کلاس آموزش رباتیک (مطالب مرتبط با برق و الکترونیک)

[soham 313]

به نام خدا

با سلام خدمت دوستان عزیز

به اطلاع میرسانم کلاس آموزش رباتیک که تعداد 10جلسه از آن قبلا در سایت علمی نخبگان جوان و وبلاگ خادم امام رضا (ع) قرار داده شده بود از تاریخ 94/5/2، با سبکی جدید دوباره ادامه پیدا خواهد کرد و هر روز یک جلسه جدید قرار داده خواهد شد

دوستان میتوانند اشکالات و پیشنهادات خود را از طریق وبلاگ یا ایمیل بیان کنند
Soham313@yahoo.com

ان شاءالله با کمک خداوند متعال و همت شما دوستان عزیز بتوانیم گامی هر چند کوچک در جهت پیشرفت کشور عزیزمان ایران برداریم
موفق و موید باشید

[soham 313]

خانوم ها و آقایان ، با سلام ، مولف صحبت میکنه

ورود شما رو به مقالات آموزشی رباتیک (برق و الکترونیک) خیر مقدم میگم

همونطورکه مستحضرین عصری که در اون زندگی میکنیم عصر تکنولژیه

بنابراین تصمیم به نگارش مقالات آموزشی رباتیک به صورت زبان گفتاری 2 دوست گرفتم

اولین جلسه اختصاص داره به معرفی ربات و اینکه گروهی که مسئولیت برق و الکترونیک رو در ساخت ربات برعهده دارن وظیفه شون چی هست

خب آماده اید ؟

پس برو که رفتیم

جلسه ی اول

1- سلام خوبی ؟
2- سلام خوبم تو چطوری ؟
1- منم خوبم ،چیكارا ميكني خانومی ،كم پيدايي !؟!
2- آره یه چند وقتیه دارم برا بچه های گل سایت علمی نخبگان جوان مقالات آموزشی رباتیک مینویسم

1- جدا !!! چقدر خوب ، منم دوست دارم یاد بگیرم ، به منم یاد میدی ؟
2- اگه دوست داشته باشی چرا که نه ، فقط به شرطی که قول بدی تنبلی نکنی و از همین الآن شروع کنیم

1- باشه موافقم شروع کنیم ، فقط من دقیقا نمیدونم ربات چی هست و چیکارا میکنه

2 -موسسه صنعتی آمریکا RAIربات رو این طوری تعریف کرده

یک ربات، یک جابجا کننده ی چند وظیفه ای برنامه پذیر است که برای حرکت دادن مواد ، قطعات ،ابزار ها یا وسایل خاص ،با استفاده از حرکات برنامه ریزی شده قابل تغییر برای تحقق فرامین مختلف ،طراحی شده است

1- ها !!! چی شد ، نفهمیدم

2- ببین ربات در واقع یه ماشین هوشمنده که قادره در شرایط خاصی که هست کار تعریف شده ایی رو انجام بده ، تازه بعضی از ربات ها قابلیت تصمیم گیری در شرایط مختلف رو هم دارند

1 -کاربرد ربات ها چیه ؟ اصلا ربات ها به چه دردی میخورن ؟

2- خب ربات ها برای کارهای مختلفی ساخته میشن مثل کارهایی که برای انسان سخت یا غیر ممکن هستن مثل ربات مریخ نورد ناسا که برای بررسی شرایط جوی به مریخ رفته و ....

1- چه جالب ، آفرین

2 -آره تازه میتونی فیلم ربات مریخ نورد ناسا رو اینجا ببینی

http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%85%...A7%D9%88%DB%8C

اینم انیمیشن ربات مریخ نورد

http://azadvideo.ir/video/123/%D8%A7...A7%D9%88%DB%8C

1 - میتونی چند تا ربات برام مثال بزنی ؟

2- خب مثلا
ربات مسیریاب: دنبال یه خط سیاه در زمین سفید حرکت می کنه

ربات آتش نشان: آتش را پیدا می کنه و آتش رو خفه می کنه

ربات کاوشگر: ماموریت‌هایی مثل گذر از میان موانع، تشخیص و یا جابه‌جایی اجسام و … را انجام میده

و غیره ...


1 -خب حالا وظیفه ی گروه الکترونیک تو ساخت ربات چی هست ؟

2- ببین علم رباتیک از سه شاخه اصلی تشکیل شده،

الکترونیک ( شامل مغز ربات)

نرم افزار (شامل قوه تفکر و تصمیم گیری ربات)

مکانیک (شامل بدنه فیزیکی ربات)

اگه یه ربات رو به یه انسان تشبیه کنم ، بخشهایی مربوط به ظاهر فیزیکی انسان رو متخصصان مکانیک می سازند ،
مغز ربات رو متخصصان الکترونیک توسط مدارای پیچیده الکترونیک طراحی و می سازند
و کارشناسان نرم افزار قوه تفکر رو به وسیله برنامه های کامپیوتری برای ربات شبیه سازی می کنند تا در موقعیتهای خاص ، فعالیت مناسب رو انجام بده

1- من دوست دارم قسمت الکترونیک و نرم افزار ربات رو یاد بگیرم ولی اینم بگما هیچی از الکترونیک و نرم افزار بلد نیستم

2- اشکالی نداره من قسمت الکترونیک رو هر هفته شنبه ها بهت یاد میدم قسمت نرم افزارم روزای 3 شنبه و جمعه ، خوبه ؟

1 - آره ولی من با قطعات الکترونیکی و نرم افزار ها اصلا آشنایی ندارم

2 - چی !؟! با قطعات الکترونیکی آشنایی نداری ؟ ای وای من ،کار سخت تر شد ، ولی اشکالی نداره من اول قطعات الکترونیکی رو معرفی میکنم بعد طراحی برد با نرم افزار آلتیوم و طراحی شماتیک مدار با پروتئوس رو بهت یاد میدم بعدشم نحوه ی تست مدار و غیره ...

ولی اینم بهت بگما چون قطعات الکترونیکی زیاد هستن نمیتونم همشون رو بهت یاد بدم فقط میتونم قطعات الکترونیکی مورد نیاز برای ساخت یک ربات مسیر یاب ویژه رو بهت معرفی کنم ، باقیش رو خودت باید بری از اینترنت پیدا کنی و بخونی

1 - باشه قبول ، ولی حالا چرا قطعات ربات مسیر یاب ؟

2 - خب به خاطره اینکه من خودم تو مسابقات رباتیک ربات مسیر یاب رو برای ساختن انتخاب کردم

1 - وای چه جالب مسابقات هم رفتی ؟

2 - آره ،تازه یه مسابقه بین شما و اعضای سایت علمی نخبگان جوان برگزار میکنم ، اینطوریه که هر کدوم از همه بهتر مطالب رو خوندید و پیگیری کردید و سوالاتتون رو پرسیدید و یاد گرفتید سال دیگه که قراره تیم مسابقه تشکیل بدم اونارو هم به عنوان اعضای تیم خودم انتخاب میکنم

1- جدا !؟! چه خوب ، پس من رفتم رباتیک رو خوب بخونم تا سال دیگه به عنوان عضو تیم انتخاب بشم

2 - وایستا ، اول باید ببینم کدوم یکی از بچه ها بهتر مطالب رو میخونن و پی گیری میکنن بعد از بین همه چند نفر رو انتخاب کنم

1- جلسه ی بعد چی قراره یاد بدی ؟

2- جلسه ی بعد قراره مقاومت رو بهت معرفی کنم

1- باشه پس من رفتم پیش خوانی کنم تا از بقیه ی بچه ها جلو بیوفتم
2- به سلامت

1- خداحافظ
2-خدانگهدار




نویسنده مطلب آموزشی: فاطمه کریمی

[soham 313]

جلسه ی دوم

1- سلام عصر بخیر

2-سلا م عصر شما هم بخیر

1- قرار بود این جلسه مقاومت و دیود رو بهم یاد بدی

2 -درسته ، اما قبلش بهم بگو معنای لغوی مقاومت چیه ؟

1- خب ، مقاومت یعنی استقامت در برابرچیزی

2- درسته ، اما به نظرت مقاومت تو علم الکترونیک استقامت در مقابل چی هست ؟

1- نمیدونم

2- ببین ، مقاومت یه نوع قطعه ی الکتریکی هست که با عبور جریان الکتریکی مقاومت میکنه در واقع مقاومت باعث محدود شدن جریان الکتریکی میشه

