مدارهاي مجتمع يا IC ها

 

مدارهاي مجتمع يا IC  ها

 

در طول سالهاي اخير قطعه اي به نام IC  در بازار الكترونيك ارائه شد اين قطعه به نام IC   كه مخفف دو كلمه Integrated circuit(مدارهاي مجتمع) است.

مهمترين مشخصه آنها اندازه كوچك آنهاست به طور يكه اگر بخواهيم مداري را با استفاده از قطعات مجزا بسازيم تا كاري مطابق يك IC  را انجام دهد تفاوت اندازه به صدها تا هزارها برابر ميرسد ! IC  ها از جمله قطعاتي هستند كه نميتوان آنها راتعمير كرد و اگر فقط يكي از از هزاران اجزاء دروني آنها از كار بيفتد بايد كل IC را تعويض نمود.

IC‌ها به روش هاي مختلف ساخته ميشود تنها عامل مشخص كننده اي كه هر IC چه عملكردي دارد، شماره قطعه است كه بر روي آن به صورت مجموعه اي از اعداد و حروف چاپ شده است .

 

تكنولوژي ساخت IC  ها :

 

1 – تكنولوژي ( RDL(Resistor Diod Logic  :در اين تكنولوژي از مقاومت و ديود به عنوان عناصر اصلي استفاده ميشود .

2-تكنولوژي RTL(Resistor Transistor Logic) : از مقاومت وترانزيستور استفاده ميشود .

3-تكنولوژي DTL(Diod Transistor Logic) : از ديود و ترانزيستور استفاده ميشود.

4-تكنولوژي TTL   : دراين تكنولوژي از ترانزيستور استفاده ميشود.

5-تكنولوژي MOS :در اين تكنولوژي از ترانزيستورهايMOS FET استفاده ميشود.

6-تكنولوژي CMOS: دراين تكنولوژي از ترانزيستورهاي Mosfet  افزايشي استفاده ميشود.

 

متداول ترين تكنولوژي براي ساخت IC ها تكنولوژي TTL و CMOS است.

 

مزاياي استفاده از IC ها

 

1-قيمت بسيار پايين

2-قابليت اطمينان

3-اندازه كوچك

4-عملكرد بهتر

 

در سيستم ها الكترونيكي دونوع IC  به كار ميرود:

 

الف-IC هاي آنالوگ كه با سيگنال هاي پيوسته عمل ميكند.اين IC  ها در مدارات مقايسه كننده ،مبدل هاي ولتاژ به جريان ،چند برابر كننده ها ،فيلترها و... به كار ميروند.

 

ب-IC هاي ديجيتال يا منطقي كه با سيگنال هاي منطقي كارميكند اين سيگنال ها داراي دو حالت بالا و پايين هستند .

اين IC  ها در مدارات محاسبات رياضي در حافظه ها ، در شمارش گرها  به كار ميروند.

 

 

 

 

نیمه هادی ها (ترانزیستور)

ترانزيستور

 

 

 

ساختمان داخلي يك ترانزيستور

 

ترانزيستور از سه لايه نيمه هادي  نوع  PوN كه در كنار هم قرار ميگيرند تشكيل شده است . اين لايه ها ي نيمه هادي به دو صورت كنار هم چيده ميشود.

ترانزيستورNPN (تيپ منفي)

ترانزيستور PNP (تيپ مثبت)

ترانزيستور از 3 پايه تشكيل ميشود به نام هاي Emiter(اميتر ، منتشر كننده ) ،Base )بيس ، پايه ) ، Colector (كلكتور، جمع كننده )،نام گذاري شده است .

نيمه هادي كه اميتر را تشكيل ميدهد نسبت به دو لايه بيس و كلكتور ناخالصي بيشتري دارد و لايه بيس نسبت به كلكتور و اميتر ناخالصي كمتري دارد.

 

كاربردهاي ترانزيستور:

 

ترانزيستورها در مدارات زير كاربرد دارند:

1-در تقويت كننده ها

2-در تثبيت كننده ها

3-در نوسان سازها (در مدارات اسيلاتور)

4-در مدارات آشكارساز

5-در مخلوط كننده ها (مدارات ميكسر)

6-در مدارات كليد الكترونيكي (درمدارات سوئيچ)

7-درمدارات مدولاتور

 

طريقه پيدا كردن پايه هاي ترانزيستور:(با اهم متر آنالوگ)

اهم متر را در رنج R×10 قرار ميدهيم ،يك پايه را به طور فرضي بيس در نظر ميگيريم و يك فيش اهم متر را روي بيس قرار ميدهيم فيش ديگر را تك تك به دو پايه ديگر ميزنيم اگر عقربه حركت كرد و همينطور با تعويض فيش عقربه حركت نكرد اين بدان معناست كه پايه بيس را درست انتخاب كرديم ( در صورت نادرست بودن آن پايه بعدي را بيس در نظر ميگيريم ).

با مشخص شدن پايه بيس در جهتي كه بيس به دو پايه ارتباط داشت ،اگر فيش قرمز روي بيس بود ترانزيستور مثبت واگر فيش سياه روي بيس بود ترانزيستور منفي است .

 

تشخيص اميتر و كلكتور

 

روش اول

اهم متر را در رنج R×10 قرار ميدهيم سپس مقاومت بين پايه بيس و دو پايه ديگر را اندازه ميگيريم .مقاومت پايه  بيس اميتر از مقاومت پايه بيس كلكتور بيشتر است .R_BE>R_BC

 

روش دوم

اهم متر آنالوگ را در رنج بالا قرار ميدهيم به پايه بيس كاري نداريم .مقاومت بين پايه اميتر و كلكتور را از هردوجهت اندازه ميگيريم .ما اهم كمتر و فيش سياه را مد نظر داريم . درحالتي كه اهم متر اهم كمتر را نشان ميدهد اگر ترانزيستور مثبت باشد فيش سياه كلكتور(و فيش قرمز اميتر است ) و اگر ترانزيستورمنفي باشد فيش سياه اميتر(فيش قرمز كلكتوراست ) .

 

باياس ترانزيستور

براي اينكه بتوانيم از ترانزيستور به عنوان تقويت كننده و سوئيچ و.. استفاده كنيم بايد ابتدا ترانزيستور را مورد تغذيه DC قرار دهيم .اين تغذيه را باياس ترانزيستور گويند .براي اينكه ترانزيستوري شروع به كار كند بايد به صورتي درمدار قرار گيرد كه ديود بيس اميتر آن درباياس مستقيم و ديود بيس كلكتور در باياس معكوس باشد .

،در غير اين صورت ترانزيستور معكوس است .

 

انواع باياس ترانزيستور

 

الف- مستقیم یا ثابت:این بایاسینگ ایده ال نمیباشد  زیرا تلفات دما باعث سوختن ترانزیستور میشود.

 

ب- تغذیه خودکار:این بایاسینگ هم تلفات دما دارد . از آن استفاد نمیشود.

 

ج-بایاس سر خورد:این بایاسینگ به عنوان ایده آل ترین نوع بایاسینگ میباشد که  در مدارهای الکترونیکی استفاده میشود.

 

مفهوم تقويت و تقويت كنندگي

يك تقويت كننده الكترونيكي تقويت كننده اي است كه سيگنال ضعيفي به آن وارد ميشود و سيگنال تقويت شده اي از آن خارج ميشود به چنين تقويت كننده اي آمپلي فاير ميگويند .

هرتقويت كننده اي 4 پايه دارد ،2پايه ورودي -2پايه خروجي ،ولي ترانزيستور3 پايه دارد بنابراين در تقويت كننده هاي ترانزيستوري ورودي به 2 پايه داده ميشودواز يكي از پايه هاي ورودي در خروجي هم استفاده ميشد يعني يك پايه بين ورودي و خروجي مشترك ميشود بر حسب اينكه كدام پايه مشترك باشد سه حالت داريم :

 

C.B  : بيس مشترك يا تقويت كننده ولتاژ: اين مدار قادر به تقويت ولتاژميباشد.

C.C  : كلكتورمشترك یا تقویت کننده جریان:این مدار قادر به تقویت جریان  ميباشد.

: C.E  اميتر مشترك يا تقويت كننده جريان و ولتاژ  برابر با تقويت توان: در این مدار هم تقویت ولتاژ و هم تقویت جریان میشود که با نام تقیت کننده توان معروف است.

