 |
|
|
|
||||||
|
| اعلانات |
|
|||||
|
| اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها ) | |
|
|
|
|||||
|
ملاحظة : قلت هنا مرة تيار ومرة جهد ولايوجد فارق بين الكلمتين عند شرح حركة التيارالكهربائي بالدارة أو بأي عنصر وأقول مرة تيار ومرة جهد وذلك للعادة وأنوه بشكل صريح عن التيار أو الجهد إن لزم الأمر وكل ما أريده منكم الآن هو عدم التمييز بين الكلمتين وإعتبارهما حركة التيار الكهربائي فقط . وكما قلنا أننا نتعامل مع التيار أو الجهد المستمر إذ أننا سنقوم على أخذ عينه من المصدر العمومي ونقومها ونرسلها إلى دارة المقارنة لتستطيع دارة المقارنة التعامل معها بالشكل الأمثل وذلك لأسباب سنذكرها لاحقا . وعند البدء بتصميم نافذة المقارنة ونحن نعرف مسبقا أننا نريد أن نصمم دارة تقوم على تحسس ارتفاع التيار بالمصدر العمومي عن القيمة التي حددناه لها . ونقوم على حساب أعلى قيمة نريد للدارة أن تقف عندها وهي هنا 240 فولت ...أرجو أن تكون المعلومات واضحة إلى هنا . إذا عند القيمة 240 فولت أريد للمقارن أن يستنفر وينذرني بحدوث الخطر بكل مالديه من قوة لأن الأمر عندها سيكون خطير والمصاب كبير . نبدأ بالمقاومات التي تقوم على أخذ عينة الجهد من التيار العمومي ونضبطها عند قيمة تكون متناسبة والجهد المرجعي والجهد المرجعي هو الجهد الذي أطبقه على مدخل المقارن للاعتماد عليه من أجل عمل المقارن على مقارنته مع الجهد القادم من عينة المصدر العمومي وبالتالي سيرى المقارن إن كانت القيم الواردة له من المصدر العمومي متناسبة مع قيمة الجهد المرجعي أم لا فإن زادت قيمة العينة القادمة من المصدر العمومي عن قيمة الجهد المرجعي قام المقارن على الفور بدق ناقوس الخطر وذلك بتغيير وضعية خرجه من الصفر إلى قيمة جهد التغذية المغذى منها المقارن ناقصا منها 1.5 فولت وهي قيمة يستهلكها المقارن ذاته . بكلام آخر المقارن يقوم على قراءة قيمة العينة الواردة له من المصدر العمومي وقراءة قيمة الجهد المرجعي ونحن سنكون قد حددنا سير حركته بالتغيير وذلك من خلال التفضيل أي اختيار أي من مدخلي المقارن سيكون عليه الجهد المرجعي وأيهما سيكون عليه الجهد الوارد من عينة المراقبة ( جهد المصدر العمومي ) وعندها سيغير وضعيته وفقا لما حددناها عليه . فكما تعلمون أن للمقارن مدخلين ومخرج واحد ويسمى أحد المدخلين بالمدخل العاكس والآخر بالمدخل الغير عاكس ومعنى هذا الكلام أنه لو غلب جهد المدخل العاكس على جهد المدخل الغير عاكس فإن المقارن سيقوم على ترجيح كفة المدخل العاكس ويقوم على إخراج قيمة الجهد المطبقة على سالب أو أرضي المقارن وطبعا لكل نوع من التغذية شروط. فلو كان المقارن مغذى بتغذية ( + , - ) فإنه سيتصرف كالآتي : أولا المدخل العاكس سمي بهذا الاسم لأنه يعكس قطبية إشارة الدخل بالخرج . والمدخل الغير عاكس لايقوم على عكس قطبية إشارة الدخل ويخرجها كما هي من حيث القطبية وبالجهد تختلف اختلافا كبيرا . وبالمقابل لايمكن للمقارن أن يتعامل مع جهود سالبة على مدخله ( كيف ذلك ياحضرة والله حيرتنا معك )... طيب طيب لاتحتاروا ولايهمكم سنشرحها بشكل أفضل . المقارن ياإخوان طيب القلب وليس له مطالب كثيرة وهو ذو فعل كبير , إذ أنه يوجد له عدة أنواع فهناك أنواع تعمل بمصدرين للتغذية واحد موجب والآخر سالب ويوجد أنواع تعمل بمصدر