لكل نوع من الدوائر المتكاملة خواص و مزايا خاصة بها و ذلك زيادة على الخواص العامة من حيث صغر الحجم و الاحتواء على أعداد كبيره من القطع الالكترونيه و من أهم مزايا الدوائر المتكاملة هي :]1_رخيصة الثمن نسبيا .
2_تحتاج إلى فلطيه تشغيل منخفضة و تستهلك قدرا قليلا من الطاقة .
3_العناصر الموجودة داخل الدائرة معزولة كهربائيا .
4_لها سرعة فتح و إغلاق عاليه (وصل و فصل ) .
تصنيف الدوائر المتكاملة الرقمية :
تصنف الدائرة المتكاملة الرقمية إلى عده مجموعات بحيث يكون لكل منها ميزاتها الخاصة التي تحدد مجالات استخدامها و من هذه الدوائر ما يلي :
ا_عائله منطق ترانزيستور _مقاومة RESISTOR >TRANSISTOR LOGIC R T L
ب_عائله منطق ترانزستور ثنائي DIODE _TRANSISTOR LOGIC D T L
ج_عائله منطق ترانزستور _ ترانزستور TRANSISTOR_TRANSISTOR LOGIC T T L
د_عائله منطق الباعث المرتبط _ EMETTER COUPLED LOGEC E C L
ه_عائله شبه الموصل ذي الأكسيد المعدني METAL _ OXIDE SEMICONDUCTOR MOS.
و_عائله شبه الموصل ذي الأكسيد المتمم CMOS
ز_عائله منطق الحقن المتكامل _ INTEGRATED INJECTION LOGIC I2L

المقاومات الكهربائية
إن جميع الأحمال الكهربائية عبارة عن مقاومة . و من قانون اوم نجد إن مقاومة الحمل هي التي تحدد قيمة التيار المار بها نتيجة وصلها بين قطبي مصدر كهربي .
المقاومة :
هي خاصية المادة التي تعيق مرور التيار الكهربائي بها .
و يمكن مقارنه مقاومة المواد المختلفة با لرجوع إلى ما يعرف با المقاومة النوعية للمادة و هي مقاومة جزيء من تلك المادة طوله متر واحد و مساحة مقطعه ملم مربع و درجه حرارة (40 )درجه .
تتغير مقاومة المادة بتغيير درجه الحرارة و يعبر عن هذا التغيير با المعامل الحراري للمادة الذي يعرف بأنه الزيادة أو النقص في مقاومة جزئ من تلك المادة مقاومته (1 اوم )نتيجته تغيير درجه حرارته درجه واحده.
لتحقيق عمل الدائرة الكهربائية يلزم استخدام مقاومات كهربائية بقيم و خصائص محدده تناسب عمل هذه الدوائر لذا يلزم صنع قطع صغيره لها قيم معروفه للمقاومة و تتحمل تيارات كهربائية معلومة .
أنواع المقاومات :
تصنع المقاومات الكهربائية و الالكترونيه بقيم مختلفة تتراوح بين (1اوم)و عشرات الميجا اوم و يعتمد حجم المقاومة على قيمة التيار الذي يصمم ليمر بها إذ كلما كان التيار المار بها عاليا لزم استخدام مقاومة ذات حجم اكبر , بعد مرور التيار الكهربائي بها تستهلك طاقه حرارية فتسخن ,و إذا لم يكن حجمها و نوع مادتها مناسبين فإنها تتلف ,فا لمقاومة تصمم لتتحمل قدره كهربائية معينه , و يمكن تصنيف المقاومات حسب نوع المادة المصنوعة منها إلى الأنواع التالية :
1_مقاومات سلكيه حرارية :
و تصنع تلك المقاومات من سلك معدني ملفوف و مصنوع من سبيكة معدنية مثل المنجانين (نحاس و منغنيز و ما يكل )أو من سبيكة معدنية من النجل و الكروم و الحديد ,و تغلف من الخارج بمادة تتحمل الحرارة مثل مادة الخزف و تربط نهايتا السلك بأطراف توصيل
معدنية لتلحم في الدائرة الكهربائية .
تصنع المقاومات السلكية بقيم تتراوح ما بين 1 اوم و 20 كيلو اوم و بنسبه + - % 5 إلى % 10
كذلك تصنع هذه المقاومات بطرفين لتعطي قيما ثابتة في الدائرة أو بثلاث أطراف لتعطي قيما يمكن التحكم بها بتغيير موضع أحد هذه الأطراف الثلاثة .
ملاحظة :
الأرقام + - % 5 , % 10 هذه هي نسبة الخطا في المقاومة أي الاختلاف عن القيمة المقررة و هي نسبه السماح ) .
2_المقاومات الكربونية :
و تستخدم للتيار الكهربائي المنخفض نسبيا كما هو الحال في الدوائر الالكترونيه و تصنع بقيم تتراوح بين 1 اوم و عشرات الميجا اوم و بنسبة سماح + -% 20 أو + - % 10 أو % 5 أو % 2 أو % 1 و ذلك حسب الحاجة إلى الدقة في الدائرة الالكترونيه و ترتفع جودة المقاومة و سعرها كلما كانت نسبه السماح فيها اقل .
و للمقاومة الكربونية معامل حراري سالب ( إذا ارتفعت درجه الحرارة في المقاومة قلت مقاومتها ) أي أنها تنخفض قيمتها با ارتفاع درجه الحرارة و تغلف من الخارج بمادة عازلة للكهرباء .
و كما في المقاومات السلكية فهناك مقاومات كربونية ثابتة القياه و أخرى متغيرة القيمة ,و يمكن ضبط قيمتها حسب الحاجة للدائرة الالكترونيه .
تصنع المقاومات الكربونية من مواد كثيره , و سميت الكربونية لان الكربون مادة أساسيه في صنعها , و لبيان قيمه المقاومة الكربونية يعبر عنها بنظام الألوان و يستعمل في المقاومات الكربونية الثابتة ,
يمكن التعبير عن قيمه المقاومة الكربونية الثابتة على شكل حلقات ملونه , و هذه لتحديد قيمه المقاومة ما عدا الحلقه ألا خيره لأنها تحدد قيمه السماح في هذه المقاومة فيحدد الرقم الأول الحلقه الأولى و الرقم الثاني الحلقه الثانية و الرقم الثالث الحلقه الثالثة و الحلقه الرابعة تحدد قيمه السماح (الخطا) ..

