سنحاول فى هذه السلسلة السير خطوة بخطوة نحو معرفة كيف تصمم الدوائرالإلكترونية ، الأمر خبرة لا تلقن بسهولة فى كلمات وهى أيضا كأى شئ آخر هبة يختلف فيها الأفراد ولكن بالتأكيد الشرح التالى قد يفيد.
إن لم تكن لديك الرغبة فى تصميم دائرة من البداية فعلى الأقل ستتمكن من تحليل دوائر الآخرين وهو ما لا غنى عنه للصيانة.
تصميم دائرة ككتابة مقال ، ولكى نكتب يجب أن نتعلم أولا اللغة –الحروف أولا ثم الكلمات ثم نكتب بعد ذلك.
الحروف هى
المقاومات بأنواعها
المكثفات بأنواعها
الدايودات بأنواعها
الترانزستورات بأنواعها
كما أن هناك جمل بليغة وتشبيهات يمكن اقتباسها فى المقالات نجد الأنواع التالية مثل
الدوائر الرقمية بأنواعها (بوابات-عدادات الخ) و يجب أن تعلم الوظائف المتاحة فى كل قطعة
الدوائر المتكاملة بأنواعها مثلا مكبرات العمليات مثل 741 و المؤقتات مثل 555 و مثبتات الجهد مثل مجموعة 7800 ، 7900 ، 317 الخ ، نوع من كل مجموعة وليس بالضرورة بالتفصيل و إنمايمكنك دائما اللجوء لكتب البيانات Data sheet لمعرفة التفاصيل أو اللجوء لمواقعهاالمتعددة ومن أفضلها
http://www.alldatasheet.com
http://www.datasheet4u.com
كما أن الحروف لا معنى لها فالمكونات السابقة ليس لها استخدام منفردة فيلزم مقاومتان على الأقل للحصول على مجزئ جهد أو مقاومة ومكثف لعمل مرشح ترددات
لنتعلم الكلمات يجب أن نعرف كيف نجمع هذه "الحروف" لتكون مكبر ترانزيستور أو باستخدام LM741 أو دائرة توقيت 555 أو مولد ذبذبات هارتلى أو كولبتز وهى كلها دوائر تقليدية وموجودة بالكتب الأساسية لمقررات الإلكترونيات وما الفرق بين مكبر ترددات الصوت والترددات الأعلى كالفيديو ، أيضا بين تكبيرالجهد وتكبير القدرة
كما نختار و نرتب الكلمات لنركب جملة مفيدة نختار ونرتب الوحدات السابقة لنركب دائرة صغيرة تؤدى وظيفة محدودة وهنا تأتى الخبرة وكما يمكن أن يقول شخصا ما جملة طويلة بالكاد تستطيع فهمها وآخر يستخدم ما قل و دل يمكن أن يبنى شخصا دائرة كبيرة لعمل وظيفة صغيرة وآخر يعمل أخرى مختصرة تؤدى نفس الوظيفة – بل أفضل
لذا يجب أن نذكر هنا أنه لا يوجد تصميم خطأ – ما دام قد أدى المهمة ولكن هناك تصميم أكفأ
من المهم أن نقتبس هنا من مصممى أجهزة الفضاء ، "كل مكون يضاف – هو احتمال وارد للتلف والخطأ".