 

 

 

ديود

 

نيمه هادي ها :

نيمه هادي ها اجسامي هستند كه از نظر رسانايي بين هادي و عايق قرار دارند . در وسايل الكترونيكي مثل ديود و ترانزيستور نيمه هادي هاي سيليسيم و ژرمانيوم استفاده مي شود . اين نيمه هادي ها 4 ظرفيتي هستند . نمونه اي از اين نيمه هادي ها كربن ، سيليسيم ، ژرمانيوم  و اكسيد مس مي باشد .

ديود:

اگر اتم هاي سيليسيم يا ژرمانيوم بطور منظم كنار هم قرار گيرند  ، شبكه ي كريستالي بوجود مي آورند كه در فضاي 3 بعدي هر اتم با 4 اتم اطرافش فاصله ي مساوي خواهد داشت .

4 الكترون فسفر با اتم هاي اطراف پيوند كوالانسي مي دهد و يك الكترون آزاد باقي مي ماند . هر چه مقدار ناخالصي بيش تر باشد تعداد الكترون هاي آزاد بيش تر است . چون بار الكترون منفي است به اين نيمه هادي نوع N مي گويند .

3 الكترون بور يا الكترون هاي ژرمانيوم پيوند كوالانسي مي دهد و يك جاي خالي براي الكترون چهارم  باقي مي ماند ، به جاي خالي الكترون حفره مي گويند . چون حفره بارش مثبت است به اين نيمه هادي نوع P  مي گويند .

ديود از اتصال يك نيمه هادي نوع  N و يك نيمه هادي نوع  P  بوجود مي آيد و با حرف D  نشان داده مي شود .

باياس : اتصال يك قطعه الكترونيكي به منبع تغذيه ي DC را باياس مي گويند .

 

انواع باياس ديود :

1-     باياس مستقيم : اگر ديود با رعايت پلاريته به منبع تغذيه بسته شود باياس مستقيم است .

2-     باياس معكوس : اگر ديود بدون رعايت پلاريته به منبع تغذيه وصل شود باياس معكوس يا مخالف مي باشد .

 

انواع ديود :

1-     ديود ركتيفاير – ديودي است كه برق متناوب را به برق مستقيم تبديل مي كند . ديودهاي يكسوساز براي فركانس برق شهر استفاده مي شود .

 

2-     ديود زينر ( زنر) – براي تثبيت ولتاژ استفاده ميشود.اين ديود اگر در باياس مستقيم قرار گيرد مثل ديود معمولي عمل ميكند ،اما اگر در باياس معكوس قرار گيرد ،حتي اگر ولتاژش از ولتاژ شكست معكوس بيشتر شود ،نميسوزد بلكه ولتاژ دوسرش ثابت ميماند.(هميشه ديود زينر در مدار به صورت معكوس قرار ميگيرد)

 

3-     ديود نوراني (LED) : ديود نوراني يا LED اگر در باياس معكوس قرار گيرد روشن نميشود اما در باياس مستقيم با عبور جريان از خود نور مي دهند ، به عنوان لامپ كم مصرف در مدارات الكترونيك استفاده ميشود.ولتاژ مجاز ديود نوراني 1/5ولت و جريان مجازش 18-20 ميلي آمپر است

 

4-   ديود نوري (فتو ديود ) – اين ديود در مدار به صورت معكوس قرار ميگيرد و سد پتانسيل آن با تابش نور شكسته ميشود و جريان عبور ميكند.

هرچه شدت نور تابيده شده بيش تر باشد جريان معكوس بيش تر است .

 

5-     ديود خازني – نوعي ديود است كه در مدار به صورت معكوس استفاده ميوشد با افزايش ولتاژ معكوس عرض منطقه تخليه افزايش مي يابد و در نتيجه مقدار ظرفيت خازني كاهش مي يابد ايده اصلي استفاده از وركتور تغيير ظرفيت با اعمال ولتاژ متغير است .همينطوربراي تثبيت فركانس در نوسان ساز ها استفاده مي شود .

 

6-     ديود تانلي – مانند يك مقاومت منفي عمل مي كند .

 

7-     ديود آشكار ساز –اين ديود براي آشكار نمودن صدا در راديو و آشكار سازي صدا وتصوير در تلوزيون به كار ميرود اين ديود ها براي فركانس هاي بالاتر از برق شهر به كار ميرود .

 

8-   پين ديود (PIN ) – در فركانسهاي بالاتر از   1MHZ خاصيت يك مقاومت متغير را دارد .مقدار مقاومت را مي توان توسط جريان مستقيمي كه از ديود مي گذرد تغيير داد .

 

9-     پل ديود : مدارات الكترونيك با ولتاژ dc كار ميكنند پس بايد برق شهر به ولتاژdc تبديل كرد به عمل تبديل ولتاژ AC به DC يكسو سازي ميگويند . پل ديود به همراه ترانس كاهنده ،مقاومت، ديود زينروخازن صافي عمل يكسوسازي را انجام ميدهند .

 

تست دیود )با اهم متر ديجيتال) :

برای تست دیود  با اهمتر دیجیتالی  ابتدا رنج سلکتور را در علامت دیود قرار دهید بعد پایه ای مثبت اهمتر را به پایه آند دیود  و پایه ای منفی اهمتر را به کاتد دیود بزنید اگر در صفحه نمایش اعدد 0.7  یا 0.3 نمایش داده شد فعالا دیود سالم است حال جای پایه ها را جابه جا کنید یعنی پایه ای مثبت اهمتر به پایه ای کاتد دیود و پایه منفی اهمتر به پایه مثبت دیود وصل کنید اگر در صفحه نمایش  عدد 1 یا عدد باطری را دیدید دیود سالم است اگر از هر دو طرف عدد 0.3 یا 0.7  نمایش داد شد دیود شما اتصال کوتاه است و معیوب مباشد و اگر از هر دو طرف عدد 1 یا عدد باطری نمایش داده شد دیود شما قطع میبشد و معیوب میباشد.

 

 

تست ديود (با اهم متر آنالوگ):

 اهم متر را در رنج R×10  قرار ميدهيم .اگر وقتي فيش ها را به دو سر ديود زديم عقربه حركت كرد(درباياس مستقيم قرار دارد) و با عوض كردن فيش ها عقربه حركت نكرد(در باياس معكوس قراردارد) نشان دهنده اين است كه ديود سالم است .

 اگر با اتصال اهم متردر دوجهت  عقربه حركت نكند ديود قطع است ،اگر با اتصال اهم متر به دو سر ديود در دو جهت عقربه حركت كند ديود اتصال كوتاه شده است.

سلف و ترانس

سلف يا سيم پيچ :

 

سيم پيچ يك سيم يا هادي معمولي است كه پيچانده شده است . به عبارت ديگر يك كلاف سيم مسي روكش دار است  كه به دور يك هسته ي آهني پيچيده شده است .

مقاومت اهمي سيم پيچ را مي توان تقريبا صفر فرض نمود ، بنابراين با عبور جريان dc سلف مانند يك هادي عمل مي كند و عكس العمل ندارد ( ولتاژ دو سرش صفر است ) . چنانچه جريان عبوري بخواهد تغيير كند ، سلف با اين تغيير جريان مخالفت نموده و اين مخالفت بصورت ايجاد ولتاژي بنام ولتاژ القايي بروز مي كند . اين خاصيت سلف را خاصيت خود القايي آن مي گويند  كه از خاصيت خودالقايي سيم پيچ در صنعت برق جهت ايجاد ولتاژهاي زياد مثلا در موارد لامپ فلورسنت يا كويل اتومبيل استفاده مي شود. ولتاژ القايي دو سر سلف برابر است با تغييرات جريان نسبت به تغييرات زمان VL = L ( di / dt )  ، اين خاصيت سلف را خاصيت خود القائي آن گويند از خاصيت خود القايي سيم پيچ در صنعت برق جهت ايجاد ولتاژهاي زياد مثلاً در مدار لامپ فلورسنت يا در برق اتومبيل استفاده ميشود.همچنين در الكترونيك از سيم پيچ براي جلوگيري از عبورجريان AC وعبور جريان DC استفاده ميشود (مسدود كننده AC و عبور دهنده DC)،كه به آن چوك يا Choke  مي گويند .بيش ترين استفاده ي سيم پيچ در الكترونيك در مدارهاي هماهنگ ، فيلتر ها ، نوسان ساز ها و ترانسفورماتور مي باشد .

 

 هانري : يك هانري ضريب خودالقايي سلفي است كه اگر تغييرات جريان عبوري از آن يك آمپر بر ثانيه باشد يك ولت ، ولتاژ در دو سرش القا شود .