المكثفات (المواسعات)
تعد المكثفات من العناصر المهمة في الدوائر الكهربائية .
و من أهم خصائص المكثفات وجود مجال كهربائي بين لوحيه تخزن فيه الطاقة "حيث يتم تخزين و تفريغ الطاقة بنسق معين و يمكن التحكم به في تطبيقات عمليه مهمة :
التركيب و مبدا العمل :
يتكون المكثف في ابسط اشكالة من لوحين معدنيين موصلين للتيار الكهربائي و متقابلين على مسافة محدده من بعضهما و يفصل بينهما مادة جيدة العزل الكهربائي مثل الهواء أو الورق المشبع با لزيت أو المايكا و يوصل بكل لوح من لوحي المكثف طرف توصيل فإذا وصل المكثف بمصدر للجهد فان الإلكترونات الحرة في لوحه الموصل بقطب المصدر الموجب تتحرك منجذبة نحو ذلك القطب مخلفة ورائها عددا كبيرا من الشحنات الموجبة على ذلك اللوح أما اللوح الموصل بقطب المصدر السالب فتسري إليه أعدادا كبيره من الإلكترونات من ذلك القطب مكونه فائضا من الشحنات السالب على ذلك اللوح و في تلك الفترة الزمنية يبدو وكان تيارا كهربائيا يسري في الدائرة لا يلبث أن يتوقف في حال تساوي كل من الشحنات الموجبة على لوح المكثف الموجب و قطب المصدر الموجب و كذلك الشحنات السالب على لوح المكثف السالب و يظهر عندها المكثف و كأنه مصدر للجهد مساوي في جهده للمصدر الرئيسي في الدائرة فيقال أن هناك مجالا كهربائيا بين لوحي المكثف تختزن فيه الطاقة الكهربائية .
نلاحظ انه عند فصل المكثف من الدائرة يمكن استخدامه مصدرا للفولطية فترة قصيرة حيث يتم تفريغ شحنته عند وصله بحمل و تعود الواحة إلى التعادل مره أخرى .
كذلك نلاحظ انه لا يسري تيار بين لوحيه وان سريان التيار في الدائرة الخارجية يتوقف بعد اكتمال شحن المكثف حيث يعمل بعد ذلك كدائرة مفتوحة بالنسبة للتيار المستمر .

