القرية الإلكترونية - الكترونيات - كمبيوتر - هاردوير - خدمات المواقع - كهرباء - فضائيات - جوال - اتصالات - تكييف وتبريد - اجهزة الانتاج الزراعي - كهرباء السيارات

كود تفعيل العضوية - الابلاغ عن روابط لاتعمل - صيانة التلفزيون - الحاسبة - الأعضاء المتميزين - البرامج و المخططات - بث مباشر للقنوات الفضائية - إذاعة - تردد القنوات - بحث


لوحة مفاتيح عربية

العودة   منتدى القرية الإلكترونية > القسم الالكتروني > منتدى الإلكترونيات
التسجيل       اجعل كافة المشاركات مقروءة

منتدى الإلكترونيات قسم الالكترونكس لمناقشة الافكار والمعلومات المتعلقة بالهندسة الالكترونية للمبتدئين والهواة والفنيين - Electronics

رد
 
أدوات الموضوع
قديم 03-01-2010, 07:07 AM   #1
ماجد عباس محمد
نائب المشرف العام

الدولة: القاهرة - مصر
المشاركات: 12,214
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 5271


النشاط

معدل تقييم المستوى: 404
افتراضي شرح مكبر العمليات Op-Amp و بعض الدوائر المتكاملة IC's

كثير من المواضع عندما تبدأ شرح مكبر العمليات، تبدأ بالمثلث التقليدى ثم مقاومات التغذية و يستمر الشرح فى كيف نحصل على كسب كذا الخ دون التعرض لتركيبه من الداخل و بالتالى لا يؤخذ فى الاعتبار تيارات الدخول و توضع دوائر لا يمكنها أن تعمل.
هذه السلسلة تعتمد على فهم الترانزيستور و دوائرة، لو تريد شرح فى هذا المجال أرجع لهذه السلسلة

شرح الدوائر الإلكترونية و تصميمها
http://www.qariya.info/vb/showthread.php?t=59960

لكى نفهم ما هو مكبر العمليات وفيم يستخدم وفيم لا يستخدم و لماذا تجد دائرة تعمل مع LM741 الشهيرة بينما لا تعمل مع LM324 الأحدث و العكس أيضا، يجب أن نلقى نظرة بداخلة. لو دائما وضعت فى اعتبارك أى ترانزيستور تجد فى دخل مكبر العمليات، لن تخطئ فى توفير الظروف الملائمة لتشغيل مكبر العمليات.
لهذا نحتاج لمراجعة المكبر التفاضلى ومصدر التيار الثابت وهما كالملح فى الطعام تكاد لا تخلو منهما دائرة متكاملة خطية
ثم إن شاء الله نتحدث عن تركيبه من الداخل و كيف تتفاعل أطرافه مع العالم الخارجى
ثم كيف نقرأ صفحة الخواص Data Sheet وكيف نستخلص منها البيانات اللازمة لتشغيل المكبر
ثم نتحدث عن دوائره و كيفية حسابها
=====
المكبر التفاضلى Differential Amplifier
المكبر التفاضلى من أهم المكبرات لدراسة الدوائر المتكاملة المعروفة باسم مكبر العمليات Operational Amplifiers فإن فهمتها لن تجد صعوبة فى التعامل مع المكبرات وإلا ستجد دوما تصرفات غير متوقعة للمكبرات لن تعرف لها سببا – حسنا – إن شئت فهو انك لم تستوعب المكبرات التفاضلية جيدا


كمل فى شكل 1 سنجد انه مكون من 2 ترانزيستور ومقاومات ، ليس لآيها أفضلية أو تميز فلو وضعت مرآة فى المنتصف سترى التماثل
لكى نضع تمايز يحدد لنا أيها نتحدث عنه ، سنجد أن الترقيم لا يقودنا لشىء ، لذلك فلنفترض أرقاما من أجل الحوار و نرى لاحقا كيف نكوّن التمييز
نفترض لسهولة الحساب أن مصدرى التيار المستمر +VEE,-Vcc متساويان عدديا و اختلاف التسمية لتمييز اختلاف القطبية حيث أحدهما موجب والآخر سالب