نکته ی دیگه ایی که باید بهش توجه داشته باشی اینه که مقدار مقاومت ها میتونه بر حسب اهم یا کیلو اهم یا مگا اهم باشه

1 -یه سوال ؟

2- بفرمایید

1- مقدار مقاومت رو از کجا بفهمیم یا چطوری باید مقدارش رو حساب کنیم ؟

2-ببین تو مقاومت هایی که وات پائينی دارن معمولاً مقدار اُهمی مقاومت به صورت كدهاي رنگي بر روي بدنه اون چاپ مي میشن ولی در مقاومت هایی که وات بالا تری دارن مثلاً 2 وات يا بيشتر ، مقدار اُهمي مقاومت به صورت عدد بر روي مقاومت نوشته مي شه

1 - خب حالا چه طوری از روی کدهای رنگی متوجه بشیم که مقدار مقاومت چقدره ؟

2- اجازه بده قبل از محاسبه ی مقدار مقاومت با برخی از اصطلاحات آشنا بشیم

_ توان قابل تحمل : حداکثر توان تلفاتی قابل تحمل مقاومت هستکه از طریق این فرمول محاسبه میشهp=V^2/R=I^2R

_ تولرانس : معادل حداکثر انحراف مجاز قطعه هست و بر حسب در صد بیان میشه

_ ضریب حرارتی : تغییرات مقاومت نسبت به تغییرات واحد دما که معمولا بر حسب بخش بر میلیون p.p.m بیان میشه

_ ایجاد نویز: معادل ولتاژ نویز ایجاد شده توسط خود مقاومت هست که این عامل تحت تاثیر شرایط فیزیکی و الکتریکی مختلف قرار می گیره

_ پایداری : به تغییرات مقدار مقاومت تحت شرایط خاص و زمان معین گفته میشه و بر حسب در صد بیان میشه

خب حالا نوبتی هم که باشه نوبت جواب دادن به سوال شماست

ببین ، مقدار اهم مقاومت هاي رنگي بر اساس جدول رمز مقاومت ها محاسبه میشه

معمولاً روي بدنه مقاومت ها 4 رنگ وجود داره ولی مقاومت هایی هم وجود دارن که روی بدنه شون 5 یا 6 رنگ هست

برای محاسبه ی مقدار مقاومت ها باید اول بتونیم تشخیص بدیم که سمت راست و سمت چپ مقاومت کجاست!!!

1-

2- اگه رنگ نوار یکی از کناره ها طلایی یا نقره ایی یا بی رنگ باشه میفهمیم که اون کناره ، سمت راست مقاومت هست که در واقع همون مقدار تلورانس رو نشون میده





خب حالا برای محاسبه مقدار مقاومت های 4 رنگه ، از نوار رنگي سمت چپ نزديك به كناره شروع مي كنيم و شماره دو رنگ اول رو مینیویسیم بعدش به ميزان عدد رنگ سوم در مقابل دو عدد قبلي صفر قرار ميدیم

شکل پایین رو نگاه کن نحوه ی محاسبه ی مقدار مقاومت های 4 رنگه رو نشون میده




1- گفتی مقاومت ها میتونن 5 یا 6 رنگه هم باشن اونا رو چطوری محاسبه میکنیم

2- آفرین دقت خوبی داری ،محاسبه ی مقدار مقاومت های 5 رنگه هم شبیه مقدار مقاومت های 4 رنگه ست با این تفاوت که رقم اول و دوم و سوم رو مینویسیم و رقم چهارم رو به عنوان توان 10 میزاریم و رنگ پنجم رو به عنوان تلورانس بیان میکنیم ، مقاومت های 6 رنگه هم شبیه به همیناست

اما عدد مربوط به رنگ ها تو این جدول برات اوردم ، اگه حفظ بشی خوبه

درصد خطا	رقم	رنگ
-----	۰	سیاه
-----	۱	قهوه ای
-----	۲	قرمز
-----	۳	نارنجی
-----	۴	زرد
-----	۵	سبز
-----	۶	آبی
-----	۷	بنفش
-----	۸	خاکستری
-----	۹	سفید
۵٪	----	طلایی
۱۰٪	----	نقره ای
۲۰٪	---	بی رنگ

1 – نوع مختلف مقاومت ها رو میشه بگی

2 - آره خوب شد یادم انداختی

اینم اسامی انواع مقاومت ها

_ مقاومت کربنی

_ مقاومت لایه کربنی

_ مقاومتلایه فلزی

_ مقاومت اکسید فلزی

_ مقاومت سیمی با پوشش آلومینیومی

_ مقاومت سیمی سرامیکی

_ مقاومت سیمی با پوشش سیلیکون یا شیشه

اگه خواستی با تفاوت شون آشنا بشی برو این سایت و مطالعه اش کن

http://eca.ir/wiki/index.php?title=%...88%D9%85%D8%AA


2-خب برای این جلسه کافی هست ، جلسه ی بعد دیود رو بهت معرفی میکنم

1- مرسی ،خسته نباشی

2- خواهش میکنم ، موفق باشی

تا جلسه ی بعد خدانگهدار

منابعی که برای درس جلسه ی امروز استفاده شده :

http://eca.ir/wiki/index.php?title=%...88%D9%85%D8%AA




نویسنده مطلب آموزشی: فاطمه کریمی

[soham 313]

جلسه ی سوم

1-سلام خوبی؟

2 - سلام من خوبم تو چطوری؟

1- منم خوبم ، امروز اومدم كه خازن رو بهت ياد بدم ، اگه یادت باشه تو کتاب فیزیک سوم دبیرستان یه چیزایی راجع به خازن خونده بودیم

2- آره یادمه
1- حالا که یادته خازن رو برام توضیح بده

2- گفتم یادمه ولی نه دیگه در اون حد

1- باشه خودم میگم ،ببین ،خازن یه المان الکتریکی هست که می‌تونه انرژی الکتریکی رو توسط میدان الکترواستاتیکی تو خودش ذخیره کنه
خازن رو با حرف C که ابتدای کلمه capacitor هست نمایش میدن

2-المان دیگه چیه ؟

1-المان در لغت به معنای" جز" هست ،برای اینکه یک سیستم رو بر رسی‌ کنی، یک المان یا یه بخشی از سیستم که نماینده بقیه بخشها هست رو انتخاب می‌کنی ، مثلا اگه بخوای ببینی غذا شوره یا نه یه کمی‌ از اون رو میچشی ،در واقع داری از اون غذا المان ، نمونه ، یا بخشی رو در نظر میگیری

اما المان الکتریکی به کلیه عناصر و اجزیی گفته می شه که با اعمال ولتاژ و جریان بر اون ها، رفتار مشخصی از خود نشان میدن مثل خازن ، مثل مقاومت ، مثل سلف و ....


2-یه سوال دیگه میدان الکتروستاتیکی چیه ؟

1-این موضوع رو که تو کتاب فیزیک سوم دبیرستان داشتیم ، یادت رفته !!!

در واقع میتونم بگم هر بار الکتریکی اطراف خودش میدان الکتروستاتیکی ایجاد میکنه

2- آره بابا اینا رو خودمم بلد بودم یه چیز جدید بگو

1 – ءا یادته ؟! خب حالا که یادته بگو ببینم ساختمان خازن چطوریاس ؟؟؟؟

2 – خب تا اونجایی که من یادمه خازن دو تا صفحه داشت و یه دونه هم بین صفحاتش عایق داشت که بهش میگفتیم دی الکتریک

1- معلومه یه چیزایی یادته

خب حالا من توضیحت رو یه کم کاملتر میکنم

هر وقت دو تا صفحه ی هادی در مقابل هم قرار بگیرن و در بین شون عایقیقرار داده بشه تشکیل خازن میدن

معمولا صفحات هادی خازن از جنس آلومینیوم ، روی و نقره با سطح نسبتا زیاد هستن و در بین شون عایقی (دی الکتریک) از جنس هوا ، کاغذ ، میکا ، پلاستیک ، سرامیک ، اکسید آلومینیوم و اکسید تانتالیوم استفاده میشه

هر چه ضریب دی الکتریک یک ماده عایق بزرگتر باشه اون دی الکتریک دارای خاصیت عایقی بهتری هست

