تسجيل الدخول

مشاهدة النسخة كاملة : دروس فى الاليكترونيات


الوجيه
2011/08/18, 02:51 AM
بسم الله الرحمن الرحيم

اخوانى الاعزاء اليوم اقدم لكم هذا الدرس فى الاليكترونيات للفاده للجميع


دروس فى الاليكترونيات
النظرة اللحظية لما يدور في القنطرة هي كالتالي : أن للمحول نقطتان واحدة مهن تكون إيجابية في نفس اللحظة ، كما أن الأربع ثنائيات أثنان منهما تكونا في هذه اللحظة في حالة توصيل والأثنان الأخران تكون في حالة حـجز . ويسري التيار (الأحمر) في هذه اللحظة خلال الثنائي الأول والرابع ويمر كذلك خلال مقاومة الحمل ، بينما يكونا الثنائيان أثنين وثلاثة خلال هذه النصف موجة في حالة حجز . وخلال نصف الموجة السلبية الثنائي يكونا الثنائي الأول والرابع في حالة حجز، بينما يكونا الثنائيان أثنين وثلاثة في حالة توصيل فيمر التيار (الأزرق) خلال مقاومة الحمل وفي نفس الأتجاه .


1 - جهد الطنين أو تعرجات . جهد متردد فائض من مخرج التقويم مباشرةً يتبقى على للجهد المستمر، وهو جهد متردد يتعلق عدد تردداته بجهد المدخل ، أي قبل عملية التقويم وبعدد الصمامات الثنائية للتقويم .



2 - درجة الكفاءة . شدة التفاعل . (قوة الخرج تقسيم قوة الدخل) درجة المقدرة ، في جميع عمليات تحويل الطاقة ينتج ضياع أو خسارة ، أي يكون هناك فدرة ضائعة وقدرة مستغلة ففي المحركات مثلا تتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية أي ميكانيكية ولأسباب مختلفة ينتح عن عملية التحويل حرارة سائبة . بذلك يكون هناك ضياع أي القدرة الخارجة لا تساوي القدرة الداخلة وهذا يكون مقياس درجة الكفاءة درجة الكفاءة = h = ق خ \ ق د (قوة الخرج تقسيم قوة الدخل).

المكبر

- الدوائر المكبرة

- مكبر الجهد المستمر

- مكبر الجهد المتردد

- مكبر الحزمة العريضة

- المكبر السمعي بالترانزيستور

- طيف الترددات

إعادة ملخصة : المقاومة تحد من قوة التيار ،،،،، الجهد المتردد له موجات ،،،،، الصمام الثنائي ، يسري به التيار باتجاه واحد فقط ،،،،، المكثف يخزن الجهد(الطاقة) ،،،،، الملف يولد مغنطة طاقية ،،،،، والمحول يحول الجهد إلى الأعلى والى أسفل ،،،،، التقويم يحول الجهد المتردد إلى جهد مستمر،،،،، الترانزيستور - مفتاح أو مكبر .

طيف الترددات

بالنسبة لموضوع الإشارة المرسلة والمستقبلة فإنشاء الله سوف يخصص لها أكثر من حصة ولكن وبما أننا دخلنا في موضوع التردد وشكل الموجة ، تكبيرها والتأثير عليها تردديا فلابد من عرض رسم توضيحي لطيف الترددات و نطاق استعمالها .



المكبر

الدوائر المكبرة

رغم التقدم السريع للدوائر المتكاملة فإن الترانزيستور ثنائي القطبية لم يزل وسيظل كمكون مفرد مهم وضروري في الدوائر الإليكترونية ، خاصة في حل مشاكل "المُلاءمة"(1) بين مداخل ومخارج الدوائر المتكاملة .

ويستعمل الترانزيستور كثيرا في الدوائر المكبرة المختلفة ، وهي تنقسم إلى :

- مكبرات جهد مستمر

- مكبرات جهد متردد

- مكبرات قدرة

- مكبرات تعشيق

تستعمل "مكبرات الجهد المتردد" لتكبير إشارات التردد وذلك من بداية سلم التردد وحتى نطاق فوق جيجا هرتز . أما "مكبرات جهد مستمر" فتستعمل لنقل الجهد وتكون دون مكونات تتأثر بالتردد كالمكثف والملف . وتستعمل "مكبرات القدرة" (ذو تيارات مجمع عالية) للإشارة ذو الاستطاعة (القدرة) العالية ، أما "مكبرات التعشيق" (ذو التيارات العالية وسريعة التعشيق) تستعمل لتوجيه إشارة جهد مربع الشكل (أي أيضا ما يستعمل في الدوائر الرقمية مثل الحاسب) .