السعة و العوامل المؤثرة فيها :
تعرف السعة (Capacitance) أنها نسبة مقدار الشحنة الموجودة على أحد لوحي المكثف إلى مقدا ر فرق الجهد بين لوحيه أي أن :
C السعة * تقاس بالفرد Farad
Q الشحنة * تقاس الكولوم Kolom
V الجهد * يقاس بالفولت Volt
و تقاس السعه بالفراد و يعد الفراد و حدة كبيره للسعه لذلك تستعمل اجزائة و هي :
ميكرو فراد (Uf) =1000000
نانو فراد (NF) =1000000000
بيكو فراد (Pf) = 1000000000000

تعتمد سعة المكثف على العوامل التالية :
1) مساحة اللوحين و تتناسب السعه طرديا مع هذه المساحة
2) المسافة الفاصلة بين اللوحين و تتناسب السعة عكسيا مع هذه المسافة الفاصلة
3) الوسط العازل "تزداد السعه بازدياد ثابت العزل للوسط العازل بين لوحيه و يعرف ثابت العزل لمادة ما بأنه النسبة بين سعة المكثف عند استعمال تلك المادة إلى سعته عندما يكون العازل بين لوحيه هو الهواء الجاف .

أنواع المكثفات
يمكن تقسيم المكثفات حسب ثبات السعه و تغييرها إلى:
أ‌- المكثف الثابت :
و يصنع هذا المكثف بحيث لا يمكن تغيير سعته بل تبقى ثابتة و إذا أريد تغيير السعه فلا يتم ذلك إلا بتغيير المكثف بآخر با السعه المطلوبة و تصنع المكثفات الثابتة أحيانا بحيث يكون لها قطبيه ثابتة .
ب-المكثفات متغيرة السعه :
هناك نوعان لهذه المكثفات حيث يلزم أحيانا تغيير السعه على مدى واسع و يسمى المكثف المتغير . بينما يكون من الضروري أحيانا إحداث تغيرات طفيفة في السعه بغرض ضبط القيمة المطلوبة فيسمى هذا النوع بمكثف الضبط الدقيق (Trimmer ) .
و يمكن تقسيم المكثفات حسب تركيبها إلى ألا نواع التالية :
1-المكثف الكيماوي :
و يتكون هذا المكثف من لوح من الألمنيوم و طبقه رقيقة جدا من الأكسيد الفلزي كوسط عازل و عند وصل هذا المكثف بمصدر للجهد تصبح هذه الطبقة الرقيقة قطبا سالبا بينما يصبح لوح الألمنيوم قطبا موجبا و يصنع هذا المكثف بأشكال حيث يمكن أن يستبدل بمحلول كيميائي و يتم تشبيع الورق با لمحلول و يسمى المكثف في هذه الحالة بالمكثف الكيميائي الجاف .
2- مكثف المايكا :
يتكون من شرائح رقيقة من المايكا كوسط عازل بين ألواح معدنية وقد تطلى شرائح المايكا ذاتها بطبقه رقيقة من الفضة تحل محل الألواح المعدنية و يسمى المكثف في هذه الحالة مكثف المايكا الفضي و يغلف بطبقة عازلة يبرز منها طرفا التوصيل و يمتاز هذا النوع بتدني نسبة السماح في سعته إذ تقل عن 1% .
3-مكثف السيراميك :
يستخدم فيه السيراميك كوسط عازل على شكل أنبوبة أو على شكل قرص .
4-المكثف الورقي :
يتكون من طبقطين رقيقتين من الألمنيوم بينهما طبقه رقيقه من الورق المشبع بالشمع و تلف المجموعة معا ثم تغلف بمادة كيميائية أو تحفظ في وعاء معدني صغير مغلق بإحكام .
4-المكثف الهوائي :
وهو مكثف متغير السعه عادة و يتكون من مجموعة من الألواح الثابتة المصنوعة من الألمنيوم مرتبطة معا و بينها مسافات محددة و مجموعة من ألواح تشكل المجموعة المتحركة حيث تتحرك على محور بحيث تدخل بين الألواح الثابتة و تعتمد سعة هذا المكثف على مساحة الألواح المتقابلة في ذلك الوضع و عند تغيير وضع الألواح تتغير السعة .