مثلا ، ضریب دی الکتریک هوا 1 و ضریب دی الکتریک اکسید آلومینیوم 7 هست

بنابراین خاصیت عایقی اکسید آلومینیوم 7 برابر خاصیت عایقی هوا هست

اینم یه شکل از ساختمان خازن



1- یادمه یه اصطلاحی داشتیم به اسم ظریفیت خازن

2- درسته

1- خب میتونی ظرفیت خازن رو برام توضیح بدی؟

2- نسبت مقدار باری که روی صفحات انباشته میشه بر اختلاف پتانسیل دو سر باتری رو، ظرفیت خازن میگن که مقدارش ثابت هست

این فرمولشه C = kε₀ A/d

C= ظرفیت خازن بر حسب فاراد
K (بدون یکا) = ثابت دی الکتریک هست که برای هر ماده‌ای فرق داره ، تقریبا برای هوا و خلأ 1K = هست
= ε₀قابلیت گذر دهی خلا هست که برابره با: 8.85 × ^12-10 _ C²/N.m²
= A سطح خازن بر حسب m²
= d فاصله بین دو صفه خازن بر حسب m


اما چندتا نکته باید در مورد خازن بدونی

* آزمایش نشان میده که ظرفیت یک خازن به اندازه بار (q) و به اختلاف پتانسیل دو سر خازن (V) بستگی نداره بلکه به نسبت q/v بستگی داره

* بار الکتریکی ذخیره شده در خازن با اختلاف پتانسیل دو سر خازن نسبت مستقیم داره

* ظرفیت خازن با فاصله بین دو صفحه نسبت عکس داره

* ظرفیت خازن با مساحت هر یک از صفحات و جنس دی الکتریک (K )نسبت مستقیم داره

2- اوهوم متوجه شدم

1-حالا این شکل رو که مربوط به شارژ و دشارژ شدن خازن هست رو نگاه کن



وقتی که یه خازن بدون بار رو به دو سر یه باتری وصل کنیم ، الکترون ها در مدار جاری میشن ،به این صورت که یکی از صفحات بار (+) و صفحه دیگر بار (-) پیدا میکنه ، اون صفحه‌ای که به قطب مثبت باتری وصل شده ، بار مثبت و صفحه دیگه بار منفی پیدا میکنه ، خازن پس از ذخیره کردن مقدار معینی ازبار الکتریکی پر میشه ، یعنی با توجه به اینکه کلید همچنان بسته است ؛ ولی جریانی از مدار عبور نمی‌کند و در واقع جریان به صفر می‌رسه ، یعنی به محض اینکه یک خازن خالی بدون بار رو در یه مدار به مولد متصل کردیم؛ پس از یه مدت کوتاهیعقربه ی گالوانومتر دوباره روی صفر بر می‌گرده ، یعنی دیگه جریانی از مدار عبور نمی‌کنه ، در این حالت می‌گیم خازن پرشده ؛ حالا اگه یه خازنی رو که پره در نظر بگیریم و بیایم دو سر خازن رو توسط یه سیم به همدیگه وصل ‌کنیم ، اول برای مدت کوتاهی جریانی در مدار برقرار می‌شه و این جریان تا زمانی که بار روی صفحات خازن وجود داره ، برقرار هست ، بعد از مدت زمانی جریان صفر میشه ، یعنی دیگه باری بر روی صفحات خازن وجود نداره و خازن تخلیه شده ، یعنی میتونیم این طوری نتیحه گیری کنیم که

اگه خازن کاملا پربشه دیگه جریانی برقرار نمی‌شه و اگه خازن کاملا تخلیه بشه باز هم جریانی برقرار نمیشه

حالا میرسیم به نحوه ی بستن خازن ها ، خازن ها رو در مدار به دو صورت بسته می‌شن

1. موازی
2. متوالی (سری)

بستن خازنها به روش موازی



در بستن به روش موازی بین خازن ها دوتا نقطه اشتراک وجود داره ، تو این حالت:

* اختلاف پتانسیل برای همة خازن ها برابره یعنی
...= V = V₁ = V₂ = V₃ مولد
* بار ذخیره شده در کل مدار برابره با مجموع بارهای ذخیره شده در هریک از خازن ها یعنی

...+ Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ بار کل

* ظرفیت معادل در حالت موازی

CV = C₁V₁ + C₂V₂ + C₃V...+

ظرفیت کلC = C₁ + C₂ + C₃...+

بستن خازنها بصورت متوالی




در بستن به روش متوالی بین خازن ها یک نقطه اشتراک وجود داره ،

تنها دو صفحه دو طرف مجموعه که به مولد وصل شدن از مولد بار دریافت می‌کنن ،
صفحات مقابل نیز از طریق القاء بار الکتریکی دریافت می‌کنن ،
بنابراین اندازه بار الکتریکی روی همه خازنها در این حالت باهم برابر میشه

* بار ذخیره شده در خازن ها برابر هستن

Q = Q₁ = Q₂= Q₃=…. بار کل

* اختلاف پتانسیل دو سر مدار برابره با مجموع اختلاف پتانسیل دو سر هر یک از خازن ها

اختلاف پتانسیل کل V = V₁+ V₂ + V₃...+

*ظرفیت معادل در حالت متوالی برابره با مجموع وارون هریک از خازن ها :

q/C = q₁/C₁ + q₂/C₂ + q₃/C₃

C^-1 = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃

2- اجازه

1 بفرمایید

2 این همه در مورد خازن حرف زدی اصلا خازن به چه دردی میخوره کاربردش چیه ؟

1- کاربرد خازن ها اینه که اولا انرژی الکتریکی رو تو خودشون ذخیره میکنن
ثانیا با توجه به اینکه خازن میتونه بار الکتریکی رو در خودش ذخیره کنه درنتیجه میتونیم برای ایجاد میدانهای الکتریکی یکنواخت ازش استفاده کنیم
2 – گفتی خازن انرژی ذخیره میکنه
1- درسته
2- خب ما از کجا بفهمیم که مثلا این خازن ما چقدر انرژی ذخیره کرده ؟
1 آفرین سوال خوبی بود ، برای محاسبه انرژی ذخیره شده در خازن از این فرمول استفاده میکنیم

خب حالا نوبتی هم که باشه نوبت میرسه به معرفی انواع خازن ها ، که من اینجا فقط معرفی شون میکنم اگه دوست داشتی اطلاعات بیشتری راجع بهشون بخونی میتونی از این سایت بخونیش

http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AE%D8%A7%D8%B2%D9%86


2-در واقع یه چیزی شبیه " بیشتر بدانیم" که تو کتابای مدرسه مینوشت دیگه ، درسته؟
1 آره
2 خب ما نمیخوایم بیشتر بدانیم ما میخوایم کمتر بدانیم
1- بلههههههههههه هر طور که راحتی هیچ اجباری نیست

الف- خازنهای ثابت

• سرامیکی
• خازنهای ورقه‌ای
• خازنهای میکا
• خازنهای الکترولیتی
  
  • آلومینیومی
  • تانتالیوم
  
  
  

ب- خازنهای متغیر

• واریابل
• تریمر

انواع خازن بر اساس شکل ظاهری آنها
1. مسطح
2. کروی
3. استوانه‌ای

انواع خازن بر اساس دی الکتریک آنها
1. خازن کاغذی
2. خازن الکترونیکی
3. خازن سرامیکی
4. خازن متغییر

1-خب درس این جلسه کافیه
2-خسته نباشی
1-ممنون موفق باشی
تا جلسه ی بعد خدانگهدار

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

منابعی که برای درس این جلسه از آن ها استفاده شده :

http://eca.ir/wiki/index.php?title=%...A7%D8%B2%D9%86




نویسنده مطلب آموزشی: فاطمه کریمی

[soham 313]

جلسه ی چهارم

1- سلام حال شما ؟
2- سلام من خوبم تو خوبی ؟
1- آره خوبم شکر
2- قراره امروز چی بهم یاد بدی ؟
1- امروز قراره رله رو بهت معرفی کنم
2- اوهوم

1-رله یه کلید الکتریکی هست ، وقتی که لازم باشه توسط یه جریان نسبتا ضعیف ، یه جریان قویی رو قطع و وصل کنند ، از رله استفاده میکنن