وتخضع جميع الدوائرالمكبرة وبشكل عام لقاعدة مهمة دونها لا يتم تكبير ولا حتى مرور الإشارة ، وربما يأدي أيضا الى تحطيم المكونات ، وهي العمل على توجيه التيار مهما كانت سرعته بحذر ودقة من خلال مكونات الدائرة ، ولأجل لذلك يجب إدخال توازن معيّن في توجيه الإشارة ، وتسهيل ما تحتاجه من مسالك ومسرات حساسة ، ودون حواجز في مدخل أو مخرج الدائرة . والتقيـّد بهذه القاعدة يجعل الأشارة تخرج من الدائرة بفاعلية ، "بشدة تفاعل" مثالية ، وبدقة وأمان.
مكبر الجهد المستمر

يتم تقسيم الجهد المطلوب للقاعدة عن طريق المقاومات م 1 و م2 ، ولكي تستتب وتُثبت "نقطة التشغيل" (3) حراريا فتستعمل لهذا السبب مقاومة المشع ، ولا يوضع مكثف حول أو بدل مقاومة المشع لسبب عدم تأثر المكبر بالتردد

والمعادلة المناسبة لحسب "عامل تكبير الجهد" (استنادا للمعادلة في رسم مكبر الجهد المستمر) لهذا المكبر (دون مكثف للمشع) فيه كالتالي :

معطيات الترانزيستور: BC 107 (تعريف معنى الحروف أنظر (2) "جدول المعطيات البيانية للمكونات النصف موصلة")

- جهد نقطة التشغيل (أي جهد مجمع- مشع) = 5 فولت

- قيمة تيار المجمع = 2 ميلي أمبير

- جهد القاعدة - مشع = 0,62 فولت

- مقاومة القصر للمدخل = 2,7 كيلو آوم (h11e)

- عامل تكبير التيار القصري= 220(h21e)

- مقاومة المجمع = 2,2 كيلو آوم

- مقاومة المشع = 470 آوم

ولو حسبنا النتيجة (وهي 4,5) فسنجد أن عامل التكبير للجهد المستمر هو ضئيل وأقل بكثير من الجهد المتردد وبنفس المكبر، ولا يتبقى لرفع عامل التكبير إلا توصيل عددا من المراحل المتتالية. وهنا تبدأ إحدى المشاكل المهمة للإليكترونيات ، وهي "المُلاءمة" عندما تتوالى مراحل التكبير - واحدة تلو الأخرى تكون فروق في المُلاءمة للطاقة بين المدخل والمخرج بالإضافة للمؤثرات الحرارية التي تأثر على "نقطة التشغيل" . ولاحقا سوف يتم معالجة مراحل التكبير ذو التوصيل المختلف .



مكبر الجهد المتردد

وتصنف مكبرات الجهد المتردد إلى نوعان : الأول "مكبر الحزمة العريضة" والذي يكبر نطاق كبير من الترددات ، أي مثل "المكبر السمعي" الذي يكبر جميع الترددات التي تستطيع الأذن البشرية سماعها (من 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز، 20 آلف هرتز تقريبا) ، والنوع الثاني هو "مكبر محدد التردد" وكما يعرف الاسم فهو يكبر حزمة رفيعة للتردد 700 ميجا هرتز مثلا، ويستعمل في التردد العالي


ولحسب تردد الإشارة الملتقطة معادلة التردد

لمكبر الحزمة العريضة (مثل : من 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز) يبدأ بعشرين هرتز وينتهي ب20 كيلو هرتز ، أي خلال التصميم أو الحساب يجب أخذ ترددان بعين الاعتبار "الحد الأسفل لتردد " و "الحد الأعلى للتردد" ، وبناءا على ذلك يتم حسب ما يسمى بدائرة "المُمررات" أو "المرشحات" (أنظر الدرس السادس عشر) وهي عبارة عن دائرة مكثف ومقاومة مثلا ، تُدخل حزمة التردد المطلوب إلى مرحلة التكبير ، فثملا "مُمرر الترددات العالية" يدخل الترددات العلية فقط ويحجز الترددات المنخفضة، بنما "مُمرر الترددات المنخفضة" يُدخل الترددات المنخفضة ويحجز الترددات العالية.

معطيات حسب تردد الإشارة الملتقطة:

مقاومة المدخل = م1 بالتوازي مع م2 ومع المقاومة بين القاعدة والمشع .

وفي حالة المكبر أعلاه يتشكل "مُمرر الترددات العالية" في مدخل المكبر من المقاومة والكثافة في المدخل ، أي أن "الحد الأسفل لتردد المُمرر" وهي (20هرتز) تتشكل من مكثف المدخل ( الذي يسمى مكثف الربط أو اللقط ، لأنه يلتقط الإشارة) والمقومة 1 بالإضافة لمقاومة مدخل الترانزيستور (مدخ) ولتحديد قيمة مكثف المدخل مثلا :


فتأخذ معطيات المخرج من المقاومة والكثافة وتعامل بالمثل .





(1) مُلاءمة . توافق . مُواءمة ، توافق بين دائرتين كهربائيتين ، المصدر والعبء أو الحمل ويتلاءم فيهم المقاومة الداخلية للمصدر بمقاومة الحمل .

