمة أكبر فى هذه الخاصية.
لمزيد من الشرح و الإثبات حمل هذا الملف

http://www.national.com/ms/LB/LB-19.pdf (http://www.national.com/ms/LB/LB-19.pdf)

أو ابحث عنه هكذا
http://www.national.com/JS/searchDocument.do?textfield=lb-19

بقى خاصتين أحدهما Supply Current وهو سحب التيار من كل من المصدرين و الثانية استهلاك الطاقة وهما عند الاستخدام فى درجات حرارة مرتفعة يجب تخفيض العوامل حتى لا تسخن أكثر مما يجب.
الآن نفكر كيف نصمم دائرة مكبر باستخدام LM741 و طبعا ما يطبق هنا يطبق على أى رقم آخر بالاستعانة بصفحة الخواص Data Sheet
أول شيء ستقوله – لا أحتاج تصميم دائرة، سأستفيد بكل هذا الكسب وهو 50000 كحد أدنى ولا أريد شيء آخر!
مهلا – هذا الكسب مبنى على أن الخرج سيغطى كل المدى المسموح به لخرج
أجل وهذا ما أريده
مهلا – مرة أخرى! هذا المدى تحكمه خاصية النطاق الترددى Band Width والتى بجوارها ملحوظة رقم 5 أو Note5 وهذه الملحوظة تقول (تجدها أسفل الجدول بصفحة 3) أنه محسوب على أساس 0.35 ÷ Rise Time إذن نعود لهذا المدعو Rise Time نجده عند كسب = 1
هذا ما يسمى معامل الجودة أو Figure of merit و لكى تزيد الكسب عن 1 سيقل هذا النطاق بنفس النسبة لذا فلو أردت نطاق 437ك سيكون الكسب=1 أو 43ك عند كسب = 10 أو 4ك فقط عند كسب = 100 أو 437ذ/ث عند كسب = 1000 و هكذا – وهذه أول مشكلة.
كيف إذن نقلل الكسب ونتحكم فيه
هل تذكر موضوع التغذية الخلفية أو العكسية السالبة؟؟ عل تذكر حين قلنا أن لو كان حاصل ضرب Aβ أكبر كثيرا من 1 عنها سيكون الكسب = 1 ÷ β أى مقلوب نسبة β ؟ هذا هو الحل
بما أن A كبيرة جدا =50000 على الأقل فحاصل ضربها مع أى نسبة β سيكون أكبر كثيرا من 1 لذا يمون الكسب = مقلوب نسبة β
فى المرة القادمة إن شاء الله سنصمم بعض الدوائر

هاوي الكترونيات1
14-11-2008, 05:42 PM
مشكور دكتور على الشرح
والى الامام دوما

وجزاك الله الف خيرا على ذلك

العراقي الحر
16-11-2008, 12:24 AM
السلام عليكم
شكرا على هذا المجهود الرائع والقيم

هاوي الكترونيات1
09-12-2008, 02:27 PM
عيد مبارك وكل عام وانتم بخير

وعساكم من عواده

اتمنى ان تكون بصحة جيده دكتورنا ماجد
ومنتضرين بقية الدروس

العراقي الحر
09-12-2008, 06:32 PM
بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم
يسعدني ويشرفني ان اتقدم بالتهاني بمناسبة عيد الاضحى المبارك
اعاده الله على المسلمين بالخير والبركه
الى اعضاء وكادر التقنيه متمنيا لهم الدوام والتواصل لخدمة المنتدى

ماجد عباس محمد
10-12-2008, 11:16 AM
كل عام وانتم جميعا بخير واشكر لكم رسائلكم الرقيقة

ماجد عباس محمد
10-12-2008, 01:20 PM
تصميم دائرة مكبر باستخدام 741 LM741 Op-Amp Amplifier
من الخواص السابقة نجد أن التكبير عالى جدا (200000) و النطاق الترددى قليل جدا ( حوالى 10 ذ/ث).
هذا الوضع قليل الاستخدام لأنه مناسب للجهد المستمر والترددات حتى 10 ذ/ث لذلك سنحاول تقليل الكسب و نزيد النطاق الترددى.
للبدء بالتصميم نحدد أولا النطاق الترددى المطلوب فكما علمنا أن حاصل ضرب النطاق × الكسب = مقدار ثابت ويسمى معامل الجودة Figure Of Merit.
لو الكسب غير كافى إما نختار رقم مكبر آخر ذو معامل جودة أعلى أو نستخدم أكثر من وحدة لكن لو كان النطاق غير كافى – لا حل .
لذلك نبدأ بالنطاق المطلوب. سنفترض أننا نريد مكبر لإشارة صوتية أى نطاق تردد الصوت وهو من 20 إلى 20000 ذ/ث.
من المواصفات نعلم أن المكبر 741 له معامل الجودة = 1 ميجا، إذن للحصول على نطاق 20000 ذ/ث
نقسم 1 ميجا ÷ 20000 = 50
إذن بهذا النطاق نستطيع الحصول على كسب حتى 50 مرة لا أكثر - يمكن أقل إن دعت الحاجة و لا بأس بالنطاق الأوسع لأنه غالبا لا يضر و يمكن تقليله باستخدام مكثفات حسب معادلات النطاق الترددى للمكبرات و التى شرحت فى مقالات سابقة.
الآن علمنا أننا يمكن أن نحصل على كسب قدره 50 مرة لكن هل نكبر 0.2 فولت لتصبح 10 أم 0.2 مللى فولت لتصبح 10 مللى فولت؟
هل تذكر Slew Rate السابق و قلنا أنه 0.5 فولت/ميكرو ثانية وأيضا قلنا أن
الفولت = ج ÷ (2×ط ×التردد) بالتعويض للحصول على الفولت (ج هنا رمز لمعامل الجودة Slew Rate السابق) نجد

الفولت = 500000 ÷ (2×3.14×20000) لا تنسي أن ميكرو تحول بالقسمة على مليون
الفولت = 3.98 فولت وهو أقصى خرج يمكن أن يعطيه هذا المكبر فى هذه الظروف
لو أردت المزيد يجب استخدام مكبر آخر له معامل أكبر مثلا لو أردت 12 فولت، سنحتاج لثلاث أضعاف هذا المعامل أى على الأقل 1.5 فولت/ ميكرو ثانية. نستخدم مثلا LM301
الآن علمنا أننا يمكن أن نحصل على كسب =50 على ألا يزيد الخرج عن 4 فولت متردد قيمة عظمى وليست جذر متوسط التربيع وهى تساوى 2.8 فولت ج.م.ت.
طبعا نذكر من موضوع التغذية العكسية أن الكسب = مقلوب نسبة المقاومات لذا نستخدم مثلا 1 أوم مع 50 أوم إلى 1 ميجا مع 50 ميجا – كيف نختار قيمة مناسبة
ننظر للدائرة حتى نستوعب الأمور
الملف المرفق به مجموعة دوائر و كلها تغيرات للمكبر التقليدى لأهداف سيأتى شرحها في المقالات التالية
الآن ننظر لشكل رقم 1

لو نذكر أن مقاومة الدخول للمكبر كانت 0.3 ميجا كحد أدنى و من الطبيعى أن تزيد مع التغذية العكسية لذا لن تؤثر معنا فى التصميم و سيكون العامل المؤثر هنا معاوقة خرج المصدر المولد للإشارة
فمثلا لو ميكروفون ، نقرأ صحيفة خواصه . هل معاوقة خرجه صغيرة أم كبيرة وهذا ما يجعل بعض المكبرات لها مفتاح (سويتش) مكتوب علية LO/HI وهو يعنى تغيير معاوقة الخروج لتكون صغيرة أو كبيرة حسب الحاجة.
دوما يفضل استخدام معاوقة أكبر من معاوقة المنبع على الأقل 10 مرات حتى لا تتسبب معاوقة دخول المكبر فى تقليل الجهد الخارج من المصدر (مجزئ جهد عادى و قانون أوم) وهذا سيجعلها كبيرة القيمة .
مثلا لو كانت معاوقة خرج الميكروفون أو المصدر 10ك سنحتاج مقاومة دخول المكبر 100ك ومعها مقاومة 5ميجا
بالتأكيد 5 ميجا مقاومة كبيرة خاصة وأن الخرج يتكون عليها و تسبب ضوضاء أيضا – لذا ربما فى المراحل الأول، نضطر لتجنب الضوضاء أن نضحى بالكسب قليلا أو نستخدم دائرة تقلل من المعاوقة حتى لا نحتاج مقاومات ذات أوم عالى خاصة للمصادر ذات الخرج الضعيف جدا.
أما إن كانت مقاومة الخرج صغيرة و أقل من جزء من 10 من قيمة معاوقة الدخول فيمكن استخدامها مباشرة.

هيه لكن أنا دوما استخدمها دون اعتبار لهذه النقطة ودوما تعمل بكفاءة!!! لم كل هذا الصداع؟
أخى لم أقل لن تعمل و لكن هناك دوما فرق بين الوضع المثالى و الوضع المتاح و غالبا يمكنك تعويض هذا بمفتاح الكسب (Volume) لكن لو تنوي تصميم مكبر يتعامل مع حساس مثلا أو غيره فربما حقا تؤثر، عندها تذكر ما قلناه هنا و اعرف السبب و حاول علاجه.
من الأفضل أن نذكر هنا كل شيء و استخدم ما تحتاجه أفضل من أن تتعرض لموقف ولا تجد له تفسيرا.
فى المرة القادمة عن شاء الله سنتحدث عن مزيد من الدوائر ثم لاحقا نتحدث عن تحسين الخواص.

ماجد عباس محمد
13-12-2008, 09:51 AM
قلنا فى المرة السابقة أن المكبر سيكون كما بالشكل رقم1 و تكون المقاومة 2 تساوى 50 مثل المقاومة1 و المقاومة 1 يحددها مصدر الإشارة بحيث تكون 10 أمثال المصدر حتى لا نفقد جزء من إشارته.
لنفترض أن المصدر له معاوقة خرج = 1ك أوم فيمكن استخدام المقاومة 1 بقيمة 10ك و مقاومة التغذية 50 مثل المقاومة1 للحصول على كسب 50 فتكون 500ك أوم.
طبعا المكبر يحتاج لتغذية و لهذا نحتاج لجهدين +12فولت و -12فولت (المسمى N12V فى الرسم)
لماذا لا تحتوى هذه الدائرة أى مكثفات؟ كل الدوائر تشمل مكثفين أو أكثر!!!
حسنا! المسألة مرهونة بالاستخدام و ظروف التشغيل و تحديدا تأثير الجهد المستمر على أداء الدائرة ككل والتى فيها هذا المكبر أول مرحلة.
فى بعض التطبيقات مثل مكبر الفيديو و مكبرات الحساسات ذات التغيير البطيء جدا مثل حساسات الحرارة و تتبع ضوء الشمس الخ نحتاج لأن يمتد مدى التكبير حتى الجهد المستمر ولهذا يجب ألا نستخدم مكثفات للربط
أما فى حال أن يكون المصدر يحتوى جهد متغير ولكن عليه جهد مستمر مثل ثنائى استقبال أشعة تحت الحمراء من الريموت كنترول، فيجب استخدام مكثف لعزل الجهد المستمر الكبير (4-5 فولت مثلا) عن الجهد المتردد الصغير جدا كذا مللى فولت.
فيما عدا ذلك فالمسألة اختيارية بحته.
حسنا، أريد الآن أن استغل كل إمكانية التكبير ما دمت لا أريد أن احصل على تردد عالى.
لو تذكرنا الشرح السابق سنجد أن تيار القاعدة لترانزيستورات الدخول لابد له أن يمر، لذا يمر أحدهما فى المقاومة1 بينما الآخر يمر إلى الأرض فورا. مرور التيار فى المقاومة1 يسبب جهد حسب قانون أوم
فولت الدخول= Input Bias Current × المقاومة1
من المواصفات نجد أن Input Bias Current = 30 نانو إلى 800 نانو أمبير وهذا تراوح كبير ولكنه يعتمد على جودة الوحدة المستخدمة (حسب الرقم من الجدول) و المدى الحرارى الذى ستستخدمها فيه (هل جو مكيف مثبت الحرارة أم لا)
سنجد Input Bias Current ينقسم إلى خانتان الأولى عند درجة 25 مئوى و الثانية تغطى المدى الحرارى الكامل و لهذا لو كنت تنوى الاستخدام فى جو مكيف يمكنك اختيار القيمة الأولى الأقل و إلا يجب أن تستخدم القيمة الثانية الأعلى و يجب أن لا ننسى أن هذه القيمة ليست ثابتة بمعنى أنك توصل الجهاز الآن - ستأخذ قيمة كذا و تبقى كما هى ، كلا فكل أشباه الموصلات مربوطة بالحرارة أى أن أى خاصية تبدأ بقيمة و تتغير مع تغير الحرارة ثم تستقر عندما تستقر درجة الحرارة بعد حوالى 20 دقيقة من بدء التشغيل.
أيضا كما سبق الشرح القطعة منها 3 درجات لذا الجدول مقسم لثلاث أعمدة.
إذن هذه مشكلة لا حل لها فلو حسبنا وسيلة التعويض لقطعة، مجرد تغييرها يفسد كل شيء.
كلا هناك لعبة صغيرة تحل غالبية المشكلة وهى أن و لله الحمد الطرفان متماثلان لذلك لو وضعنا مقاومة مكافئة على الطرف الآخر فإن التيار فى كل طرف يكاد يتعادل مع الآخر. وهذا يقودنا للشكل2 و بإضافة المقاومة3 يتعادل التيارين.
ولكن المفروض أنها تساوى 10ك، لماذا استخدمت 8.2ك؟ - لا تنسى أن المقاومتان5،4 على التوازى و يجب أن نأخذهما فى الحساب سويا.
هذا الأسلوب له أثره أيضا فى تحسين الضوضاء الناتجة من تيار الدخول حيث الضوضاء المتولدة من أحدهما تقلل – ولا تلغى- أثر الثانى.
حسنا! هل نستطيع أن نحصل على أعلى كسب؟ - ليس بعد.
بند Input Offset Current وهو كسابقة له مدى و يتراوح ما بين 3 إلى 300 نانو أمبير وهو الفرق بين التيارين السابق ذكرهما أى أن التيارين لم يصلا حد الكفاءة التامة و التماثل المطلق.
وجب هنا أن نذكر احتياطات التصميم وهى
إن كان هذا التأثير هاما (نحن نتكلم عن التكبير بقيم عالية وبالتالى أى اختلاف صغير فى الدخول سيولد خطا كبير فى الخرج أو عدم استقرار) يجب أن نختار القطعة الأفضل مثلا LM741A و ليست LM741C حيث تتراوح القيمة الأولى من 30 إلى 80 فقط و الثانية من 3 إلى 30 ثم نستخدم جو مكيف لتثبيت الحرارة عند 25مئوى، أما إن كان كل هذا لا يكفى و نريد استخدام حلولا أفضل فهناك أرقام أخرى أفضل بكثير.
باستخدام LM741A حيث القيمة Input Offset Current لا تتعدى 30 نانو أمبير فالجهد المتولد
الفولت = 30 نانو × 8.2ك = 0.000246 فولت أى أن تكبير 10000 مرة يسبب خطأ لا يزيد عن 2.46فولت فى الخرج.
ولكن تكبير 100000 يسبب 24.6فولت وهذا غير مقبول!! (تذكر أن الكسب الكلى لهذا المكبر من 50000 إلى 200000)
هذا أيضا له حل، وهو موضوع المرة القادمة إن شاء الله

هاوي الكترونيات1
17-12-2008, 02:39 PM
مشكور دكتور ماجد على هذا الشرح الرائع جدا

ماجد عباس محمد
17-12-2008, 02:57 PM
مشكور دكتور ماجد على هذا الشرح الرائع جدا
يسعدنى عودتك - كان الله فى عونك على مشاغل الدراسة و الحياة