 

قانون لنز و جريان القايي : اگر يك سيم هادي در يك  ميدان مغناطيسي به نحوي حركت كند كه خطوط ميدان مغناطيسي را قطع كند ، در سيم جريان جاري مي شود كه به آن جريان القايي مي گويند .

سري بستن سلف ها :      XLT = XL1 + XL2                  

موازي بستن سلف ها :     1 / XLT = 1 / XL1 + 1 / XL2  

 

اندوكتانس متقابل سيم پيچ يا LM : هرگاه دو سيم پيچ در مجاورت هم به گونه اي قرار گيرند كه از سيم پيچ اولي جريان متناوبي عبور كند و در سلف دومي ولتاژ القا شود مي گويند بين دو سلف اندوكتانس متقابل وجود دارد ، بدون اينكه بين دو سلف تماس الكتريكي برقرار باشد .

براي مشخص كردن ميزان القاي متقابل پارامتري بنام اندوكتانس متقابل يا LM بصورت زير تعريف مي شود :

اگر جرياني با تغييرات 1 A /S در سيم پيچ اول ولتاژ 1 V در سيم پيچ دوم القا كند ، اندوكتانس متقابل دو سيم پيچ 1 هانري است .

 

شارژ و دشارژ سلف ها

همانند خازن ،سلف هم قابليت شارژ و دشارژ دارد با تفاوت هاي زير:

1-انرژي درسلف به صورت الكترومغناطيسي است ولي در انرژي ذخيره شده در خازن ازنوع الكترواستاتيكي است .

2-درخازن وجود اختلاف پتانسيل به معناي ذخيره انرژي است ولي در سلف عبور جريان به معناي ذخيره انرژي است.

3-اگرسلف را از منبع جدا كنيم انرژي ذخيره شده درآن از بين مي رود ، ولي خازن با جدايي از منبع انرژي را در خود نگه ميدارد.

 

ترانسفورماتور يا ترانس(Transformers) :

 

 

يكي از كاربردهاي مهم سيم پيچ ، ترانس است كه در الكترونيك عموما براي افزايش و كاهش ولتاژ استفاده مي شود. ولتاژ متناوب ورودي به سيم پيچ اوليه داده مي شود و ولتاژ خروجي از سيم پيچ ثانويه گرفته مي شود .

 

 

 

 

 

ساختمان داخلی ترانسفورماتور :

یک  ترانسفور ماتور : از سه قسمت تشکیل شده که به شرح زیر میباشد.

سیم پیچ اولیه :این سیم پیچ برای کاهش یا افزایش جریان یا ولتا ژ ورودی میباشد.

هسته:این هسته که جنس آن از فلز است برای ایجاد میدان مغناطیسی و خطوط فلو میباشد.

سیم پیچ ثانویه:این سیم پیچ برای کاهش یا افزایش ولتا ژ خروجی میباشد.

 

انواع ترانس :

1-     ترانس افزاينده ( ولتاژ) – كاهنده جريان : ترانسي است كه تعداد دورهاي ثانويه بيش تر از دورهاي اوليه باشد .

2-     ترانس كاهنده ( ولتاژ) – افزاينده جريان : ترانسي است كه تعداد دورهاي اوليه بيش تر از دورهاي ثانويه باشد .

3-   ترانس يك به يك ( ترانس ايده آل ) : ترانسي كه تعداد دور اوليه و ثانويه با هم برابر است . ترانس ايزوله را براي ايزوله كردن مدار از برق شهر بكار مي برند ، چون فاز برق شهر نسبت به زمين ولتاژ و خطر برق گرفتگي دارد .

 

انواع ترانس بر حسب مورد استفاده :

1-     ترانس قدرت يا مبدل ولتاژ

2-     ترانس سوئيچينگ يا كليدي

3-   ترانس صوتي يا مبدل فركانس ( مبدل امپدانس )  : الف – ترانس بلند گو با بدنه ي زرد يا سبز و ب- ترانس رابط با بدنه ي آبي يا زرد .

4-     ترانس راديويي شامل : Rf , If

 

 

فيلتر ها :

 

در بسياري مدارات الكترونيك امواجي با فركانس هاي مختلف وجود دارد .مثلا امواج صوتي فركانس 20 HZ تا  20 KHZ را شامل مي شود . يعني يك تقويت كننده ي صوتي بايد امواجي با فركانس هاي مذبور را تقويت كند . در اين موارد احتياج به مداري داريم كه مانع عبور يك فركانس خاص مي شود و فقط فركانس خاصي را عبور دهد . به چنين مداري فيلتر مي گويند .

 

انواع فيلتر ها  :

 

1-   فيلتر پايين گذر : فيلتري است كه از فركانس صفر تا فركانس خاصي را عبور مي دهد و از آن فركانس خاص به بعد را عبور نمي دهد . اين فركانس خاص را فركانس قطع (FC) مي گويند .

2-   فيلتر بالاگذرRC : فيلتري است كه از فركانس 0 تا فركانس خاصي را عبور نمي دهد و از آن فركانس خاص (FC) به بعد را عبور مي دهد .

3-   فيلتر ميان گذر RLC  : فيلتري است كه از فركانس خاصي تا فركانس معيني ( از F1 تا F2) به امواج اجازه عبور مي دهد ، خارج از اين محدوده مانع عبور امواج مي شود .

4-   فيلتر ميان نگذر RLC : فيلتري است كه از فركانس خاص تا فركانس معيني به امواج اجازه ي عبور نمي دهد (از  F1  تا  F2 ) و خارج از اين محدوده اجازه ي عبور مي دهد .

 

مبدل ها

ادامه مطلب

منبع تغذیه

منبع ولتاژ

 

مهمترين پارامتر يك منبع مقدار ولتاژي است كه توليد مي كند . اما جريان يك منبع ولتاژ بستگي به اين دارد كه چقدر جريان از آن بكشيم .يك منبع برق شهر 220ولت  است اگر مصرف كننده اي به پريز وصل نباشد جرياني از آن كشيده نمي شود اما اگر يك وسيله برقي به آن وصل كنيم از آن جريان ميكشيم .

منبع ولتاژايده آل منبعي است كه ولتاژ توليدي آن ثابت باشد.مستقل ازمصرف كننده اي كه به آن متصل است .

منبع ولتاژ ايده آل وجود ندارد چون مي بينيم با افزايش جريان كشيده شده از منبع ولتاژ دو سرش كاهش مي يابد به همين دليل ولتاژ برق شهر در ساعات اوليه شب كم ميشود . كم شدن ولتاژ توليدي يك منبع را با در نظر گرفتن يك مقاومت داخلي براي آن توجيه ميكند .باتري ايده آل باتري است كه مقاومت داخلي اش صفر است.

                                                                                               

 باطري:

 

به مجموعه اي كه انرژي شيميايي را به انرژي الكتريكي تبديل مي كند پيل مي گويند . يك باطري معمولا از يك يا چند پيل تشكيل شده است .

انواع باطري قلمي :

سايز بزرگ يا Size D

سايز متوسط يا Size C

سايز معمولي يا Size AA

سايز ريز يا Size AAA

 

باطري اي داريم كه از يك پيل يا سلول  تشكيل شده مانند باطري هاي معمولي 5/1 ولتي و باطري اي داريم كه از تعدادي پيل يا سلول تشكيل شده مانند باطري اتومبيل .

سلول هاي تشكيل دهنده ي باطري بر اساس قابليت شارژ شامل :

1-     سلول هاي اوليه ( غير قابل شارژ ) – داراي الكتروليت خشك ( خميري) شامل :

باطري كربن – روي ، باطري روي – كلرايد ، باطري قليايي ، باطري اكسيد نقره و باطري هاي مينياتوري و باطري هاي ليتيم

2-     سلول هاي ثانويه ( قابل شارژ ) – داراي الكتروليت تر ( مايع ) شامل :

باطري هاي اسيد سربي مثل باطري اتومبيل و باطري هاي نيكل كادميوم يا NC

ولتاژ نامي باطري ها مقداري است كه روي آن ها نوشته شده . در ضمن براي تست باطري بايد جريان اتصال كوتاه آن را اندازه گرفت . جريان اتصال كوتاه  باطري هاي سايز AA ، 2/2A است . و اين مقدار در باطري هاي سايز C ،  2/7 A و در باطري هاي سايز D  ، 3/2 A مي باشد .