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

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

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

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

الكسب؟ كما حسبنا سابقا لو حسبنا تيار المجمع – الباعث ومنه مقاومة الباعث كما سبق 25 مللى فولت أو 32 مللى فولت مقسوما على التيار مللى أمبير - فقط المقاومة مضاعفة هنا لأن التيار فى المقاومة ينقسم على باعث Emitter 2 ترانزيستور - سيكون الكسب التقريبى يساوى مقاومة المجمع RC مقسومة على ضعف هذه المقاومة Rbe
بما أن Rbe تساوى 0.032 ÷ تيار الباعث لترانزيستور واحد أو 0.32 ÷ نصف تيار المقاومة R
إذن نتحكم فى الكسب إما بتغيير المقاومة R أو بتغيير تيار الباعث لو فكرنا فى استبدال المقاومة بشيء ما.
قبل أن نترك هذه النقطة البالغة الأهمية – نكرر أن الكسب تقريبا نسبة مقاومتين أحداهما تعتمد أساسا على تيار المجمع/باعث Collector-Emitter وهو بدوره كما ذكرنا يعتمد أساسا على قيمة مقاومة الباعث R وهى حقيقة هامة جدا – تذكر هذه الحقيقة فلها استخدامات سحرية
لأهمية هذا الموضوع سنركز على النقاط الهامة
• لكى تعمل الدائرة لابد من مرور تيار فى القاعدة Base لكل ترانزيستور
• تيار القاعدة Base سيكون داخلا للقاعدة Base للأنواع س م س NPN وخارجا من القاعدة Base للأنواع م س م PNP
• الكسب يزيد بزيادة كل من مقاومة المجمع و مقاومة الباعث المشتركة أو تيار الباعث
• أحد الأطراف يعطى خرجا "موجبا" بينما الآخر يعطى خرجا مساويا "سالبا" أى معكوس الوجه

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

رابط ملف PDF على 4-shared


رابط ملف PDF على Drop Box
https://www.dropbox.com/s/hagi7v4ccg...20ICs.pdf?dl=0

التعديل الأخير تم بواسطة : ماجد عباس محمد بتاريخ 03-11-2018 الساعة 03:52 PM. السبب: تعديل الرابط للموقع الجديد
ماجد عباس محمد غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
اعلانات
قديم 03-01-2010, 10:08 AM   #2
osama matar
عضو ماسي
 
الصورة الرمزية osama matar

الدولة: غزة هاشم/فلسطين
المشاركات: 2,772
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 4529


النشاط

معدل تقييم المستوى: 215
افتراضي

بسم الله الرحمن الرحيم

مشكور أخ ماجد عباس محمد
على الموضوع الجيد والمناقشة عندما يكتمل موضوعك
مشكور
osama matar غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها )
  
قديم 03-01-2010, 10:43 AM   #3
ماجد عباس محمد
نائب المشرف العام

الدولة: القاهرة - مصر
المشاركات: 12,214
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 5271


النشاط

معدل تقييم المستوى: 404
افتراضي

اسعدنى مروركم الكريم أخ اسامة وفى انتظار آرائكم
ماجد عباس محمد غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
قديم 03-01-2010, 05:12 PM   #4
ماجد عباس محمد
نائب المشرف العام

الدولة: القاهرة - مصر
المشاركات: 12,214
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 5271


النشاط

معدل تقييم المستوى: 404
افتراضي

Long Tail Differential Amplifier
كما علمنا سنجد أن المكبر التفاضلى عبارة عن تابع باعث Emitter Follower يليه مكبر ذو قاعدة مشتركة.
بالنسبة للأول، فزيادة مقاومة الباعث RE1 تزيد مقاومة الدخول مما يحسن من خواص المكبر إلا أنه يزيد من الكسب و يقربه من الواحد الصحيح لتابع الباعث Emitter Follower فقط. أما مقاومة المجمع فلا تؤثر كثيرا على أداؤه و لكنها تقلل كسب المرحلة ككل .