ماجد عباس محمد
21-12-2008, 10:40 AM
هل حقا يمكن أن نصل بالكسب لأعلى قيمة فى حين الخرج لا يعانى أى انحراف عن الصفر؟
لو عدنا لصفحة الخواص أو البيانات سنجد Input Offset Voltage ينقسم إلى خانتان كالسابق، وهو كما سبق الشرح، فرق جهد ناتج يظهر فى الدخول لو عملنا قصر بينهما وهو ناتج من اختلاف الترانزستورات كمكون من المكونات. وطبعا يعتمد على الطراز و مدى درجات الحرارة. وهو على أقصى تقدير 7 مللى فولت من الجدول.
هيه 7 مللى فولت × 1000 فقط تكفى لكى نتوقف عما نحاول فعله!!!
مهلا هناك شيء لم نتحدث عنه للآن، يقودنا للشكل رقم3 والذى يحتوى على مقاومة ضبط بين طرفى 1،5 و الطرف المتحرك متصل بالجهد
السالب (لاحظ أننى قلت الجهد السالب ولم أقل -12فولت).
طبعا لو رجعنا للرسم الذى يشرح التركيب الداخلى لها سنجد أنها متصلة بين باعث E للترانزستورين 5،6 بين المقاومتين 1،2 المتصلتين بالجهد السالب.
بالرجوع للمواصفات نجد طرفى 1،5 لهما اسم Offset Null أى معادلة الإزاحة، ومن الجدول نجد
Input Offset Voltage Adjustment Range
و قيمته كحد أدنى +/- 10 مللى فولت و قياسيا +/- 15 مللى فولت، إذن يكفى لمعادلة القيمة القصوى 7 مللى فولت المذكورة و يبقى ما يكفى لمعادلة فرق التيار من المرة السابقة.
إذن شكل 3 يناسب المكبرات ذات المدى للجهد المستمر وخاصة ذات الكسب العالى. هذا بالرغم أن شكل 3 لم نعدل فيه المقاومات لتعطى كسبا عاليا.
لو دخلنا فى التطبيقات سنجد أن مقاومة التغذية العكسية أرقام 2،5،8 فى الدوائر السابقة، تأخذ جزء من الخرج و تضعه على الطرف السالب و مطروحا منه لاختلاف الوجه مما يجعل هذا الطرف بينه و بين الطرف الموجب تقريبا جهد = صفر و ذلك بمعنى أن الطرف السالب يتبع الطرف الموجب وليس العكس. فى الدوائر السابقة ينسب دوما الطرف الموجب للصفر مما يجعل جهد الطرف السالب أيضا يساوى صفرا عمليا ولو حاولت القياس لن تجد شيئا يذكر سواء مستمر أم متردد.
للتذكرة: الجهد ما بين طرفى الدخول = جهد الخرج ÷ الكسب الكلى للمكبر وليس للدائرة كمكبر (200000).
و بفرض أعلى قيمة للخرج هى 12 فولت، فقيمة التغذية ÷ 200000 = 60 مايكرو فولت
لهذا السبب لو وصلت المصدر كما فى الدوائر السابقة سيكون عمليا متصل بالأرض عبر المقاومات 1،4،7 فى الدوائر السابقة. وهى تعتبر معاوقة الدخول بالنسبة للدائرة. هذه النقطة تجعل إضافة مصدر آخر ممكن و تحقق نتيجة هامة أن كل مصدر لن يتأثر بوجود الآخرين معه وهذا يقودنا للدائرة شكل 4، قبل أن تسأل فقد ناقشنا كل شيء بحيث نعلم يقينا أن خطوط التغذية موجودة وموصلة لتغذية المكبر و طرفى 5،1 غير متصلة إلا عند اللزوم ولا داعى لتكرارها ثانية. عادة تخفى كل غالبية برامج الرسم خطوط التغذية لتبسيط الرسم فى حين تأخذها فى الاعتبار فى تحليل أخطاء التوصيل والقصر بين الدوائر الخ، لذا يجب تحديدها أثناء الرسم و تحدد ما إذا كنت ترغب فى إظهارها من عدمه.
أنا شخصيا أتبع مبدأ بسيط وهو كتابة قيمة الجهد صراحة ولا أعتمد القيم الافتراضية مثل VCC,VEE,VDD والسبب أنه فى الصيانة قد يكون السبب هو عدم صحة قيمة الجهد و وجودة بالرسم يوفر حسابه أو البحث عنه ويكون مرة واحدة ظاهرا فى كل مكون مثلا لو قطعة بها 4 مكبرات تكفى واحدة و بالمثل فى الدوائر المنطقية.
سبب آخر قد يكون لديك VDD,VCC فى الدائرة وهما بنفس القيمة وهذا يسبب إرباكا كثيرا فلو قمت بتوصيلهما معا سيربك ذلك البرنامج مولدا رسائل خطأ تضطر للتغاضى عنها وهذا خطر حيث قد تتغاضى سهوا عن خطأ آخر معوق للدائرة.
فى شكل 4 لدينا 3 مصادر إشارة V وأرقام 1،2،3 كل منها تكبر إشارته بقيمة مختلفة حسب نسبة المقاومات فمثلا
الأول تكبر إشارته بنسبة 50÷10=5
الثانى 50÷20=2.5
الثالث بنسبة 1
والخرج يساوى حاصل جمع الثلاث إشارات المكبرات.
ولكن هل يمكن عمل دائرة لا تعكس الوجه أى الخرج فى نفس وجه الدخول و مكبرا فى آن؟
نعم فقط لو أدخلنا الإشارة على الطرف الموجب بدلا من السالب و طبعا هنا يجب أن يظل متصلا بالأرض لإيجاد مسار لتيار القاعدة السابق ذكره Input Bias Current ويجب ألا يكون موصلا بها حتى لا يكون قصر على مصدر الإشارة، بمعنى لابد من إدخال مقاومة كما فى الشكل 5
الكسب هنا من قوانين التغذية العكسية السابقة = 1 + نسبة المقاومات = 1 + ( مقاومة14 ÷ مقاومة13)
1+ (500÷10) = 51
هنا يمكن أن نجعل مقاومة الدخول عالية جدا فمثلا هنا المقاومة 1 ميجا و يمكن أن تزيد لو لا يؤثر ذلك على انحياز الخرج كما سبق الشرح فى المرة السابقة، أما إن أردت تحقيق اتزان التيارات كما فى الشكل 2 فيمكنك استخدام 82ك بدلا من 1 ميجا
لاحظ أن شكل5 هو البديل لشكل1 و 6 بديل للشكل2 أى أن كل دائرة ستجد النظير تحتها للدائرة بدون عكس للوجه.
نلاحظ أن شكل4 ليس له نظير فى الدوائر الغير عاكسة للوجه ولو حاولت وضع أكثر من مصدر سيؤثر بعضها على بعض.
ماذا أفعل لو لدى بطارية وأود استخدام مكبر عمليات؟ أى ليس لدى مصدرين للتغذية!!!
هذا موضوع المرة القادمة عن شاء الله

ماجد عباس محمد
24-12-2008, 11:52 AM
استخدام مصدر واحد للتغذية
أحيانا نحتاج التغذية من مصدر واحد مما لا يتيح استخدام +/- فولت، لذا يجب أن نخلق ما يسمى الأرضى الافتراضى Virtual Ground وهو نقطة ما نعتبرها مرجع جديد بخلاف سالب البطارية.
لتحقيق ذلك هناك طريقتان إما مجزئ جهد بمقاومتين متساويتين أو مقاومة و ثنائى زينر بنصف القيمة.
و يوضع عادة إما مكثف واحد أو مكثفين حسب الرسم المرفق.
ولكن هل هناك فرق؟
أولا: بين الزينر و المقاومات
· الزينر أغلى من المقاومة
· من الصعب أن تجد الزينر بالقيمة الدقيقة إن شئت فمثلا الزينر 6 فولت فى الواقع 6.3فولت أما المقاومات فبالقياس تستطيع أن تجد مقاومتان متطابقتان إن شئت أو استخدام مقاومة متغيرة POT كما بالشكل 5 ويلاحظ هنا أن المقاومة المتغيرة مساوية لقيمة الخطأ فى المقاومة الثابتة، أى لو كانت المقاومة11 = 10ك+/- 10% تكون المقاومة المتغيرة POT = 1ك أوم وهكذا.
لماذا أطراف المقاومة المتغيرة POT مرقمة؟ هل لها ضرورة؟
نعم فالطرف 2 هو المنزلق أما الطرف1 هو الطرف الذى يلامس المنزلق عند إدارته أقصى اليسار (فى الاتجاه الذى تتوقع فيه تقليل الظاهرة – و أقول الظاهرة وليس الفولت) و الطرف 2 هو الطرف الذى يلامس المنزلق عند إدارته أقصى اليمين (فى الاتجاه الذى تتوقع فيه زيادة الظاهرة – و أقول الظاهرة وليس الفولت)
ما قصة الظاهرة و الفولت هذه؟
ببساطة، المستخدم يتوقع أن يحرك المفتاح يمين مثلا ليزيد سرعة المروحة ولن يفكر أنك استخدمت طريقة ما بسببها تحرك المفتاح يمين يزداد جهد فيزيد تأخير نبضه تقلل الخرج للمروحة فتقل سرعتها! ببساطة سيقول المفتاح مقلوب الأطراف و ندخل فى حوار طويل ما معنى كلمة مقلوب
· النقطة الثالثة، هل لاحظت أن الأشكال بالمقاومات مكتوب فيها V,V/2 بينما فى الزينر مكتوب 12فولت،6فولت، هذا لأن الزينر لا تتغير قيمته بتغير قيمة الجهد بينما بالمقاومات ستتبع قيمة V/2 نصف قيمة جهد التغذية V فعند تغير جهد البطارية تظل V/2 نصف قيمتها بينما سيظل الزينر 6 فولت.
لا تظن أن هذا جيد أو رديء ، فكلا الوضعين له استخدامه فمثلا فى المكبر يفضل استخدام المقاومات لتحديد V/2 حتى تكون دوما نصف البطارية عند استهلاكها و هبوط الجهد (البطارية ألمسماه 1.5فولت تبدأ 1.4 و بعد قليل تستقر عند 1.2 فولت حتى نهاية عمرها فتهبط إلى 0.9فولت والقيم أقل للوحدات القابلة للشحن) فلو قلت بطارية 6 فولت فأنت فعلا تتحدث عن 5.6 إلى 4.8 و انتهاء إلى 3.6فولت – لكن فى دائرة لتحديد هل البطارية صالحة أم يجب تغييرها فيجب استخدام زينر للمقارنة
· لماذا تضع مكثفات عالية القيمة 10 مايكرو مع المقاومات و 0.1 فقط مع الزينر؟
السبب أن المقاومات لا يمكن وضعها بقيم صغيرة حتى لا تسحب تيار كبير لا داعى له لذا تصبح عرضة لالتقاط جهود من الوسط المحيط وهى متصلة بمدخل تكبير للمكبر، مما يجعل أى جهد عليها يظهر مكبرا فى الخرج. أيضا لو استخدمت زوج من المقاومات لتغذية كل المكبرات المستخدمة فى الدائرة، ستؤثر كل منها على الباقى و المكثفات هنا تلغى هذه التأثيرات أما الزينر فبحكم أنه مثبت للفولت أصلا فهذا التأثير محدود جدا منه إلا أنه هو يعمل كمصدر للضوضاء لهذا المكثفات المستخدمة هنا من الأنواع الأنسب للترددات العالية و قيمتها صغيرة.
ثانيا: بين المقاومات و بعضها
هناك ثلاث دوائر باستخدام المقاومات لا تختلف سوى أين وضع المكثف و هل نستخدم مكثف واحد أم اثنين. الفرق بينهم فقط فى لحظة بدء التشغيل حيث المكثفات فارغة و تبدأ فى الشحن.
ففى شكل1 مثلا، عند البدء سيكون المكثف1 فارغا و يفرض على قيمة V/2 أن تبدأ بصفر و تعلو بالتدريج بثابت زمنى قدره R1//R2*C1 أى 5ك أوم × 10 مايكرو = 50 مللى ثانية. و نظرا لكونه غالبا متصل بالطرف الموجب للمكبر فيبدأ الخرج بالصفر ثم يرتفع تدريجا حتى القيمة V/2
فى شكل 2 نفس النقاش إلا أنه نتيجة للبدء بجهد مكثف = صفر، سيبدأ الخط V/2 بالقيمة الكاملة للبطارية V ثم يتقص بالتدريج بنفس الثابت الزمنى
أما الشكل4 فالمفروض نظريا ألا يكون هناك خرج لكن نظرا لعدم تساوى قيمة المكثفات ستكون هناك نبضة صغيرة غير محددة الاتجاه و زمنها قصير جدا بثابت زمنى يعتمد على الفرق بينهما.

أما كيف نحسب هذه المقاومات والمكثفات، فالأمر سهل.
احسب كم مكبر سيتم توصيلهم بهذه النقطة – لنفترض مثلا خمسة.
نجمع إجمالى تيار انحياز القاعدة لهم Input Bias Current وليكن 30+30+10+10+20 مجموعة من أرقام مختلفة ليست كلها LM741 = 100 نانو أمبير
حتى لا نجعل هذه التيارات تؤثر على قيمة الجهد نفترض أن التيار فى مجزئ الجهد على الأقل 10 أمثال هذه القيمة فيكون 100×10=1000 نانو أى 1 مايكرو أمبير
لو أن جهد البطارية 12 فولت مثلا يكون مجموع المقاومتين = 12 ÷ 1 = 12 ميجا أوم
إذن يجب ألا تزيد المقاومات عن 12 ميجا أى 6 ، 6 ميجا طبعا قيمة عالية جدا و نختار أى قيمة أقل سيكون أفضل حتى لا تتداخل مقاومة خامة البوردة والرطوبة الخ ولا اعتراض على استخدام قيمة شهيرة مثل 10ك أو 12 ك كما يجب ألا تكون قليلة جدا حتى لا تستنزف البطارية دون داع.
حساب المكثف بنفس المعادلة السابق استخدامها فى تحديد النطاق الترددى Fl=1/(2 π Req*C)
حيث هو أقل تردد متوقع ظهوره وغالبا يؤخذ تردد المنبع 50ذ/ث
هيه – الجهاز يعمل على بطارية!!!! – أجل ولكن المجال الكهربى و المغناطيسى للتيار العمومى حولك فى كل مكان
Req حاصل المقاومتان على التوازى و يساوى نصف أحداهما لأنهما متساويتان
C المكثف المطلوب استخدامه
المرة القادمة إن شاء الله سنستخدم المكبرات المخصصة لتغذية البطارية و سنحسب النطاق الترددى

ماجد عباس محمد
28-12-2008, 10:43 AM
LM324-LM358
توجد المكبرات على عدة صور، ناقشنا منها سابقا ثلاث مستويات من الجودة مثل LM741A, LM741, LM741C وطبعا قد تختلف شكل العبوة كما فى صفحة4 تجد هذا الرقم فى أربع أشكال مختلفة يتميز كل منها بإضافة حرف إضافى بعد الاسم السابق.
بعض الأرقام تحتوى عدد مختلف فى نفس العبوة أو عبوة أكبر لكن لا تغيير فى المكبر ذاته مثل الرقم TL081 والذى سنتعرض له لاحقا يحتوى مكبر واحد لكن TL082 تحتوى زوج من TL081 فى نفس العبوة و TL084 تحتوى أربع وحدات TL081 داخل عبوة من 14 طرف والهدف من هذا التوفير فى ثمن المكبر و الدائرة حيث ثمن TL084 ربما لا يزيد كثيرا عن TL081 كما أن التوصيلات ستكون أسهل حيث التغذية مشتركة.
أيضا LM358 تحتوى على مكبرين بينما LM324تحتوى أربع مكبرات من نفس النوع.
جدير بالذكر أن معظم المكبرات الأحادية تتبع نمط أطراف موحد، والأطراف الغير مستخدمة فى بعض الأرقام مثل 1،5 فى LM741 وكذا المزدوجة تتبع نمط آخر موحد والرباعية أيضا.
يمكنكم تنزيل صفحة البيانات Data Sheet من الرابط التالى
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/212589/NSC/LM324.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/212589/NSC/LM324.html)
وهو للقطعة الرباعية LM324 أما الثانية فيمكن بكتابة رقمها فى نفس الموقع والبحث.
سنلاحظ فى الصفحة الأولى خواص متعددة و ميزات خاصة منها التغذية من 3فولت إلى 30 فولت أو +/-1.5فولت إلى +/- 15 فولت
التيار مناسب لاستخدام البطارية و أيضا يحدد قيمته 700 ميكرو أمبير أى أقل من 1 مللى وهو لا يعتمد على قيمة الجهد
أيضا نقطة هامة وهى عند استخدام مصدر واحد فإن جهد الدخول يشمل الأرضى (صفر فولت) وكذا الخرج يصل للأرضى بصرف النظر عن قيمة التغذية.
كيف حقق هذا؟ المسألة بسيطة – لنذهب لصفحة رقم2 لنرى التركيب من الداخل.
لو نذكر 741 كانت مرحلة الدخول من مكبر تفاضلى Differential Amplifier وكان من ترانزيستورات NPN أو س م س، وهذا يعنى أن الدخل على القاعدة يفصله عن الأرضى كل من الباعث و مقاومته التى غالبا ما تكون ترانزيستور آخر
ما لم يكن الترانزيستور الآخر و وصلة القاعدة / باعث فى حال التوصيل ، لن تعمل مرحلة الدخول و يتوقف المكبر كله
هنا استبدل س م س بآخر م س م PNP (الترانزستورات 1،2،3،4 بطريقة دارلنجتون) و بالتالى فبين الدخول على القاعدة والأرضى تجد وصلة المجمع Collector و بالتالى فالانحياز نحو الأرضى يجعل الترانزيستور فى حال توصيل أكثر و بالاختيار المناسب للمكونات يمكن تجنب التشبع Saturation
بالنسبة للخرج سنجد أنه يشمل ترانزيستور مباشرة للأرضى أى بدون مقاومة 50أوم كالسابق مما يتيح له فى حال التشبع أن يصل لقيم لا تزيد هن 0.2 فولت و رغم ذلك لا خطورة من حدوث قصر لأن التيار محدود بقيم قصوى لو تعداها سيدخل Q7,Q12 للحد من التيار حسب ما إذا كان القصر على أى من المصدرين (لا ننسى أن الأرضى يعتبر مصدر ) إلا أن التأثير الحرارى يجب تجنبه لذا لا يجب أن يستمر هذا القصر فترات طويلة.
هذا يضع لنا شرط هام فى الاستخدام وهو أن 741 كان يستخدم نوع ترانزيستورات يحتاج تيار انحياز القاعدة داخل إلى القاعدة أما هنا فالعكس أى يخرج من القاعدة و هذا يشكل نقطة هامة إن كان مصدر الإشارة مصدر تيار وليس جهد مثل بعض حساسات الحرارة و LED مستقبل الإشارة تحت الحمراء.
كما نلاحظ أن Input Offset Current أقل بنسبة العشر مما يجعله أفضل.
كل هذه التحسينات جعلت منه مكبر أنسب للعديد من التطبيقات كما فى صفحة البيانات كالمرشحات و مولدات النبضات و تابع الجهد وهو مكبر كسبه =1 و يقابل تابع المهبط Emitter Follower من حيث توفير معاوقة دخول عالية جدا و معاوقة خروج صغيرة جدا.
هذا المكبر يعتبر طفرة و قد استخدمته فى مكبرات صوتية كثيرة و كان أداؤه رائع إلا أن هناك العديد من الأرقام ظهرت بعده و فاقته مثل LM837 وغيره
هناك نقطة يجب أن تراعى فى استخدام كمكبر صوتى وهى أن أى مكبر يعمل فى منطقة من اثنتين إما مكبر إشارة صغيرة و خرجه صغير ليغزى مرحلة تكبير قدرة – أو فى إشارة كبيرة فى أوائل مكبر قدرة أو مثلا مكبر مستخدم فى Graphic Equalizer حيث تزيد سعة الإشارة عن نصف فولت
مرحلة الخرج لهذا المكبر تعمل بنظام A (راجع الشرح السابق) و تدخل فى B عند الإشارة العالية (صفحة8) لذا يجب توصيل مقاومة حوالى 6.8ك أوم بين الخرج والأرضى لتفادى حدوث تشويه Cross Over Distortion
هذا المكبر شائع الاستخدام فى الأوساط الصناعية و دوائر التحكم لقدرته فى معالجة أحمال حتى 20 مللى أمبير فيمكنه أن يتعامل مع Led مباشرة كما أن خرجه متوائم مع معظم عائلات الدوائر المنطقية.
هذا عظيم لكن ما زال تيار الدخول كقيمة عالى ولا يناسب بعض التطبيقات.
هذا موضوع المرة القادمة إن شاء الله

