 |
|
|
|
||||||
المكبر الغير عاكس Non Inverting Amplifier  الشكل السابق يعرض دائرة مكبر العمليات الذى يعمل كمكبر غير عاكس . يلاحظ أن إشارة الدخل يسمح لها بالدخول على المدخل الغير عاكس للمكبر (+) . وفيما يلى معادلة كسب الجهد للمكبر الغير عاكس :  فإذا كانت R1 = 10KΩ و RF ≈ 20KΩ ودخلت موجة جيبية على المدخل الغير عاكس وكانت القيمة العظمى لها  1V فإن القيمة العظمى لجهد الخرج Vo تساوى :  الشكل التالى بين العلاقة بين Vi مع الزمن وكذلك Vo مع الزمن ويلاحظ أنه لا توجد إزاحة وجهية بين Vi و Vo .  القادم ان شاء الله مكبر الوحدة Unity Follower Voltage Follower (Unity Gain Buffer) |
| اعلانات |
|
||||||
|
مكبر الوحدة Unity Follower Voltage Follower (Unity Gain Buffer)  هذا المكبر يعطى جهد خرج Vo مساو تقريبا لجهد الدخل Vi فى القيمة وله نفس القطبية لذلك سمى بمكبر الوحدة وهو يستخدم فى العزل . الشكل السابق يعرض دائرة مكبر وحدة غير عاكس ويكون معامل الكسب مساويا :  القادم إن شاء الله المكبر الجامع العاكس The Summing Op.Amp. |
| اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها ) | |
|
|
|
||||||
|
المكبر الجامع العاكس The Summing Op.Amp. يعتبر المكبر الجامع هو أحد تطبيقات المكبر العاكس ويجرى المكبر الجامع عملية جمع لجهود الدخل .  الشكل السابق يعرض جامع بثلاثة مداخل فقط , بالطبع يمكن زيادة عدد المداخل حسب الاستخدام لأى عدد من المداخل . نحصل على قيمة جهد الخرج لهذه الدائرة من العلاقة التالية :  فإذا كانت : R1 = R2 = R3 = RF تصبح : Vo = - (V1 + V2 + V3 ) فإذا كانت : R1 = R2 = R3 = RF = 10KΩ وكان جهود المداخل كالآتى : V1 = 5V , V2 = 6V , V3 = 8V فإن جهد الخرج يساوى : Vo = - (5 = 6 = 8 ) = - 19 V فإذا كان جهد المنبع مساويا 15V فإن المكبر يتشبع وبالتالى يصبح جهد الخرج مساويا جهد التشبع ( Vast- ) حيث أن جهد التشبع فى هذه الحالة يساوى – 13 V تقريبا .القادم إن شاء الله : المكبر الفرقى The Differential Amplifier |
|
||||||
|
المكبر الفرقى The Differential Amplifier فى التطبيقات السابقة لاحظنا أن الإشارة الداخلة تدخل على أحد طرفى الدخل لمكبر العمليات , أما إذا سمح لإشارتى دخل الدخول معا على مدخلى مكبر العمليات يسمى المكبر فى هذه الحالة بالمكبر الفرقى (الطارح) , وسمى بهذا الاسم نظرا لأنه يقوم بتكبير الفرق بين الدخلين , وفى الوضع المثالى لهذه الدوائر فإن الخرج يساوى صفرا عند تساوى جهد مدخلى الجهد , ودائرة مكبر العمليات الفرقى موضحة بالشكل التالى :  وتكون قيمة جهد الخرج لدائرة المكبر الفرقى مساويا :  وتقوم المقاومة RF بضبط أى صعود للخرج عن الصفر فى حالة تساوى الجهدين V1 , V2 أو مساوتهما بالصفر . القادم إن شاء الله مقارن الجهد Voltage Comparator |
|
||||||
|