بالنسبة لمكبر القاعدة المشتركة فالمقاومة RE1 هى جزء من المكبر السابق أو Emitter Follower وبذلك لا تؤثر كثيرا على أداؤه و إنما مقاومة المجمع هى التى تزيد من كسبه.
لهذا نرى أن من الأفضل زيادة كل من المقومات RE1 و RC1 و RC2 - إذن ما المشكلة؟
تيار المجمع / الباعث يمر فيها وبالتالى حسب قانون أوم إما نزيد الجهد المستخدم لوحدتى التغذية VCC,VEE
أو نقلل التيار
الحل الأخير يبدو أفضل إلا أن التيار لن يقل كثيرا مثلا 1 مللى ثم 0.1 مللى و ماذا بعد !!
لو أعدنا النظر فى الدائرة سنجد الحل إذا عرفنا ماذا نريد
ما نريد هو مقاومة كبيرة جدا لتكبير الإشارة (أى الجهد المتغير) و مقاومة صغيرة جدا للتيار المستمر حتى لا نحتاج لجهد عالى - أليست هذه صفات مصدر التيار الثابت Constant Current Source الذى يعطيك تيار ما ويرفض تغييره ؟ حسنا هذا هو الحل ولكن كيف نكون مصدر تيار ثابت ؟
حسنا – لو نظرنا للترانزيستور العادى سنجد أن تيار المجمع / الباعث = مقدار (ثابت) = حاصل ضرب تيار القاعدة فى معامل التكبير
أي لو ثبتنا تيار القاعدة سنحصل على تيار ثابت يقاوم التغيير وهو ما نحتاجه وتصبح الدائرة



الآن قمنا بحل مشكلة و أضفنا أخرى – حلت مشكلة المقاومة الكبيرة الصغيرة و اضطررنا لإضافة مصدر تغذية ثالث لقاعدة الترانزيستور Q3 ناهيك عن صعوبة حساب وضبط قيمة التيار !!!

دائرة مرآة التيار Current mirror

هناك دائرة درسناها فى تطبيقات قانون أوم لعلكم تذكرونها وهى أربع مقاومات على أضلاع مربع تسمى قنطرة هويتستون ، عندما تتناسب قيمها لا يمر تيار عبر القطر لتساوى فرق الجهد
ماذا لو استبدلنا فرعين منها بموحدين متماثلين ؟ سيبقى القانون ساريا فقط سيكون أحد الموحدين هو موحد القاعدة/باعث للترانزيستور Q3 والآخر أقرب ما يكون مثل 1N914, 1N4148 الخ


رجاء ملاحظة أن هناك دايود (ثنائى) مرسوم تحت علامة المنتدى و متجه لأسفل
بما أنهما من نفس الخامة (سيليكون) سيكون الجهد تقريبا واحد 0.6 فولت وتيار القاعدة صغير جدا بالنسبة لتيار الباعث و من توازى القنطرة نجد أن تيار الموحد مساوى (إلى حد كبير) تيار الباعث
أهم ما فى هذه الدائرة – حتى وإن اختلف التيار قليلا إلا أن التيار يظل ثابتا مهما تغيرت الظروف و أخطرها درجة الحرارة – حيث لو تغيرت سيتغير الموحد بنفس قدر الوصلة قاعدة/باعث و تظل التيارات ثابتة إلى حد بعيد جدا.
إن شئت تقليل الفروق بين الموحد والترانزيستور يمكن إضافة مقاومتين صغيرتين على التوالى


وهذا هو الحل الأمثل كمكبر دخول لمكبر العمليات مثل LM741 ومثيلاته
قبل أن نترك المجال يجب ألا ننسى أن ما قيل على مقاومة الباعث RE1 ينطبق على مقاومتى المجمع RC1,RC2 ومن ثم سنستخدم نفس الدائرة كمثبت تيار بدلا من كل مقاومة و هذا ما يجعل شكل مكبر العمليات يبدو معقدا ولكن فى الحقيقة هو بالبساطة التى ذكرناها
المرة السابقة تحدثنا كثيرا عن الكسب و إمكانية تغييره بتغيير تيار الباعث E و دوائر سحرية!!!
انظر لهذه الدائرة والترانزيستور الثالث الذى أضيف. ماذا يحدث لو غيرنا جهد القاعدة Base Voltage ؟ سيتغير التيار المار فيه و يغير الكسب – ألا يذكرنا هذا بشيء؟ - هل تذكر دوائر تحكم الكسب الآلى AGC ؟ حسنا لو أخذنا جزء من الخرج ووحدناه بموحد ووضعنا الجهد المستمر الناتج معكوسا (سالب) على هذه القاعدة سيؤدى هذه الوظيفة.
إن زاد الخرج يزيد الجهد السالب فيقل انحياز القاعدة Base ويقل التيار وقلل كسب المرحلة والعكس بالعكس.
ماذا لو وضعنا على القاعدة إشارة أخرى بدلا من الجهد المستمر؟
الخرج سيتناسب مع حاصل ضرب الإشارة على هذه القاعدة والإشارة على قاعدة الترانزيستور Q1 أو Q2
أليس الضرب عملية حسابية؟؟
إن شاء الله المرة القادمة نكمل خواص المكبر التفاضلى