هاوي الكترونيات1
28-12-2008, 12:44 PM
عظم الله اجركم في اخونكم في غزة
وانا لله وانا الية راجعون

اشكرك دكتور ماجد على مواصلة الدروس من كل قلبي
وكثر الله من امثالك في امتنا الحبية

وانشاء الله سابدء بقراءة الدروس
وشكرا لك مرة اخرى دكتور ماجد

ماجد عباس محمد
30-12-2008, 09:45 AM
أخى
يسعدنى عودتك وفى انتظار اسئلتك

النسر العربي السوري
30-12-2008, 10:11 AM
مشكور جدا وكل عام وأنتم بخير وأعاده الله عليكم بالخير والبركة

ماجد عباس محمد
30-12-2008, 10:32 AM
و كل عام وانت بخير وتمنياتى لكم بالسعادة والهناء و التوفيق

ماجد عباس محمد
03-01-2009, 11:05 AM
مكبرات ذات معاوقة دخول عالية
وصلنا بالتقنية المتقدمة لمكبر LM324/LM358 لتيار دخول Input Bias Current قليل جدا بقيمة 45 نانو أمبير وهى قيمة تصلح لكثير من التطبيقات التى لا تناسب LM741 و نتائج أفضل فى كثير من الدوائر الأخرى مثل دائرة التكامل و أمكن استخدامه مع بعض ثنائيات الأشعة تحت الحمراء للاستقبال IR Rx LED و لكن مازالت لا تناسب تطبيقات أخرى تعتبر 45 نانو أمبير عالية مثل مقياس الرطوبة الجوية ، دوائر اللمس والمرشحات ذات معامل جودة عالية Hi-Q Notch Filter وأيضا دوائر التكامل للترددات المنخفضة و دوائر هامة جدا هى دوائر "العينة" وهى Sample And Hold حيث يستخدم مكثف صغير مع مفتاح الكترونى لأخذ عينات من جهد متغير والاحتفاظ بها زمن يكفى للقياس أو تنفيذ عملية ما و شقيقتها دائرة كشف القمة Peak Detector والتى تحتفظ بأعلى قيمة موجبة أو سالبة حسب التصميم.
تاريخيا، لجأ المصممون الأذكياء لوضع زوج من ترانزستورات FET أو MOSFET لتحقيق هذا الهدف.
دخول الترانزيستور يوفر المقاومة العالية جدا المطلوبة و خرجه يمد المكبر باحتياجاته، و من ثم تم دمج التقنيتين معا فى شريحة واحدة ببساطة كما قلت ونتج عنها LF13741 والذى هو زوج من الترانزستورات FET مع مكبر LM741 تقليدى ومن هنا جاء الاسم
يمكن تحميل صفحة البيانات Data Sheet من هنا
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/115354/NSC/LF13741.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/115354/NSC/LF13741.html)
فى الصفحة الأولى ستجد تركيبه من الداخل والذى لا يزيد عما ذكر إلا أن زوج الترانزيستور FET له مقاومة حمل لطرف الـمصب Drain عبارة عن مصدر تيار ثابت (راجع هذه الدائرة فى جزء المكبر التفاضلى).
أول ما يلفت النظر هنا هو قائمة الخواص بالجزء الأيسر من الصفحة حيث نجد أن قيمة تيار الدخول انخفضت بنسبة 1 ÷ 1000 عن سابقة أى 50 بيكو أمبير بدلا من 45 نانو أمبير
ثم نجد معاوقة دخول عالية High Input Impendence و قيمتها 5 × 10 (مرفوعة للقوة 11) أى 5 ثم 11 صفرا أو 50 مليون ميجا أوم، وهذا طبعا ينعكس على الاستخدامات وهى مذكورة يمين الصفحة الأولى Applications حيث تجد منها
Smoke Detector وهو كاشف الدخان!!
هيه - هذا ليس إلا تكرار لموضوع ثنائى الأشعة تحت الحمراء والذى قيل فى LM358
مهلا، القضية مختلفة، فتلك ليست إلا وسيلة قليلة الكلفة ولا تستخدم احترافيا كثيرا وهى عرضة للتأثر بالأتربة و كل ملوثات الجو التى تحجب الضوء حتى البخار الكثيف
ما نعنيه هنا هو النوع الذى يكشف عن جزيئات الكربون الناتج من الاحتراق و تحتوى غرفة (بحجم حبة الحمص ) بها قليل من مادة مشعة ضعيفة (آمنة) و فيها قطب توصيل. الهواء يجعل معاوقة هذه الغرفة عالية جدا (لاحظ لا شيء اسمه مفتوح إلا فى الفراغ خارج الكوكب) و عند مرور ذرات الكربون داخل هذه الغرفة يتأين الهواء قليلا مسببا مرور تيار ضعيف لا يكتشف إلا بهذه التقنية من المكبرات.
طبعا هذه المحاولة كانت قفزة للأمام وكما يذكر فى ألوصف العام أول الصفحة الأولى General Description، نجد سهولة الاستخدام و تقديم شيء معلوم لدى الكل و يمكن ببساطة استخدامه فى التصميم دون مشاكل، بل يمكن أيضا رفع 741 من الدائرة ووضع 13741 دون تعديلات و للحصول على أداء أفضل.
ولكن لابد من وجود مشاكل مثل البطء لأن كلما زاد عدد الترانزستورات فى المكبر قل أداؤه (لانخفاض الكسب الكلى) و زادت سرعته (لانخفاض السعات الشاردة المكونة من أجزاء الترانزيستور – راجع الترانزيستور سابقا) ما لم تستخدم تقنية جديدة ترفع الأداء بوجه عام.
لذا نجد فى الوصف العام أنه للحصول على سرعة أعلى و ضوضاء أقل استخدم المكبرات LF155, LF156, LF157
كيف إذن ولم تكن 155،156 قد صنعت بعد أن يذكر استخدم كذا وكذا لنتائج أفضل؟!!!
أخى – هذا دليل على أن هذه الخواص قد تم تنقيحها لاحقا ليعلم من لم يرى دعاية 155 الخ أن هناك شيء أفضل بدلا من أن يبحث و ربما يقوده بحثه لشركة منافسة.
فى آخر صفحة الخواص تجد الدوائر التى ذكرت فى جزء التطبيقات.
من الأمثلة المتطورة لمكبرات FET المجموعة TL080,TL081,TL082,TL084 كما أن هناك الشقيقات TL070,TL071,TL072,TL074 والمطابقة لها مع ضوضاء أقل لاستخدامات الإشارة الضعيفة. يمكنك الحصول على صفحة البيانات من الرابط
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/96497/NSC/TL081.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/96497/NSC/TL081.html)

طبعا قد سبق التوضيح أن الفارق هو كم مكبر داخل القطعة الواحدة.
سنجد أن الخواص تكاد تماثل 13741 إلا فى خاصية معدل السرعة Slew Rate حيث نجد هنا أنه 13 فولت / ميكرو ثانية مما يتيح الحصول على نطاق ترددى كبير مع قيمة خرج أعلى (راجع الموضوع فى شرح مكبر العمليات) ولذلك تجد فى آخر الصفحات دوائر تكبير صوتية عالية الجودة ( أفضل استخدام TL07x لأنها أقل فى الضوضاء.

فى المرة القادمة عن شاء الله سنتحدث عن كيفية استخدام القطعة الرباعية المكبرات.

ماجد عباس محمد
06-01-2009, 03:40 PM
المكونات ذات المكبرات الرباعية LM747,LM358,TL084
هناك العديد من الأرقام تحتوى على 4 مكبرات، لماذا
الإجابة الوحيدة هى الاقتصاد- أى قلة عدد الوحدات حيث واحدة تقوم بعمل أربع وحدات ، مساحة بوردة أقل فواحدة تشغل حجم أقل من أربع وحدات، أسهل فى الرسم فلا توصيل لخطوط التغذية لثلاث من الأربع مكبرات، و أخيرا وليس آخرا سهولة الصيانة ، حدث عطل لديك قطعة واحدة للتغيير و قطعة واحدة للشراء و قطعة واحدة للتخزين.
إذن هل لو كنت فى حاجة لأربع مراحل تكبير متتالية، استخدم واحدة منها؟ - لا تعجب حين تكون الإجابة لا.
لو نظرنا لتوصيل المكبرات على التتابع كما بالرسم التالى ستجد أن هناك سعة شاردة بين كل مخرج و مدخل مكبر آخر وهو بلا شك يزيد كلما قلت المسافات و بلا شك لا أفضل من وجودهم على نفس الشريحة حيث لا تزيد المسافة عن ملليمتر واحد وهو بلا شك يعرض الدائرة للاهتزاز (تتحول لمذبذب)

http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13818&stc=1&d=1231245557

و كما ذكرنا سابقا فى مراحل المكبر فى الترانزستورات، سيكون هناك تداخل من خلال خطوط التغذية، لذا لو أردت كسب أكثر من 1000 مرة، يفضل أن تكون قطعتين.
يمكنك استخدام القطع الأربع كمرحلة تكبير لأربع مصادر مثلا ما لم تريد عزلا عاليا بين المصادر.
أكثر من قطعة يمكنك منع التداخلات التى قد تحدث من خلال مصدر التغذية بواسطة مكثفات محلية عالية الجودة بقيمة 0.1ميكرو فاراد
هل نستخدم قواعد أم لا؟
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13817&stc=1&d=1231245557
هناك جدل حول استخدام هذه القواعد، حيث استخدامها يسهل الصيانة حيث لا يتطلب تغييرها فك لحام و إعادته كما أن فى حالة الأزمات يمكن تغييرها واحدة تلو الأخرى لحين انتهاء العطل، و أحيانا يكون تغيير كافة القطع IC's فى كارت صناعى أقل كلفة من تكلفة الوردية التى ستتعطل بتوقف هذه الماكينة.
إذن لماذا لا نستخدمها دوما؟
هناك سببان أولهما أن فى الدوائر التى تتعامل مع الترددات العالية، هذه القواعد تضيف للسعة الشاردة وحث الأسلاك مما يسبب اضطراب أداء الدائرة، وفى هذا المجال صنعت قواعد ذات ارتفاع منخفض.
السبب الثانى فى حال تكبير جهود صغيرة جدا (1 مللى فولت أو أقل) ما لم يكون الاتصال جيد جدا بين أطراف المكبر وخانات القاعدة فسيؤدى ذلك لفقد الكسب و التعطل المؤقت أى تعمل ربما أيام وتتوقف فجأة و بدون سبب ظاهر قد تعود للعمل حسب جودة الاتصال، وفى هذا المجال أيضا صنعت قواعد و IC's أيضا مطلية بالفضة أو الذهب لتحقيق جودة الاتصال و لتجنب التأثر بالعوامل الجوية
هل يمكن أن نزيد كسب المكبر عن القيمة المذكورة فى صفحة البيانات؟
فى المرة القادمة عن شاء الله مزيد من التطبيقات

رجل الاقدار
07-01-2009, 10:17 AM
شكرا جزيلا على المجهود الرائع نتمنى من الله دوام الخبره والعافيه

ماجد عباس محمد
08-01-2009, 11:18 AM
المقارنات Comparators

كما ذكرنا أن المكبر له كسب عالى جدا لكن نطاقه الترددى قليل، و من خواص المكبر 741 نذكر أن معامل التغير فى الخرج Slew Rate كان نصف فولت لكل ميكرو ثانية. هذا يعنى أننا لو أردنا التحرك من صفر إلى 12 فولت بدائرة مثيلة لشكل 6، سيتطلب ذلك 12 ÷ 0.5 = 24 ميكرو ثانية، وهو 0.02 مللى ثانية وهو مناسب لريلاى أو لمبة بيان لكن لو التعامل مع دائرة الكترونية فالزمن طويل جدا. فقط تخيل ميكروكنترولر يعمل على تردد 20 ميجا و أبطأ طراز يأخذ أقل من ميكرو ثانية لقراءة مدخل يتحرك بسرعة 24 ميكرو أو لنقول 10 ميكرو (لخمسة فولت)، بالتأكيد ما لم ينتظر، سيخطئ القراءة. كما أنه غير مناسب لكل من العائلات الرقمية المعروفة TTL,CMOS كما سنتطرق لذلك إن شاء الله لاحقا.
لهذا نحتاج لزيادة السرعة، ولو رجعنا لشرح التغذية العكسية الموجبة Positive Feedback سنجد الحل.
شكل 7 يوضح استخدام التغذية الخلفية الموجبة لزيادة السرعة فى المكبرات.
فمثلا بمجرد أن يزيد جهد الطرف الموجب ( الغير عاكس للوجه) و المسمى Non Inverting Input عن الطرف الآخر والذى أحيانا يوضع عليه الجهد المرجعى Reference Voltage يميل الخرج للارتفاع فى الاتجاه الموجب والذى بدوره من خلال المقاومة 6 يضع نسبة من هذا الزيادة قدرها = م7 ÷ (م7+ م6) على نفس الطرف مسرعا بذلك الانتقال من الجهد الأول (جهد التغذية السالبة) لجهد التغذية الموجبة.
هذه النسبة تسمى Hysteresis وهى فجوة أرجحيه حيث تضاف لقيمة جهد الطرف الموجب طالما الخرج +ف و تطرح منه طالما الخرج = صفر أو – ف. و من ثم تجد أن الدخل لا يستقر عندها أبدا لآن الخرج من خلال التغذية الخلفية الموجبة سيرجحها إما على حدها الأعلى أو الأدنى.
فمثلا لسهولة الحساب نفترض مصدر تغذية واحد بقيمة 10 فولت و باستخدام القيم فى الرسم ستكون النسبة كما بالرسم التالى بعد توضيح مصادر الإشارة والتغذية
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13835&stc=1&d=1231402609


10÷110 = 0.09 و بضربها فى 10 فولت تصير 0.9 فولت
هناك قيمة للجهد من المصدر و المتصل بأطراف الدائرة مباشرة وهناك أيضا جهد على طرف المكبر /المقارن رقم 5 والذى يساوى مجموع الإشارة من المصدر + التغذية العكسية الموجبة
مجرد أن يزيد جهد المصدر Vs عن جهد المرجع Vref وهو جهد الزينر هنا ولو حتى ثبت جهد المصدر على زيادة طفيفة قدرها ميكرو فولت واحد أو أقل، سيكبر هذا الميكرو فولت بالقيمة الكلية وهى كما ذكرنا 100000 فتصبح فى الخرج 0.1 فولت ، وهذا بدوره يعيد للدخل تلك النسبة أى 9 مللى فولت (بدلا من 1 ميكرو) والتى بدورها تكبر 100000 ولن تصل بالطبع 900 فولت و ستقف عند أعلى قيمة وهى 10 فولت و يقفز جهد طرف 5 من قيمة Vref + 1ميكرو فولت أو أقل من ميكرو إلى Vref + 0.9فولت كما سبق الحساب.
يجب أن نذكر هنا أن المقرنات تصلح للاستخدام بمصدر واحد أو مصدرين للتغذية حسب حاجة الدائرة.
هذه الظاهرة مطلوبة أحيانا ومرغوبة أحيانا و غير مرغوبة فى قليل من الحالات.
هى مطلوبة فى التعامل مع كافة أنواع المفاتيح ذات تلامسات ميكانيكية والسبب أن التوصيل والقطع لا يتم مرة واحدة ولكن الاهتزاز الميكانيكى يجعل منها عملية متكررة وبدلا من الحصول على نقلة واحدة تكون عدة تذبذبات حول القيمة الوسطى وهذا يعطى عدة نبضات بدلا من واحدة كما بالرسم

http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13834&stc=1&d=1231402523
و يسمى هذا الأثر De-bounceأى إلغاء الارتداد و يمكن التحكم فيه بتغيير النسب فكلما زادت المقاومة 7 زاد المدى الذى تظهر فيه هذه الظاهرة من ناتج المعادلة السابق شرحها فلو أصبحت 50 بدلا من 10 سيكون المدى
50/150=الثلث أى 3.333فولت بدلا من 0.9 وطبعا العكس بالنسبة للمقاومة 6 فلو جعلناها 15 بدلا من 100 ستكون النسبة 10/25=0.4 أى 4 فولت وهكذا.
تكون هذه الظاهرة مرغوبة حين نتحسس جهدا متغيرا بطيئا و لكن لا نستطيع أن نضيف هذا الجهد لأنه يمثل خطأ فى القياس لذا نحاول أن نقرب النقيضين فنضيف جهدا قليلا جدا منها و ربما نضع قيمة قليلة جدا للمقاومة 7 مع قيمة كبيرة للمقاومة 6 حتى يكون الخطأ فى الحدود المسموح بها.
وهناك حالات قليلة تكون غير مسموح بها وهنا يتطلب الأمر استخدام مقارنات فائقة السرعة و ذلك لسبب جوهرى وهو لو عدنا لموضوع التغذية الخلفية الموجبة نجد أنها شرط أساسى لعمل مهتز Oscillator وهذه التغذية قد تتحقق من خلال السعة الشاردة بين الدخول والخروج مما يجعل المقارن (و أى مكبر عالى الكسب أيضا) عرضة للاهتزاز Oscillation لهذا لو لم يكن الانتقال سريعا سيأخذ فرصة لتوليد ذبذبة أو أكثر قبل إتمام الانتقال.
لاحظنا استخدام LM358/LM324 ولم نستخدم LM741 وذلك حقيقة لسببين،
1- يمكن استخدامها مع مصدر تغذية من 3 فولت إلى 30 فولت وهو مناسب للتطبيقات الصناعية حيث غالبا ما يستخدم 24 فولت كتغذية عامة.
2- خرج 741 لا يصل للتغذية الموجبة والسالبة فلو استخدمناه مع صفر/ 15 فولت مثلا سيتراوح الخرج بين +2 فولت إلى 13 فولت وهذا قد لا يناسب كثير من التطبيقات التى تريد صفر فولت