وكما من الجمل تتكون الفقرات ومن الفقرات تتكون المقالات والكتب فمن الدائرة الصغيرة تتكون الدائرة الأكبر ومنها تتكون الدوائر المتراكبة
هذا الأسلوب يسهل المرحلة التالية فى حال عدم أداء الدائرة المطلوب منها لأنك تعلم كل كلمة (دائرة اصغر) على حدة - مادورها و يمكنك اختبارها لتحدد أين خرج الأداء عن المتوقع
حال الدنيا أنه غالبا لا شئ يأتى من المرة الأولى فالخبرة غذاؤها الصبر و ماؤها المثابرة وبالتكرار تستطيع التطور
كما أنك بتعلمك الكلمات تقرأ ما كتبه الآخرون وتتعلم منه البلاغة - بتعلمك هذه الوحدات تستطيع أن تحلل (تقرأ) دوائر الآخرين وتتعلم منها الحرفية والإتقان
وكما أنك تقرأ للآخرين تشعر أن بها زيادات رغم كبر الاسم ، ستجد فى دوائر الآخرين مثل ذلك رغم كبر العلامة التجارية فالكثير منها يلجأ لحديث التخرج وفرا للنفقات ويركن للحاسبات لتعويض ذلك فالحاسب يشترى مرة واحدة ومن يعمل عليه يتقاضى كل شهر ، لا تنظر للدوائر أنها كلام منزل ولكن حكم عقلك أولا ثم إن غلبك الفهم اسأل
و لسنا جميعا طه حسين أو العقاد أو شكسبير ولكن يكفى أن نكتب رسالة جيدة أو تقرير لنحل به ظرف ما - و أيضا ربما لن نصمم كلنا دوائر لأبحاث الفضاء ولكن نصنع شيئا أو نطور ما لدينا خير من أن نقف عاجزين أو نسأل أريد دائرة تعمل كذا – ثم لا نعرف فيم أخطأنا عند التجميع
وختاما لا شئ يأتى مرة واحدة ولا علم يوضع فى كتاب واحد ولا خبرة تكفيها تجربة واحدة وتمنياتى للجميع بالتوفيق
رجاء من له استفسارأو رأى أن يتكرم بعرضه هنا وشرح مطلبه تفصيلا وشكرا
بعد إكمال الرحلة السابقة المذكورة فى المقال الأول ابدأ بتقسيم فكرةالدائرة إلى مجموعة من الأجزاء المرتبطة ، كل جزء له وظيفة محددة
ابدأ بمزيد منالتقسيم إن احتاج الأمر
ابدأ بتقسيم كل جزء إلى الوحدات السابق شرحها فى المقالالأول (مراحل) مثلا دائرة مكبر و دائرة توحيد ودائرة مقارنة الخ
راجع مسار الإشارة والأوامر – أيضا تغذية التيار لكل الأجزاء (المراحل) .
استخدم لوحة تجميع Bread Board كمابالصورة
brdboard-jpg
هذا موقع مفيد عن كيفية استخدامها
http://www.iguanalabs.com/breadboard.htm
قم بتجميع الدائرةمرحلة كل مرة ثم اختبر أدائها ،لا داعى لأن تجمع مراحل متعددة ثم تحتار أين العطل ،قم بتعديل قيم المكونات حسب الحاجة – إن دعا الأمر
لا تخف فمعظم الحالات المعقدة يمكن تبسيطهاوغالبا يعود تحليلها لقانون أوم (فولت = تيار × معاوقة)
إذا كانت الدائرة اكبرمن حجم اللوحة فك المراحل التى تمت و نجحت و ضع الوحدات التالية
أرجو أن تجعلدوائرك متقدمة وليست معقدة
الدائرة المتقدمة هى التى تستخدم أقل المكونات لأداءوظائف أكثر وتكون المكونات من احدث الطرز لا المنتهى إنتاجها فتكون رغم الأداءالمتقدم سهلة الفهم للغير و سهلة الصيانة.
الدائرة المعقدة هى التى تستخدم الكثير منالمكونات و العديد من التوصيلات المتراكبة والمتداخلة لتحقيق وظائف أقل فتكون أصعب فهما وأصعبفى الصيانة ويقضى الآخرون أوقاتا يقولون لماذا فعل هذا؟
مثال - دوائرالتليفزيون :
كلنا نعلم أن التليفزيون يتكون من منتخب قنوات – تردد بينى – كاشف صورة – محدد النظام - فاصل ألوان مكبر بينى للصوت – كاشف صوت مكبرات للصوت والصورة دوائر تزامن أفقى و رأسى مولدات التردد الأفقى والرأسى
معظم الأنظمة اليابانية والأمريكية تتكون من مراحل بسيطة ومتعاقبة ، هذا لايعنى أنها ليست متقدمة بالعكس فكل مرحلة تقوم بأدائها أفضل من الأجيال السابقة وتستخدم أحدث التقنية وتعطى أفضل النتائج. عند حدوث عطل تجد الباقى مازال يعمل فيكونلكل عطل - ظاهرة محددة - وهذا فى حد ذاته جزء من الصيانة (الإصلاح)
معظمالأنظمة الأوروبية تتكون من نفس المراحل بصورة معقدة أى ليس من السهل أن تضع حدودا - هذه مرحلة كذا - ومليئة بالوصلات المتراكبة (المتشعبة لأجزاء أخرى) التى ليس منالسهل أن تعرف مغزاها أو هدفها وعند حدوث عطل فالظاهرة واحدة - جهاز قتيل - ولاتكاد تعرف إن كان الجهاز به عطل أم أن التيار مقطوع
برامج التمثيل أو تحليل الدوائر SPICE وسيلةجيدة لتقييم دوائرك قبل التنفيذ لكن يجب أن تعرف إمكانياتها جيدا فبعضها لا يؤدىدوره عند حدود معينة وقد يؤدى دورا أكثر كفاءة من الواقع فترى الدائرة تعمل علىالحاسب وتفشل فى الواقع أو العكس - تذكر أنها وسائل تمثيلية أى تعتمد على بعض البياناتالمعبرة عن سلوك الشيء المراد تمثيله ولن تكون كاملة ولن تكون هى الشيءنفسه.