واحد للتغذية واحد موجب والآخر أرضي وهناك أنواع لاتقبل أن تصل بين الخرج بشكل مباشر وإنما تحتاج إلى مقاومات أو ديودات وهناك مقارنات لا تقبل الجهود العالية على مدخلها وأخرى تقبل ذلك يعني أنواع كثيرة لكافة الإستخدامات ولكن لجميعهم طريقة عمل واحدة وتتمثل بالتالي :  نلاحظ من الدارة ( الدارة السابقة ) أن المدخل الغير عاكس يوجد عليه جهد أعلى من جهد المدخل العاكس وبالتالي فالمقارن تصرف وفق ذلك الأساس واستجاب لذلك التغيير وعمد إلى إخراج جهد على مخرجه وقيمة ذلك الجهد تساوي إلى قيمة الجهد المغذى منها المقارن ناقصا من قيمة التغذية بـ ( 0.8-1.5 ) فولت حسب كل مقارن ومواصفاته. بكلام آخر يمكننا القول أنه يمكنني الحصول على جهد عالي من جهد صغير ( كيف هذا )؟ إن هذا الأمر بسيط ويتمثل بأن تريد أن تجعل مضخة الماء تعمل تلقائيا إذا فرغ الخزان من الماء والحفاظ على مستوى ثابت داخل الخزان فهنا لايمكننا أن نضع داخل الخزان تيار قيمته 220فولت متناوب لأن هذا الأمر سيؤدي إلى تمرير التيار عبر الأنابيب وبالتالي إلى المستهلك وأنظر ماذا يحصل لو تسرب التيار عبر الماء إلى المستهلك ( أنا متأكد من أنه سيغشى عليه من الضحك ) فيما لو شعر بذلك التيار الكهربائي إذا كان بالحمام ............ والحل هنا أن استخدم تيار صغير ومستمر والمقارن سيقوم على حل مشكلة انخفاض الجهد وسيقوم على تشغيل ريليه التي بدورها ستقوم على تشغيل المضخة التي ستملئ الخزان بالماء . كما في الشكل التالي :  نلاحظ هنا أنه من جهد المداخل العاكس والغير عاكس ذوو القيمة الجهدية الصغرى حصلنا على تيار من المصدر العمومي وقمنا على تشغيل مضخة الماء وحافظنا على مستوى ثابت بالماء داخل الخزان . ولو كان المدخل العاكس أعلى جهديا من المدخل الغير عاكس فإن المقارن سيتخذ هذا التصرف كما يلي :إذا يمكننا القول مما سبق أن المضخم العملياتي المستخدم كمقارن في هذه الدارة قام على تحويل الجهد الصغير المطبق على مدخليه إلى جهد كبير ناتج على خرجه وطبعا هذا الجهد هو جهد التغذية . ويمكننا القول أن مقود الطائرة هو المداخل العاكس والغير عاكس وحركة الأجنحة هي التغذية والطائرة هي المقارن فبحركة صغيرة من الطيار تهبط الطائرة أو تصعد وبتلك الحركة قام على تحريك مايقارب 1200 طن بحركة صغيرة من يد الطيار وطبعا الذي قام على تنفيذ تلك الحركة هو جناح الطائرة .( أرجو أن تكون الفكرة قد وصلت ) وبالرجوع لدارتنا نرى أن المقارن قام على تحويل فارق الجهد بين مدخليه إلى قيمة على خرجه تتناسب والقيمة الأعلى لأحد المدخلين عن الآخر فلو كان المدخل الغير عاكس أعلى جهديا من المدخل العاكس فالمقارن سيتصرف كمعطي للتيار على خرجه كما في الدارة السابقة حول المقارن والتي مشار بها بالأسهم الحمراء والمتمثلة بحركة التيار بالدارة  نلاحظ هنا أن المقارن قام على استجرار التيار أي سحبه من خرجه إلى الأرضي . بداية يجب عينا أن نضع المعلومات المصنعية ( DATASHEET ) للمضخم العملياتي LM324N حتى نلتزم معه بالقيم التي صمم عليها من أجل أن يلتزم معنا بالنتائج التي نريدها منه.