المرة القادمة إن شاء الله سنتكلم عن القطع المخصصة للعمل كمقارن

ماسينيسا
08-01-2009, 11:30 AM
السلام عليكم واصل أخي وربنا يكون في عونك موضوع جميل ورائع
وربنا يجعلك بكل حرف حسنة

ماجد عباس محمد
08-01-2009, 11:38 AM
الإخوة
أعجز عن شكركم وإن شاء الله سأواصل
وأرجو إن كان هناك توجيه لمواضيع معينة أو نقاط غير واضحة أن لا تترددوا و أكرر شكرى

ahmed power77
10-01-2009, 05:25 AM
عظييييييييييييييم جدااااااااااااااااااااااااا

rashad29
11-01-2009, 10:25 AM
السلام عليكم ورحمة اللة وبركاتة
دكتور/ ماجد
بدون مبالغة لا اجد كلام يوفيك حقك موضوعك بكل فخر يجب ان يتحول الى كتاب مرجعى فى تدريس الالكترونيات
زادك اللة من علمة ونفعك بة يوم القيامة وجعلة اللة فى مزان حسناتك
حقيقى لم اجد احد يتابع موضع طول هذة المدة بكل هذا الصبر مثل ما عملت انت
اسمح لى ان اكون احد تلامذتك فانا هاوى ولست محترف

ماجد عباس محمد
11-01-2009, 10:52 AM
أخى
يشرفنى والله واتمنى أن أكون عند حسن ظنكم

ماجد عباس محمد
11-01-2009, 12:19 PM
المقارنات جزء2

ماذا نريد بعد ما وصلنا إليه باستخدام LM359/LM324 كمقارن؟ جهد تغذية من 3 إلى 30 فولت مع استهلاك قليل للطاقة أى مناسب لاستخدام البطارية ، خرج يتراوح ما بين صفر إلى قرابة جهد التغذية، سرعة مناسبة.
حسنا لنتبنى بنية هذه القطعة لبناء المقارن المطلوب، ولكن ماذا نضيف أو نحذف منه؟
فى الرابط التالى نجد المقارن LM393 وهو مزدوج أى يوجد زوج داخل العبوة
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/172044/ONSEMI/LM393.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/172044/ONSEMI/LM393.html)
و مثيله أيضا LM139/293/393 وهو رباعى
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/11669/ONSEMI/LM339.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/11669/ONSEMI/LM339.html)

فى أول صفحة نجد تركيبة الداخلى ولزيادة الإيضاح قمت بتلوين الأجزاء المختلفة كما فعلت فى مكبر العمليات 741 وهذه للتوضيح

http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13874&stc=1&d=1231665361
فنجد Q3 موصل كثنائى ليكون مع Q4 مصدر تيار ثابت و يثبت تيار باقى مصادر التيار الثابت الباقية والتى تعمل كحمل كبير جدا من جهة الجهد المتردد فى حين يسمح بمرور تيار مناسب (ارجع للشرح السابق فى مكبر العمليات)
التكبير الأساسى كما فى مكبر العمليات بمكبر تفاضلى من نوع دارلنجتون وسبق شرحه مكون من Q8,Q9 – Q10,Q12 و مقاومة حمل المكبر مكونة من مصدر تيار ثابت Q11 مع الثنائى المجاور يؤخذ الخرج من هذه النقطة إلى َQ15 وهو مرحلة تكبير حملها Q14 المثبت تياره كما قلنا.
نلاحظ هنا قلة عدد المراحل عن مكبر العمليات لتحقيق سرعة أعلى قليلا و الملاحظة الثانية والهامة هى مرحلة الخرج عبارة عن ترانزيستور بدون مقاومة مجمع أو حمل وتسمى Open Collector المجمع المفتوح.

كيف يعمل؟ لا يظهر له خرج!!
إذن لماذا وضع هكذا وكيف نحقق منه خرج؟

ماذا لو أردنا توصيل زوج من المقارنات مثلا لتحقيق حالة مثل درجة الحرارة أعلى من 10 مع درجة رطوبة أعلى من 50%؟
سنوصل زوج من المقارنات الأول يكون له خرج عندما تكون الحرارة أعلى و الآخر عندما تكون الرطوبة أعلى.
ماذا إذن لو كانت الحرارة أعلى والرطوبة أقل؟ سيكون الأول له خرج = 10 فولت مثلا والأخر = صفر.
لو جمعنا الخرجين سيكون الترانزيستور العلوى فى المقارن الأول موصل والسفلى مفتوح بينما فى الثانى العكس تماما مما يوفر مسار كهربا رائعا بين المصدر الكهربى والأرض من خلال الترانزيستور العلوى- الخرج- الترانزيستور السفلى و ينتهى الأمر بتدمير الاثنين....

http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13875&stc=1&d=1231665361
توصيل مجمع مفتوح هنا سيحمى الجميع ولكنه سيحتاج لمقاومة تتصل بالطرف الموجب و حقيقة الحماية نشأت من عدم وجود ترانزستورات متصلة بالطرف الموجب فقط مقاومة واحدة مهما كثر عدد الوحدات. هذه المقاومة تسمى Pull Up أو انحياز لأعلى.
هذا المقارن أيضا يمكن أن يكون حمله ريلاى مباشرة كما بالرسم السابق (المشاركة السابقة)

تلك كانت إضافة جيدة للمقارنات تجعلها خاصة بهذا التطبيق لكن مشكلتها لا يوجد بها حماية ضد زيادة تيار الحمل والذى قد يسبب ارتفاع حرارة المقارن و من ثم تلفه ولكن مقابل ذلك فالخرج فى حدود التيار المناسب تصل لقرابة الصفر.
المقارن التالى عالج هذه الخاصية بإضافة مقاومة 3-4 أوم على التوالى مع باعث Emitter ترانزيستور الخرج و زيادة التيار فيها تجعل ترانزيستور الحماية يسحب التيار من قاعدة ترانزيستور الخرج وأيضا سبق شرح كل هذا فى مكبر العمليات
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/8603/NSC/LM119.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/8603/NSC/LM119.html)
لو لاحظنا تركيبة وأطرافه نجد هناك إضافة أخرى للسابق وهى عزل تغذية مرحلة المكبر عن مرحلة الخرج وهذا يمكنك من استخدام المقارن فى دائرة تعمل على +/- 15 فولت تحتوى مكبرات وحساسات الخ و فى النهاية تستخدم هذا المقارن حيث تتم المقارنة فى وسط +/- 15 فولت بينما يكون الخرج +5فولت بالنسبة للأرض حيث يتم ذلك بتوصيل ترانزيستور الخرج بين الأرضى والحمل وهذا الوضع ملائم للنقل من الوسط التماثلى للرقمى خاصة TTL والتى تعمل على +5فولت.
المقارن التالى من هذا الرابط LM311 أضاف خاصية الاستجواب وتسمى Strobe
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/8611/NSC/LM311.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/8611/NSC/LM311.html)
حيث يمكنك إرسال إشارة للترانزيستور المرافق فيظهر الخرج وقتها فقط و بالتالى يمكنك أن تقوم بتفعيل مجموعة كل بدوره وأيضا تفيد فى تعطيل عمله إن لم تكن الظروف ملائمة فهو يمكن أن يعمل كمولد إشارات أو محول من موجة جيبيه أو مثلثة لنبضات مربعة ولا يجب أن تظهر إلا فى شروط معينة.

تعتبر المقارنات من الأجزاء المهمة فى عالم الدوائر الالكترونية حيث تكون أول مرحلة للتحويل من الإشارة التماثلية Linear للنظام الرقمى Digital سواء مباشرة أو بصورة غير مباشرة، فكل دوائر تحويل التماثلى لرقمى Analog To digital تبنى حولها كما سيأتى شرحها فى حينها إن شاء الله، كما تستخدم لتحديد ما إذا وصل الجهد المتغير لقيمة ما أم لا.
لذلك تجدها أساس مثبتات الجهد، مثبتات التيار، مثبتات درجة الحرارة الخ
فى المرة القادمة عن شاء الله نتكلم عن مثبتات الجهد

hassann0
12-01-2009, 11:21 PM
شكرا جزيلا رحم الله واليكم

معلومات مفيدة جدا

ماجد عباس محمد
13-01-2009, 11:35 AM
مثبت الجهد
سبق أن تحدثنا فى أول المقالات عن مثبت الجهد و قلنا أنه إما خطى Linear أو نبضى Switching و قلنا أن الثانى أكثر كفاءة من الأول ولكنه يضع بعض الضوضاء على خط التغذية.
ما قدمناه كان الدائرة الأساسية التى تثبت جهد الخرج ولكن لم نتناول قضايا أخرى هامة جدا مثل الحماية و الفشل الآمن.
لنضع أمامنا مرة أخرى الدائرة لنتذكر

http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13153&d=1216789938
المسألة متوقفة على مكبر الخطأ، إن كان مكبر من أى نوع سيكون المثبت خطيا أما إن كان مقارن Comparator سيكون المثبت من النوع النبضى Switching.
أخطار هذه الدائرة عندما يتعدى الحمل حدوده ، فإن زاد عن احتمال الدائرة سترتفع درجة حرارته و قد تصل بعد فترة لدرجة خطيرة وإن لم تصل فيجب أن نتذكر كيف يصنع الترانزيستور و مدى تأثره بالحرارة لنعلم أنه عاجلا أم آجلا - ارتفاع الحرارة عن الحد سيؤدى إلى "طبخ" الترانزيستور أى اندماج تدريجى لطبقات السالب والموجب N&P مسببا تلفه فيصبح قطعة موصلة، ويحدث هذا فورا لو تحول الحمل إلى قصر Short Circuit
هذا التلف يجعل الجهد الغير مثبت (خرج وحدة التقويم) هو جهد الحمل وقد يسبب تلف الحمل – هذا هو تعريف الفشل الغير آمن.
لذا يجب وضع فيوز أو مصهر سريع الاستجابة لحماية الحمل. قيمة هذا المصهر يكون مرة ونصف قيمة الحمل.
لو صممنا المثبت كما يجب ولكن ارتفعت حرارة الجو المحيط لفشل التهوية أو وضع الجهاز فى درجة حرارة غير مسموح بها سيحدث نفس الشئ.
من مشاكل هذا النوع من المثبتات اعتماده على ثنائى زينر والذى أيضا يتأثر بالحرارة المحيطة مما يجعل جهد الخرج أيضا غير ثابت.
من الطبيعى أن نضيف دوائر إضافية لحماية المثبت و الحمل ضد كل هذه الأخطار مما يرفع كلفته و يزيد من تعقيد الدائرة و يعقد عملية الصيانة والإصلاح ، لذا نشأت الحاجة لعمل مثبتات الجهد بصورة دوائر متكاملة تشمل كل هذه الحماية و تقلل الكلفة و البوردة المستخدمة و تجعل الصيانة مجرد تغيير قطعة واحدة فقط تشبه الترانزيستور مما يقلل أيضا زمن التوقف نتيجة عطل ما.
كلنا نعلم أن دوائر TTL تحتاج لجهد تغذية 5 فولت +/- 0.25 فولت و إلا ربما لا تؤدى وظيفتها و هذه الدرجة من الثبات صعبة التحقيق بالدوائر التقليدية.
بعد أن علمنا ما نريد نستطيع أن نتحدث عن المثبتات الخطية 78XX وهو موضوعنا المرة القادمة بإذن الله

sami ali 2001
15-01-2009, 01:47 AM
بارك الله فيك و الله شرح ممتاز مفهوم

ماجد عباس محمد
15-01-2009, 10:26 AM
مثبتات الجهد الموجب 7800
تسمى عائلة 78XX حيث تستبدل XX بقيمة الجهد المراد الحصول عليه فمثلا 7805 لمثبت جهد 5 فولت موجب.
لماذا موجب؟ لو بدلت الطرفين للحمل سيصبح سالب!!
أجل ولكن الطرف المشترك بين المثبت و الحمل و دائرة التوحيد و المحول إن وجد كلها على خط صفر فولت و التحكم سيكون على الخط الموجب و سيكون هناك فرق جهد أيضا بين موجب دائرة التقويم و موجب الحمل، لذلك تم تصنيع عائلة مماثلة تسمى عائلة 79XX لتثبيت الجهد السالب فلو أردت عمل وحدة تغذية +/- 15 فولت لمكبر عمليات لن يتيسر ذلك بوحدتين من عائلة واحدة و باستخدام 7815 مع 7915ستحصل على المطلوب مع خط أرضى متصل و مستمر وهذا أساسى لعمل الحجب Shield و التوصيل بالأرضى الخ.
يجب أن نلاحظ الفرق فى أطراف التوصيل بين 7800 و 7900 حيث الأرضى هو الطرف الأوسط فى المثبت الموجب بينما هو الأول فى المثبت السالب. و طبعا الآن يمكننا الحصول على صفحة البيانات Data Sheet ببساطة من أحد الموقعين التاليين:
http://www.alldatasheet.com/ (http://www.alldatasheet.com/)
http://www.datasheet4u.com/ (http://www.datasheet4u.com/)
و يجب ألا ننسى أن ما لا تجده هنا قد تجده هناك أو إن لم تجده يمكنك البحث فى جوجل Google لتعرف معلومات عنه.
سنتكلم للسهولة عن الموجب و إن كان هناك خلاف سنذكر ما يخص السالب أيضا.
تأخذ هذه المثبتات شكل أى ترانزيستور عادى حيث لكل شكل منها قيمة مختلفة لأقصى تيار حمل ممكن بدء من 100 مللى أمبير وحتى 1.5 أمبير وهناك أرقام أخرى تعطى 3 أمبير و أرقام تعطى 5 أمبير.
لو نظرنا صفحة البيانات الخاصة بها سنجد الكم الهائل من الترانزستورات المستخدم لتصنيع هذه القطعة و عجب لو نظرنا للخواص التى تعطيها مقابل ذلك، الثمن؟ ربما أقل من ثمن ترانزيستور واحد يتحمل 1.5 أمبير، وقد نلاحظ مفارقة هنا إذ ربما سعر الوحدة ذات التيار الأقل أعلى من تلك ذات التيار الأعلى والسبب تجارى بحت.

سنجد من الميزات المتعددة أنها
1- محمية ضد زيادة الحمل حيث لا يزيد التيار عن حده الأقصى كثيرا
2- محمية ضد الحرارة فلو ارتفعت حرارة جسمها تقلل من تيار الحمل آليا لتقليل الحرارة المتولدة.
3- محمية ضد القصر فلو حدث قصر على الحمل لا تتلف الوحدة ولا يزيد التيار عن حده كثيرا.
4- خاصية التلف الآمن حيث تلف القطعة لا يعطى أى خرج عوضا عن وضع كل جهد الدخول على الحمل.
كما لها العديد من الخواص الأخرى مذكورة بالصفحة الأولى مثل الخرج ثابت فى حدود 5% بتغيير جهد الدخول فى الحدود المسموح بها وغيرها.
كل هذه الخواص الهامة لا تأتى مجانا ولكن لو نظرنا للدائرة المرسومة وكم المكونات بها، سنجد من الصعب تنفيذها بمكونات عادية.
يوجد من هذه العائلة وعائلة 340 المماثلة عدد من القيم فمثلا LM7805 = LM320-05 وكلها مثبت خمسة فولت لدوائر TTL لرقمية والقيم 5،8،9،10،12،15،18،24 فولت موجودة ولكن ربما ليست كلها لشركة منتجة واحدة لذا ستختلف الأحرف السابقة LM واللاحقة ولكن هذا لا يهم
أيضا العائلة LM79XX والعائلة LM340-XX لتثبيت الجهد السالب و فى شكل 6 نجد دائرة للحصول على +/-5فولت. لاحظ أن الأطراف غير متشابهة بين المثبت الموجب والمثبت السالب.
كيف نستخدمها؟ ليس أسهل من ذلك – توضع بعد الموحد وهى ذات ثلاثة أطراف دخول – أرضى – خروج و كل عبوة لها ترتيبها و نرجع للمواصفات فى ذلك.