سري و موازي بستن باطري ها :

براي افزايش ولتاژ باطري ها را سري مي بندند و براي افزايش جريان دهي يا افزايش ظرفيت باطري ها را موازي مي بندند .

براي سري بستن باطري ها بايد سر مثبت با سر منفي باطري ها بهم بسته شود و براي موازي بستن باطري ها حتما بايد سرهاي مثبت باطري ها بهم و سرهاي منفي هم بهم بسته شوند .

 

رگولاتورها یا نثبیت کنندهای  ولتا ژ( REGOLATOR):

رگولاتور ها وسیله ای برای تثبیت و ثابت نگه داشتن ولتاژ خروجی با توجه به ولتاژ ورودی و جریان بار.

 

رگولاتورها به سه دسته تقسیم میشوند که عبارت اند از:

الف- رگولاتورهای مثبت :

 این رگولاتور ها با شماره (78xx) شرو ع میشود که دو تا ایکس عددهای هستند که برای ولتاژ خروجی نمایش میدهند که عبارت اند از :

05= ولتاژ خروجی پنچ ولت است

09= ولتاژ جروجی نه ولت است

12= ولتاژ خروجی دوازده ولت است .

 ب- رگولاتورهای منفی :

این گونه رگولاتور ها با شماره (79xx) شروع میباشد که دو تا ایکس عددهای هستند که برای ولتاژ روجی نمایش میدهند که عبارت اند از :

05= ولتاژ خروجی پنچ ولت است

09= ولتاژ جروجی نه ولت است

12= ولتاژ خروجی دوازده ولت است .

ج- رگولاتورهای متغییر:

اینگونه رگولاتورها با تغییر ولوم  در مدار ولتاژ خروجی تغیر میکند که رگولاتور (LM317) یک رگولاتور متغیر میباشد.

در این قسمت به دو نکته اشاره میکنیم درباره رگولاتورها:

نکته اول : کل رگولاتور ها با افزایش جریان گرم میشوند و نهایتا میسوزند که باید توجه کنید در مدارات جریان بالا از آنها استفاده نکنید.

نکته دوم: برای دفع  گرمای رگولاتورها از هیت سینک استفاده میکنند که قطعه ای فلزی که به بدنه رگولاتور پیچ میشود تا گرما را دفع کند.

 

خازن

خازن (Capacitor):

 

 

 

 

هرگاه دو هادي در فاصله اي از هم قرار گيرند ، تشكيل يك خازن مي دهند كه به اين دو هادي جوشن هاي خازن مي گويند و در بين اين دو جوشن ماده ي عايق يا دي الكتريك  وجود دارد . جنس عايق نوع خازن را مشخص مي كند . عايق هاي بكاررفته در خازن عبارتند از : هوا ، كاغذ ، ميكا ، پلاستيك ، سراميك ، اكسيد آلومينيوم و اكسيد تانتاليم  .

 خازن ها انرژي الكتريكي را نگهداري مي كنند و به همراه مقاومت ها ، در مدارات تايمينگ استفاده مي شوند . همچنين از خازن ها براي صاف كردن سطح تغييرات ولتاژ مستقيم استفاده مي شود . از خازن ها در مدارات بعنوان فيلتر هم استفاده مي شود . زيرا خازن ها به راحتي سيگنالهاي غير مستقيم AC را عبور مي دهند ولي مانع عبور سيگنالهاي مستقيم DC  مي شوند .

 

تست خازن با اهمتر صورت مي گيرد بدين ترتيب كه اگر عقربه اهمتر روي 0 قرار بگيرد خازن اتصال كوتاه شده ، اگر عقربه قبل از 500 بايستد  خازن نشتي دارد ، اگر بعد از 500 قرار بگيرد سالم مي باشد  و اگر عقربه روي بي نهايت قرار بگيرد خازن قطع مي باشد .

 

 

ظرفيت خازن:

ظرفيت معياري براي اندازه گيري توانائي نگهداري انرژي الكتريكي است . ظرفيت زياد بدين معني است كه خازن قادر به نگهداري انرژي الكتريكي بيشتري است . واحد اندازه گيري ظرفيت فاراد است . 1 فاراد واحد بزرگي است و مشخص كننده ظرفيت بالا مي باشد . بنابراين استفاده  از واحدهاي كوچكتر نيز در خازنها مرسوم است . ميكروفاراد µF  ، نانوفاراد nF  و پيكوفاراد pF  واحدهاي كوچكتر فاراد هستند .

نانو فاراد f            9-10   =    nf  1   

 ميكرو فاراد           f  6-  10=  µf  1

 پيكو فاراد              f12- 10 =     pf1

 

انواع مختلفي از خازن ها وجود دارند كه ميتوان از دو نوع اصلي آنها ، با پلاريته ( قطب دار ) و بدون پلاريته ( بدون قطب ) نام برد .

 

خازن هاي قطب دار

 

الف - خازن هاي الكتروليت

در خازنهاي الكتروليت قطب مثبت و منفي بر روي بدنه آنها مشخص شده و بر اساس قطب ها در مدارات مورد استفاده قرار مي گيرند در خازن هاي الكتروليت ظرفيت آنها بصورت يك عدد بر روي بدنه شان نوشته شده است . همچنين ولتاژ تحمل خازن ها نيز بر روي بدنه آنها نوشته شده و هنگام انتخاب يك خازن بايد اين ولتاژ مد نظر قرار گيرد . اين خازن ها آسيبي نمي بينند مگر اينكه با هويه داغ شوند .

 

 ب - خازن هاي تانتاليوم

خازن هاي تانتاليم هم از نوع قطب دار هستند و مانند خازنهاي الكتروليت معمولاً ولتاژ كمي دارند . اين خازن ها معمولاً در سايز هاي كوچك و البته گران تهيه مي شوند و بنابراين يك ظرفيت بالا را  در سايزي كوچك را ارائه مي دهند .

 

كد رنگي خازن ها :

در خازن هاي پليستر براي سالهاي زيادي  از كدهاي رنگي بر روي بدنه آنها استفاده مي شد . در اين كد ها سه رنگ اول ظرفيت را نشان مي دهند و رنگ چهارم تولرانس ا نشان مي دهد .

براي مثال قهوه اي - مشكي - نارنجي به معني 10000 پيكوفاراد يا 10 نانوفاراد است .

خازن هاي پليستر امروزه به وفور در مدارات الكترونيك مورد استفاده قرار مي گيرند . اين خازنها در برابر حرارت زياد معيوب مي شوند و بنابراين هنگام لحيمكاري بايد به اين نكته توجه داشت .

 

كد رنگ خازن ها

سياه 0 ،قهوه اي 1، قرمز 2،نارنجي  3،زرد4  ،سبز 5 ،آبي 6،بنفش 7 ،خاكستري 8 ، سفيد 9

 

خازنهاي بدون قطب :

خازن هاي بدون قطب معمولا خازنهاي با ظرفيت كم هستند و ميتوان آنها را از هر طرف در مدارات مورد استفاده قرار داد . اين خازنها در برابر گرما تحمل بيشتري دارند و در ولتاژهاي بالاتر مثلا 50 ولت ، 250 ولت و ... عرضه مي شوند .

 

پيدا كردن ظرفيت اين خازنها كمي مشكل است چون انواع زيادي از اين نوع خازنها وجود دارد و سيستم هاي كد گذاري مختلفي براي آنها وجود دارد . در بسياري از خازن ها با ظرفيت كم ، ظرفيت بر روي خازن نوشته شده ولي هيچ واحد يا مضربي براي آن چاپ نشده و براي دانستن واحد بايد به دانش خودتان رجوع كنيد . براي مثال بر 1/0  به معني 0.1µF يا 100 نانوفاراد است . گاهي اوقات بر روي اين خازنها چنين نوشته مي شود  ( 4n7  ) به معني 7/4 نانوفاراد .

 

 انواع خازن ها از لحاظ ظرفيت :

 

1-     خازنهاي با ظرفيت ثابت :

 

خازن سراميكي ( عدسي) – غير الكتروليت :ظرفيت خازن به صورت شماره هاي كد دار بر روي آن است . در اين موارد عدد اول و دوم را نوشته و سپس به تعداد عدد سوم در مقابل آن صفر قرار دهيد تا ظرفيت بر حسب پيكوفاراد بدست ايد . بطور مثال اگر بر روي خازني عدد  102 چاپ شده باشد ، ظرفيت برابر خواهد بود با 1000 پيكوفاراد يا 1 نانوفاراد .