وإنقلب عمل المقارن من معطي إلى آخذ للتيار. بعد أن فهمنا كيفية عمل المقارن نأتي لمتابعة تصميم دارة التحكم التي ستقوم على قيادة الدارة الكلية كفرقة عزف تصدر أحلى النغمات . نختار أولا الجهد المرجعي الذي سيقارن مع العينة القادمة من التغذية . وسأختارها هنا 12 فولت وذلك للأسباب التالية : 1- كون جهد التغذية ( المصدر العمومي ) والذي نريد أن نأخذ منه عينة للمقارنة ذات قيمة كبيرة (125- 240 فولت ) طبعا يجب أن لا ننسى أننا سنتعامل مع القيم العظمى التي نريد لدارتنا الكلية العمل ضمنها . وأعلى قيمة هي 240 فولت لذلك نختارها كقيمة العينة التي نريد مقارنتها مع الجهد المرجعي . 2- إن الجهد الذي سنغذي به المقارن وبقية الدارات المشكلة لدارتي الكلية سأجعلها تعمل على جهد قيمته 12 فولت وهذا الأمر سيوفر علينا بعض المقاومات التي سأصنع منها مجزئ للجهد من أجل الحصول على جهد مرجعي ثابت . وبعد أن إخترنا قيمة الجهد المرجعي نأتي الآن لتصميم مجزئ جهد للعينة القادمة من المصدر العمومي من أجل صنع فارق بين الجهدين ( الجهد المرجعي وجهد العينة القادمة من التغذية الرئيسية ) حتى أضمن للمقارن بيئة عمل تتناسب وحاجتي . قد ذكرنا سابقا أننا نريد لمقارن استشعارارتفاع الجهد أن يعمل عند وصول التغذية الرئيسية إلى قيمة من 240 فولت وهذا الأمر ( اختيار عمل المقارن ) يجب أن يدرس جيدا وذلك بدراسة وصل الجهد المرجعي وجهد العينة مع مداخل المقارن . يعني نصل أي من الجهدين مع المدخل العاكس وأي من الجهدين مع المدخل الغير عاكس بالمقارن . هذا الأمر الذي سيحدد عمل المقارن إما آخذا أو معطيا للتيار كما شرحنا بالصور سابقا .  |
|
|||||
|
هذه بعض المعلومات العامة عن المضخم الذي نريد وضعة بالدارة ونأتي الآن إلى المعلومات الفنية له حتى نتعرف على كيفية وصله بالدارة  من خلال الجدول السابق ( 1 ) نرى المعلومات التي تهمنا معرفتها عن المضخم العملياتي المراد وضعه بالدارة وهي سبع نقاط نشرحها كما يلي: 1- وهذه المعلومة تدلنا على أن المضخم العملياتي له قيمة معينة يستجيب لها على مداخله حتى يستشعر بالجهد المطبق عليه وهي هنا 2 ميلي فولت ولو نقصت تلك القيمة عن هذا الحد فلن يستجيب المضخم لأي فارق بين مدخليه ويبقى على وضعيته . مثال : لنفرض أن المضخم يقوم على إخراج جهد على مخرجه وهذا يعني أن قيمة جهد المدخل الغير عاكس أعلى من قيمة جهد المدخل العاكس ولكن كم هي قيمة ذلك الجهد . قد يكون الجهد على المدخل الغير عاكس 7 فولت وعلى المدخل الغير عاكس 3 فولت إذا فارق الجهد هنا 4 فولت وهي لمصلحة المدخل الغير عاكس وبما أنه لكل شيء حد فكان من المنطقي أن يكون لهذه المداخل حد تستجيب له من أجل تغيير وضعية المضخم وهي هنا 2 ميلي فولت أي 0.02فولت . 2- تيار الدخل وتفيد هذه المعلومة أنك لو وصلت المضخم ليعمل على استشعار التيار فإن أقل قيمة للتيار يستشعر بها هي 5 نانو أمبير أي 0.000005 أمبير. 3- انحياز تيار الدخل وهي قيمة التيار المستهلكة بالمضخم داخليا وناتجة عن عدم تماثل أو تطابق نسب السماح والخطأ للعناصر المكونة للمضخم وكما نعلم فكل مجموعة متكاملة مؤلفة من عدد كبير من العناصر الإلكترونية الإفرادية كالترانزستور والديود والمقاومة والمكثف ولكل عنصر نسبة سماح وخطأ وقدرت هذه القيمة هنا وكما هو واضح بنشرة المجموعة أن قيمة هذا التيار هي 45nA وهذه نسبة ضئيلة جدا قياسا مع القيمة التي سأعتمد عليها كنسبة سماح أو خطأ وسنذكر هذا لاحقا . 