مثلا الدائرة الشهيرة 555 ليس لها ملف بيانات كملف ترانزيستور مثلا أو مكبر عمليات ، لذلكتمثل بموديول عبارة عن مجموعة من المقارنات ومجزئ جهد الخ، لذا فهو تقريبى و أحيانالا يأخذ معاملات تأخير الجهد داخل الدائرة فى الحسبان
لا تنظر بمنظار اسود ولكنالكمال لله وحدة لذلك لا تتوقع الكمال من الدوائر وبرامج الحاسب الخ ، اعرف أداتكوأدائها واستخدمها حيث تكون الأفضل ولكن عقلك – عقلك - عقلك هو من خلق الله وهو أكمل منالحاسب ، فهو يرى الدائرة كاملة من مدخلها لمخرجها بينما الحاسب الفائق القدرة يرى فقط قطعة واحدة فى المرة الواحدة.
استنتج وادرس وجرب فلا علم بدون تجارب ولا تجارب بدون خسارة والفشل دليل العمل والعمل طريق النجاح ولا تيأس فكل ميسر لما خلق له
من المرة القادمة إن شاء الله سنبدأ فى شرح المكونات
لكىتصمم دائرة ما يجب أن تعرف أدواتك وقد قابلت طلبة يبحثون عن مقاومات 14.753 أوم .هكذا كانت نتيجة المعادلة وطبعا هذه القيمة لا تصنع كما أن هناك علاقة بين الدقةوالقيمة أى أن هذه القيمة يجب أن تكون بدقة أوم لكل عشرة آلاف – أى 0.01% ، لذلك رأيت أن أبدأبالمقاومات والمكثفات من الزاوية التى لا تدرس عادة فى الجامعات – لن نذكر قانونأوم ولكن ما تجده وما لا تبحث عنه فى السوق
المقاومات
المقاومة هى جسم يحتوى مادة مقاومة للتيارالكهربى ، لها طرفين على الأقل وقد يكون لها حتى 16 طرف.
حسب المادة المصنوع منهاالمقاومة يختلف أداؤها واستخدامها
تعرف المقاومة بقيمتها ، القدرة بالوات ،الدقة % ، النوع أو خامة التصنيع ، الشكل وسنتناول كل صفة على حده
الشكل : هناكعدة أشكال
2طرف : كل المقاومات ذات القيمة الثابتة يكون لها طرفين ، إما سلكينأو أطراف لحام مباشرة على البورده أو عروتين لحام وفى القدرات الكبيرة مسامير رباط .
بعض المقاومات تحتوى فيوز بداخلها أو معها
المقاومات ذات القدرات اكبر من 3 واتتتغير فى شكلها حيث توضع داخل واقى خزفى أو تلف عليه من الخارج كما تزود المقاومات 25وات أو أكثر أحيانا بمبرد برونزى معدنى
المقاومات ذات 3طرف عادة تكون مقاومة متغيرة أو مجزئجهد والطرف الثالث هو المنزلق ( المتغير ) ومنها 4 طرف حيث يكون الطرف الرابع يمثلنسبة ثابتة عليه بالإضافة للمتغير
يجب أن نذكر هنا أن المقاومات المتغيرة أيضا أنواع - نوعين حسب الشكل
أحدهما للتثبيت باللحام فى البورده و غالبا يسمى POT وهو للضبط
الآخر للواجهة لإعطاء المستخدم إمكانية التعديل حسب الرغبة كمفاتيح مستوى الصوت فى المكبرات و غيرها
النوع الثانى منه نوعين حسب التغيير
نوع خطى حيث تتغير القيمة خطيا مع زاوية دوران عمود المقبض و نوع لوغاريتمى حيث العلاقة لوغاريتمية بين الزاوية والقيمة وهو مصنوع لأن الأذن البشرية تشعر بارتفاع الصوت بمنحنى لوغاريتمى أى لو تضاعفت شدة الصوت لن تشعر بارتفاعه للضعف وهذا هو السبب فى استخدام وحدات الديسيبل لقياس المكبرات
هذا الرابط به معلومات كثيرة أيضا عن المقاومات
http://en.wikipedia.org/wiki/Special:Search?search=variable+resistor&fulltext=S earch
و هذا عن المقاومات المتغيرة
http://en.wikipedia.org/wiki/Potentiometer
الأطراف الأكثر تكون مجموعة من المقاومات Resistor Pack داخل جسم واحد بعضها تحتوى 4 أو 6 أو 8 مقاومات لها طرف مشترك وشكلها كالمشطوبعضها مجرد مجموعة غير متصلة تشبه الدائرة المتكاملة IC وتكون المقاوماتمتجاورة