خازن هاي ميكايي

خازن هاي كاغذي ( غير الكتروليت يا بدون پلاريته )

خازن هاي ورقه اي

خازن هاي پلاستيكي

خازن هاي پلي استر ( غير الكتروليتي )

خازن ها ي شيميايي: خازن هاي اكسيد آلومينيومي و خازن هاي اكسيد تانتاليوم

خازن هاي پرچمي .

 

 

 

 

 

 

 

۲-     خازن هاي متغير:

واريابل :

تريمر : خازن هاي تريمر خازن هاي متغيير كوچك و با ظرفيت بسيار پائين هستند . ظرفيت اين خازن ها از حدود  1  تا 100 پيكوفاراد ماست و بيشتر در تيونرهاي مدارات با فركانس بالا مورد استفاده قرار مي گيرند .

وركتور ( وريكاب ) – كه با تغيير ولتاژ دو سرش ظرفيتش تغيير مي كند .

 

در بعضی مواقع مقدار خازنی را میخواهیم که در بازار نیست برای این کار از مدارات خازنی استفاده میکنیم :

الف- مدار خازنی سری:

هرگاه چند خازن را پشت سر هم وصل کنیم مدار سری میشود و مقدار کل خازن از رابطه ی زیر محاسبه میشود.

سري بستن خازن :   CT = 1 / C1 + … + 1 /Cn

 

ب- مدار خازنی موازی:

هرگاه چند تا خازن به صورتی که سر به سر و ته به ته وصل شود مقدار آن به هم جمع میشود و از رابطه ای زیر محاسبه میشود.

C1+C2+C3+…CN

 

ادامه مطلب

آشنایی با قطعات الکترونیکي

 

 

مقاومت Resistors

 

مقاومت يا رزيستور قطعه ايست كه وظيفه ي آن محدود كردن جريان و ايجاد ولتاژ مناسب است .

 

انواع مقاومت :

 

1-مقاومت هاي ثابت :

 

الف- مقاومت هاي مخلوط كربني

اين نوع مقاومت ها از پودركربن و مواد مقاوم در برابر حرارت ساخته شده .براي توان هاي 4/1، 2/1،1، 2، 5 وات ساخته ميشود . و تلورانس 5 ،10،20 درصد را دارد.

 

ب- مقاومت هاي لايه اي شامل : لايه كربن ،لايه  فلز ، لايه اكسيد فلز

اين نوع مقاومت ها از رسوب دادن يك لايه نازك كربن ،فلز يا اكسيد فلز بر روي ميله اي از جنس سراميك ساخته شده است كه برحسب جنس لايه به 3 دسته لايه كربني ،لايه فلزي و لايه اكسيد فلز تقسيم مي شود .

 

ج- مقاومت هاي سيمي ( آجري) : مقاومت سيمي طول معيني از سيم مقاومت دار از جنس آلياژهاي مختلف نيكل مس ، نيكل كروم ،نيكل كروم  آلومنيوم ، بر روي استوانه اي از سراميك ساخته مي شود اين نوع مقاومت ها عموماً براي توان هاي بالا(2وات تا 250 وات ساخته ميشود ) اين ويژگي خاص اين مقاومت را از سايرمقاومت ها متمايز كرده .اين مقاومت ها در يك محفظه سيماني يا سراميكي با مقطع مربع مستطيل يا استوانه ساخته ميشوند كه به مقاومت آجري معروفند.اين محفظه امكان خنك شدن مقاومت را ميدهد .يك خصوصيت خوب مقاومت سيمي اينست كه به هنگام سوختن كاملاً قطع مي شود و شعله ور هم نمي شود به همين دليل در مدارها به عنوان مقاومت فيوزي يا مقاومت حفاظتي استفاده ميشود كه در حالات عادي مثل يك مقاومت عمل مي كند و اگر جريان عبوري از حد معيني بيشتر شود مثل يك فيوز قطع ميشود . درمقابل مقاومت هاي كربني و لايه اي پس از سوختن قطع نمي شوند و مقدارشان بسيار افزايش مي يابد و شعله ور هم ميشوند .

 

2- مقاومت هاي متغير ( قابل تنظيم ) :

در بسياري از مدارات الكترونيك احتياج به مقاومتي است كه بتوان مقدار آن را تغيير داد .

 

الف- ولوم يا پتانسيومتر – تنظيم كنترل ولتاژ :اساس كار ولوم به اين صورت است كه داراي سه سر است دو سر ابتدايي و انتهائي كه به سرهاي كناره يا ثابت معروفند و يك سر وسط كه به بازوي متحرك متصل است .مقاومت بين دو سر كناري ثابت است و برابر مقدار ولوم است ولي مقدار مقاومت بين دو سر وسط هر يك از سرها بسته به موقعيت بازوي متحرك متغير است .ماده مقاوم ولوم ها و پتانسيومترها براي توان 2وات كربني و براي توان هاي بالاتر سيمي است .

مقاومتها قابل تغيير دو دسته اند:

1-ولوم : كه درآن تغيير مقاومت بوسيله دسته متحرك است .ولوم ها به دودسته خطي و غير خطي تقسيم مي شوند.

2-پتانسيومتر:كه تغيير مقاومت درآن بوسيله پيچ گشتي انجام ميشود .

 

ب- رئوستا- تنظيم كنترل جريان

 

3- مقاومت هاي متغير و وابسته :

 

الف- وابسته به دما شامل : مقاومت هاي وابسته به حرارت يا ترميستور مقدار اين مقاومت ها بستگي به دماي آن دارد و برحسب مثبت يا منفي بودن ضريب حرارتي آن به دو دسته تقسيم ميشوند :PTC كه نسبت موثر و مستقيم با دما دارد و NTC كه رابطه ي عكس با دما دارند .

 

ب‌-    وابسته به ولتاژ  (VDR) :اين نوع مقاومت ها با افزايش ولتاژ اعمالي كاهش مي يابد اين نوع مقاومتها عموماً براي ثابت نگه داشتن ولتاژ و محافظت مدار در مقابل ولتاژ استفاده ميشود.

 

ج- وابسته به نور (LDR) - فتوسل :اين نوع مقاومت ها نوري يا سلول نوري مشهورند .مقدار اين مقاومت ها در روشنايي و تاريكي بسته به ميزان نور تغيير ميكند هرچه محيط زيادتر باشد مقاومت آنها كمتر ميشود اين مقاومت ها در مدارات الكترونيك به عنوان تشخيص دهنده نور و تعيين ميزان روشنايي استفاده ميشود .

 

مهم ترين مشخصه يك مقاومت مقدار آن است . واحد مقاومت اهم ، كيلواهم و مگا اهم است  .

تشخيص مقدار مقاومت :

 

1- از طريق نوارهاي رنگي ورمز عددي                                                   

مقدار عددي رنگ ها

سياه 0 ،قهوه اي 1، قرمز 2،نارنجي  3،زرد4  ،سبز 5 ،آبي 6،بنفش 7 ،خاكستري 8 ، سفيد 9

مقدار تلورانس

رنگ طلائي  5درصد   ، رنگ نقره اي  10 درصد ،  بيرنگ 20 درصد

 

مقاومت ها از 4 نواررنگي تشكيل شده اند .از سمت چپ شروع ميكنيم (از طرفي كه رنگ طلائي و نقره اي داريم شروع نميكنيم ). نوار اول و دوم هر دو را عدد ميگذاريم و نوار سوم نشان دهنده تعداد صفرها است.و نوار آخر نشان دهنده تلورانس است.

البته موارد استثنايي نيز وجود دارد.

-اگر مقاومتي سه نواررنگي دارد نشان دهنده اين است كه تلورانس آن 20 درصد است .

 

-اگر در مقاومتي رنگ سوم طلائي بود عدد اول و دوم را بر 10 تقسيم ميكنيم« با واحد اهم ».

برا ي مثال

اگر نوار ها ي مقاومتي( نقره اي –طلائي –سبز –آبي) باشد عدد آن برابر است با ohm5/6 =۱۰/65 و  تلورانس 10 درصد

 

-اگر در مقاومتي رنگ نوار سوم نقره اي بود عدد اول ودوم را به 100تقسيم مي كنيم «با واحد اهم »

 

-اگر رنگ اول مقاومتي سياه باشد مقدارش كمتر از 1 اهم است و عمل فيوزرا انجام مي دهد .