مقارن الجهد Voltage Comparator يستخدم مكبر العمليات كمقارن للجهد بحيث يقارن الجهد على أحد المداخل مع جهد الأساس الموجود عند المدخل الآخر . هناك نوعان من المقارنات , مقارن عاكس وآخر غير عاكس . الشكل التالى يعرض مقارن جهد بسيط غير عاكس (أ) ومقارن عاكس (ب) , ويسمى المقارن بمقارن عاكس عند دخول إشارة الجهد على المدخل العاكس فى حين يسمى يمقارن غير عاكس عند دخول إشارة الجهد على المدخل الغير عاكس .  وحيث أن معامل الكسب (التكبير) لمكبر العمليات الذى يعمل فى دائرة مفتوحة كما هو الحال فى المقارن كبير جدا , لذا فإن جهد إشارة بالملى فولت يكفى لتشبع المكبر , وخرج مقارن الجهد دائما جهد التشبع موجبا أو سالبا Vsat .فى حالة قيام المقارن بمقارنة إشارة جهد مع 0 V فإنه يسمى بكاشف عبور الصفر Zero Crossing Detector كما فى الشكل التالى :  حيث تتغير حالة خرج المقارن عند عبور جهد الدخل بالصفر . إذا افترضنا أن مقارن للجهد غير عاكس يقارن موجة جيبية جهدها الأقصى 5 V بجهد أساس مستمر يساوى +3 V فإن شكل موجة الدخل وموجة الخرج المتوقع كما فى الشكل التالى :  ويلاحظ إنه عندما يكون جهد الدخل أكبر من 3 V فإن خرج المقارن يكون مساويا + Vsat , وعندما يكون جهد الدخل أصغر من 3 V فإن خرج المقارن يكون مساويا – Vsat . علما بأن Vsat تساوى 13 V تقريبا عندما يكون جهد المنبع مساويا 15 V . والجدير بالذكر أن المقارن قد يتعرض لتأرجح فى خرجه نتيجة لوجود أى جهود صغيرة بفعل الضوضاء فى المداخل , ويجب تجنب ذلك بإضافة مقاومة تغذية عكسية موجبة (للدخل الموجب) . وهناك نوع آخر من المقارنات تسمى بمقارنات برجوعية , وتستخدم المقارنات ذات الرجوعية فى الحاكم ذى الوضعين Two Position Controller . الشكل التالى يعرض دائرة لمقارن برجوعية وشكل الموجة الخارجة Vo عندما تكون الموجة الداخلة Vi على شكل أسنان منشار . والمقصود بالرجوعية هى اعتماد خرج الدائرة على الحالة السابقة .  فكما هو واضح أن خرج المقارن يكون مشبعا موجبا فى المنطقة بين النقطتين A , B تماما كالحالة السابقة للمقارن , فى حين يتحول خرج المقارن ليصبح مشبعا سالبا بعد النقطة B , ويظل الخرج مشبعا سالبا فى المنطقة CD اعتمادا على الحالة السابقة وهكذا . ويمكن تعيين حدود الرجوعية من المعادلة التالية :  حيث إن : Vref هو جهد الأساس وهو جهد النقطة B أو النقطة D . Vsat هو جهد التشبع لمكبر العمليات . القادم ان شاء الله المكبر المكامل Integrator |
|
||||||
|
المكبر المكامل Integrator تعرف عملية التكامل بأنها جمع قيم إشارة الدخل خلال فترة زمنية معينة . الشكل التالى يعرض دائرة لمكامل وهى تشبه دائرة المكبر العاكس عدا أن مقاومة التغذية الخلفية RF استبدلت بالمكثف C .  المعادلة التالية تعرف العملية التى تجريها هذه الدائرة :  وعادة توصل مقاومة بالتوازى مع مكثف دائرة المكامل للأسباب التالية : 1- منع المكبر من تكامل الجهود المستمرة حتى ولو صغيرة والتى قد تؤدى لفقدان الدائرة لصفة التكامل . 