و للمُلاءمة ثلاثة أنواع :

مُلاءمة الجهد :

تكون فيه مقاومة الحمل أكبر من مقاومة الداخلية للمصدر م ح < < م د

مُلاءمة التيار:

تكون فيه مقاومة الحمل أصغر من مقاومة الداخلية للمصدر م ح > > م د


مُلاءمة القدرة :

تكون فيه مقاومة الحمل متساوية مع المقاومة الداخلية للمصدر م ح = م د


(2) جدول المعطيات البيانية للمكونات النصف موصلة

المعطيات البيانية الخاصة لتعريف خواص العناصر النصف موصله:

(التعريف الأوربي Pro Electron)

تُعرف العناصر الإلكترونية بحرفين وثلاثة أرقام : أول حرف (من اليسار) يعني المواد المصنوع منها العنصر :

الحرف الأول - يعرف عن المادة المصنوع منها :

A = من مادة الجرمانيوم

B = من مادة السليكون

C = من مادة جاليوم الزرنيخ , الخ ..

R = العناصر الضوئية ومولد الـدَوِيّ (هول)

الحرف الثاني : يعرف عن الوظـيفة الرئيسية للعنصر :

A= الصمام الثنائي للإشارة الضعيفة ، تقويم وتعشيق

B = الصمام الثنائي السعوي

C = ترانزيستور لترددات المنخفضة

D = ترانزيستور قدرة لترددات المنخفضة

E = ثنائي إزاكي , او الصمام الثنائي النفقي

F = ترانزيستور للترددات العالية

G = صمام ثنائي للذبذبة للترددات العالية

H = مسبار الـدَوِيّ ، (هول ) المجالي

L = ترانزيستور القدر للترددات العالية

N = رابط او قارن بصـري

P = الصمام الثنائي والمكونات الضوئية

Q = الصمام الثنائي الباعث للضوء

R = تيريستور

S = ترانزيستور التعشيق

T = تيريستور

U = ترانزيستور القدرة للتعشيق

X = الصمام الثنائي للتضـاعف ( كاسكاد)

Y = الصمام الثنائي للقدرة

Z = صمام الزينر


(3) ضبط نقطة التشغيل

وظيفة ضبط نقطة التشغيل في الترانزيستور هي الوصول إلى الشكل المثالي للموجة في مخرج الترانزيستور.

وتتشكل نقطة التشغيل من الجهود التالية للترانزيستور : جهد القاعدة - المشع وجهد المجمع - المشع ، ويكوّن الجهد بين المجمع والمشع فرق الجهد بين جهد التشغيل وبين ما ينحدر من جهد في المقاومتين ، أي يكبر نصف الموجة فقط ، عندما تكون نقطة تشغيل الترانزيستور بالضبط عند انطواء المنحنى الخاص له .

وفي نقطة التشغيل أحادية الشوط (A) ترسب نقطة التشغيل في وسط نطاق توجيه الإشارة. وتستعمل في المكبرات أحادية الشوط ومكبرات تعاكس الشوط .

وفي نقطة التشغيل ثنائية الشوط (B) ترسب نقطة التشغيل في أسفل نهاية نطاق توجيه الإشارة .

وفي نقطة تشغيل ازدواج الشوط (AB) ترسب نقطة التشغيل في بالقرب من وسط نطاق توجيه الإشارة ، وذلك خلال ضعف أو نقص التوجيه ، وخلال تقوية التوجيه تتحول نقطة التشغيل إلى أسفل نهاية نطاق توجيه الإشارة .

وفي نقطة التشغيل ثلاثية الشوط (C) ترسب نقطة التشغيل في أسفل نهاية نطاق توجيه الإشارة أي في نطاق الحجز .

(4) شدة التفاعل أو درجة الكفاءة ، درجة المقدرة ، (قوة الخرج تقسيم قوة الدخل) : في جميع عمليات تحويل الطاقة ينتج تبدد (ضياع أو خسارة) ، أي تكون هناك قدرة ضائعة وقدرة مسُـتغـلة ففي المحركات مثلا تتحول الطاقة الكهربائية الى طاقة حركية(كينيتية) أي ميكانيكية ولأسباب محتلفة تـنتج حرارة سائبة من خلال عملية التحويل وهي ضياع في القدرة -، وبذلك لا تساوي القدرة الداخلة بلقدرة الخارجة ، وبما أن مقياس درجة الكفاءة هو قوة الخرج تقسيم قوة الدخل (درجة الكفاءة = h = ق خ\ ق د)

mostafa2300
2011/08/18, 12:21 PM
شكر ا على المعلومات

الوجيه
2011/08/19, 02:39 AM
شكر ا على المعلومات

اشكرك مهندس mostafa2300 قد اسعدنى مرورك

patch_lov-patch_lov-patch_lov-

شحته ابو حجر
2011/08/26, 04:52 PM
مستوا على في الشرح ومبسط بارك الله فيك

الوجيه
2011/08/27, 03:08 AM
مستوا على في الشرح ومبسط بارك الله فيك

اشكرك مهندس شحته ابو حجر قد اسعدنى مرورك

patch_lov-patch_lov-patch_lov-