القدرة
تكون بالقيم 1/8 ،1/4 ،1/2 ،1،2 ،3 ،5 ،7 ،10 ،15 الخ وذلكللمقاومات ذات أسلاك التوصيل
المقاومات الأصغر للحام بدون أطراف وعلى السطح Surface Mount فتبدأ من 1/16 إلى 1 وات
الدقة :
فى السابق كانت تصنع بدقة 20%ولكن الآن مع تقدم التقنية ، حتى مقاومات 10% أصبحت نادرة الوجود وأغلبها 5%
توجد مقاومات بدقة2% و 1% ولكنها أقل تواجدا واعلى سعرا و يمكنك طلب 0.5% أو أفضل
يجب أن نفهم معنى الدقة – لو لدى مقاومة 10 كيلو بدقة 5% فهذا يعنى أن قيمتها الحقيقة قد تكون بين 10500 أوم إلى 9500 أوم – لهذا يجب أن تقرب نتائج الحسابات لأقرب قيمة عملية ممكن تواجدها أو اختيار دقة أعلى إن دعت الضرورة
القيمة
توجدالمقاومات بقيم قياسية على أساس دقة 10% ولا نتوقع أن نجد ما نريد ولكن يمكنك تجميعالقيم الوسطى . هذه القيم ستذكر من 10 إلى 99 أما الباقى مضاعفات هذه القيم ×10 أو ÷ 10 وهكذا
10- 11- 12- 13- 14- 15- 16.5- 18- 20- 22- 24- 27- 30- 33- 36- 39- 43- 47- 51- 56- 61- 68- 75- 82- 91
بقى أن نتكلم عن مادة التصنيع
هناك مقاومات ذات معامل حرارى سلبىأى تتناقص بارتفاع درجة الحرارة (أساسها كربونى) وأخرى ذات معامل حرارى موجب أىتتزايد بارتفاع درجة الحرارة (أساسها معدنى) وتحاول الدراسات أن تقلل هذه المعاملاتلقيم لا تذكر كما أن بعضها يصنع خصيصا لإظهار هذه الخاصية وجعلها أكثر انتظامالاستخدامها كحساسات للحرارة مثل BT100 وهى ذات معامل حرارى موجب وهناك أنواع ذاتمعامل حرارى سالب تصنع من أشباه الموصلات.
المقاومات الكربونية
وتصنع من مركبكربونى بشكل أسطوانى وهى تناسب القيم الكبيرة وهى أيضا مصدر للضوضاء والشوشرة لذلكلا تناسب مراحل التكبير الأولية Pre-Amplifiers
مقاومات الفيلم الكربونى
تصنع بطلاء قالبسيراميك بمخلوط كربونى وبعد الجفاف يمكن نحت مسار لولبى للحصول على القيم الأعلى ،نفس المحاسن والعيوب كالسابق
مقاومات الفيلم المعدنى
وتصنع بتبخير وتكثيفالمعدن المطلوب على القالب السيراميك وهى أفضلهم من ناحية الخواص واقل ضوضاء لذلكتستخدم فى مراحل التكبير الأوليةPre-Amplifiers
مقاومات السلك الملفوف
ذات دقة عالية وضوضاءقليلة وقدرات (وات) كبيرة ولكن يعيبها أنها لا تناسب الترددات المرتفعة لتشابهشكلها مع الملفات فهى تتصرف كملف عند بعض الترددات ثم يحدث لها رنين عند زيادةالتردد ثم تنقلب لمكثف عند الترددات الأعلى تماما كدائرة رنين التوازى وعند الشراءيذكر هذا التردد Self Resonating frequency فى الخواص
مقاومات الفيلم الكربونىتعانى بشكل أقل من هذه الظاهرة وأفضلهم مقاومات الفيلم المعدنى
فى حالة الدوائرالتى تتحاشى هذه الخواص كدوائر التردد العالى جدا ، ينص صراحة على مقاومات خاليةالحث non inductive resistor وهى تصنع خصيصا بهذه الصفة
هذا الموقع به معلومات كثيرة عن المقاومات
هناك مقاومات تتغير مع شدة الإضاءة و تستخدم كحساسات للإضاءة
http://en.wikipedia.org/wiki/Light_Dependent_Resistor
مقاومات تعتمد على الجهد فتقل قيمتها عند ارتفاع الجهد عن قيمة محددة و تستخدم فى التخلص من التداخلات التى تحدث على خطوط التغذية
http://en.wikipedia.org/wiki/Varistor
المرة القادمة إن شاء الله سنتحدث عن المكثفات
إن لم تكن لديك الرغبة فى تصميم دائرة من البداية فعلى الأقل ستتمكن من تحليل دوائر الآخرين وهو ما لا غنى عنه للصيانة.