2- چه جالب رله چطوری کار میکنه ؟


1- روش کنترل باز و بسته شدن این کلید الکتریکی (=رله ) به صورتهای مختلف مکانیکی، حرارتی، مغناطیسی، الکترو استاتیک و... هست
که من اینجا روش مغناطیسی اش رو بهت توضیح میدم



2- باشه ادامه بده



1-رله ها یه ورودی و یه خروجی دارن ، وقتی ولتاژ به ورودی رله وصل میشه ، میله فلزی داخلی رله ، آهن ربا میشه و با حرکتش باعث می شه تا دو اتصال خروجی رله بهم دیگه وصل بشن درنتیجه دو کنتاکت خروجی رله دقیقا مثل یه کلید قطع و وصل عمل می کنن


2-کنتاکت یعنی چی ؟


1-معنی لغوی کنتاکت یعنی اتصال، حالا اینجا کنتاکت به معنی ی اتصال الکتریکی هست
مثلا یه کلید قطع و وصل معمولی حداقل یه کنتاکت داره البته یه سری کلیدهایی هم هستن که چندتا کنتاکت دارن یعنی هم زمان میتونن چندتا مسیر جریان الکتریکی رو قطع و وصل کنن




از اونجایی که رله می‌تونه جریانی قوی‌تر از جریان ورودی رو هدایت کنه، میشه گفت که رله در واقع نوعی تقویت کننده است


2- تقویت کننده دیگه چیه ؟


1-تقویت کننده ها بحث خیلی مفصلی دارن که که جلسات بعد بهت یاد میدمشون


2- اجازه رله رو چطوری میسازن ؟


1-زمانای قدیم رله‌ها رو معمولاً با سیم پیچ میساختن و از جریان برق برای تولید میدان مغناطیسی و باز و بسته کردن مدار استفاده میکردن

اما الآن دیگه خیلی از رله‌ها به صورت حالت جامد ساخته می‌شوند و اجزای متحرک ندارند


2- میشه شکل هاشون رو ببینم


1- بله ، چرا که نه

اینم یه عکس از رله های جدید

اینم یه عکس از رله های قدیمی

1- ولتاژ رله ها معمولا روی بدنه شون نوشته میشه

اگه مثلا" روی رله ای نوشته شده 10 ولت dc یعنی اینکه این رله با 10 ولت dc راه اندازی یا تحریک می شه
اگه روی اون نوشته شده باشه 5 ولت dc یعنی با فرمان 5 ولتی می تونیم اون رو تحریک کنیم تا ولتاژ مورد نظر رو برامون کنتاکت کنه

پس نتیجه میگیریم ما به کمک رله میتونیم با یه ولتاژ کم ، یه ولتاژ زیاد رو کنترل کنیم



2-میشه یه مثال بزنی


1- مثلا میتونیم با رله ی 9 ولت ، یه لامپ 220 ولت رو که به برق شهر وصل شده ، روشن یا خاموش کنیم


2-پس با این حساب رله ها باید تو مدارهای الکترونیک زیاد کاربرد داشته باشن


1- آره درسته، رله ها انواع مختلفی دارن که من قصد ندارم اینجا تفاوت بین اونها رو بگم فقط اسمشون رو میگم اگه خواستی یه سری اطلاعاتی رو بدست بیاری میتونی تو نت سرچ کنی

* رله آورکارنت

* رله دستانس

* رله دیفرانسیل
* رله حرارتی
* رله فرکانسی
* رله مخصوص
*رله بوخهلتس
*رله مبتنی بر میکروکنترلر

1- خب درس این جلسه تا اینجا کافیه
2- خسته نباشی
1- ممنون تا جلسه ی بعد خدانگهدار

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

منابعی که برای درس این جلسه از آن ها استفاده شده :

http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B1%D9%84%D9%87
و
http://forum.daneshju.in/thread2702.html


نویسنده مطلب آموزشی: فاطمه کریمی

[soham 313]

جلسه ی پنجم

1- سلام چطوری ؟
2- سلااااااااااااااااااااااا اااااااااام من خوبم تو خوبی ؟
1- آره خوبم شکر
2- درس این جلسه چیه ؟

1- امروز میخوامنیمه هادی های نوع N و P رو بهت یاد بدم

2- بفرمایید

1- میدونیم که اجسام از اجزاء کوچکی به نام اتم تشکیل شدن

و میدونیم که هر اتم یه هسته داره

و میدونیم که نوترون ها و پروتون ها درهسته ی اتم قرار دارن

حتما اینو هم میدونی که بار نوترون خنثی و بار پروتون مثبت هست !؟

2- آری میدانم


1- اطراف هسته مدار هایی قرار دارن که الکترون ها در اون مدار ها به دور هسته در گردش هستن ، تعداد این مدارها و تعداد الکترون در هر مدار بستگی به نوع اتم داره

میدونیم که بار الکترون منفی هست ،الکترون بسته به انرژیی که داره تو یکی از مدارهای اطراف هسته قرار می گیره

هر چقدر انرژی الکترون کمتر باشه ، در مداری قرار می گیره که به هسته نزدیک تر ه

و برعکس هرچقدر انرژِیش بیشتر باشه ، بیشتر تمایل پیدا می کنه که از هسته دورتر بشه

الکترون تا وقتی که انرژی کافی پیدا نکنه ، نمیتونه از هسته خودش فرار کنه


2- پس الکترون کی میتونه فرار کنه ؟


1-وقتی که تو مدار آزاد قرار داره در واقع به مداری که تو اون الکترون اونقدر انرژی داره که میتونه از مدار هسته خودش فرار کنه و به مدار هسته ای دیگه ای بره ، مدار آزاد میگن

به آخرین مداری که الکترون دیگه نمیتونه ازش فرار کنه و به اتمی دیگه ایی بره مدار ظرفیت میگن


2- یعنی مدار ظریفت نزدیکترین مدار به مدار آزاد هست ؟؟؟

1- آفرین درسته


بسته به نوع اتم ، تعداد الکترون های لایه ظرفیت متفاوت هست در واقع باتوجه به اینکه در هر اتم چندتا الکترون تو لایه ی ظریفت هست ، میتونیم اتم ها رو دسته بندی کنیم

اگه از مدار ظرفیت یه الکترون جدا بشه ، به مکانی که تو اون الکترون بوده حفره میگن

2- میشه بازم الکترون دیگه ایی بیاد و تو حفره قرار بگیره ، آیا ؟

1-آره میشه

2- چطوری ؟

1- برای ایجاد حفره در لایه ظرفیت ، از ترکیب یه اتم چهار ظرفیتی و یه اتم سه ظرفیتی استفاده میکنن

وقتی که ترکیب انجام میشه ، اتم ها الکترون های لایه ظرفیت خودشون رو به اشتراک میذارن تا با هم پیوند بخورن

به خاطره اینکه اتم سه ظرفیتی سه تا الکترون تو لایه ظرفیت خودش داره برای اینکه بتونه با اتم چهار ظرفیتی پیوند برقرار کنه باید یه جای خالی برای الکترون تو لایه ظرفیت خودش ایجاد کنه

در واقع اتم سه ظرفیتی با یه حفره ، به اتم چهار ظرفیتی کلک میزنه

2- آخه چطوری بهش کلک میزنه ؟

1-اتم سه ظرفیتی برای اینکه بتونه با اتم چهار ظرفیتی پیوند برقرار کنه ، الکی به اتم چهار ظرفیتی میگه که چهار تا الکترون تو لایه ظرفیت خودش داره

2- اتم ها هم دروغ گفتن بلدن!!!