 

-اگر مقاومت داراي پنج نوار بود نوار اول و دوم و سوم هر سه عدد ميگزاريم و نوار چهارم  تعداد صفر را مشخص ميكند و نوارپنجم تلورانس را مشخص ميكند .

براي مثال اگر رنگ ها ي مقاومتي (طلائي – زرد –سياه –سبز –قرمز) باشد عدد آن برابر است با 2500000 و تلورانس پنج درصد

 

2- پل وتسون( روش غير مستقيم):

با كمك پل وتسون يا وتستون میتوان مقدار مقاومت را پیدا کرد. اين پل چهار بازو دارد كه در يك بازوي آن مقاومت مجهول و در يك بازوي ديگر مقاومت هاي ثابت قرار دارد . در اين پل مقاومت مجهول با تعدادي مقاومت معلوم مقايسه مي شود .

R1 / R2 = Rx / Rs          =        R1 Rs = R2 Rx

 

 3-   از طريق اهم متر (در توضيح طرز كار مولتي متر آمده است )

 

 

مبانی الکترونیک

 

 

تعریف جریان الکتریکی:

حرکت الکترونها در مدت زمان خاص را در یک مدار الکتریکی شدت جریان الکتریکی میگویند و با حرف I نمایش میدهند واحد آن آمپر (A) میباشد برای اندازگیری آمپر از آمپر متر استفاده میکنند. که در مدار به صورت سری قرار میگیرد.

 

شدت جريان :

مقدار بار جابجا شده در واحد زمان را گويند كه از رابطه ي  I = q / t بدست مي آيد .

 

انواع جریان الکتریکی:

 

الف:  جریان مستقیم یا (Direct Current) :

این  منابع جریان قطبهای آنها در هر زمان ثابت است و تغییر نمیکنند ،جريان مستقيم را با ( DC) نمایش میدهند. اين جريان توسط باطريها و انواع خاصي از ژنراتورها توليد مي شود. از رابطه ي I = q / t بدست مي آيد .

 

 

ب: جریان متناوب یا (Alternating Current) :

این جریان قطبهایش به صورت متناوب در حال تغییر میکنند(مانند برق شهر). جريان متناوب را با (AC) نمایش میدهند .

تغيير جهت جريان مي تواند با هر سرعتي ، از چند دفعه در ثانيه گرفته تا چندين ميليارد بار در ثانيه انجام گيرد . دو تغيير جهت يك سيكل مي باشد . در هر سيكل ، نيرو ابتدا در يك جهت و سپس در جهت ديگر برقرار خواهد شد و دوباره جهت اوليه را به خود مي گيرد و سيكل بعدي آغاز مي شود . تعداد سيكل در ثانيه ، فركانس جريان متناوب مي باشد. براي تجسم تفاوت جريان مستقيم و جريان متناوب بايد محوري را در ذهن تصور نمود كه در آن محور افقي ، محور زمان است كه در جهت راست افزايش مي يابد و محور عمودي نماينده ي دامنه يا شدت جريان مي باشد كه در جهت بالا و پايين ، بترتيب از نظر مثبت و منفي ، افزايش يا كاهش مي يابد .  

 

شكل موجها:

جريان متناوب يك موج سينوسي ناميده مي شود . البته تغييرات در جريانهاي متناوب سينوسي آنقدرها هم يكنواخت نمي باشد . همچنين ممكن است در يك موج سينوسي ، تغييرات در يك نيم سيكل درست شبيه نيم سيكل قبلي نباشد . نوعي از شكل موجها ، شكل موج مختلط يا كمپلكس خوانده  مي شود . هر موج مختلط مجموعه اي است از چندين موج سينوسي كه فركانسهاي اين امواج سينوسي مضارب صحيحي از يك فركانس اصلي مي باشند .

امواج سينوسي كه فركانس آنها بالاتر از فركانس اصلي هستند ، بنام هارمونيك  مشهورند . اگر به جاي دوموج ، چندين موج ( هارمونيك هاي بيشتر ) در نظر گرفته شود ، مي توان موجهاي گوناگون بدست آورد .

هرگاه يك موج سينوسي از يك المان غير خطي عبور كند ، هارمونيك هاي اول ، دوم و سوم و مراتب بالاتر آن توليد خواهند شد . حاصل جمع اين هارمونيكها در خروجي المان غير خطي باعث ايجاد يك موج غير سينوسي مي گردد . در اين حالت مي گويند : موج سينوسي اعوجاج پيدا كرده يا ديستورته شده است . بعبارت ديگر ، فرم آن از حالت يك موج سينوسي خارج شده است . براي انتخاب يكي از اين هارمونيكها ، بايستي از مدارهاي تنظيم شده استفاده نمود . به اين ترتيب كه بايد مدار را براي فركانس مورد نظر تنظيم كنيم تا در خروجي فقط هارمونيك دلخواه را داشته باشيم ، و سپس بعد از تقويت ، آن را مورد استفاده قرار دهيم . وسايلي كه براي توليد هارمونيكهاي يك موج مورد استفاده قرار مي گيرند عبارتند از : يكسو كننده ها از هر نوع و تقويت كننده هاي كه سيگنال ورودي را ديستورته مي كنند .

شكل موجهاي ديگري نيز وجود دارد از جمله : موج مربعي كه در كنترل هاي TV  و ... از آن استفاده مي شود ، موج پله اي ، موج سوزني  و ... .

 

 

ولتاژ الکتریکی یا اختلاف پتانسیل الکتریکی:

اختلاف پتانسيل عاملي است كه سبب جاري شدن جريان الكتريكي در رساناها مي شود.در واقع اختلاف انرژي دو نقطه است. اختلاف پتانسيل دو سر مولد را نيروي محركه گويند و اختلاف پتانسيل دو سر مصرف كننده را ولتاژ گويند.اندازه آن به وسیله ی ولت متر اندازگیری میشود .ولت متر در مدار به صورت موازی قرار میگیرد .

 اختلاف پتانسیل از رابطه روبرو محاسبه میگردد.

 

فرکانس یا بسامد:

تعداد تکرار سیکلها در مدت زمان یک ثانیه را فرکانس میگویند و با حرف F نمایش میدهند و بر حسب هرتز (Hz) اندازگیری میشود .

 

زمان تناوب:

مدت زمانی که طول میکشد یک سیکل کامل شود.

 

توان :

 مقدار انرژي مصرف شده يا توليد شده در واحد زمان كه با فرمول P = W / t بدست مي آيد .  

 

انرژي :

 توانايي انجام كاراست ، با فرمول : W = RtI 2

 

 

طرز کار اسیلوسکوپ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-2-مربوط به تست كاليبره بودن دستگاه

 

3- ولوم Focus واضح كننده شكل موج است .

 

5-لامپ راهنما كه روشن بودن دستگاه را نشان مي دهد.

 

6-دكمه POWER  براي روشن و خاموش كردن دستگاه .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7-ولوم ولت بر قسمت براي تنظيم دامنه(محور عمودي كانال يك) موج را بزرگتر يا كوچكتر نشان مي دهد

.

8-ترمينال ورودي كانال 1(محل اتصال پروپ).

 

9-ولوم كاليبره كننده، كه اين ولوم هميشه بايد در منتها اليه سمت راست باشد.

 

10-كليد سه حالته انتخاب وضعيت سيگنال ورودي كانال يك در حالت AC فقط موجAC  را نشان ميدهد و در حالت DC سيگنال AC و DC را نشان ميدهد . درحالت GND خط صفري در صفحه اسيلوسكوپ داريم كه ازآن به عنوان خط مبنا (خط صفر) استفاده مي شود .

 

11-با چرخاندن ولوم Position ، سيگنال ورودي كانال يك به بالا و پايين تغيير مكان ميدهد .

 

12- ALT در صورتي كه براي نمايش امواج ورودي هر دو كانال با فركانس هاي بيش از يك كيلو هرتز است .در صورت فشردن كليد به حالت CHOP ميرود ، كه براي امواج كمتر از 1كيلو هرتز است .

 

13-DCBAL :اين پنتانسيومتر براي بالانس محور عمودي به كار ميرود .

 

14-كليد 4حالته MODE:

در حالت CH1 ورودي فقط از كانال 1 است .

درحالت CH2 ورودي فقط از كانال 2 است.

در حالت DOUL وردي هر دو نشان داده مي شود .(به طور جداگانه ).

در حالت ADD مجموعه دامنه ورود ي هر دو كانال نشان داده ميشود .

 

15-زمين دستگاه اسكوپ است .در هنگام وصل كردن اسيلوسكوپ به دستگاه ديگر اين ترمينال بايد به زمين دستگاه ديگر وصل شود .