تصميم دائرة ككتابة مقال ، ولكى نكتب يجب أن نتعلم أولا اللغة –الحروف أولا ثم الكلمات ثم نكتب بعد ذلك.
الحروف هى
المقاومات بأنواعها
المكثفات بأنواعها
الدايودات بأنواعها
الترانزستورات بأنواعها
كما أن هناك جمل بليغة وتشبيهات يمكن اقتباسها فى المقالات نجد الأنواع التالية مثل
الدوائر الرقمية بأنواعها (بوابات-عدادات الخ) و يجب أن تعلم الوظائف المتاحة فى كل قطعة
الدوائر المتكاملة بأنواعها مثلا مكبرات العمليات مثل 741 و المؤقتات مثل 555 و مثبتات الجهد مثل مجموعة 7800 ، 7900 ، 317 الخ ، نوع من كل مجموعة وليس بالضرورة بالتفصيل و إنمايمكنك دائما اللجوء لكتب البيانات Data sheet لمعرفة التفاصيل أو اللجوء لمواقعهاالمتعددة ومن أفضلها
http://www.alldatasheet.com
http://www.datasheet4u.com
كما أن الحروف لا معنى لها فالمكونات السابقة ليس لها استخدام منفردة فيلزم مقاومتان على الأقل للحصول على مجزئ جهد أو مقاومة ومكثف لعمل مرشح ترددات
لنتعلم الكلمات يجب أن نعرف كيف نجمع هذه "الحروف" لتكون مكبر ترانزيستور أو باستخدام LM741 أو دائرة توقيت 555 أو مولد ذبذبات هارتلى أو كولبتز وهى كلها دوائر تقليدية وموجودة بالكتب الأساسية لمقررات الإلكترونيات وما الفرق بين مكبر ترددات الصوت والترددات الأعلى كالفيديو ، أيضا بين تكبيرالجهد وتكبير القدرة
كما نختار و نرتب الكلمات لنركب جملة مفيدة نختار ونرتب الوحدات السابقة لنركب دائرة صغيرة تؤدى وظيفة محدودة وهنا تأتى الخبرة وكما يمكن أن يقول شخصا ما جملة طويلة بالكاد تستطيع فهمها وآخر يستخدم ما قل و دل يمكن أن يبنى شخصا دائرة كبيرة لعمل وظيفة صغيرة وآخر يعمل أخرى مختصرة تؤدى نفس الوظيفة – بل أفضل
لذا يجب أن نذكر هنا أنه لا يوجد تصميم خطأ – ما دام قد أدى المهمة ولكن هناك تصميم أكفأ
من المهم أن نقتبس هنا من مصممى أجهزة الفضاء ، "كل مكون يضاف – هو احتمال وارد للتلف والخطأ".
وكما من الجمل تتكون الفقرات ومن الفقرات تتكون المقالات والكتب فمن الدائرة الصغيرة تتكون الدائرة الأكبر ومنها تتكون الدوائر المتراكبة
هذا الأسلوب يسهل المرحلة التالية فى حال عدم أداء الدائرة المطلوب منها لأنك تعلم كل كلمة (دائرة اصغر) على حدة - مادورها و يمكنك اختبارها لتحدد أين خرج الأداء عن المتوقع
حال الدنيا أنه غالبا لا شئ يأتى من المرة الأولى فالخبرة غذاؤها الصبر و ماؤها المثابرة وبالتكرار تستطيع التطور
كما أنك بتعلمك الكلمات تقرأ ما كتبه الآخرون وتتعلم منه البلاغة - بتعلمك هذه الوحدات تستطيع أن تحلل (تقرأ) دوائر الآخرين وتتعلم منها الحرفية والإتقان
وكما أنك تقرأ للآخرين تشعر أن بها زيادات رغم كبر الاسم ، ستجد فى دوائر الآخرين مثل ذلك رغم كبر العلامة التجارية فالكثير منها يلجأ لحديث التخرج وفرا للنفقات ويركن للحاسبات لتعويض ذلك فالحاسب يشترى مرة واحدة ومن يعمل عليه يتقاضى كل شهر ، لا تنظر للدوائر أنها كلام منزل ولكن حكم عقلك أولا ثم إن غلبك الفهم اسأل
و لسنا جميعا طه حسين أو العقاد أو شكسبير ولكن يكفى أن نكتب رسالة جيدة أو تقرير لنحل به ظرف ما - و أيضا ربما لن نصمم كلنا دوائر لأبحاث الفضاء ولكن نصنع شيئا أو نطور ما لدينا خير من أن نقف عاجزين أو نسأل أريد دائرة تعمل كذا – ثم لا نعرف فيم أخطأنا عند التجميع
وختاما لا شئ يأتى مرة واحدة ولا علم يوضع فى كتاب واحد ولا خبرة تكفيها تجربة واحدة وتمنياتى للجميع بالتوفيق
رجاء من له استفسارأو رأى أن يتكرم بعرضه هنا وشرح مطلبه تفصيلا وشكرا
بعد إكمال الرحلة السابقة المذكورة فى المقال الأول ابدأ بتقسيم فكرةالدائرة إلى مجموعة من الأجزاء المرتبطة ، كل جزء له وظيفة محددة
ابدأ بمزيد منالتقسيم إن احتاج الأمر
ابدأ بتقسيم كل جزء إلى الوحدات السابق شرحها فى المقالالأول (مراحل) مثلا دائرة مكبر و دائرة توحيد ودائرة مقارنة الخ
راجع مسار الإشارة والأوامر – أيضا تغذية التيار لكل الأجزاء (المراحل) .