لو رجعنا للدائرة فى صفحة الخواص ستجد أنها مكبر ذو كسب عالى لتتمكن من تحقيق هذه الدقة و الثبات. هذا المكبر من شأنه أن يكون غير مستقر و يسبب اهتزاز أى يتحول لمذبذب، و نظرا لكونه يستطيع الإمداد بتيار قوى، إذن سيغرق الدائرة كلها بالذبذبة من خلال خط التغذية – ما طلبناه أتينا بعكسه!!
لا تقلق الحل سهل وبسيط هو وضع مكثف من 0.1ميكرو فاراد إلى واحد ميكرو بين الخرج و الأرضى.
هيه الدائرة مليئة بالمكثفات – لماذا أضع هذا؟
لقد ذكرت الإجابة ضمن السؤال فقلت "مليئة" أى أن واحد بقيمة مكافئة لا يغنى عن العدد من المكثفات الأصغر ولكن موزعة توزيعا جيدا.
كيف هذا؟ - المسألة ببساطة أن كل قطعة من السلك هى فى الواقع جزء من ملف وبينها و بين كل من ما حولها سعة وهذا يجعلها خط نقل قدرة و عند تردد ما يشكل معاوقة كبيرة – لهذا فأسلوب المكثفات 0.1ميكرو الموزعة "وسبق الحديث عنه" تجده دوما فى الكروت الإلكترونية و لا يغنى عنه مكثف واحد مهما بلغت قيمته وجودته.
لذا فالمكثف 0.1 ميكرو هذا يجب أن يكون أقرب ما يمكن لطرف الخرج مع الأرضى.
حسنا فهمنا هذا، لماذا هذا الثنائى الموضوع عكس اتجاه التيار؟ هو فعلا لا وظيفة له!!
هذا حماية ضد القصر Short Circuit
أليست هذه العائلة محمية ضده؟ - هى محمية ضد قصر الحمل ولكن ليست محمية ضد قصر المنبع!
وما هذا؟
لو حدث قصر فى دائرة الموحد أو انقطع التيار و حدث تفريغ لمكثف الموحد – فالمشكلة فى المكثفات الموزعة على البوردة والتى قد يكون مجموعها كبير فتقود بتفريغ شحنتها فى مثبت الجهد فيتلف فورا، لهذا يوضع هذا الثنائى كى يكون التفريغ خلاله لو حدث.
هل يمكن أن أحصل على قيم غير تلك المعطاة أو أعمل منها مثبت متغير الجهد؟
ممكن وهو موضوع المرة القادمة عن شاء الله

محمد العوضى
16-01-2009, 03:26 PM
شكرا جدا جدا على هذا الموضوعالممتاز جدا

ماجد عباس محمد
19-01-2009, 09:48 AM
المثبت المتغير LM317
كيف نغير جهد الخرج؟
لو عرفنا كيف تعمل الوحدة، نستطيع التلاعب بها. الوحدة ببساطة تثبت الخرج على القيمة المطلوبة!!
كلا هذه الإجابة الخاطئة!
و ما الصواب إذن؟ - الصواب أن الوحدة تثبت الجهد بين طرفى الخرج و العام OUT and Common
نفس الإجابة فقط تلاعب بالألفاظ
كلا فالوحدة لا ترى ما هو الخرج وتتعامل مع أطرافها الداخلية ونحن نعتبر أن الخرج هو طرف الخرج بالنسبة للأرضى – و اللعبة أن لا توصل الطرف العام بالأرضى ، فإن تم ذلك برفع الطرف العام عن الأرضى "س" فولت سيكون الخرج هو 5+س بافتراض استخدام 7805 أو ما تريد من القيم المذكورة أى نستخدم 7824 مع زينر 3 فولت مثلا تحصل على 27فولت لشحن البطاريات 24 فولت الحمضية.
لو أخذنا فى الاعتبار أن هذا الطرف يمر فيه تيار فيكفى وضع مقاومة متغيرة لتغيير الخرج كما بالرسم الثالث ولكن للأسف هذا التيار غير ثابت و يعتمد على تيار الحمل مما يسبب تدهور عامل تثبيت الجهد ولذلك يمكن استخدام مثلا الدائرة الرابعة لإضافة 0.6 فولت للخرج أو استخدام بدلا من الثنائى العادى LED لإضافة 1.5 فولت.

لتجنب هذه المشاكل تم تصميم دائرة أخرى سميت 317 وتمت عليها تعديلات هامة أهمها
1- تقليل تيار الرجوع المطلوب إلى أقل قيمة ممكنه
2- جعل تيار الرجوع يمر فى الحمل بدلا من الطرف العام حتى لا يسبب تغيير الجهد
3- بهذا تم إلغاء وظيفة الطرف العام واستخدم بدلا منه طرف سمى الضبط Adjust
4- جعل وظيفة الوحدة تثبيت الجهد بين الخرج و الضبط على 1.2فولت حتى يمكن الحصول على قيم أكثر
نظرا لأن تيار الرجوع أصبح يمر فى الحمل، إذن لابد من وجود حمل أدنى يتم سحبه لضمان عمل القطعة، هذا لا يشكل عبئا فيكفى مجزئ الجهد المطلوب لضبط قيمة الخرج لسحب هذا التيار الضئيل.
شكل 5 يوضح الدائرة وهى بسيطة – فقط مجرد مجزئ جهد ولكن بدلا من الشكل التقليدى "نفكه" إلى مقاومتان واحدة ثابتة والثانية متغيرة
الأولى ثابتة بقيمة 240 أوم وهذه القيمة فقط لتسحب الحد الأدنى من التيار وهى أيضا مضاعفات العدد 1.2 وهو الفولت المثبت بين الخرج والضبط OUT & ADJ لتسهيل الحساب لكن يمكنك استخدام ما تشاء
بفرض القيمة 240 أوم سيكون عليها 1.2 فولت وهو دور القطعة 317 إذن سيمر عبرها تيار = 1.2÷240=5 مللى أمبير
هذا التيار سيمر فى المقاومة المتغيرة P2 مسببا ظهور جهد = 5 مللى × قيمة المقاومة
هذه القيمة تضاف للخرج
لحساب المقاومة نستخدم الطريقة التى علمناها فى أوائل الحساب فمثلا لو أريد 12 فولت سنقول
240 أوم ==== 1.2 فولت
؟ أوم ===== 12 فولت
12 × 240 ÷ 1.2 =2400 أوم هذه القيمة هى مجموع المقاومتين
بما أن لدى 240 أوم إذن نحتاج 2400-240 = 2160 أوم
هل مازالت صعبة؟- إذن بدون P1 ستعطى القطعة 1.2 فولت
240÷1.2=200 أوم لكل فولت
ببساطة لكل فولت تريد إضافته للخرج أضف مقاومة P1 بقيمة 200 أوم

فى المرة القادمة عن شاء الله سنتكلم عن المؤقت مثل 555

ماجد عباس محمد
20-01-2009, 10:05 AM
مولد النبضات 555 – 7555 – 556 555 Timers

عندما نبحث عن هذه العائلة من الدوائر نجد أنها تقع فى قسم Linear رغم أنها تنتج نبضات ولها مثيل فى كل العائلات الرقمية ! لماذا لم تصنف رقمية؟؟
كل عائلة رقمية لها خواص ثابتة فمثلا TTL تعمل على 5فولت وهذه تعمل من 4.5 إلى 16 فولت و رغم أن هناك 7555 وهى الشقيق المصنوع بتقنية CMOS إلا أنها لا توافق باقى الخواص لهذه العائلة مثل حدود جهد الدخول لذا فتصنيفها مازال أيضا Linear
رأينا من دوائر المقارنات Comparators كيف باستخدام مقاومة ومكثف أن نحصل منه على نبضة مستطيلة ولكن هناك مشكلتان
الأولى أن زمن النبضة حساس جدا للجهد وكلما زاد الجهد قل زمن النبضة لسرعة شحن المكثف.
الثانية أن النبضة يمكن أن تقارن بجهد ثابت وهنا نحتاج لثنائى زينر وهو ذو نسبة خطأ عالية.
ما الحل إذن؟؟
لو نذكر تلك المرة حين تكلمنا عن دائرة المقاومة والمكثف و زمن التفريغ والشحن، أثبتنا أننا لو شحنا دوما أو فرغنا لنسبة من جهد البطارية، فإن زمن الشحن/التفريغ لا يعتمد على الجهد، فقط على قيم المقاومة والمكثف والنسبة وكلها ثوابت لا تتأثر بالظروف.
هذا يحل مشكلة ويضيف أخرى! حل مشكلة الثنائى زينر و أضاف الاعتماد الكلى على المقاومات لأن النسبة عبارة عن مقاومتين. ولو تذكرنا ما قلناه عن تصنيع المقاومات فى الدوائر المتكاملة وهو أننا لا نستطيع الحصول على قيمة دقيقة ولكن نستطيع الحصول على مقاومتان متماثلتان أو بنسب دقيقة لوجدنا الحل.
الرسم التالى يوضح الفكرة أولا و بعد ذلك نحللها لدائرة ولا أريد التعقيد بالشرح التفصيلى ولكن الكثير منا يريد استخدام هذه القطعة ثم لا تعطى النتائج المرجوة منها.
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13913&stc=1&d=1232434470

نجد أنها مبنية حول 3 مقاومات متماثلة قيمة كل منها 5 كيلو أوم بين مصدر التغذية والأرضى لذا فهى تعطى نقطتين ثلث وثلثى المصدر. طرفى المصدر الكهربى هما الطرف رقم 1 للأرضى والطرف 8 للموجب.
ما أردناه أن نشحن إلى نسبة ثابتة من المصدر ولهذا نضع هاتين النقطتين على زوج من المقارنات Comparators و نجعل أحدهما لبدء عملية الشحن والآخر لإنهائها و طبعا الحل الوحيد هو:
لو انخفض جهد طرف ما حتى الثلثين يكون هذا إيذانا بالبدء ونسميه القدح Trigger، وهو هنا الطرف رقم 2 و من الطبيعى أن تكون وظيفته تفعيل مذبذب متعدد (سبق شرحه) Set a Multi Vibrator و الذى يعطى خرجه على الطرف 3
كل مذبذب متعدد أو دائرة توقيت يفضل أن يكون لها طرف إلغاء RESET ويلزم فى حالتين
1- إنهاء النبضة مبكرا – للحصول على نبضات متغيرة العرض.
2- عدم الاستجابة الآن لنبضات القدح للتحكم فى أداء الدائرة حسب الحاجة
وهذا هو الطرف رقم 4 و يجب هنا أن نذكر أنه يعمل على صفر فولت وهذا سبب الدائرة الصغيرة المرسومة ولا أريد أن أربطها بالمسميات المستخدمة فى دوائر المنطق و نقول عنها Active Low مثلا لاختلاف مستوى الجهود كما سيلى ذلك لاحقا.
تنتهى النبضة كما ذكرنا عند ثلثى المصدر، إذن يكون لدينا طرف لو زاد جهده عن ثلثى المصدر ينهى النبضة ولهذا يسمى "الحد" أو Threshold وهو الطرف 6 وهو أيضا متصل بمقارن Comparator و ستكون مهمته إنهاء الزمن أو النبضة و لكن هناك أولويات فطرف 4 له أولوية عن طرف 6 و سيلى شرح ذلك لاحقا مع تفصيل الدائرة.
حسنا، ماذا لو أردت أن أحصل على تعديل اتساع طبقا لإشارة معينة مثلا ؟ سمعت أنها تقوم بذلك!
أجل ولو لاحظت الطرف 5 تجد أنه متصل مباشرة بين المقاومة العليا (المتصلة بالموجب) والمقاومة الوسطى وهى النقطة الداخلة أيضا للمقارن الذى ينهى النبضة ، فلو غيرت جهد هذه النقطة يتغير عرض النبضة بالتبعية و كلما زاد الجهد زاد عرض النبضة والعكس بالعكس. وهنا يجب أن نلاحظ أن لا حدود لهذا الجهد باستثناء جهد التغذية أى لا تزيد عن طرف 8 ولا تقل عن طرف 4 حتى لا تتلف القطعة ، فقط نعلم أن عند جهد قريب من الطرف 8 تحتاج لزمن ∞ للوصول لنهاية النبضة.
قبل أن نترك هذه النقطة يجب أن نعيد النظر للدائرة لنؤكد أن هذا الجهد على الطرف 5 يؤثر على النقطة (أ) و هذا ينعكس أيضا على النقطة (ب) حيث يكون جهد (ب) دوما نصف جهد (أ) و لذلك يؤثر أيضا على مقارن القدح جاعلا الجهد اللازم لحدوث القدح أقل .
إذن لو كان جهد الطرف 5 = صفر سيكون الزمن = صفر؟
للأسف لا وسنشرح ذلك فى الدائرة أيضا
أما الطرف 7 فهو لازم لتفريغ المكثف عند وصوله لحد إنهاء الزمن وهو ببساطة ترانزيستور كما بالرسم يكون فاصلا طوال زمن النبضة.
قبل أن نناقش الاستخدامات نفحص قليلا دوائرها أو تركيبها من الداخل حتى نفهم تناقضاتها وما تفعله ومالا تفعله.

http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13914&stc=1&d=1232434470
لو تذكرنا المقارنات Comparators سنجد أنها مجرد مكبر تفاضلى ولتحسين أداؤه يكون من النوع دارلنجتون و يزود بمصادر تيار كحمل ذو معاوقة عالية و مقاومة صغيرة، إذن يجب أن يكون لدينا زوج من هذه.
مهلا ، أحدهما يتجاوب عندما يزيد الجهد عن نقطة محددة و الثانى عندما يقل عند نقطة محددة!
إذن ليكن أحدهما س م س NPN والثانى عكسه أى م س م PNP
المكبر التفاضلى من النوع م س م PNP يتجاوب مع انخفاض الجهد لذا يوضع للقدح Trigger وهو باللون الأزرق Q10,Q11,Q12,Q13 و مصدر التيار الثابت له Q9 مع Q19 و يؤخذ الخرج من Q11
هيه هذا ليس ترانزيستور !! هذا شئ جديد ذو أربع أطراف – ما هذا و كيف يعمل؟!!
ببساطة تعودنا أن نصنع مصدر تيار ثابت من ثنائى وترانزيستور ، وعند الحاجة لأكثر من مصدر يمكننا ببساطة إضافة ترانزيستور آخر فقط ولو كان المطلوب تيارين متساويين، إذن يمكن ربط القاعدتين Base و أيضا الباعثين Emitter و نأخذ من كل مجمع Collector خرج كما بالرسم الأيسر العلوى

http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13915&stc=1&d=1232434470
الآن لنقم بالتصنيع بتقنية الدوائر المتكاملة والشكل الأيمن سبق شرحه كترانزيستور واحد سابقا
لماذا نصنع 2 ترانزيستور و نسعى لتوصيل طرفى E الباعث؟ واحد يكفى بمساحة مكافئة
نفس القصة للقاعدة B فقط علينا أن نفصل المجمعين Collector كما بالرسم! أليس كذلك؟ ماذا نتج لدينا الآن؟
ترانزيستور واحد له باعث E واحد وقاعدة واحدة B و مجمعين C كما بالرسم
نكمل الحديث؟
المكبر التفاضلى من النوع س م س NPN يتجاوب مع زيادة الجهد لذا يوضع للحد Threshold وهو باللون الأحمر Q1,Q2,Q3,Q4 و مصدر التيار الثابت له Q5,Q6,Q7,Q8 و يؤخذ الخرج من Q6
يذهب كل خرج لنقطة مناسبة للمذبذب المتعدد Q16,Q17 وهو ثنائى الاستقرار Bi-stable MV فيما عدا أن المقاومة التى تربط مجمع Q16 بقاعدة Q17 حذفت، وهذا لا يؤثر على نظرية العمل. رجاء مراجعته إن احتاج الأمر.