 

16-اگر اين كليد در حالت بيرون باشد وموج كانال دو را عادي نشان مي دهد واگركليد را فشار دهيم موج كانال 2 را معكوس نشان ميدهد .

 

17- DCBAL :اين پنتانسيومتر براي بالانس محور عمودي به كار ميرود .

 

18- عملكرد همانند شماره 10

19-عملكرد همانند شماره 11   

 

20-ترمينال ورودي كانال دو محل اتصال پروپ

 

21-عملكرد همانند شماره 9

22-عملكرد همانند شماره 7

 

23-اگر بخواهيم از كانال 1 استفاده كنيم كليد را در حالت ch1 و اگر بخواهيم از كانال 2 استفاده كنيم در حالت ch2 قرار ميدهيم .

 

24-ترمينال ورودي خارجي براي تنظيم دستگاه .

 

25- در اسيلوسكوپ مداري وجود دارد كه وجود ياعدم وجود سيگنال ورودي را تشخيص دهد.

اگركليد 4 حالته Mode در حالت:

AUTO:در صورت عدم وجود سيگنال ورودي يك خط صاف روي صفحه اسكوپ ظاهر ميشود .

NORM :در صورت عدم وجود سيگنال ورودي هيچ شكل موجي روي صفحه ظاهر نميشود.

 

26-كليد SLOP  دامنه ي موج را در وضعيت بيرون مثبت و در وضعيت درون منفي نشان ميدهد (180درجه اختلاف فاز ايجاد ميكند ).

 

27-امواج ورودي هر دو كانال را به روش متناوب جاروب ميكند.

 

28-با تنظيم اين ولوم از لغزش و حركت موج در صفحه جلوگيري ميشود .

 

29-عرض ( دامنه) موج تغييرميكند .

 

30-كليد  SWP.VAR.براي كاليبره كردن پريود، بايد در منتها اليه سمت راست قرار مي گيرد.

 

31-كليد بزرگنمايي ،10برابر دوره را زياد ميكند.

 

32-با چرخاندن ولوم POSITION  شكل موج به چپ و راست تغيير مكان ميدهد .

 

33-لامپ اشعه كاتدي CRT

 

دستگاهها و قطعات اصلي در كارگاه رباتيك

 

اسيلوسكوپ:
هرگاه تغييرات فركانس در يك مدار نسبتا زياد باشد ، دستگاههاي اندازه گيري آنالوگ همچون قاب گردان با آهنرباي دائم ، آهن نرم گردان ، فروديناميكي ، الكتروديناميكي و ... بطور لحظه اي نمي توانند كميت مورد نظر را اندازه گيري نمايند . بنابراين براي اندازه گيري تغييرات ولتاژ با فركانس زياد و مشاهده شكل موج روي صفحه فلورسانس از دستگاهي بنام اسيلوسكوپ (CRO) استفاده مي كنند .
قسمت متحرك دستگاه اسيلوسكوپ ، يك اشعه كاتدي مي باشد كه اين دستگاه در حالت معمولي به ولتاژ حساس است و براي اندازه گيري كميت هاي مختلف بايد آن را تابع اي از ولتاژ درآورد . بعنوان مثال جهت بررسي تغييرات شتاب يك شي ، بايد آنرا به ولتاژ تبديل و سپس به دستگاه اسيلوسكوپ اعمال نمود . اين عمل بر اساس ساختمان عمومي دستگاههاي اندازه گيري امكان پذير مي باشد .

اطلاعات کامل تر در مورد اسیلوسکوپ

مولتي متر آنالوگ و ديجيتال:
وسيله اي است براي اندازه گيري مقاومت ، ولتاژ dc(ولتاژ مستقيم ) ، ولتاژ AC (ولتاژ متناوب) ،جريان dc(جريان مستقيم )،جريان AC (جريان متناوب) ،تست قطعات و... دركارگاه بسيار مورد استفاده قرار ميگيرد.

 طریقه کار با مولتی متر

برد بورد (صفحه آزمایش ):
برد بورد وسيله ای است که در چيدمان اوليه وآزمايشی مدار مورد استفاده قرار ميگيرد. براي كار در پروژه های الکترونيک ،ابتدا مدار خود را بر روی برد بورد بسته وپس از جواب گرفتن آنرا بر روی مدارت چاپی يا بردهای سوراخدار مسی پياده مي كنيم .پس برای بستن اوليه و تست مدارات به آن نياز داريم.

هويه وسيم لحيم :
براي لحيم كاري به هويه 40Wيا 30W ( وات ) با نوك تيز و پايه هويه نياز داريم .با استفاده از حرارت هويه و سيم لحيم (با60درصد روغن) و روغن لحيم قطعات را روي فيبروصل ميكنيم.

قلع كش: در صورتي كه درقسمتي از مدار قطعه اي را اشتباه وصل كرديد، براي جدا كردن آن بايد با هويه، لحيم آنرا ذوب كرده و با استفاده از قلع كش آنرا ازروي مدار برداريد.

آشنايي با انواع فيبر
الف- فيبر فنولي
اين فيبر به رنگ زرد پررنگ مايل به قهوه اي است و به راحتي سوراخ ميشود دولايه ي مس روي آن در اثر حرارت زياد هويه به راحتي جدا ميشود .قيمت اين فيبر ها ارزان بوده و به همين جهت كيت ها ،مدارات راديو ،تلفن و...از آن استفاده مي شود. اين فيبر ها از جنس مقواي فشرده است .

ب-فيبر فايبر گلاس
اين فيبر ها سبز رنگ بوده از جنس پشم شيشه است .نسبت به فيبرهاي فنولي محكم ترند و به سختي سوراخ ميشوند به همين دليل گران هستند و بيشتر در مدارات ماشين حساب وكامپيوتر به كار ميرود.

ج-فيبر چاپي آماده (كيت)
به فيبرهايي گفته ميشود كه برروي آن جاي قطعات و سنبل مداري آنها قراردارد و كافي است قطعات را درجاي خود قرارداده و توسط سيم لحيم آنها را روي فيبر محكم كنيم .بردهاي مدار چاپي در انواع يك رو ،دررو،چند لايه موجود است.
در بردهاي يك رو،لايه مس فقط به يك سمت آن چسبيده شده ،در بردهاي دو رو ، مسيرهاي مسي در هر دو طرف برد وجود دارد ،در بردهاي چند لايه علاوه بر بالا و پايين لايه ها حاوي مسيرهاي مسي در بين اين دو قرار دارد .اين لايه ها توسط عايق از هم جدا ميشوند.

ادامه دارد...

مقدمه

بسم الله الرحمن الرحيم

سلام به همه دوستان عزيز
همانطور كه قول داده بوديم آموزش رباتيك را شروع ميكنيم . آموزش وبلاگ ما از پايه است .
ممكنه خيلي از اين مطالب را بلد باشيد يا به نظرتون خيلي ساده و ابتدايي باشه ،اما اين مطالب بسيار پركاربردِ و جزء اصول اوليه رباتيك است .( البته اگه يك كم صبر كنيد آموزش ما به مرحله پيشرفته هم خواهد رسيد).

اگر در زمينه مطالب درج شده سوال يا مشكلي داشتيد ميتونيد به [e-mail] ايميل بزنيد ،ما حتماً به ايميل هاي شما جواب ميديم .
از همه دوستان ميخوام كه با نظرات و پيشنهادات خود ، ما را در ارتقاي سطح علمي وبلاگ ،ياري كنند.
مسئول رباتيك

تاريخچه ربات

كلمه "روبوت" براي اولين بار در سال 1921 توسط رمان نويس اهل چكسلواكي به نام Kapec Kerel در يكي از كتاب هاي وي به نام R.U.R - Rassum’s Universal Robots به كار برده شد . وي در اين كتاب خدمتگزاران مكانيكي را توصيف نمود كه قادر بودند تمامي كار هايي را كه يك انسان مي تواند بكند ، انجام دهند ، در واقع روبوت معادل كلمه كارگر در زبان چك است ، ، از آن زمان تا به حال از "روبوت" به عنوان كلمه اي براي توصيف تمامي موجودات مكانبكي كه قادر به انجام برخي از كارها (كه معمولا توسط انسان انجام مي گيرد ) مي باشد ، استفاده مي شود

حدود سال 1250 م: بیشاپ آلبرتوس ماگنوس (Bishop Albertus Magnus) ضیافتی ترتیب داد که درآن، میزبانان آهنی از مهمانان پذیرایی می کردند. با دیدن این روبات، سنت توماس آکویناس (Thomas Aquinas) برآشفته شد، میزبان آهنی را تکه تکه کرد و بیشاب را ساحر و جادوگر خواند .