استخدم لوحة تجميع Bread Board كمابالصورة
brdboard-jpg
هذا موقع مفيد عن كيفية استخدامها
http://www.iguanalabs.com/breadboard.htm
قم بتجميع الدائرةمرحلة كل مرة ثم اختبر أدائها ،لا داعى لأن تجمع مراحل متعددة ثم تحتار أين العطل ،قم بتعديل قيم المكونات حسب الحاجة – إن دعا الأمر
لا تخف فمعظم الحالات المعقدة يمكن تبسيطهاوغالبا يعود تحليلها لقانون أوم (فولت = تيار × معاوقة)
إذا كانت الدائرة اكبرمن حجم اللوحة فك المراحل التى تمت و نجحت و ضع الوحدات التالية
أرجو أن تجعلدوائرك متقدمة وليست معقدة
الدائرة المتقدمة هى التى تستخدم أقل المكونات لأداءوظائف أكثر وتكون المكونات من احدث الطرز لا المنتهى إنتاجها فتكون رغم الأداءالمتقدم سهلة الفهم للغير و سهلة الصيانة.
الدائرة المعقدة هى التى تستخدم الكثير منالمكونات و العديد من التوصيلات المتراكبة والمتداخلة لتحقيق وظائف أقل فتكون أصعب فهما وأصعبفى الصيانة ويقضى الآخرون أوقاتا يقولون لماذا فعل هذا؟
مثال - دوائرالتليفزيون :
كلنا نعلم أن التليفزيون يتكون من منتخب قنوات – تردد بينى – كاشف صورة – محدد النظام - فاصل ألوان مكبر بينى للصوت – كاشف صوت مكبرات للصوت والصورة دوائر تزامن أفقى و رأسى مولدات التردد الأفقى والرأسى
معظم الأنظمة اليابانية والأمريكية تتكون من مراحل بسيطة ومتعاقبة ، هذا لايعنى أنها ليست متقدمة بالعكس فكل مرحلة تقوم بأدائها أفضل من الأجيال السابقة وتستخدم أحدث التقنية وتعطى أفضل النتائج. عند حدوث عطل تجد الباقى مازال يعمل فيكونلكل عطل - ظاهرة محددة - وهذا فى حد ذاته جزء من الصيانة (الإصلاح)
معظمالأنظمة الأوروبية تتكون من نفس المراحل بصورة معقدة أى ليس من السهل أن تضع حدودا - هذه مرحلة كذا - ومليئة بالوصلات المتراكبة (المتشعبة لأجزاء أخرى) التى ليس منالسهل أن تعرف مغزاها أو هدفها وعند حدوث عطل فالظاهرة واحدة - جهاز قتيل - ولاتكاد تعرف إن كان الجهاز به عطل أم أن التيار مقطوع
برامج التمثيل أو تحليل الدوائر SPICE وسيلةجيدة لتقييم دوائرك قبل التنفيذ لكن يجب أن تعرف إمكانياتها جيدا فبعضها لا يؤدىدوره عند حدود معينة وقد يؤدى دورا أكثر كفاءة من الواقع فترى الدائرة تعمل علىالحاسب وتفشل فى الواقع أو العكس - تذكر أنها وسائل تمثيلية أى تعتمد على بعض البياناتالمعبرة عن سلوك الشيء المراد تمثيله ولن تكون كاملة ولن تكون هى الشيءنفسه.