1- آری

حالا اگه ما به جای استفاده از اتم های سه ظرفیتی ، از اتم های پنج ظرفیتی استفاده کنیم ، این دفعه یکی از الکترون های اتم پنج ظرفیتی زیاد هست بنابراین اتم پنج ظرفیتی برای اینکه بتونه با اتم چهار ظرفیتی پیوند برقرار کنه باید از یه الکترون لایه ظرفیت خودش بگذره

2- خب حالا اتم پنج ظرفیتی چطوری میتونه یه الکترون خودش رو از دست میده ؟

1- اتم پنج ظرفیتی برای اینکه از یه الکترون لایه ظرفیت خودش بگذره ، اون الکترون رو به لایه آزاد(= مدار آزاد) خودش می فرسته

اگه گفتی نیمه رسانا چیه ؟

2- خب نیمه رساناها یه چیزی مابین رساناها و نارساناها هستن ، منظورم اینه که مقاومت نیمه رساناها یه چیزی مابین رساناها و نارساناها هست ، درسته ؟

1- درسته ولی بزار کاملترش کنم

نیمه‌رسانا ها (=نیمه هادی ها) در واقع عنصر یا ماده‌ای هستن که در حالت عادی عایقهستن ولی به محض اینکه یه مقدار بهشون ناخالصی اضافه کنیم قابلیت هدایت الکتریکی پیدا میکنن

2- منظورت از ناخالصی چیه ؟

1-منظور از ناخالصی عناصر دیگه ایی هستن غیر از عنصر اصلی
مثلا اگه عنصر اصلی سلیسیوم باشه ناخالصی میتونه آلومنیوم یا فسفر باشه

2- میتونی چندتا از عناصر نیمه رسانا رو معرفی کنی ؟

مثلا سیلیسیوم و ژرمانیم که در واقع در الکترونیک خیلی برامون مهم هستن

سلیسیوم در حالت عادی نارسانا هست ، در جدول تناوبی در گروه چهار اصلی و زیر کربن قرار داره ، چهار ظرفیتی هست

حال اگه یکی از عناصر گروه پنجم یا گروه سوم رو به سلیسیوم اضافه کنیم ، سلیسیوم قابلت رسانایی پیدا میکنه

اگه عنصر اضافه شده از گروه سوم اصلی باشه مثلا آلومینیوم اون وقت ماده بدست اومده نیمه هادی نوع پی P یا (+) میشه
ولی
اگه عنصر اضافه شده از گروه پنج اصلی باشه مثلا فسفر اون وقت ماده بدست امده نیمه هادی نوع ان N یا (-) می‌شه

2- میشه بیشتر توضیح بدی

1- ببین ، حاصل ترکیب اتم سه ظرفیتی با اتم چهار ظرفیتی میشه نیمه هادی نوع N
و
حاصل ترکیب اتم پنج ظرفیتی با اتم چهار ظرفیتی میشه نیمه هادی نوع P

درواقع نیمه هادی ها به دو دسته تقسیم میشن

1) نیمه هادی نوع P یا Positive یا مثبت یا گیرنده الکترون
2) نیمه هادی نوع N یا Negative یا منفی یا دارنده الکترون اضافی

2-آهان فهمیدم

1- تا یادم نرفته یه مطلب دیگه هم بهت بگم ، به نسبت ترکیب اتم سه ظرفیتی با چهار ظرفیتی "نسبت آلایش" میگن که اون رو با درصد نشون میدن

خب درس این جلسه تا اینجا کافیه
2- خسته نباشی

1- ممنون تا جلسه ی بعد خدانگهدار

------------------------------------------------
منابعی که برای درس این جلسه از آن ها استفاده شده :

http://eca.ir/wiki/index.php?title=%...C_%D9%87%D8%A7





نویسنده مطلب آموزشی: فاطمه کریمی

[soham 313]

جلسه ی ششم

1- سلام چطوری ؟
2- سلام ، من خوبم ، تو چطوری؟
1- خوبم شکر
2-در حال حاضر حس کنجکاویم گل کرده
1- چرا ؟
2- خب برا اینکه خیلی دوست دارم بدونم این دیود که امروز میخوای بهم معرفی کنی ، چی هست

1–ببین ،این شکل رو نگاه کن ، شکل یک دیود هست



در واقع ، دیود یک قطعه ی 2 پایه هست که ، جریان الکتریکی رو در یک جهت از خودش عبور میده ولی در جهت دیگه اش در مقابل عبور جریان از خودش مقاومت بالایی رو نشون میده

2- یعنی از طرفه یه پایه اش جریان رو عبور میده ولی از طرفه یه پایه دیگه اش با عبور جریان مخالفت میکنه ؟؟؟

1- آره ، درسته
اون اولایلی که دیود تازه ساخته شده بود به خاطره همین خاصیت شون بهشون میگفتن دریچه (Valve)

این شکل رو نگاه کن



در واقع این شکل علامت اختصاری دیود هست ، یعنی تو علم الکترونیک هر وقت خواستن دیود رو نشون بدند با این علامت نشون میدن

حالا به نام گذاری آنود و کاتد توی شکل دقت کن



از لحاظ الکتریکی یک دیود وقتی جریان الکتریکی رو از خودش عبور میده که ولتاژ رو در جهت درست (+ به آند و - به کاتد) وصل کنیم

2- اجازه حداقل ولتاژی که باید به دیود بدیم تا جریان الکتریکی رو هدایت کنه چقدره ؟

1- آفرین سوال خوبی بود ، در واقع به حداقل ولتاژی که باعث بشه دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی کنه ، بهش ولتاژ آستانه یا
(forward voltage drop) میگن که چیزی حدود۰٫۶تا ۰٫۷ ولت هست

2- حالا یه سوال دیگه ، اگه من بیام مثبت و منفی ولتاژ رو برعکس به دیود وصل کنم یعنی (+ به کاتد و - به آند) اون وقت چه اتفاقی میوفته ؟

1- خب اگه بخوایم ولتاژ (+ به کاتد و - به آند) وصل کنیم اون موقع دیگه جریانی از دیود عبور نمیکنه در اصطلاح بهش میگن ولتاژ معکوس

2-یعنی دیگه جریانی ازش عبور نمیکنه ؟!!

1 -چرا ، حالا ممکنه یه جریان خیلی کم در حدود چند µA یا حتی کمتر ازش عبور کنه که اصطلاحا بهش میگن جریان نشتی


2 - خب حالا این جریان نشتی مشکلی تو مدار به وجود نمیاره ؟؟؟

2 -ببین چون این مقدار جریان خیلی کم هست ، معمولا قابل صرف نظر کردنه که تو سایر المان های مدارمون تأثیری نمیزاره
اما
نکته ی خیلی مهمی که باید بهش دقت کنی اینه که همه ی دیودها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگه ولتاژ معکوس بیش از اون بشه دیود میسوزه


2- خب اگه دیود بسوزه چی میشه ؟

1- وقتی دیود بسوزه جریان رو در جهت معکوس هم عبور میده ، در واقع برای دیود ها یه ولتاژ آستانه شکست (Breakdown ) تعریف میکنن که مصرف کننده بیشتر از اون مقدار به دیود ولتاژ وصل نکنه تا دیودش نسوزه


2- حالا قسمت مثبت و منفی دیود رو از کجا تشخیص بدیم؟

1- برای شناسایی قسمت + و- دیود از اهم متر استفاده میکنن که باتوجه به عقربه ی اهم متر میتونن این شناسایی رو انجام بدند

2- آهان

1- حالا بزار یه جمع بندی برات بکنم

* وصل کردن ولتاژ به دیود رو بایاس کردن دیود میگن


* اگه نیمه هادی نوع p به قطب مثبت باتری و نیمه هادی نوع n به قطب منفی باتری وصل بشه و ولتاژ از پتانسیل سد دیود بیشترباشه ، در مدار جریان بر قرار میشه که در اصطلاح بهش میگن بایاس مستقیم


*اگه قطب مثبت باتری به نیمه هادی نوع n وصل بشه و قطب منفی باتری به نیمه هادی نوع p وصل بشه ، تو مدار جریان برقرار نمیشه ،که اصطلاحا بهش میگن بایاس معکوس

دسته بندی دیودها
دیودها رو به سه قسمت اصلی تقسیم می‌‌کنیم

1) ديودهاي سيگنال (Signal)

اين نوع ديودها براي پردازش سيگنال هاي ضعيف (معمولا راديويي) و کم جريان تا حداکثر حدود 100 میلی آمپر کاربرد دارن

از ديودهاي سيگنال براي حفاظت مدار وقتي که رله در يک مدار الکترونيکي قرار داره ،هم استفاده میشه

معروفترين و پر استفاده ترين ديودهاي سيگنال ، ديود " N4148" هست که از سيليکون ساخته شده و ولتاژ شکست مستقيم اون 0.7 ولت هست

اما بعضی از ديود هاي سيگنال از ژرمانيم هم ساخته ميشن ، مثل OA90 که ولتاژ شکست مستقيم پايين تري داره


2- خب حالا کی از دیود هایی استفاده کنیم که از سیلیکون ساخته شدن و کی از دیودهایی استفاده کنیم که از ژرمانیم ساخته شدن ؟