هنا إحدى النقاط التى عبرنا كل هذا الطريق لنفهمها وهى ماذا يحدث لو ظل طرف القدح Trigger أقل من ثلث المنبع ولم يعد مرة أخري- أى ماذا يحدث لو كان القدح Trigger بجهد مستمر بدلا من نبضة؟!! نعود للرسم و نحاول أن نفكر فى ذلك للمرة القادمة بإذن الله

الدكتور خالد الساري
20-01-2009, 07:10 PM
كيف اقوم بصناعه جهاز ستانلي ماير وانا لا اhttp://www.tkne.net/vb/mhtml:file://F:\مولد الغاز\مولد الغاز المائي.mht!http://zaradegypt.jeeran.com/12.bmpعرف قراءة الخريطه

ماجد عباس محمد
20-01-2009, 10:35 PM
أخى
رجاء إعادة رفع الصورة وشكرا

ماجد عباس محمد
22-01-2009, 01:25 PM
مولد النبضات 555 – 7555 – 556 555 Timers جزء 2
فى هذا الرسم عزلنا المذبذب المتعدد Q16,Q17 لنرى كيف تؤثر عليه الجهود المختلفة للقدح Trig ونهاية النبضة Threshold. حينما يكون خرج Q17 = صفر سيكون خرج القطعة +V والعكس بالعكس و سنشرح هذا تفصيلا لاحقا بإذن الله.
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13929&stc=1&d=1232619738
حينما يحدث القدح Trig سيجعلQ15 فى حال التشبع و بالتالى سيكون جهد قاعدة Q15-base يساوى صفر فيكون Q16 مفتوح Off مما يجعل Q17 فى حال التشبع من خلال الثنائى و مصدر التيار الثابت، وبالتالى يكون جهد مجمع Q17-Collector = صفر (أو 0.2فولت) وهو لا يسمح بإمداد Q16 بجهد للقاعدة و تيار تشغيل فيظل Off
فى هذا الوضع لو حدث تغير جهد طرف إنهاء النبضة Threshold بحيث يسبب تشغيل لدائرة إنهاء النبضة Threshold ، سيضع مكبر إنهاء النبضة (لاحظ الالتزام بالألوان لتسهيل التذكر والمقارنة) جهد على مخرجه باللون الأحمر والذى يصل أيضا على Q15 والذى مازال فى حال التشبع مما يسبب تسربه للأرضى. لذا لن يجدى إنهاء النبضة Threshold ما لم يرفع جهد القدح Trig أولا. ولهذا ستجد دوما خط القدح يتصل بمقاومة للتغذية الموجبة و يرتبط من خلال مكثف بمصدر القدح Trigو ذلك لضمان أن هذا الطرف دوما موجب و النبضة المسببة للقدح أصغر ما يمكن من حيث الزمن.
ترانزيستور القدح Q14Trigger يأخذ مباشرة من دائرة الخرج و حينما يكون الخرج = +V يكون هو فى حال التشبع بهدف تفريغ مكثف التوقيت إما بهدف متى نبدأ النبضة التالية أو تفريغه تمهيدا للنبضة التالية.
أما طرف الإلغاء Reset فيتصل بالترانزيستور Q25 والذى يلغى تأثير كل المراحل السابقة بسحب تيار مصدر التيار الثابت قبل الثنائى و توصيلة للأرضى فارضا على ترانزيستور التفريغ Q14 أن يكون فى حال التشبع وفارضا أيضا إنهاء النبضة، و أيضا نلاحظ أنه م س م PNP و عند النقطة D نجد مسارين:
1- الثنائى – قاعدة باعث Q17-be
2- Q25 – قاعدة باعث Q14-be
هذا يفرض وضعا غريبا أن وظيفة الإلغاء Reset تعمل فى المدى من صفر إلى 0.7 فولت فقط – أما أعلى من ذلك، ستعمل القطعة. أيضا الطرف متصل بقاعدة ترانزيستور مما يجعلها عرضة لتكبير الإشارة مسببا إلغاء خاطئ للنبضة، لذا ستجد دوما فى الدوائر حينما لا تكون مستخدمة، إما توصل بمكثف للأرضى أو توصل مباشرة للجهد الموجب ولا تترك إطلاقا بدون توصيل.


بقى أخر جزء وهو مرحلة الخرج أى ما يلى Q17 وهذا الجزء هام جدا لذا رسمت له رسما خاصا وسبب أهميته أنه موجود فى دوائر المنطق TTL لذا شرحها الآن سيفيد لاحقا. هذه الدائرة تسمى القطب الجامع Totem Pole لأنها تجمع الخرج و ترانزستوراته، ورغم أنها مشابهة جدا لدائرة الدفع والجذب السابق شرحها إلا أن الأولى روعى فيها أن تكون خطية وقليلة التشويه، أما هنا فلا يهم ذلك فقط سرعة الانتقال من صفر إلى +V والعكس هى ما يعنينا.

http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13930&stc=1&d=1232619827
الشكل 1 هو الدائرة كما هى فقط يوضح لنا أن الدخل لها إما صفر أو +V
الشكل 2 يوضح الدائرة والدخل = صفر فيكون الترانزيستور Q20 غير موصل أى فى حال القطع Off لذا رسم بخطوط منقطة وهذا يجعل Q24 بدون تيار قاعدة وبالتالى فى حال القطع أيضا Off و أيضا سيكون Q21,Q22 بنظام دارلنجتون وفى حال التشبع بسبب R12 مما يجعل الخرج = + V
الشكل 3 فى حال جهد الدخول = +V مما يجعل Q20 فى حال التشبع ON و الجهد بين المجمع والباعث Vce= 0.2 فولت كما يبين السهم الأزرق
الآن قاعدة Q24 عى المتصلة بالمقاومة R12 مما يجعله فى حال التشبع، و يكون الجهد بين القاعدة والمجمع Vbc-sat = 0.5فولت وهذا لا يكفى لآن يجعل واحدا من Q21,Q22 يدخل فى التوصيل، ما بالك بالاثنين معا! لابد أن يكونا فى حال القطع Off و بالتالى يكون الخرج = صفر أو للدقة 0.2 فولت.
من أهم خواص هذه التركيبة هو أنها أثناء الانتقال من حال لآخر يكون كلا الترانزستورين فى حال التوصيل وهذا يشكل قصر على التغذية (وهذا عيب خطير قد يتلفهما معا ما لم يكون الانتقال سريعا جدا) و لكن السرعة العالية هى هدفنا الأساسى.
وما دخل السرعة فى توصيل الترانزستورين؟
ما يبطئ الانتقال أساسا هو السعات الشاردة و كلما تم شحنها وتفريغها أسرع كان الانتقال أسرع، و جودة التوصيل هو بالضبط ما يقوم بذلك، لاحظ أن لديك ترانزستورين وتحتاج شحن سعة أحدهما بينما تفرغ الآخر.
وهل لذلك أثر على الدائرة؟
بالتأكيد فهى تضع قصر لحظى على أطراف التغذية وتسمى هذه الظاهرة Crowbar وهى تؤثر على كل القطع المحيطة سواء مثلها أو وظائف أخرى ولذلك يجب وضع مكثف ترشيح Filter بين طرفى التغذية قدره 0.1ميكرو من النوع المناسب للترددات العالية حتى لا تنتقل عبر خطوط التغذية وتخل بأداء باقى الدائرة. هذه الخاصية للرقم 555 فقط أما 7555 لا يعانى من هذا العيب لأنه بتقنية CMOS
Crowbar مسمى يطلق على قضيب معدنى غليظ غالبا صلب أو نحاس متصل بالأرضى و له يد عازلة يوجد بجوار خطوط الكهرباء أو التغذية عموما، فإذا حدث طارئ يستدعى فصل فورى للقدرة، يلقى هذا القضيب على الكابلات فيسبب القصر الحادث فى تشغيل دوائر الحماية لفصل التغذية كما أن القصر يعمل على إيقاف (عودة) التيار من مسار أقرب موفرا حماية أسرع. طبعا إلقاء القضيب أسر من الجري حتى مكان سكين الفصل.
أرجو أن نتذكر هذا فى مواضيع TTL لاحقا بإذن الله
فى المرة القادمة إن شاء الله نتكلم عن الدوائر التى نستخدم فيها هذه القطعة

ماجد عباس محمد
24-01-2009, 05:35 PM
دوائر استخدام 555 و 7555 555/7555Applications

حتى نتفق على الدوائر أثناء الشرح أرجو تحميل صفحة البيانات Data Sheet من الموقع
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/8979/NSC/LM555.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/8979/NSC/LM555.html)
للقطعة 555 ومن هذا الموقع
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/72708/MAXIM/ICM7555.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/72708/MAXIM/ICM7555.html)

للقطعة 7555
الفارق بينهما أن الأولى هى التى أنتجت أولا بتقنية الترانزيستور ثم طورت و أنتجت الثانية بتقنية CMOS لتحقيق بعض الخواص الإضافية
الدائرة وحيد الاستقرار Mono Stable وهى ما تسمى بالمؤقت Timer لكونها تعطى نبضه ذات عرض زمنى محدد وهى فى الصفحة رقم7
أول ما نلاحظه المكثف على الطرف 5 حتى لا يتأثر هذا الطرف بأى جهود تأثيرية و يؤثر على دقة الزمن.
كما شرحنا سابقا سينتهى الزمن عندما يصل جهد الحد Threshold لقيمة ثلثى التغذية وهو جهد الطرف 5 أيضا كما ذكرنا. لذا نحتاج لجهد يزداد تدريجيا و ليس أفضل من مكثف يشحن بواسطة مقاومة، ونقطة التقائهما ستزداد حسب الثابت الزمنى (هل نذكر المقالات الخاصة بالمقاومة والمكثف؟). هذه النقطة تحدد متى يصل الجهد لثلثى التغذية وهو من العلاقة الرياضية ستكون = 1.1 × م × س لذلك نوصلها بطرف الحد Threshold ، وهذا كل شيء ، إذن نقدح Trigger فتخرج نبضة وبعد هذا الزمن تنتهى النبضة
حسنا نقدح مرة أخرى! لاشيء !! لماذا؟
المكثف مازال مشحونا ولم يتم تفريغه بعد لذلك نوصل طرف التفريغ على نفس النقطة لتفريغ المكثف فور انتهاء النبضة كما بالشكل FIGURE 1 فى الصفحة 7. وهذا كل ما هنالك – منتهى البساطة أليس كذلك؟
هذا سهل جدا إذن، لو وصلت معهما طرف القدح Trigger ستتكرر النبضة – أليس كذلك؟
بالتأكيد لكن زمن التفريغ هنا سيكون سريعا جدا و يكاد يعيد القدح Trigger فورا لذلك نضع مقاومة أخرى فى طريق التفريغ Discharge ليكون هناك زمن للتفريغ يمكن ضبطه أيضا فتكون الدائرة كما بالشكل FIGURE 4 فى نفس الصفحة و نفس العلاقة فى الزمن فقط نلاحظ أن لدينا زمنان الأول للشحن والثانى للتفريغ ونفس المعادلة
الزمن = 1.1 م س عند البدء من صفر فولت لكن هنا مجرد هبوط جهد المكثف للثلث سيتم القدح Trigger ، إذن سيكون التغير بعد نبضة بدء التشغيل (أول نبضة بعد توصيل التيار حيث لم تعمل الدائرة بعد ولم يشحن المكثف سابقا) بين الثلث والثلثين لذا سيصبح
الزمن = 0.693 م س
زمن الشحن يستغل المقاومتين معا RA+RB وزمن التفريغ يستخدم المقاومة الثانية RB فقط
و باختصار المعادلتين معا و معرفة أن التردد = 1÷الزمن يصبح لدينا
التردد= 1.44 ÷ (RA+2RB)xC
أى 1.44 مقسوما على (مقاومة مكافئة × المكثف) و المقاومة المكافئة هى مجموع الأولى + ضعف الثانية
هنا نلاحظ أمرين:
1- المقاومة الثانية تأثيرها ضعف تأثير المقاومة الأولى فلو أردت تغيير أوسع استخدم المقاومة RB أى تقسمها جزء ثابت وآخر متغير أما إن شئت ضبط أدق فالأفضل استخدام الأولى أيضا جزء ثابت و جزء متغير
احذر من خطأ شائع وهو جعل RA بكاملها متغيرة فلو ضبطت على قيمة صفر بالخطأ أثناء التجربة، ستوصل ترانزيستور التفريغ Discharge مباشرة بين مصدر التغذية والأرضى و عندها أرجو أن يكون لديك قطعة أخرى.
2- لن تستطيع الحصول على نسبة 50:50 أى زمن نبضة مساوى لزمن ما بين نبضتين و دوما سيكون زمن النبضة أكبر
للحصول على تعديل عرض النبضة، كل ما عليك أن تبدأ بالدائرة الأولى فهى تعطى نبضة لكل قدح Trigger ثم ضع الجهد الذى تريد أن تغير به عرض النبضة على الطرف 5 كما بالرسم Figure 8 فى الصفحة 8 و الموجات على راسم الذبذبات فى شكل Figure9 ولاحظ أن التغذية 5 فولت و الجهد المستخدم +/- 1 فولت لا يتعدى قيمة ثلث التغذية ( 5 فولت) وهو 1.66فولت
لو بدأت بالدائرة الثانية حيث تحصل على تردد ثم تضع جهد على الطرف 5 لتغييره ففى الواقع كما سبق الشرح كل من التردد وعرض النبضة سيتغير ولهذا يسميها البعض تغيير موضع النبضة والبعض تغيير التردد وكلا المسميين غير دقيق لأن تغيير موضع النبضة يشترط ثبات عرضها عندما يتغير مكانها و تغيير التردد يشترط ثبات النسبة المسماة Duty Ratio أو نسبة الدوام و كلا الأمرين يتغير. الشكل 10 صفحة 9
جهد المكثف كما نذكر لا يرتفع خطيا لذلك يكون الجهد على المكثف مقوس فى الشحن والتفريغ لكن أحيانا نريد ما تسمى موجة سن المنشار وهى مثلثة أى الزيادة يجب أن تكون خطية، من خواص المكثف كما ذكرنا سابقا، لو شحن بتيار ثابت يزداد الجهد بصورة خطية لذلك لو استبدلنا المقاومة RA بمصدر تيار ثابت (طبعا نذكره) سنحصل على ما نريد وهو الدائرة شكل 12 الصفحة 9
القطعة 7555 هى بتقنية CMOS و نظرا لأنها لا تحتاج تيار لتغذية قاعدة الترانزيستور لكل مقارن، سيكون من الممكن استخدام مقاومات تزيد عن 1 ميجا للحصول على زمن أطول أو تردد أقل
أيضا المقاومة 5 كيلو فى المجزئ الأساسى استبدلت بمقاومات 100ك مما يجعل مقاومة الطرف5 أعلى و بالتالى أسهل فى التعامل معه
أيضا 555 يمكنها أن تتحمل 200 مللى أمبير بينما 7555 تتحمل 100 مللى فقط
فى المرة القادمة إن شاء الله سنأخذ أمثلة عددية لتصميم دوائر من هذه الأنواع.

ماجد عباس محمد
26-01-2009, 02:04 PM
أمثلة عددية على 555

لنأخذ مثال عددى لحساب مكونات دائرة وحيدة الاستقرار Mono-stable كما بالشكل 1 صفحة7
الزمن المطلوب 2مللى ثانية
المعادلة تقول الزمن = 1.1 م س
0.002 = م × س لدى مجهولين ولابد من فرض قيمة لحساب الأخرى
فى أسواقنا غالبا قيم المكثفات المتوفرة محدودة لذا نبدأ بقيمة موجودة ولتكن 0.1ميكرو
0.002= 1.1 × م × 0.00000001
م= 18181.8181818181818181818
بالطبع لا توجد هذه القيمة وأقرب قيمة عملية موجودة هى 18ك أوم
ولو رجعنا لمناقشة المقاومات فى أول السلسلة سنجد أن المقاومات المتوافرة عادة تكون +/-5%
18000*5/100=900 أوم أكبر من الجزء المهمل وهو 181.8
لو شئت دقة أكبر استخدم مقاومة 15ك مع مقاومة متغيرة 5ك
مثال آخر الزمن = 30 ميكرو ثانية
0.000030 = 1.1 × م × 0.00000001
م = 272.727272727272727272
طبعا يمكننى أن أستخدم 270 أوم وهى مقاومة موجودة و متوفرة لكن لنفترض أننى أضعها فى دائرة تستخدم 9 فولت للتغذية (بطارية). فى حال الانتظار سيكون ترانزيستور التفريغ فى حال التوصيل ON ولهذا يمر فى هذه المقاومة فقط 9 ÷ 270 = 33.33 مللى أمبير وهو لا شك تيار يستنفذ البطارية سريعا، لذا من الأفضل أن نستخدم مقاومة أكبر
يمكن استخدام الطريقة السهلة ضرب أحدهما × س وقسمة الآخر على نفس الرقم يعطى نفس الزمن وهو شأن كل العلاقات الخطية
إذن بدلا من 270 أوم يمكننى استخدام 270ك أوم والمكثف يقسم على 1000 أى 0.1 نانو فاراد.

هكذا نؤكد أنه لا يوجد تصميم خاطئ ولكن هناك تصميم أفضل – مادامت الدائرة تؤدى وظيفتها.