مثلا الدائرة الشهيرة 555 ليس لها ملف بيانات كملف ترانزيستور مثلا أو مكبر عمليات ، لذلكتمثل بموديول عبارة عن مجموعة من المقارنات ومجزئ جهد الخ، لذا فهو تقريبى و أحيانالا يأخذ معاملات تأخير الجهد داخل الدائرة فى الحسبان
لا تنظر بمنظار اسود ولكنالكمال لله وحدة لذلك لا تتوقع الكمال من الدوائر وبرامج الحاسب الخ ، اعرف أداتكوأدائها واستخدمها حيث تكون الأفضل ولكن عقلك – عقلك - عقلك هو من خلق الله وهو أكمل منالحاسب ، فهو يرى الدائرة كاملة من مدخلها لمخرجها بينما الحاسب الفائق القدرة يرى فقط قطعة واحدة فى المرة الواحدة.
استنتج وادرس وجرب فلا علم بدون تجارب ولا تجارب بدون خسارة والفشل دليل العمل والعمل طريق النجاح ولا تيأس فكل ميسر لما خلق له
من المرة القادمة إن شاء الله سنبدأ فى شرح المكونات
لكىتصمم دائرة ما يجب أن تعرف أدواتك وقد قابلت طلبة يبحثون عن مقاومات 14.753 أوم .هكذا كانت نتيجة المعادلة وطبعا هذه القيمة لا تصنع كما أن هناك علاقة بين الدقةوالقيمة أى أن هذه القيمة يجب أن تكون بدقة أوم لكل عشرة آلاف – أى 0.01% ، لذلك رأيت أن أبدأبالمقاومات والمكثفات من الزاوية التى لا تدرس عادة فى الجامعات – لن نذكر قانونأوم ولكن ما تجده وما لا تبحث عنه فى السوق
المقاومات
المقاومة هى جسم يحتوى مادة مقاومة للتيارالكهربى ، لها طرفين على الأقل وقد يكون لها حتى 16 طرف.
حسب المادة المصنوع منهاالمقاومة يختلف أداؤها واستخدامها
تعرف المقاومة بقيمتها ، القدرة بالوات ،الدقة % ، النوع أو خامة التصنيع ، الشكل وسنتناول كل صفة على حده
الشكل : هناكعدة أشكال
2طرف : كل المقاومات ذات القيمة الثابتة يكون لها طرفين ، إما سلكينأو أطراف لحام مباشرة على البورده أو عروتين لحام وفى القدرات الكبيرة مسامير رباط .
بعض المقاومات تحتوى فيوز بداخلها أو معها
المقاومات ذات القدرات اكبر من 3 واتتتغير فى شكلها حيث توضع داخل واقى خزفى أو تلف عليه من الخارج كما تزود المقاومات 25وات أو أكثر أحيانا بمبرد برونزى معدنى
المقاومات ذات 3طرف عادة تكون مقاومة متغيرة أو مجزئجهد والطرف الثالث هو المنزلق ( المتغير ) ومنها 4 طرف حيث يكون الطرف الرابع يمثلنسبة ثابتة عليه بالإضافة للمتغير
يجب أن نذكر هنا أن المقاومات المتغيرة أيضا أنواع - نوعين حسب الشكل
أحدهما للتثبيت باللحام فى البورده و غالبا يسمى POT وهو للضبط
الآخر للواجهة لإعطاء المستخدم إمكانية التعديل حسب الرغبة كمفاتيح مستوى الصوت فى المكبرات و غيرها
النوع الثانى منه نوعين حسب التغيير
نوع خطى حيث تتغير القيمة خطيا مع زاوية دوران عمود المقبض و نوع لوغاريتمى حيث العلاقة لوغاريتمية بين الزاوية والقيمة وهو مصنوع لأن الأذن البشرية تشعر بارتفاع الصوت بمنحنى لوغاريتمى أى لو تضاعفت شدة الصوت لن تشعر بارتفاعه للضعف وهذا هو السبب فى استخدام وحدات الديسيبل لقياس المكبرات
هذا الرابط به معلومات كثيرة أيضا عن المقاومات
http://en.wikipedia.org/wiki/Special:Search?search=variable+resistor&fulltext=S earch
و هذا عن المقاومات المتغيرة
http://en.wikipedia.org/wiki/Potentiometer
الأطراف الأكثر تكون مجموعة من المقاومات Resistor Pack داخل جسم واحد بعضها تحتوى 4 أو 6 أو 8 مقاومات لها طرف مشترك وشكلها كالمشطوبعضها مجرد مجموعة غير متصلة تشبه الدائرة المتكاملة IC وتكون المقاوماتمتجاورة