سال 1640 م: دکارت ماشين خودکاری به صورت يك خانم ساخت و آن را Ma fille Francine " می نامید.این ماشين که دکارت را در يك سفر دریایی همراهی می کرد، توسط کاپیتان کشتی به آب پرتاب شد چرا که وی تصور می کرد این موجود ساخته شیطان است.

- سال 1738 م: ژاک دواکانسن (Jacques de Vaucanson) يك اردک مکانيكی ساخت که از بیش از 4000 قطعه تشکیل شده بود. این اردک می توانست از خود صدا تولید کند، شنا کند، آب بنوشد، دانه بخورد و آن را هضم وسپس دفع کند. امروزه در مورد محل نگهداری این اردک اطلاعی در دست نیست.

- سال 1805 م: عروسکی توسط میلاردت (Maillardet) ساخته شد که می توانست به زبان انگلیسی و فرانسوی بنویسد و مناظری را نقاشی کند.

- سال 1923 م: کارل چاپک (Karel Capek) برای اولین بار از کلمه روبات (robot) در نمایشنامه خود به عنوان آدم مصنوعی استفاده کرد. کلمه روبات از کلمه چک robota گرفته شده است که به معنی برده و کارگر مزدور است. موضوع نمایشنامه چاپک، کنترل انسانها توسط روباتها بود، ولی او هرگونه امکان جایگزینی انسان با روبات و یا اینکه روباتها از احساس برخوردار شوند، عاشق شوند، یا تنفر پیدا کنند را رد می کرد.

- سال 1940 م: شرکت وستینگهاوس (Westinghouse Co.) سگی به نام اسپارکو (Sparko) ساخت که هم از قطعات مکانيكی و هم الکتريكی در ساخب آن استفاده شده بود. این اولین باری بود که از قطعات الکتريكی نیز همراه با قطعات مکانيكی استفاده می شد.

- سال 1942 م: کلمه روباتيك (robatics) اولین بار توسط ایزاک آسیموف در يك داستان کوتاه ارائه شد. ایزاک آسیموف (1920-1992) نویسنده کتابهای توصیفی درباره علوم و داستانهای علمی تخیلی است.

- دهه 1950 م: تکنولوژی کامپیوتر پیشرفت کرد و صنعت کنترل متحول شد. سؤلاتی مطرح شدند. مثلاً: آیا کامپیوتر يك روبات غیر متحرک است؟

- سال 1954 م: عصر روبات ها با ارائه اولین روبات آدم نما توسط جرج دوول (George Devol) شروع شد.
امروزه، 90% روباتها، روباتهای صنعتی هستند، یعنی روباتهایی که در کارخانه ها، آزمایشگاهها، انبارها، نیروگاهها، بیمارستانها، و بخشهای مشابه به کارگرفته می شوند.
در سالهای قبل، اکثر روباتهای صنعتی در کارخانه های خودروسازی به کارگرفته می شدند، ولی امروزه تنها حدود نیمی از روباتهای موجود در دنیا در کارخانه های خودروسازی به کار گرفته می شوند.
مصارف روباتها در همه ابعاد زندگی انسان به سرعت در حال گسترش است تا کارهای سخت و خطرناک را به جای انسان انجام دهند. برای مثال امروزه برای بررسی وضعیت داخلی رآکتورها از روبات استفاده می شود تا تشعشعات رادیواکتیو به انسانها صدمه نزند.

سال 1956 م: پس از توسعه فعالیتهای تکنولوژی یک که بعد از جنگ جهانی دوم، یک ملاقات تاریخی بین جورج سی.دوول(George C.Devol) مخترع و کارآفرین صاحب نام، و ژوزف اف.انگلبرگر (Joseph F.Engelberger) که یک مهندس با سابقه بود، صورت گرفت. در این ملاقات آنها به بحث در مورد داستان آسیموف پرداختند. ایشان سپس به موفقیتهای اساسی در تولید روباتها دست یافتند و با تأسیس شرکتهای تجاری، به تولید روبات مشغول شدند. انگلبرگر شرکت Unimate برگرفته از Universal Automation را برای تولید روبات پایه گذاری کرد. نخستین روباتهای این شرکت در کارخانه جنرال موتورز (General Motors) برای انجام کارهای دشوار در خودروسازی به کار گرفته شد. انگلبرگر را "پدر روباتیک" نامیده اند.

- دهه 1960 م: روباتهای صنعتی زیادی ساخته شدند. انجمن صنایع روباتیک این تعریف را برای روبات صنعتی ارائه کرد:
"روبات صنعتی یک وسیلة چند کاره و با قابلیت برنامه ریزی چند باره است که برای جابجایی قطعات، مواد، ابزارها یا وسایل خاص بوسیلة حرکات برنامه ریزی شده، برای انجام کارهای متنوع استفاده می شود."

- سال 1962 م: شرکت خودروسازی جنرال موتورز نخستین روبات Unimate را در خط مونتاژ خود به کار گرفت.

- سال 1967 م: رالف موزر (Ralph Moser) از شرکت جنرال الکتریک (General Electeric) نخستین روبات چهارپا را اختراع کرد.

- سال 1983 م: شرکت Odetics یک روبات شش پا ارائه کرد که می توانست از موانع عبور کند و بارهای سنگینی را نیز با خود حمل کند.

- سال 1985 م: نخستین روباتی که به تنهایی توانایی راه رفتن داشت در دانشگاه ایالتی اهایو (Ohio State Uneversity) ساخته شد.

- سال 1996 م: شرکت ژاپنی هندا (Honda) نخستین روبات انسان نما را ارائه کرد که با دو دست و دو پا طوری طراحی شده بود که می توانست راه برود، از پله بالا برود، روی صندلی بنشیند و بلند شود و بارهایی به وزن 5 کیلوگرم را حمل کند

روباتها روز به روز هوشمندتر می شوند تا هرچه بیشتر در کارهای سخت و پر خطر به یاری انسانها بیایند.
دانشمندان پيش بيني كرده اند كه ربات ها مي توانند:
درسال 2020م:
جراحي هاي سرپايي و تزريقات و پانسمان را انجام دهند و محيط هاي استريل بيمارستاني را ضد عفوني كنند.
قدرت تكلم در حد يك كودك 6ساله را خواهند داشت .
در صنايع و معدن و جاده سازي و كارهايي كه واقعاً براي انسان سخت و زيان آور است بكار گرفته شوند.

منبع: www.roboitcsonline.com , www.robot.schoolnet.ir

رباتيك

رباتيك علم شناخت وطراحي آدمك هاي مصنوعي و هوشمند است .ربات يك ماشين الكترومكانيكي هوشمند است كه مي توان آنرا به طور مكرر برنامه ريزي كرد و همچنين كارآمد و مناسب براي محيط است.

مزایای روباتها:

1- روباتیک و اتوماسیون در بسیاری از موارد می توانند ایمنی، میزان تولید، بهره و کیفیت محصولات را افزایش دهند.
2- روباتها می توانند در موقعیت های خطرناک کار کنند و با این کار جان هزاران انسان را نجات دهند.
3- روباتها به راحتی محیط اطراف خود توجه ندارند و نیازهای انسانی برای آنها مفهومی ندارد. روباتها هیچگاه خسته نمی شوند.
4- دقت روباتها خیلی بیشتر از انسانها است آنها در حد میلی یا حتی میکرو اینچ دقت دارند.
5- روباتها می توانند در یک لحظه چند کار را با هم انجام دهند ولی انسانها در یک لحظه تنها یک کار انجام می دهند.

معایب روباتها:

1- روباتها در موقعیتهای اضطراری توانایی پاسخگویی مناسب ندارند که این مطلب می تواند بسیار خطرناک باشد.
2- روباتها هزینه بر هستند.
3- قابلیت های محدود دارند یعنی فقط کاری که برای آن ساخته شده اند را انجام می دهند.

قانون روباتیک مطرح شده توسط آسیموف:

1- روبات ها نباید هیچگاه به انسانها صدمه بزنند.
۲- روباتها باید دستورات انسانها را بدون سرپیجی از قانون اوّل اجرا کنند.
3- روباتها باید بدون نقض قانون اوّل و دوم از خود محافظت کنند.