نأخذ الآن مثالا لعديم الاستقرار Astable أو الاهتزاز الحر Free Running كما بالشكل Figure4 نفس الصفحة
التردد = 1.44/ حاصل ضرب المكثف فى المقاومة المكافئة
نستخدم هنا تعبير المقاومة المكافئة حتى نتخلص من وجود قيمتين RA,RB ونسميها م ك و أيضا لتسهيل كتابة المعادلة بصورة صحيحة، على اى حال المعادلات مكتوبة فى صفحة البيانات Data Sheet
لو أردنا تردد 2ك ذ/ث مثلا سنقول
2000=1.44 ÷ (م ك × 0.00000001 )
م ك = 1.44 ÷ 0.0002 = 7200 أوم
خذ منها قسمين أحدهما RA والآخر RB و لك الحرية الكاملة سأختار 1200 أوم RA و يبقى 6000 أوم RB
لاحظ أن RB مضروبة ×2 لذلك نستخدم نصف القيمة 6000 أى 3000 وهى بالصدفة موجودة
إن كانت القيم غير موجودة أو صغيرة يمكن استخدام قاعدة الضرب والقسمة السابقة فقط تذكر أن تضرب أو تقسم المقاومتين وليس إحداهما فقط
طبعا هذا الحل الأسهل أما الحل الأدق يكون بمعرفة الزمن بين النبضتين فيكون
الزمن = 0.693 × RB × C
وطبعا بفرض قيمة المكثف نعرف RB وبالتالى من المعادلة الأولى نحدد RA
مثلا فى المثال السابق RA+2* RB= 7200 والتردد = 2ك أى زمن الذبذبة 500 نانو ثانية
لو أردت أن يكون زمن النبضة 400 نانو و بين النبضتين 100 نانو سيكون
0.0001= 0.693× 0.00000001 × RB
RB= 1443 أوم وهو رقم غير متيسر
إما نستخدم 1500 أو 1300 والأول أقرب، إذن سيكون 1500 أوم
RA+2RB = 7200
إذن نطرح منها 2 × RB = 3000
RA = 7200-3000=4200

هناك طريقة ثالثة لو قيل لك مطلوب Duty Cycle = 0.3 مثلا
فالمعادلة هى Duty Cycle = RB ÷ م ك سيكون لدينا معادلتين
RA+2* RB= 7200 كما بالمثال الأول ---- معادلة رقم 1
(RA+2* RB)= RB ÷ 0.3
0.6 × RB + 0.3 × RA = RB
0.3 × RA = 0.4 RB
=RB 0.75 RA ---- معادلة رقم 2 لو وضعنا هذه القيمة فى المعادلة رقم 1 نحصل على
1.5 RA + RA = 7200
2.5 RA = 7200
RA = 7200 ÷ 2.5 = 2880
من معادلة رقم 2
RB= 0.75 × 2880 = 2160 و طبعا لا نقسم هنا لأن القيمة هى RB وليست 2×RB

أخيرا وليس آخرا نظرة أخيرة على الدائرة!
عند استخدام الدائرة كمؤقت Mono-stable غالبا ما يكون طرف5 Control Voltage متصل بمكثف و عند البدء يكون فارغا مما يسبب عدم إمداد الترانزيستور Q16 بالجهد المناسب فيسبب حدوث قدح زائف و تخرج نبضة غير مطلوبة، و أحيانا يكون السبب أن عند البدء، كلا الترانزستورين Q24,Q22موصل للحظة.
هذا الوضع لا يمكن التغلب عليه إلا بفرض إلغاء RESET عند البدء. نظرا لكون جهد الإلغاء RESET فقط 0.6 فولت فمن غير المناسب استخدام مكثف لهذا الغرض كما هو الحال فى كثير من دوائر المتحكمات Micro controllers
فى المرة القادمة إن شاء الله مزيد من التطبيقات المهمة لهذه القطعة

ثامر سمير محمود
27-01-2009, 12:11 AM
احسنت يا استاذ **** عباس وهل هناك تجارب عملية وشكرأ

ماجد عباس محمد
27-01-2009, 10:27 AM
شكرا يا أستاذ محمود سمير
الدروس بها أمثلة عددية لكيف تقوم بالتصميم وهو الهدف منها.

najeebshalaby
29-01-2009, 01:27 PM
والله ما استفادت شي من كل الي المواضيع

ماجد عباس محمد
29-01-2009, 01:53 PM
أخى
أشكر مرورك و الحمد لله أن غيرك قد استفاد.
إما أنك تعلم بالفعل و يمكنك أن تفيد غيرك فنرجو منك ذلك مشكورا، أو أنه ليس مجال اهتمامك وكل ميسر لما خلق له

ماجد عباس محمد
30-01-2009, 11:48 AM
مزيد من تطبيقات 555
كاشف النبضة المفقودة Missing Pulse Detector
لو عدنا للدائرة المكونة لهذه القطعة، سنذكر أنه طالما كان طرف القدح Trigger فاعلا أى أقل من الثلثين سيتسبب فى أن يكون الخرج موجود أى مساويا للتغذية ولو فحصنا الدائرة ستجد أن نفس الجهد الذى يسبب ذلك لدائرة الخرج، يذهب أيضا لترانزيستور التفريغ Discharge مانعا إياه أن يفرغ المكثف إلا بعد انتهاء نبضة القدح Triggerحتى لا يؤثر ذلك على دقة الزمن . هكذا نرى أن تتالى أو تكرار نبضة القدح لا يؤثر عمليا على أداء القطعة وهى تسمى "عدم تكرارية القدح" Non Re-Triggerable وهى يقصد بها عدم التأثر بتكرار القدح أثناء زمن النبضة.
هناك العديد من المؤقتات – خاصة الرقمية منها - بها خاصية إعادة القدح Re-Trigger أى أن أى نبضة تأتى قبل انتهاء الزمن تتسبب فى بدء الزمن من جديد وهذه الصفة تتيح عمل دائرة تسمى كاشف النبضة المفقودة Missing Pulse Detector ولكن أي منها لا تنافس 555 فى شعبيتها و انخفاض سعرها
هذه الدائرة تفيد كمراقب لسيل من النبضات Clock و تعطى إنذار عند غيابها وهى طبعا هامة جدا فى بعض دوائر الاتصال الرقمية ففى بعض الأساليب غياب نبضة يعنى خطأ فى القيمة المستقبلة وهى أسرع طريقة لاكتشاف غياب التيار الكهربى للانتقال لخدمة الطوارئ UPS مثلا.
لو شاهدت Data Sheet للقطعة NE555 وهى إنتاج شركة Texas Instruments وهى نفس القطعة
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/208030/TI/NE555.html (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/208030/TI/NE555.html)
ستجد الدائرة التى أرفقتها بعد بعض الإيضاحات هنا

http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13978&stc=1&d=1233304945
زمن التوقيت يحدد بالمقاومة والمكثف RA,C و يكون أطول من زمن بين نبضتين متتاليتين و يفضل أن ينتهى قبل النبضة التالية فمثلا لو تحدث نبضة كل مللي ثانية يكون زمن التوقيت أكبر من مللى و أقل من 2 مللى ولكن لو شئت يمكنك أن تزيد الزمن لتكشف غياب نبضتين متتاليتين أو أكثر.
الترانزيستور المستخدم متصل بطرف القدح لذا كل نبضه تسبب له أن يكون قصر على أطراف المكثف. هذا بدوره يفرغ المكثف كل نبضة قدح Trigger جاعلا الخرج لا ينتهى إلا بغياب نبضه فلا يتم تفريغ المكثف وبالتالى يشحن و ينهى زمن النبضة بطريقة طبيعية
لكن هذا يتطلب أن تكون النبضة سالبة، ماذا لو كانت موجبة؟
الحل بسيط وهو أن نستخدم ترانزيستور س م س NPN كما بالرسم التالى

http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13979&stc=1&d=1233304945
وهذا يتيح أن تكون نبضة البدء مختلفة عن النبضة تحت المراقبة.
فى المرة القادمة إن شاء الله نتحدث عن مزيد من دوائر 555

ماجد عباس محمد
01-02-2009, 08:36 PM
مزيد من تطبيقات 555 جزء -2

مولد نبضة مربعة 50% duty ratio
كثير من التطبيقات تتطلب أن يكون الزمن بين النبضتين مساويا لزمن النبضة وهو ما تعرف بالموجة المربعة (مع التجاوز) لكن الاسم الأدق هو 50% duty ratio
هيه – هذا مستحيل لأن زمن الشحن يعتمد على مقاومتين بينما زمن التفريغ يعتمد على مقاومة واحدة!
معك حق، لذلك أمامنا حلين لهذه المعضلة – تذكر أن الهدف أن نعرف كيف نفكر للوصول للحل وليس الهدف مجرد معرفة أى حل.
الحل الأول أن نعدل الدائرة بحيث يكون هناك مقاومة واحدة فى كل من المسارين – هذا الحل وضعته شركة ناشونال National كما يلى

http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13991&stc=1&d=1233509403
زمن الشحن كما هو موضح بالصورة = 0.69 RA × C
أما زمن التفريغ معقد قليلا لتداخل المقاومتين معا. كما هو مذكور بالمواصفات (الصورة) يجب أن تكون RB أقل من نصف RA و إلا لن تعمل الدائرة. صعوبة هذه الدائرة لو أردت أن تغير التردد حسب الضرورة ستحتاج لضبط النسبة أيضا
هناك دائرة أسهل ويقال أنها دقيقة وهى نظريا تعطى بالتأكيد 50% لكن عمليا قد تختلف بنسبة طفيفة
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13992&stc=1&d=1233509403
الفكرة هنا أننا نستخدم طرف الخرج OUT فى كل من الشحن والتفريغ من خلال مقاومة واحدة و مكثف واحد ولهذا يفترض أن يكون زمن الشحن مساوى لزمن التفريغ ولكن لسبب ما قد لا تكون الدقة كاملة.
يمكن باستخدام مقاومة متغيرة أن تغير التردد كما تريد دون تأثير على نسبة الزمن.
الطريقة المثلى للحصول على 50% هى استخدام مذبذب عند ضعف التردد المرغوب و استخدام دائرة مذبذب متعدد ثنائى الاستقرار Bi-Stable MV كدائرة لقسمة التردد ÷2
التردد هنا تقريبا = 0.72 مقسوما على R*C

إلغاء نبضة البدء
دوما عند توصيل التيار لدائرة توليد نبضة (وحيد الاستقرار) ما ينتج نبضة دون حدوث قدح Trigger ، هذه الظاهرة أحيانا تكون ذات آثار مدمرة حيث تحدث فى الزمن الخطأ، لذا يجب التخلص منها. فمثلا لو وصلتها بموتور ليعمل فترة محددة عند حدوث أمر ما يولد نبضة القدح، فعند توصيل التيار سيعمل الموتور بدون هذا الأمر وهذا خطر أحيانا.
كما سبق أن تكلمنا، فوضع مكثف على طرف 3 "طرف الإلغاء" RESET يجب أن يكون كبيرا بالقدر الكافى حتى يظل جهده أقل من 0.7 فولت حتى يسبب هذا الإلغاء.
حسنا هذا حل بسيط وتقليدى!! لماذا تقول أنه لا يصلح؟
السبب عند انقطاع التيار لن يأخذ هذا المكثف فرصة للتفريغ السريع ولذا لو عادت الكهرباء فى خلال ثوانى ربما يفشل فى القيام بواجبة – تذكر أنه يحتاج للتفريغ من قيمة التغذية والتى قد تصل إلى 15 فولت حتى أقل من 0.7 فولت ليتمكن من إعادة الدورة – فضلا عن أن المكثفات الكبيرة ستكون عادة كيماوية والتى يعرف عنها إبقاء جهد ربما أعلى من 0.7 فولت نتيجة تحلل العازل الذى تكون أثناء شحنه (راجع الشروح الأولى الخاصة بأنواع المكثفات) لذلك يجب أن نستخدم دائرة بترانزيستور حتى نستخدم مكثف أقل فى السعة و أفضل فى الجودة و تكون الدائرة أسرع استجابة و أأمن فى التشغيل

http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=13993&stc=1&d=1233509403
فى هذه الدائرة، يكون الشحن من خلال المكثف C1 من خلال المقاومة R1 و قاعدة الترانزيستور، سيظل الترانزيستور فى حال التشبع فارضا RESET على القطعة زمن أكثر قليلا من 1 إلى 2 قيمة المقاومة × المكثف أى هنا حوالى 0.02 ثانية و يمكن زيادة الزمن بزيادة المكثف حتى 10 ميكرو والذى يعطى ثانيتين تقريبا و عند انقطاع التيار يفرغ المكثف بسرعة من خلال الثنائى المرسوم فى الدائرة، و من الجيد أن أى تفريغ نسبى فى المكثف سيمكن الدائرة من العمل.
أى ترانزيستور س م س NPN يصلح للاستخدام هنا ولكن كلما زاد معامل تكبيره β أعطى ذلك زمنا أطول و أداء أفضل للدائرة.
هناك قاعدة أفضل دوما استخدامها وهى إن أردت أن تمنع ظاهرة فى جزء ما، تأكد من حدوثها فى مكان آخر و استخدمها لمنع حدوثها حيث تريد!! – كلام غريب أليس كذلك
ببساطة نعلم أنها تعطى نبضه فى البدء وربما فى 99.9% من الحالات ستحدث، إذن نستخدم قطعة مخصصة لوظيفة إلغاء نبضات البدء أو كما تسمى Start Up RESET و لنؤكد حدوثها بوضع مكثف بين طرف القدح والأرضى ، ثم نوجه هذه النبضة لكل الدوائر التى تحتاج لمثل هذا الإجراء فى آن.
طبعا السؤال ولماذا؟ ألم نصمم تلك الدائرة؟ - الإجابة نعم ولكن ماذا لو فى ظرف ما لم تؤدى غرضها، سنحتاج لتحديد أين الخطأ، وفى الدائرة الأخيرة ستبحث لماذا لم تظهر نبضة حتى تتأكد من ظهورها و لكن فى الدوائر الأخرى – عم ستبحث؟
فى المرة القادمة إن شاء الله نتحدث عن مزيد من دوائر 555

عشق المعرفة
03-02-2009, 07:59 PM
مجهود جبار أخوي ماجد
تسلم ايدك

ماجد عباس محمد
09-02-2009, 07:01 PM
دائرة الأزمنة المتتالية Sequential Timers
هناك بعض التطبيقات تتطلب عدة أزمنة متتالية وغير متساوية، لا شيء لا تؤديه المتحكمات Micro Controllers ولكن الكلفة و البرمجة الخ تجعل استخدام 555 لكل فترة زمنية أسهل وأسرع تنفيذا فقلا عن كونها تتواءم مباشرة مع الريلاى هتى 12 فولت يجعلها خيارا سهلا بجعل الولى تقدح Triggers التالية وهلم جرا، والدائرة من ملف Texas Instruments كالآتى
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=14030&stc=1&d=1234195218
تبدأ الدورة بالضغط على المفتاح S أقصى يسار الصورة مما بشكل قدح Trigger الدائرة الأولى ، يصبح جهد الخروج مساويا للتغذية Vcc ويظل كذلك لزمن يحدد بواسطة RA*CA و بأخذ القيم المدونة أسفل الدائرة يكون الزمن
ز = 1.1 × 100 ك × 10 ميكرو = 1.1 ثانية
فى نهاية هذا الزمن تسبب نهاية النبضة و هبوط الخرج من Vcc إلى صفر فى حدوث قدح للمرحلة التالية والتى لها زمن يتحدد من RB , CB
ز = 1.1 × 100 ك × 4.7 ميكرو = 0.517ثانية
و تتكرر العملية للمرة الثالثة حيث يكون الزمن من Rc,Cc
ز = 1.1 × 100 ك × 14.7 ميكرو = 1.617 ثانية
جدير بالذكر أننا هنا نستخدم القيم التى بالرسم ولكن عمليا لن يكون الحصول على مكثف 14.7 ميكرو سهلا حيث المتوفر عمليا 10 ميكرو ،20 ميكرو و هذا لسبب أن المكثفات ذات القيم العالية أكبر من ا ميكرو إما تكون كيماوية وهى ذات سماح عالى ولذا لا تصلح للتوقيت أو صناعية تصمم لتحمل الجهد العمومى المتردد 110 فولت أو 220 فولت ونسبة دقتها جيدة إلا أنها مكلفة و كبيرة الحجم أيضا لارتباطها بالموتورات أساسا أو تحسين معامل القدرة فى أشياء مثل مصباح الفلوريسنت التقليدى.
فى هذه الدائرة، إن شئت مانع نبضة البدء، يمكنك استخدام نفس الدائرة السابق شرحها ولكن دائرة واحدة تحكم كل مراحل المؤقتات 555 ولا حاجة لواحدة لكل منها.
وهذا ليس آخر المطاف ولكن هناك العديد من الدوائر حول 555 فى أجهزة المساج الطبى و التحكم فى سرعة موتورات التيار المستمر الصغيرة.

توصيل الأحمال على خرج القطعة
هناك طريقتان لتوصيل الأحمال، الأولى لحمل يعمل عند حدوث النبضة و الأخرى لحمل يتوقف عند حدوث النبضة.
مثلا على باب ذو تحكم الكترونى، وعادة تكون اللمبة الحمراء دوما مضيئة والخضراء مطفأة و عند وضع الكود المناسب تنتج نبضة لثلاث ثوانى تفتح القفل لتمكن الشخص من العبور و خلال نفس النبضة تضيء لمبة خضراء.
للعمل أثناء ألنبضة ، يوصل الحمل بين الخرج (طرف3) والأرضى.
للتوقف أثناء ألنبضة ، يوصل الحمل بين الخرج (طرف3) والتغذية Vcc.

هناك نوعان من الأحمال، حمل المقاومة مثل المصابيح بأنواعها بما فيها LED والدوائر الإلكترونية، والأحمال الحثية مثل الريلاى بكافة أنواعه المحتوية على ملف من السلك، وباقى الملفات.
جدير بالذكر أن المحولات لا تشكل أحمالا ولكنها ببساطة نتقل الحمل عبرها ولا تعتبر حملا بذاتها إلا فى حال الملف الثانوى المفتوح ولذا يجب الاحتياط و اخذ هذه الحالة فى الحسبان بدلا من أن تتسبب فى تلف الدائرة لحظيا.
لتوصيل الملفات مثل الريلاى يجب استخدام ثنائيات لتوفير مسار للتيار أثناء لحظة القطع كما ذكرنا مع الترانزستورات، فالدائرة مصنوعة من ترانزستورات ، أليس كذلك؟
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=14031&stc=1&d=1234195218
فى المرة القادمة إن شاء الله نتحدث عن مزيد من دوائر مكبر العمليات – التفاضل – التكامل الخ

hassann0
09-02-2009, 07:14 PM
مشكور اخي العزيز جزاك الله خير ماقصرت والله يععطيك العافيا.