القدرة
تكون بالقيم 1/8 ،1/4 ،1/2 ،1،2 ،3 ،5 ،7 ،10 ،15 الخ وذلكللمقاومات ذات أسلاك التوصيل
المقاومات الأصغر للحام بدون أطراف وعلى السطح Surface Mount فتبدأ من 1/16 إلى 1 وات
الدقة :
فى السابق كانت تصنع بدقة 20%ولكن الآن مع تقدم التقنية ، حتى مقاومات 10% أصبحت نادرة الوجود وأغلبها 5%
توجد مقاومات بدقة2% و 1% ولكنها أقل تواجدا واعلى سعرا و يمكنك طلب 0.5% أو أفضل
يجب أن نفهم معنى الدقة – لو لدى مقاومة 10 كيلو بدقة 5% فهذا يعنى أن قيمتها الحقيقة قد تكون بين 10500 أوم إلى 9500 أوم – لهذا يجب أن تقرب نتائج الحسابات لأقرب قيمة عملية ممكن تواجدها أو اختيار دقة أعلى إن دعت الضرورة
القيمة
توجدالمقاومات بقيم قياسية على أساس دقة 10% ولا نتوقع أن نجد ما نريد ولكن يمكنك تجميعالقيم الوسطى . هذه القيم ستذكر من 10 إلى 99 أما الباقى مضاعفات هذه القيم ×10 أو ÷ 10 وهكذا
10- 11- 12- 13- 14- 15- 16.5- 18- 20- 22- 24- 27- 30- 33- 36- 39- 43- 47- 51- 56- 61- 68- 75- 82- 91
بقى أن نتكلم عن مادة التصنيع
هناك مقاومات ذات معامل حرارى سلبىأى تتناقص بارتفاع درجة الحرارة (أساسها كربونى) وأخرى ذات معامل حرارى موجب أىتتزايد بارتفاع درجة الحرارة (أساسها معدنى) وتحاول الدراسات أن تقلل هذه المعاملاتلقيم لا تذكر كما أن بعضها يصنع خصيصا لإظهار هذه الخاصية وجعلها أكثر انتظامالاستخدامها كحساسات للحرارة مثل BT100 وهى ذات معامل حرارى موجب وهناك أنواع ذاتمعامل حرارى سالب تصنع من أشباه الموصلات.
المقاومات الكربونية
وتصنع من مركبكربونى بشكل أسطوانى وهى تناسب القيم الكبيرة وهى أيضا مصدر للضوضاء والشوشرة لذلكلا تناسب مراحل التكبير الأولية Pre-Amplifiers
مقاومات الفيلم الكربونى
تصنع بطلاء قالبسيراميك بمخلوط كربونى وبعد الجفاف يمكن نحت مسار لولبى للحصول على القيم الأعلى ،نفس المحاسن والعيوب كالسابق
مقاومات الفيلم المعدنى
وتصنع بتبخير وتكثيفالمعدن المطلوب على القالب السيراميك وهى أفضلهم من ناحية الخواص واقل ضوضاء لذلكتستخدم فى مراحل التكبير الأوليةPre-Amplifiers
مقاومات السلك الملفوف
ذات دقة عالية وضوضاءقليلة وقدرات (وات) كبيرة ولكن يعيبها أنها لا تناسب الترددات المرتفعة لتشابهشكلها مع الملفات فهى تتصرف كملف عند بعض الترددات ثم يحدث لها رنين عند زيادةالتردد ثم تنقلب لمكثف عند الترددات الأعلى تماما كدائرة رنين التوازى وعند الشراءيذكر هذا التردد Self Resonating frequency فى الخواص
مقاومات الفيلم الكربونىتعانى بشكل أقل من هذه الظاهرة وأفضلهم مقاومات الفيلم المعدنى
فى حالة الدوائرالتى تتحاشى هذه الخواص كدوائر التردد العالى جدا ، ينص صراحة على مقاومات خاليةالحث non inductive resistor وهى تصنع خصيصا بهذه الصفة
هذا الموقع به معلومات كثيرة عن المقاومات
هناك مقاومات تتغير مع شدة الإضاءة و تستخدم كحساسات للإضاءة
http://en.wikipedia.org/wiki/Light_Dependent_Resistor
مقاومات تعتمد على الجهد فتقل قيمتها عند ارتفاع الجهد عن قيمة محددة و تستخدم فى التخلص من التداخلات التى تحدث على خطوط التغذية
http://en.wikipedia.org/wiki/Varistor
المرة القادمة إن شاء الله سنتحدث عن المكثفات