1-وقتی که ولتاژ شکست مستقيم ديود خيلي مهم نباشه ، از ديودهاي سيليکون استفاده مي شه


2- چرا ؟؟؟

1- به خاطره این که مقاومت بهتری در مقابل حرارت محيط يا حرارت هنگام لحيم کاري دارن و اینکه مقاومت الکتريکي کمتری در ولتاژ مستقيم دارن تازه در ولتاژ معکوس هم جريان نشتي خیلی کمتري نسبت به نوع ژرمانيم دارن

2) ديودهاي زنر (Rectifiers)

دیود زنر ، مانند یک دیود معمولی از دو نیمه هادی نوع P & N ساخته میشه

اگر یه دیود معمولی رو در بایاس معکوس اتصال بدیم و ولتاژ معکوس رو زیاد کنیم ، در یک ولتاژ خاص ، دیود در بایاس معکوس نیز شروع به هدایت میکنه

ولتاژی که دیود در بایاس مخالف ، شروع به هدایت میکنه ، به ولتاژ زنر معروف هست و با تنظیم نا خالصی می توان ولتاژ شکسته شدن پیوند ها را کنترل کرد

از اين ديودها براي تثبيت ولتاژ استفاده مي شه ،

در واقع میتونم بگم که اين نوع از ديود ها براي شکسته شدن با اطمينان در ولتاژ معکوس ساخته شدن ،

بنابراين میتونیم بدون ترس اون ها رو در جهت معکوس باياس کنیم و از اون ها براي تثبيت ولتاژ استفاده کنیم

3) ديود هاي يکسوساز (Zener)

این دیودها معمولا تو مدارهاي جريان متناوب بکار برده ميشن تا با کمک اون ها بتونیم جريان متناوب(AC) رو به جریان مستقيم (DC) تبديل کنیم
در اصطلاح به اين عمليات يکسوسازي يا Recَtification میگن

ديودهاي يکسوساز معمولآ از سيليکون ساخته میشن و ولتاژ باياس مستقيم اون ها حدود 0.7 ولت هست

خب حالا نوبتی هم که باشه نوبته معرفی انواع دیودهاست اما من فقط اسمشون رو بهت میگم اگه خواستی اطلاعات بیشتری راجع بشون مطالعه کنی میتونی روی این لینک َhttp://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AF%DB%8C%D9%88%D8%AF
کلیک کنی و مطالعه شون کنی باشه ؟

2- آخه چرا خودت نمیگی

1- برای این که فعلا نیازشون نداری ولی اگه کنجکاو شدی میتونی از اون سایت که بهت گفتم مطالعه شون کنی

2 - باشه


انواع دیودها

_ديود تونلي

_ ديودهاي نور گسل

_ فوتوديودها

_ دیود سوئیچ

_ دیود شاتکی

_ دیود خازنی

_پین دیود

_ دیود کریستور


1- فعلا برای این جلسه کافیه
2- خسته نباشی
1- ممنون تا جلسه ی آینده خدا نگهدار

------------------------------------------------
منابعی که برای درس این جلسه از آن ها استفاده شده :

http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AF%DB%8C%D9%88%D8%AF

نویسنده مطلب آموزشی: فاطمه کریمی

[soham 313]

جلسه ی هفتم

1- سلام م خوبی ؟

2-سلام ، من خوبم تو خوبی؟

1- منم خوبم ، خب حالا قرار بود از كجا شروع كنيم ؟

2- معرفی ترانزیستور

1- یکی از پرکاربردترین قطعات الکترونیکی ، ترانزیستور هست که از وقتیکه اختراع شد تحول زیادی تو الکترونیک به وجود اورد

ترانزیستور معمولی ، یه المان سه قطبی معمولیه که از سه تا نیمه هادی نوع N و P تشکیل شده

این نیمه هادی ها به دو شکل کنار هم قرار میگیرن ، شکل های پایین رو نگاه کن


اولی ترانزیستور NPN هست که دو تا نیمه هادی نوع N تو دو طرفش قرار گرفتن و یه دونه هم نیمه هادی نوعP در وسطش قرارگرفته

دومی ترانزیستور PNP هست که دو تا نیمه هادی نوعP تو دو طرفش قرار گرفتن و یه دونه هم نیمه هادی نوعN در وسطش قرارگرفته

2- اوهوم

حالا به شکل خوب نگاه کن و ضخامت لایه ها رو به ترتیب از کم به زیاد بهم بگو



2- خب ءءء بزار نیگا کنم

.
.
.
ضخامت لایه ی بیس کمتر از لایه های امیتر و کلکتور هست و ضخامت لایه ی امیتر هم کمتر از لایه ی کلکتور هست ، درسته ؟


1- درسته


2- خب چرا تشویق نمیکنی؟!!!


1- آخه تابلو دیگه

2-

1-باشه حالا ناراحت نشو بیا اینم تشویق


2-یه سوال ؟؟
1-بفرمایید

2- ضخامت هر کدوم از لایه ها حدودا چقدر میشه ؟

1-ضخامت این لایه ها در حدود چند میکرون هست


2-یه سوال دیگه ، چرا ضخامت لایه ی کلکتور از بقیه ی لایه ها بیشتره ؟

1-آفرین سوال خوبی بود ، به خاطره اینکه تقریباً همه ی تلفات حرارتی ترانزیستور ، تو لایه کلکتور ایجاد میشه

حالا من یه سوال ازت بپرسم و تو جواب بده

2-باشه

1-به شکل خوب نگاه کن و سطح تماس لایه های ترانزیستور رو به ترتیب از کم به زیاد بهم بگو

خب بزار ببینم
.
.
.
بازم به همون نسبته دیگه یعنی سطح تماس لایه ی بیس کمتر از لایه های امیتر و کلکتور هست و ضخامت لایه ی امیتر هم کمتر از لایه ی کلکتور هست ، درسته ؟

1-درسته ، در واقع و سطح تماس لایه ی امیتر بستگی به فرکانس کاری و قدرت ترانزیستور داره

و به طور کلی سطح تماس لایه کلکتور با لایه بیس حدوداً 9 برابر سطح تماس لایه امیتر با لایه بیس هست

اما در مورد ناخالصی هر کدوم از لایه ها :

ناخالصی لایه ی امیتر بیشتر از لایه های کلکتور و بیس هست

و ناخالصی لایه کلکتور از لایه بیس بیشتر هست

2 - قاطی کردم ، یکم گنگه

1-بزار یه جمع بندی برات بکنم

مقایسه ی ضخامت لایه ها : لایه ی کلکتور > لایه ی امیتر > لایه ی بیس

مقایسه سطح تماس لایه ها : لایه ی کلکتور > لایه ی امیتر > لایه ی بیس

مقایسه ی ناخالصی لایه ها : لایه ی امیتر > لایه ی کلکتور > لایه ی بیس

2-آهان فهمیدم ، ادامه بده

1-این نوع ترانزیستورها رو که بهت گفتم اسمشون هست Bipolar Junction Transistor به معنی ترانزیستور پیوندی دوقطبی که به اختصار BJT بهشون میگن

اینم شکلیه نمونه از ترانزیستورهای BJT

یادته بهت گفتم قطعات الکترونیکی رو تو مدارها با علامت اختصاری نشون

2-آره یادمه منظورت علامتای خازن و مقاومت و دیود و ایناهاست دیگه نه ؟
1-آره


این علامت اختصاری ترانزیستور NPN

اینم علامت اختصاری ترانزیستور PNP

2-اون فلش هایی که تو شکل ها هستن چیو نشون میدن ؟



جهت فلش ، جهت قراردادی جریان پیوند بیس – امیتر نشون میده

نکته ای که باید خیلی بهش دقت کنی اینکه


جریان در ترانزیستورهای NPN از امیتر خارج میشه
ولی
جریان در ترانزیستورهای PNP به امیتر وارد میشه

درس این جلسه تا اینجا کافیه جلسه بعد ادامه ی ترانزیستور رو بهت یاد میدم

2-باشه خسته نباشی

1-موفق باشی تا جلسه ی بعد خدانگهدار

------------------------------------------------
منابعی که برای درس این جلسه از آن ها استفاده شده :

http://www.elmicro.ir/index.php/elec...l=&limitstart=




نویسنده مطلب آموزشی: فاطمه کریمی

[soham 313]