النسر العربي السوري
10-02-2009, 07:06 PM
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
أخي العزيز إن تيار خرج المؤقت 555 لايتحمل تشغيل ريليه كهربائية إلا إن وصل على طريقها ترانزستور إن صح التعبير

ماجد عباس محمد
10-02-2009, 08:30 PM
أخى
هناك نوعين من الريلاى نوع يعمل بأقل من 50 مللى أمبير وهو المستخدم على البوردات عموما و هو مناسب للقطعة 555 اما الريلاى الصناعى والذى يبدأ من 24 فولت و يتحمل تيار كبير، لذا يحتاج لقوة فى التلامسات أكبر و من ثم ملفات تسحب تيار أعلى وهذه تستخدم مع ترانزيستور فالفولت يحتاج للترانزيستور والتيار أيضا

ستجد هذه الدائرة فى هذا الموقع فى قرب آخر الصفحة
http://home.cogeco.ca/~rpaisley4/LM555.html
دائرة اسمها Power On Delay circuit
أيضا فى الداتا شيت
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/8611/NSC/LM311.html
للمقارن LM311 ستجد فى أول صفحة أنه يتحمل حمل 50 فولت وتيار 50 مللى أمبير مما يجعله مناسبا لأحمال مثل لمبة أو ريلاى أى أن الريلاى يستخدم أقل من 50 مللى أمبير
و قد استخدمتها فى عدة دوائر مع ريلاى دون مشاكل فقط تراعى الثنائيات

ماجد عباس محمد
17-02-2009, 07:19 PM
مزيد من دوائر مكبر العمليات

دائرة التفاضل
ما هو التفاضل؟ - التفاضل هو إيجاد ميل المماس لمنحنى الدالة!
كلام كبير ولكن – معذرة – لا أفهم
لو نظرنا للرسم التالى و قمنا بتكبير نقطة ما عليه يمكن أن نأخذ المسألة خطوة بخطوه.
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=14061&stc=1&d=1234887405
عند التكبير نجد أن جزء المنحنى الصغير يكاد يكون خطا مستقيما ويزداد التطابق كلما زاد التكبير مما يجعل المنحنى هو نفس المماس، ومن هنا نجد أن ميل هذا المماس عبارة عن:
"كم فولت تغيرت الدالة لكل وحدة زمن" – حسنا هذا أبسط و أقرب للفهم ولكن لماذا وضعت خط تحت كلمة "لكل"؟ - سيستقيم المعنى أيضا لو قلنا فى وحدة زمن.
مهلا – هل تريدها فى وحدة زمنية محددة أم أن الحساب مستديم ومتابع للتغيرات طوال الوقت؟
الآن لو عدنا للرسم سنجد عـند هذه النقطة العشوائية، ما أخذناه هو التغير وما تركناه هو القيمة السابقة و بعبارة أخرى تركنا القديم و أخذنا الجديد، تركنا المستمر و أخذنا المتغير وهذا يوحى باستخدام مكثف.
بالنسبة لهواة المعادلات الرياضية أرجو الرجوع لأوائل السلسلة فى شرح المقاومة والمكثف.
طالما أن المكثف لم يتم شحنه فهو قادر على تمرير نسبة من التغيير.
هل تقول نسبة؟ إذن هناك خطأ. نعم دوما هناك خطأ ولا توجد دائرة إلكترونية خالية منه ولا شيء أخر خال. و سبق أن قلنا أن الهدف هو جعل الخطأ أصغر من أن يؤثر على النتيجة، وسنرى ذلك.
طبعا لإيجاد تفاضل جهد ما، بالطبع سيكون على مقاومة حمل معينة، فلا جهد بدون مقاومة (قانون أوم) ولننظر لهذه الدائرة:
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=14062&stc=1&d=1234887405
سنجد أنها فى الواقع تعمل كمجزئ جهد و بالطبع ستعترض عليها قائلا "أين مقاومة المصدر الداخلية؟"
و لك كل الحق فى ذلك و لهذا و تجنبا لتعقيد المعادلة الرياضية أولا و ثانيا و الأهم، تجنبا لخسارة جزء من الإشارة بين المقاومتين، نعتمد أول قاعدة وهى أن تكون المقاومة R1 أكبر كثيرا من المقاومة الداخلية للمصدر وبذلك نستطيع إهمال مقاومة المصدر الداخلية. أو نعيد صياغة الجملة بقولنا نستخدم مصدر ذو مقاومة داخلية أصغر بكثير من R1 أليس كذلك؟
و ما الفرق؟ - ألمصدر أساسا ليس فى إمكانى التغيير فى خواصه!! - الفرق ربما صياغة الجملة توحى بالحل إذ من السهل دوما استخدام مرحلة عزل Buffer بمكبر عمليات خاصة علمنا مما سبق أنه يمكن أن يكون ذو مقاومة خرج صغيرة جدا نتيجة التغذية الخلفية السالبة.
حسنا، أول فكرة تطرأ هى الربط المباشر كما بالشكل 2 وهذه فى الواقع لا تحل مشكله المصدر ولكن تحل مشكلة ما يلى هذه الدائرة من دوائر أخرى ستؤثر بالتأكيد على القيمة العملية للمقاومة R1 وهى تعطى خرجا موجبا أى أن مع صعود الدخل ينتج جهد موجب و العكس بالعكس
الشكل رقم 3 هو تطوير أفضل للدائرة حيث يكون مكبر العمليات هو المصدر الذى يقلد إشارة الدخول و يضع هذا الجهد المنسوخ على المقاومة لشحن المكثف، أى أن المصدر V لم يعد يرى R1 بتاتا و أصبح يرى مقاومة دخول المكبر والتى هى عالية جدا و بالتالى يكاد ينتفى خطر التحميل على المصدر نهائيا. و طبعا لو لم تكفى مقاومة دخول مكبر ما يمكننا استخدام آخر من النوع ذو مدخل ترانزستورات FET أو حتى MOSFET
هذا الدائرة تبدو قد حلت كل المشاكل ولكن مهلا فالإشارة تدخل على الطرف السالب أى أن الخرج سيكون سالبا! هل هناك حل؟
بل اثنين فيمكن إضافة مرحلة عاكسة بعده أو وضع المصدر على الطرف الموجب كما بالدائرة شكل 4 حيث نجد أن دائرة التفاضل بالكامل معزولة عن المصدر ، والخرج موجب.
الدائرة فى الشكل 4 حقيقة بها نقطة خادعة لا ينتبه لها كثير ممن يحاولوا تصميم الدوائر و تأخذ منهم وقتا طويلا لاكتشاف الخطأ بها وعلاجه، هل لاحظتها؟؟
مدخل المكبر كما سبق الشرح هو مكبر تفاضلى، دوما تذكروا هذه الحقيقة ، أى قاعدة ترانزيستور ولابد من مرور تيار القاعدة للخارج – م س م PNP - أو للداخل - س م س NPN - (رجاء الرجوع للشرح إن لزم الأمر) و الطرف الموجب هنا متصل بمصدر الإشارة مباشرة ، فإن لم يسمح هذا المصدر بمرور التيار المستمر، ببساطة لن تعمل الدائرة و من أمثلة هذه المصادر ثنائى الأشعة تحت الحمراء و مستقبل الموجات فوق السمعية فالأول يوصل معكوس أى وضع Reverse Bias أو عدم توصيل والثانى عبارة عن كريستال – بلورة – من مادة غير موصلة تعمل بنظرية تغير فى خواصها حسب نوعها.
المشكلة هنا أنك تضع الآفو أو طرف الأوسيلوسكوب على النقطة + للقياس و تحديد مكان العطل، تجد الدائرة تعمل بكفاءة، ومجرد رفعها تتوقف، لعلاج هذه الظاهرة يجب وضع مقاومة عالية 1 ميجا أو أكبر حسب نوع المكبر بين الطرف + والأرضى لتوفير مسار لهذا التيار
مهلا! لم نقل كم تكون قيمة كل من R1,C1 .
معك حق و ما كنا لنترك هذا الموضوع قبل أن نعرف حسابها.
ذكرنا سابقا كلمة عابرة " طالما أن المكثف لم يتم شحنه فهو قادر على تمرير نسبة من التغيير" وهى مفتاح الحساب. نعلم أن تفاضل مقدار ثابت = صفر وهو منطقى لأن لا تغيير فى قيمة ثابتة وبالتالى معدل التغير بالنسبة للزمن = صفر ومن هذا فالانتقال من قيمة لأخرى فجائيا و المسمى Step Function = قيمتها وهو يمثل بنبضة حادة فى زمن = زمن الانتقال الفجائى وعليه فالموجة المربعة يكون تفاضلها نبضة حادة قصيرة الزمن جدا متزامنة مع صعود الموجة و زمنها مساوى لزمن صعود النبضة ثم لا شيء ثم نبضة حادة سالبة قصيرة الزمن جدا متزامنة مع نزول الموجة و زمنها مساوى لزمن نزول النبضة ثم لا شيء و تكرار ما سبق.
الرسم التالى يوضح موجة مربعة فى الشكل رقم 1 و أشكال الخرج لدائرة تفاضل لنسب مختلفة من R1C1 إلى زمن النبضة t
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=14063&stc=1&d=1234887405
الشكل 2 يوضح الخرج الصحيح لدائرة التفاضل حيث يكون R1C1 أقل بكثير من الزمن t
الشكل 3 يوضح الخرج لدائرة التفاضل حيث يبدأ حاصل الضرب R1C1 فى الزيادة بالنسبة للزمن t فنجد أن المكثف قد تم شحنه خلال صعود النبضة ولكنه يحتاج زمن طويل نسبيا لكى يفرغ خلال المقاومة R1 مما يسبب الشكل المنحنى فى النزول.
الشكل 4 يوضح الخرج لدائرة التفاضل حيث يبدأ حاصل الضرب R1C1 فى الزيادة عن قيمة الزمن t فنجد أن المكثف قد تم شحنه خلال صعود النبضة ولكنه يحتاج زمن طويل لكى يفرغ خلال المقاومة R1 أطول من t ولذا فلن يتم تفريغه خلال النبضة ، وعند نهاية النبضة يحدث نزول مساوى لقيمتها معطيا جهدا سالبا تعتمد قيمته على ما تم تفريغه من المكثف وهكذا
الشكل 5 هو عندما يزيد R1C1 كثيرا عن قيمة t و بالتالى فجهد المكثف لا يكاد يتغير أثناء الشحن ثم تنتهى النبضة فينزل الجهد وهكذا وتتحول الدائرة إلى دائرة ربط بدلا من دائرة تفاضل وهى الدائرة الشهيرة التى تحذف المستمر وتمرر المتردد.

فى المرة القادمة إن شاء الله نتكلم عن دائرة التكامل

ماسينيسا
18-02-2009, 10:43 AM
أخي هل أنتها الموضوع أم لا
أنا كنت غائب ولم أتبع الموضوع

ماجد عباس محمد
18-02-2009, 01:34 PM
أخى
فى كل مرة أكتب عنوان المرة التالية و فى النهاية إن شاء اللة سأكتب ذلك
حمدا لله على السلامة

خدمات علي
18-02-2009, 10:11 PM
مشكور على الاصرار والمتابعة ونشر الفائدة للكل

ماجد عباس محمد
18-02-2009, 11:18 PM
أخــى
أشــكر مــرورك الكـريــــم

ماجد عباس محمد
20-02-2009, 09:41 AM
دائرة التكامل
ما هو التكامل؟ - ببساطة عكس التفاضل. بعبارة أخرى هو تجميع القيم المختلفة عبر فترة زمنية ما و إيجاد المتوسط الحسابى لها
أبسط مثال لها هو المكثف الشهير فى دائرة التغذية بعد ثنائيات التقويم. وما قيل فى دائرة التفاضل يمكن قوله هنا أيضا. والشكل التالى يوضح مفهوم متوسط قيمة دالة ما
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=14084&stc=1&d=1235111910
الدائرة هى نفسها دائرة التفاضل مع استبدال المكثف والمقاومة لأماكنها و أيضا سنلاحظ فورا أن مقاومة الحمل هنا ستعمل كمجزئ جهد مع مقاومة دائرة التكامل كما فى الشكل 1
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=14085&stc=1&d=1235111910
ولحل هذه المشكلة طبعا كما تعودنا أن نجعل مقاومة التكامل أصغر كثيرا من مقاومة الحمل أو كما قلنا فى دائرة لتفاضل نستخدم دائرة عزل Buffer كما فى الشكل 2 وهذا يوفر مقاومة عالية جدا لدائرة التكامل ومقاومة صغيرة جدا لتغذية للحمل.
الشكل 3 أيضا عزل المكثف تماما عن المصدر و جعل عملية شحنه تتم من "صورة أو نسخة مقلدة" من جهد المصدر موجودة فى خرج المكبر وأيضا معكوسة لأن الدخول على الطرف السالب. الشكل 4 يعطى خرجا غير معكوس حيث دخول الإشارة هنا على الطرف الموجب
هنا نقطة هامة جدا جديرة أن تذكر، كم يبلغ كسب المكبر هنا – قمنا بحساب الكسب عديد من المرات أليس كذلك؟
ستقول معاوقة المكثف عند تردد النبضات مقسوما على R1 . حسنا هذا صحيح بالنسبة للإشارة، لكن ماذا عن القيمة المستمرة؟ لن تجد مقاومتان لنقسم قيمتاهما ونحصل على الكسب، وبالتالى فهو يبلغ القيمة العظمى للمكبر وهذا له مخاطره.
طالما أن الإشارة متغيرة باستمرار و متراوحة حول الصفر، قد لا تجد مشاكل من هذه الدائرة،فخرج مكبر العمليات يشحن و يفرغ المكثف، ولكن إن كانت النبضات بين الصفر و قيمة ما فإن الصفر هذا يعنى مثلا 1 مللى فولت تخرج من المصدر و عند تكبيرها 100 ألف مرة قيمة أقل كسب لمكبر عمليات ستجد الخرج إما +جهد المنبع أو – جهد المنبع ولا خرج على الإطلاق
فقط تذكر أن تضع مقاومة كبيرة بين الخرج وطرف الدخول السالب وتكون قيمتها أكبر من R1 عشرة مرات على الأقل لعلاج هذه الظاهرة كما بالرسم باللون الأخضر
ولحساب قيمة كل من R1,C1 أيضا نرى فى الرسم التالى قيم مختلفة لحاصل ضرب R1*C1 بالنسبة لقيمة الزمن t حيث الشكل 1 هو نبضة الدخول
http://www.tkne.net/vb/attachment.php?attachmentid=14086&stc=1&d=1235111910
الشكل رقم 2 هو الجهد المستمر والذى يعبر عن متوسط جهد الدخول و ينتج حينما يكون R1*C1 أكبر بكثير من الزمن t حيث يكاد جهد المكثف لا يتغير بوصول نبضة جديدة أو انتهائها
الشكل رقم 3 حينما يبدأ R1*C1 يقل عن خمسة أمثال الزمن t ويلاحظ أن هناك تغير مع وجود النبضة أو غيابها وهذا التغير خطى أى موجة مثلثة و طبعا نظرا لأننا نستخدم جزء صغير من بداية منحنى الشحن والتفريغ ، يكون التغيير تقريبا خطيا وهذه الحالة التى تستخدم لتوليد موجة سن المنشار والموجات المثلثة الخ.
الشكل رقم 4 حينما يقترب R1*C1 من قيمة الزمن t، حيث يبدو منحنى الشحن والتفريغ ذو شكل الدالة اللوغاريتميه فى الظهور .
الشكل رقم 5 هو يكون R1*C1 أقل من قيمة الزمن tحيث يكاد يكتمل شحن المكثف فى جزء من النبضة وأيضا يتم تفريغه فى جزء من النبضة – ولا ننسى أننا سبق و حددنا تمام الشحن بوصول الفولت إلى 90% من القيمة العظمى لأن 100% تحتاج زمن مالا نهاية
لو راجعنا شكل خرج كل من دائرة التفاضل والتكامل سنجد أننا نستطيع القول أن شكل الخرج يعتمد على التردد، و قيمة R1*C1 تحدد أى الترددات تعبر دون تأثير، و أيها تتغير و أيها لا يعبر إطلاقا ونرى أن دائرة التفاضل تمرر الترددات العالية و تمنع الترددات المنخفضة على عكس دائرة التكامل التى تمرر الترددات المنخفضة بينما تمنع العالية، وهكذا يمكننا أن نستخدم كل منها أيضا كمرشح لتمرير الترددات المطلوبة

فى المرة القادمة إن شاء الله نتكلم عن مولد نبضات

أبو الشباب
24-02-2009, 03:09 PM
أسأل الله العلي القدير أن يجزيك كل الخير على ما تقدم خاصة في هذا الموضوع ..

جزيت الجنة أخي الكريم .. لا بل الفردوس الأعلى ..

ماجد عباس محمد
24-02-2009, 03:32 PM
أخى الكريم
لا أجد ردا سوى جمعا إن شاء الله

moaeadmoaead
26-02-2009, 04:31 PM
أخي العزيز تعجز الكلمات عن الشكر , فعلاً موسوعه كامله و رائعه جداً جداً , ألف ألف شكر لك و لجميع الأخوه المشاركين على هذا النبع من المعلومات و التي كان الكثير منا بأمس الحاجه لها, كانت معروفه للبعض أم لا , و أسأل الله عز و جل أن يجعلها في ميزان حسناتكم جميعاً , مع تحياتي للجميع .