2- تحافظ على معامل كسب لا يقل عن (RA/R) عند الترددات القليلة , حيث إن RA هى قيمة المقاومة الموصلة بالمكثف على التوازى أما R هى مقاومة الدخل . الشكل التالى يبين مكامل عملى وشكل الموجة الداخلة والخارجة فى حالتين عندما تكون الموجة الداخلة مربعة وعندما تكون الموجة الداخلة جيبية .  ويلاحظ أن الموجة المربعة عند تكاملها تتحول لموجة مثلثة , أما الموجة الجيبية عند تكاملها تكون جيبية ولكن بإزاحة 900 جهة اليسار . علما بأن جهد الخرج الأقصى للمكامل عندما يكون دخله موجة جيبية يساوى :  حيث إن : V0 (Pk) جهد الخرج الأقصى . Vi (Pk) جهد الدخل الأقصى . F تردد الموجة الجيبية الداخلة . القادم إن شاء الله المكبر المفاضل The Differentiator |
|
||||||
|
المكبر المفاضل The Differentiator الشكل التالى يعرض دائرة مفاضل للموجة الداخلة , وهى تشبه دائرة المكامل مع تبديل أوضاع المكثف .  المعادلة التالية تعرف العملية التى تجريها هذه الدائرة :  وعادة توصل مقاومة Rs على التوالى مع المكثف للمحافظة على الكسب فى الترددات العالية مساويا – (R / Rs ) . الشكل التالى يبين دائرة مفاضل عملية وشكل الموجة الداخلة والخارجة فى حالتين عندما تكون الموجة الداخلة جيبية وعندما تكون الموجة الداخلة مربعة .  ويلاحظ أن الموجة الجيبية عند تفاضلها تكون جيبية ولكن بإزاحة 90 درجة جهة اليمين . علما بأن جهد الخرج الأقصى للمفاضل عندما يكون دخله موجة جيبية يساوى :  حيث إن : V0 (Pk) جهد الخرج الأقصى . Vi (Pk) جهد الدخل الأقصى . F تردد الموجة الجيبية الداخلة . فى حين أن الموجة المربعة عند تفاضلها تتحول لنبضات موجبة ونبضات سالبة . القادم إن شاء الله محول الجهد لتيار : |
|
||||||
|
محول الجهد لتيار : من المعلوم أن مكبرات العمليات هى مكبرات جهد وأكثر هذه المكبرات يكون لها خرج تيار محدود . وحيث إن هناك الكثير من عناصر الفعل Actuators يتم التحكم فيها بالتحكم فى شدة التيار داخلها ( على سبيل المثال الصمامات ذات المحرك Motor Valves ) الأمر الذى جعلنا نحتاج لطريقة لتحويل الجهد لتيار . الشكل التالى يبين دائرة محول جهد لتيار باستخدام مكبر عمليات .  وهذه الدائرة تعطى تيار خرج يتناسب مع جهد الدخل . وعند التدقيق فى هذه الدائرة نجد أنها دائرة مكبر عاكس , حيث يتحكم جهد الخرج فى الترانزستور Q , فكلما زاد جهد الخرج ازداد تيار مجمع الترانزستور Q . ويصل المكبر لحالة الاتزان عندما يكون الجهد الواقع على الرجل (الطرف) العاكسة يساوى جهد الدخل على الرجل الغير عاكسة أى عندما يكون :  وبالتالى نحصل على قيمة تيار الخرج من المعادلة التالية :  ويمكن التحكم فى شدة تيار الخرج المقابل لجهد الدخل بالتحكم فى قيمة المقاومة R2 , ويجب اختيار R1 بحيث تكون كافية لتحديد تيار قاعدة الترانزستور . والجدير بالذكر أن الترانزستور Q يعمل على زيادة مستوى تيار خرج المكبر , ولذلك يختار بحيث يكون قادرا على حمل التيار المطلوب . كما أنه يجب أن يكون الجهد + V كافيا لإمرار التيار المطلوب فى الحمل , فإذا كانت مقاومة الحمل 50KΩ وكان التيار المطلوب 2mA فإن الجهد + V يجب أن يكون أكبر من100 V . |