جلسه ی هشتم

1- سلاااام، وقت تون بخیر

2- سلام، سلام، سلام ، مرسی

قرار بود امروز ادامه ی ترانزیستور رو بهم یا بدی

1- آره امروز میرسم به بحث بایاسینگ ترانزیستور ، اصلا میدونی بایاس یعنی چی ؟؟؟

2-نه نمیدونم

1-به اصطلاح ، به تنظیم نقطه کار یک عنصر الکتریکی، بایاس میگن


2-آهان حالا فهمیدم

1-برای اینکه بتونیم از ترانزیستور به عنوان یه تقویت کننده و سوئیچ (کلید) و تطبیق امپدانس استفاده کنیم باید ابتدا ترانزیستور رو به ولتاژ DC متصل کنیم

2- امپدانس دیگه چیه ؟

1- امپدانس الکتریکی ، مقدار مقاومت در برابر جریان متناوب سینوسی رو توصیف می‌کنه


در جریان مستقیم تفاوتی بین مقاومت و امپدانس نیست چون میشه مقاومت رو به عنوان امپدانس با فاز صفر درجه تصور کرد

بایاسینگ ترانزیستوریعنیتغذیه ولتاژ پایه های ترانزیستور


اما قبل از اینکه ادامه بدم علامت های اختصاری ترانزیستور PNPو NPN رو که جلسه ی قبل بهت گفتم رو بهم بگو ببینم یادت هست؟



2-معلومه که یادمه


این علامت اختصاری ترانزیستور NPN

اینم علامت اختصاری ترانزیستور PNP

1-


2-تازشم یادمه که گفتی



جریان در ترانزیستورهای NPN از امیتر خارج میشه

ولی

جریان در ترانزیستورهای PNP به امیتر وارد میشه


1- آفرین


برای اینکه ترانزیستور بتونه عمل تقویت جریان و یا تقویت ولتاژ رو به درستی انجام بده 2 تا شرط لازمه


شرط اول : باید اتصال بیس – امیتر در بایاس مستقیم باشه

و
شرط دوم :باید اتصال بیس – کلکتور در بایاس معکوس باشه


2-منظورت از بایاس مستقیم و بایاس معکوس چی هست ؟؟؟؟

1- یادته بایاس مستقیم و بایاس معکوس دیود رو برات تعریف کردم ؟

2-آره یادمه

1-خب حالا بهم بگو بایاس مستقیم و بایاس معکوس دیود چی بودن ؟؟

2-اگه نیمه هادی نوع p به قطب مثبت باتری و نیمه هادی نوع n به قطب منفی باتری وصل بشه و ولتاژ از پتانسیل سد دیود بیشترباشه ، در مدار جریان بر قرار میشه که در اصطلاح بهش میگن بایاس مستقیم

ولی

اگه نیمه هادی نوعn به قطب مثبت باتری و نیمه هادی نوعp به قطب منفی باتری وصل بشه ، در مدار جریانی بر قرار نمیشه که در اصطلاح بهش میگن بایاس معکوس


2-یه سوال دیود چه ربطی داره به ترانزیستور ؟؟؟


1- از اونجایی که هر پیوند p_N یه دیود هست ، میشه ترانزیستور رو به صورت پیوند 2 تا دیود در نظر گرفت


2-جلل خالق ، اصلا به ذهنم نررسیده بود

این ولتاژ میتونه به صورت مستقیم و یا به صورت معکوس به ترانزیستورمون اعمال بشه


بایاس مستقیم ترانزیستور یعنی اینکه نیمه هادی نوع p به قطب مثبت باتری و نیمه هادی نوع n به قطب منفی باتری وصل بشه


بایاس معکوس ترانزیستور یعنی اینکه نیمه هادی نوعn به قطب مثبت باتری و نیمه هادی نوعp به قطب منفی باتری وصل بشه


2- آهان حالا فهمیدم ، ادامه بده


1- میخوام بایاسینگ برای یه ترانزیستور NPN رو برات توضیح بدم ، خوب به این شکل نگاه کن

تو سمت راست شکل میبینی که نیمه هادی نوعn به قطب مثبت باتری وصل شده نیمه هادی نوعP به قطب منفی باتری وصل شده پس نتیجه میگیریم که سمت راست شکل ، بایاس معکوس (=بایاس مخالف ) هست

اما
تو سمت چپ شکل میبینی که نیمه هادی نوعP به قطب مثبت باتری وصل شده و نیمه هادی نوع n به قطب منفی باتری وصل شده پس نتیجه میگیریم که سمت چپ شکل ، بایاس مستقیم(=بایاس موافق) هست
به شکل کامل شده اش دقت کن تا بیشتر متوجه منظورم بشی

2- متوجه شدم ، ادامه بده

1-حالا نوبت میرسه به توضیح بایاسینگ ترانزیستورPNP

تو سمت راست شکل میبینی که نیمه هادی نوعP به قطب منفی باتری وصل شده نیمه هادی نوعnبه قطب مثبت باتری وصل شده پس نتیجه میگیریم که سمت راست شکل ، بایاس معکوس (=بایاس مخالف ) هست

اما
تو سمت چپ شکل میبینی که نیمه هادی نوعP به قطب مثبت باتری وصل شده و نیمه هادی نوع n به قطب منفی باتری وصل شده پس نتیجه میگیریم که سمت چپ شکل ، بایاس مستقیم(=بایاس موافق) هست

2- قاطی کردم

1- بزار برات خلاصه کنم

تو ترانزیستور هم مثل دیود هر وقت نیمه هادی نوع p به قطب مثبت باتری و نیمه هادی نوع n قطب منفی باتری وصل بشه بایاس مستقیم(=بایاس موافق) هست


و بر عکس


هر وقت نیمه هادی نوع n به قطب مثبت باتری و نیمه هادی نوع p قطب منفی باتری وصل بشه بایاس معکوس (=بایاس مخالف ) هست

نوبتی هم که باشه نوبت اینه که ناحیه های کار ترانزیستوربگم


2-میشنویم


1-یه ترانزیستور 3 تا ناحیه داره ،ناحیه فعال ، ناحیه اشباع ، ناحیه قطع



بایاس صحیح (فعال ) ترانزیستور ، 2 تا شرط داره


شرط اول: دیود بیس – امیتر در بایاس موافق باشه


شرط دوم : دیود کلکتور – بیس در بایاس مخالف باشه

در این حالت الکترونهای منتشر شده توسط امیتر به سمت بیس میرن و به علت نازک بودن لایه ی بیس و درصد ناخالصی کم اون ، بیشتر الکترونها از بیس عبور میکنن و وارد لایه ی کلکتور میشن و جذب قطب مثبت تغذیه میشن

یعنی تقریبا از جریان کل منتشر شده توسط امیتر E بیش از 95 درصد در کلکتور C و کمتر از 5 درصد باقی مانده در بیس B جاری می شه


ترانزیستور در ناحیه فعال روشنه و در محدوده ی کار عادیش قرار داره


در این بایاس حداکثر جریان منتشر شده توسط امیتر وارد کلکتور می شود


در واقع میشه گفت ترانزیستور در ناحیه ی فعال حالت تقویت کنندگی و تطبیق امپدانس رو داره

بایاس ناصحیح (قطع ) ترانزیستور، 2 تا شرط داره


شرط اول: دیود بیس امیتر تو بایاس مخالف باشه

و
شرط دوم : دیود بیس کلکتور هم تو بایاس مخالف باشه


در واقع تو ناحیه ی قطع ،جریان عبوری از امیتر و کلکتور تقریبا برابر صفر هست

تو این حالت ترانزیستور مثل یه کلید باز عمل میکنه ، شکل رو نگاه کن

تو این ناحیه جریان کلکتور و جریان امیتر باهم جمع و وارد پایه بیس ترانزیستور میشن و ترانزیستور را به ناحیه اشباع میبرن

تو این ناحیه ترانزیستور مثل یه کلید بسته عمل میکنه

2- خسته شدم
1-بزار یه جمع بندی بکنم و در این جلسه رو تموم کنیم
اینم جمع بندی مطالبی که گفتم