التعديل الأخير تم بواسطة : ماجد عباس محمد بتاريخ 02-01-2018 الساعة 05:17 AM.
ماجد عباس محمد غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
قديم 03-01-2010, 05:33 PM   #5
حيدر علاج حسن
مشرف منتدى الهندسة الكهربائية
 
الصورة الرمزية حيدر علاج حسن

الدولة: IRAQ
المشاركات: 10,061
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 5955


النشاط

معدل تقييم المستوى: 390
افتراضي

اخي ماجد : ليش مستعجل ؟ شوي شوي خلي نلحك بالدرس الاول .
من خلال نقاشي مع الاستاذ زكي اشار الى ان المكبر لا يعطي جهد صفر فولت على الخرج حتى لو كانت النقطة 4 موصولة بالارضي انما يكون 1,5 فولت . و هو كلام سليم لانني نفذته على البروتوس .
لكن اذا كان كذلك كيف نجعل الجهد الخارج صفر او قيمة سالبة ؟
شكرا جزيلا ..
__________________
حيدر علاج حسن
حيدر علاج حسن غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
قديم 03-01-2010, 05:54 PM   #6
5282
عضو ذهبي
 
الصورة الرمزية 5282

الدولة: مصر- الاسكندرية
المشاركات: 1,630
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 854


النشاط

معدل تقييم المستوى: 107
افتراضي

جزاك الله كل خير استاذ ماجد عباس
5282 غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
قديم 04-01-2010, 05:52 AM   #7
ماجد عباس محمد
نائب المشرف العام

الدولة: القاهرة - مصر
المشاركات: 12,214
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 5271


النشاط

معدل تقييم المستوى: 404
افتراضي

اقتباس:
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة حيدر علاج حسن مشاهدة المشاركة
اخي ماجد : ليش مستعجل ؟ شوي شوي خلي نلحك بالدرس الاول .
إذن سأتمهل أخى حيدر
اقتباس:
من خلال نقاشي مع الاستاذ زكي اشار الى ان المكبر لا يعطي جهد صفر فولت على الخرج حتى لو كانت النقطة 4 موصولة بالارضي انما يكون 1,5 فولت . و هو كلام سليم لانني نفذته على البروتوس .
لكن اذا كان كذلك كيف نجعل الجهد الخارج صفر او قيمة سالبة ؟
شكرا جزيلا ..
هذا سيأتى شرحة لاحقا أخى حيدر و للتصحيح هو ليس 1.5 فولت ولكنه يختلف من قطعة لأخرى و من رقم لآخر وهو احد الأسباب التى من أجلها بدأت شرحى بهذه الطريقة
أما علاجه فعن طريق الأطراف 1،5 و تجد التوصيل فى Data sheet له فى أول صفحة
أيضا استخدام التغذية العكسية يقلل من هذا الأثر و سيأتى بإذن الله شرح هذا كله
ماجد عباس محمد غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
قديم 04-01-2010, 06:58 AM   #8
ماجد عباس محمد
نائب المشرف العام

الدولة: القاهرة - مصر
المشاركات: 12,214
أحصائية الترشيح

عدد النقاط : 5271


النشاط

معدل تقييم المستوى: 404
افتراضي

الإخوة
رجاء المعذرة فقد رفعت صورة تخص المشاركة التالية بدلا من هذه المشاركة وقد تم التصحيح
أكرر الإعتذار
ماجد عباس محمد غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس مشاركة محذوفة
رد

العلامات المرجعية

أدوات الموضوع

تعليمات المشاركة
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة

الانتقال السريع إلى

الساعة الآن: 11:15 AM


Powered by vBulletin® Version 3.8.6, Copyright ©2000 - 2024
Feedback Buttons provided by Advanced Post Thanks / Like (Lite) - vBulletin Mods & Addons Copyright © 2024 DragonByte Technologies Ltd.
القرية الإلكترونية