المواصفات الفنية للمكثف
للمكثفات خصائص فنية معينة بحيث يتم اختيار المكثف الملائم للاستعمال المطلوب و أهم هذه الخصائص ما يلي :
أ‌- السعة :
و هي الخاصية الرئيسية للمكثف و يعتمد علية عملة في الدائرة الكهربائية " و تصنع المكثفات بسعات تتراوح بين قيم قليلة بالبيكو فراد و قم كبيرة تصل إلى آلاف عده من المايكرو فاراد .
ب- فلطية الانهيار :
وهي الفلطية التي تنهار عندها الطبقة العازلة الموجودة بين لوحي المكثف مما يؤدي إلى تلفه " و تتناسب هذه الفلطيه طرديا مع سمك طبقة العزل .
ج- فلطية التشغيل :
وهي الفلطية التي يعمل عندها المكثف و لا تزيد عادة فلطية التشغيل له عن 25%من فلطية الانهيار لذلك المكثف كنوع من الاحتياط .
د- نسبة السماح لسعة المكثف ( نسبة الخطا ):
وهي مقدار التفاوت بين السعة الحقيقية للمكثف و السعة المسجلة عليه من قبل الشركة الصانعة .
ه- نوع المكثف و قطباه : يحدد نوع المكثف كثيرا من مواصفاته كالمواد التي صنع منها و نوع العازل المستخدم فيه و كذلك وجود قطبيه أو عدمها .
و- درجة الحرارة :
وهي درجة الحرارة التي يعمل عندها المكثف دون أن يكون لها تأثير في سعته و مواصفاته الأخرى .

ملاحظات عامه على المكثفات
1- نحدد قطبية المكثفات لمستقطبة بإحدى الطريقتين :
أ‌- أن يحدد القطب السالب بعلامة ( _ ) و القطب الموجب بعلامة (+) .
ب‌- أن يوضع حلقة دالة على أن طرف المكثف القريب من هذه الحلقة هو القطب السالب .

2- عند توصيل المكثفات محددة القطبية في دائرة إلكترونية فيجب وصل القطب السالب من المكثف مع الجهد السالب للمصدر و القطب الموجب من المكثف مع الجهد الموجب للمصدر .
3- إذا كتب رقم كسري على المكثف مثل 0.05 مثلا دون أن يرافقه أي وحده من وحدات المكثف فهذا يدل على أن سعته با لبيكو فاراد .

4- إذا كتب على المكثف رقم صحيح مثل 200 مثلا دون أن يرافقة أي وحدة من وحدات المكثف فهذا يدل على أن سعته 200 Pf .


5- في المكثفات القرصية إذا كتب عليها الرقم مثل 503 فهذا يعني أن سعته با لبيكو فاراد و أن رقم الخانة الثالثة (3) يعوض بعدده أصفار و با لتالي فان سعة هذا المكثف تصبح 50000 بيكو فاراد .

6- بالنسبة للمكثفات ذات الحجم الكبير و التي تستخدم بدوائر التوحيد بالأجهزة الإلكترونية ’ عبارة عن مكثفين أو اكثر في وعاء مشترك و يعبر القطب السالب له الطرف الذي يثبت مع جسم المكثف .

أعطال المكثفات
يمكن ملاحظة الأعطال التالية في المكثفات :
أ‌- دائرة قصر (short ) .
و ينتج هذا العطل من اتصال لوحي المكثف نتيجة انهيار العازل الذي قد ينتج بدوره من تعريض المكثف لفلطية أعلى من فلطية الانهيار أو تشغيله في ظروف ترتفع فيها درجة حرارته عن الحد المسموح به و هذا العطل من اكثر أعطال المكثفات شيوعا حيث يعطي المكثف عند قياسه مقاومة منخفضة جدا تصل إلى الصفر .
ب‌- دائرة مفتوحة :
ينتج هذا العطل عادة من انفصال أحد أطرافه و انفجاره كما يحدث للمكثف الكيميائي .
ج- المكثف يتصرف كأنه مقاومة :
يعطي مقاومة ثابتة عند قياس مقاومته و ينتج هذا العطل عادة من فقدان الوسط العازل لخصائصه فيتصرف كأنه مقاومة و يحدث هذا العطل في المكثفات الكيميائية .
د- تغيير سعة المكثف :
يعطي في هذه الحالة سعه اكبر من سعته المقررة أو اقل بشكل ملحوظ و ينتج عن ذلك اختلاف ظروف التشغيل عن الظروف الصحيحة و لا يكتشف هذا العطل بقياس مقاومة المكثف و لا بد في هذه الحالة متن استخدام جهاز قياس السعه لمعرفة حالة المكثف و مقارنة قرائه الجهاز بالقيمة المقررة له .
أما المكثفات الكيميائية الخالية من الأعطال فعند قياس مقاومة مكثف كيميائي فانه يعطي مقاومة منخفضة نسبيا في البداية و تبدأ بعد ذلك بالارتفاع بشكل تدريجي و سريع حتى تثبت عند قيمه عاليه جدا ’ و ذلك ناتج من عملية شحن المكثف بواسطة بطارية جهاز ألأومميتر بين أطرافه بالقطبيه الصحيحة للحصول على النتائج الصحيحة .

تحياتي لكم وارجو ان اكون قد اوصلت المعلومه