پیوند B-E	پیوند C-B	ناحیه ی عملکرد ترانزیستور	نوع عملکرد
مستقیم	مستقیم	اشباع	کلید وصل
مستقیم	معکوس	فعال	تقویت کننده
معکوس	معکوس	قطع	کلید قطع
معکوس	مستقیم	فعال معکوس	---
مستقیم	معکوس	فعال	تقویت کننده

2- خسته نباشی
1- مرسی تا جلسه ی بعد خدا نگهدار

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

منابعی که برای درس این جلسه از آن ها استفاده شده :

http://uploadkon.ir/uploads/2460dea69ec685a04a370f826d91ac7c.pdf
و

http://worldpower20.blogfa.com/post/58

و
http://www.elmicro.ir/index.php/electronic/piece/14-transistor?showall=&start=1
و
http://www.elmicro.ir/index.php/electronic/piece/14-transistor?showall=&start=1





نویسنده مطلب آموزشی: فاطمه کریمی

[soham 313]

جلسه ی نهم

1- سلام حال شما ؟

2- سلام،خوبم، درس امروزمون چیه ؟

1-درس امروزمون آشنایی با آي سي رگولاتور هست ، آماده ای شروع کنیم ؟

2- آره آماده ام

1- برای اینکه بتونیم توان مصرفی دستگاه های الکترونیکی و مدار ها رو تامین کنیم به منبع تغذیه نیاز داریم

منبع تغذیه ، ولتاژ dc مورد نیازش رو ، از برق شهر تهیه میکنه اما اگه برق شهر قطع و وصل بشه یعنی ولتاژ برق تغییر کنه ، ولتاژ خروجی منبع تغذیه هم تغییر میکنه

این قطع و وصل شدن ولتاژ باعث میشه، دستگاه های حساسی مثل کامپیوتر و ... به مرور زمان خراب بشن

برای حل این مشکل باید ولتاژ خروجی منبع تغذیه رو تثبیت کنیم

اما سوال اینجاس که چه جوری میتونیم ولتاژ خروجی منبع تغذیه رو تثبیت کنیم ؟

2- نمیدونم چه جوری ؟

1- برای حل این مشکل از رگولاتور های ولتاژ استفاده میکنیم

در واقع برای ثابت نگه داشتنولتاژ مورد نظر تو نقاط مختلف مدار از آی سی هاي رگولاتور استفاده مي كنيم

2- میشه واضح تر بگی رگولاتور چی هست ؟

1- رگولاتور ولتاژ ، نوعی نیمه رسانا هست که برای تنظیم ولتاژ طراحی شده، در واقع رگولاتور قطعه ایی که در ساخت مدارهای الکترونیکی خیلی کاربرد داره

شکل رگولاتور رو نگاه کن

خود آي سي يک هيت سينک داره، ولي معمولاً براي پايين‌تر اوردن دماي آي سي در مدارهايي که نياز به جريان دهي بالایی دارن، هيت سينک آي سي، به وسيله‌ي يک پيچ، به يک هيت سينک کمکي بزرگتر متصل مي‌شه

2- اجازه هیت سینک دیگه چیه ؟

1-هيت سينک يک قطعه فلزي هست که گرما رو به خوبي انتقال ميده و نميذاره دماي آي سي بيش از حد بالا بره ، اين قطعه به صورت آماده در اندازه‌هاي مختلف وجود داره

2- اوهوم

آی سی رگولاتور سه تا پايه داره

مثبت + ،
خروجي ،
زمين يا – ، به اصطلاح به قطب منفی منبع تغذيه ( Gnd = زمين ) ميگيم

رگولاتورها در یک دسته بندی کلی به 3بخش زیر تقسیم میشن

1) رگولاتورهای ولتاژ خروجی ثابت مثبت:


پيش شمارهاي 78 براي نوع مثبت رگولاتور هاست

خروجي اون ها يه عدد ثابت مثبت و غير قابل تغيير هست

نام گذاري شون هم به صورت 78XX يا L78XX يا M78XX هست


2- اجازه دو رقم سمت راست که به صورت XX نشون داده شده ، درسته ؟

1-درسته

2- XX دیگه برا چیه ؟

1- XX نشون دهنده ولتاژ خروجی هست مثلاً ولتاژ خروجی رگولاتور 7805 ، 5 ولت هست

2- آهان L و M چی رو نشون میدن؟؟

1- L یا M نشون دهنده ی حداکثر جریان دهی رگولاتور هستن


نکته ای که باید بهش توجه بکنی اینه که در رگولاتورهای سری 78XX ولتاژ ورودی باید حداقل دو یا سه ولت بیشتر از خروجی اون باشه ، حداقل ولتاژ ورودی و همچنین ولتاژ خروجی اون ها به اینصورته:

شماره مدل	حداقل ولتاژ ورودی	ولتاژ خروجی
7805	7.3	5
7809	11.5	9
7812	14.6	12
7818	21	18
7824	27.1	21

2) رگولاتورهای ولتاژ خروجی ثابت منفی:




پيش شمارهاي 79 براي نوع منفی رگولاتور هاست

خروجي اون ها يه عدد ثابت و غير قابل تغيير منفی هست

نامگذاری شون به صورت 79 XX هست


2- اوهوم


1- اینم یه نمونه مدار طراحی شده با آی سی رگلاتور




3) رگولاتورهای ولتاژ خروجی متغیر :

با این رگولاتورها میشه ولتاژ خروجی رو کنترل کرد

این قطعه برای راه اندازی نیاز به یه مدار جانبی مختصری داره

معروف ترین و پر کاربردترین نوع خروجی مثبت اون ها LM317 و LM138 و LM338 هستن

و معروف ترین و پر کاربردترین نوع خروجی منفی اون هاLM337 هست

با رگولاتور LM317 و به کمک یک مقاومت ثابت و یک پتانسیومتر، می تونیم سطح ولتاژ خروجی رو به دلخواه تنظیم کنیم

2-پتانسیومتر دیگه چیه ؟

1-پتانسیومتر المانی هست که برای کم و زیاد کردن چیزی به کار میره مثلا در ربات مسیر یاب و ... برای تنظیم سنسور ها استفاده می شه

به این شکل نگاه کن ترتيب پايه هاي LM317 نشون داده شده





براي استفاده از اين آي سي در مَد کنترل کننده‌ي ولتاژ، بايد این مدار رو ببنديم :



تو این مدار ، 470اهم=R1 است و R2، يک پتانسيومتر يا مولتي‌ترن 10 کيلو اهمي هست

حالا با تغيير مقاومت پتانسيومتر، سطح ولتاژ خروجي تغيير ميکنه و مي‌تونيم اون رو تنظيم کنيم

براي محاسبه‌ي سطح ولتاژ خروجي، یه فرمولی وجود داره

V = 1.25(1+ (R2/R1

2- یعنی هر دفعه برای محاسبه ی ولتاژ خروجی باید از این فرمول استفاده کنیم ؟

1-نه نيازي نيست هردفعه براي محاسبه‌ي ولتاژ خروجي از اين فرمول استفاده کنيم، مي‌تونيم با چرخوندن پيچ مولتي‌ترن، ولتاژ خروجي رو در سطح ولتاژ مورد نظرمون تنظيم کنيم

اما یه نکته ی مهمی که باید بهش دقت کنی اینه که،حداقل ولتاژ خروجي در اين آي سي 1.25 ولت ميتونه باشه، و حداکثر ولتاژ خروجي ، 37 ولت ميتونه باشه

یه نکته ی جالب این که این آي سي مي‌تونه با يه مدار کوچک ديگه، به عنوان کنترل‌کننده‌ي ميزان جريان خروجي استفاده بشه

2- چه مداری ؟

1-به شکل نگاه کن ، به وسيله‌ي رابطهI out= V in / R1 مي‌شه ميزان جريان خروجي رو حساب کرد



اما اين مدار کاربردش خیلی کمه ، براي کنترل جريان در مدارهاي ساده، معمولاً از مقاومت‌هاي معمولي استفاده ميکنيم

1-خب درس این جلسه کافیه
2-خسته نباشی
1-ممنون موفق باشی ، تا جلسه ی بعد خدانگهدار

------------------------------------------------
منابعی که برای درس این جلسه از آن ها استفاده شده :

http://farsrobot.blogfa.com/post-73.aspx
و
http://www.roshd.ir/Default.aspx?tab...e=Check&Rand=0

نویسنده مطلب آموزشی: فاطمه کریمی