4- هذه القيمة تدلنا على أعلى مكسب يحققه المقارن في حال كانت التغذية العكسية معدومة ( بمعنى آخر أن قيمة استجابة المقارن بالفولت أي عندما تكون حلقة التغذية العكسية مفتوحة فإن كل مئة ميلي فولت تكسب على خرج المقارن واحد فولت ) وهي تفيدنا من أجل حساب ربح المضخم ونحن سنقوم على جعل المضخم يعمل كمقارن فقط أي أن هذه القيمة لا تنفعنا في هذا التطبيق . حيث أننا نحتاج من المضخم أن يخرج جهدا على خرجه في حال حدوث أي تغيير بالمجزئين الموجودين على دخله فقط . 5,6,7- تلك قيم تفيدنا أيضا عندما نود حساب الكسب الذي سيحققه المضخم فيما لو أردنا أن نستخدمه كمضخم أو كمكبر إشارة . وبالحصول على المعلومات اللازمة لدارتنا سنقوم على وضعها بشكل منفرد حتى نعرف خصائص هذا المقارن أو المضخم ( وسأقول عنه من الآن وصاعدا بالمقارن ) . المواصفات المصنعية للمقارن : 1- جهد التغذية عريض إذ أن هذه المتكاملة تعمل بجهد يبدأ من 3 وينتهي بـ 30 فولت ويجب أن لايتجاوزه. 2- أقصى تيار يتحمله المقارن هو 100 ميلي أمبير سواء بالسماح للجهد بالخروج أم بالاسنجرار . 3- التيار الذي يستهلكه المقارن ليعمل جيدا هو 2.5 ميلي أمبير . 4- أدنى قيمة للجهد يتحسسها أو يشعر بها المقارن على مداخله هي 0,2 فولت . 5- أدنى قيمة للتيار يستشعر بها المقارن هي 5 نانو أمبير أي 0.000000005 أمبير. 6- توجد مقاومة داخلية على كل مدخل من مداخل المقارن العاكس والغير عاكس قيمتها 1 ميغا أوم وهي ناتجة عن عدم تماثل العناصر المكونة للمقارن بالنسب التصنيعية حيث يوجد نسبة سماح وخطأ أدت إلى نشوء تلك المقاومة ويجب علينا أخذها بعين الاعتبار لأننا نريد أن يكون المقارن بحالة تأهب كاملة عند تجاوز مصدر التغذية العمومي للقيمة 240 فولت . نرسم أولا دارتنا ومن ثم نعقب عليها فيما بعد .  كما تلاحظون فإن الدارة تحسست لارتفاع الجهد وعند بلوغه 240 فولت قامت على إنذارنا وذلك عن طريق تشغيل الليد D2 , ولنحسب قيم العناصر التي شكلنا منها الدارة :  كما ترون فقد خصصنا تيار قدره 100 ميكرو أمبير للمجزئ وقمنا على جعل خرج المجزئ مساويا إلى 12,6 فولت وهذا عائد إلى نسب السماح والخطأ للعناصر حيث أننا عمدنا إلى تشكيل الدارة كلها من مقاومات نسبة السماح والخطأ بها يصل إلى 5 % لا أكثر وسنبحث هذا الموضوع لاحقا . إلى هنا نكون قد إنتهينا من دارة استشعار ارتفاع الجهد وعلى نفس الوتيرة نحسب دارة استشعار انخفاض الجهد مع مراعاة قيمة العينة القادمة من مصدر التغذية. وسنأتي الآن على رسم الدارة كاملة ( دارة مراقبة الجهد العمومي ) . |
|
|||||
 شرح عمل عناصر الدارة : Q2 وضع هذا الترانزستور ليعمل كمفتاح تمرير الجهد للطرف رقم 4 من المؤقت NE555 وهذا الطرف هو طرف التصفير أو reset وتجبر هذه الرجل القلاب RS على الإنتقال من حالة إلى أخرى على خرجيه , وبشرح بسيط يمكن القول أن هذه الطرف تقوم مقام الطرف تمكين أو enable في الدارات الرقمية وبكلام آخر يمكن أن نقول أنها الطرف التي تسمح للمؤقت العمل على تغيير وضعية خرجه تبعا لتغيير عمل المقارنات التي بداخله وإليكم رسم للمؤقت NE555 يوضح بنيته الداخلية :  المفتاح SW1 هو الذي استبدلنا به الترانزستور Q2 لكي نستطيع التحكم بفتحه وإغلاقه عند حدوث أمر خطير كتخطي جهد التغذية الحدود العليا أو الدنيا . Q1 : عمله بالدارة كعمل الترانزستور Q1 ولكن يختلف في نوعه تماشيا مع المطلوب منه فهو سيقوم على إرسال الجهد (الذي سييمكن القلاب الموجود داخل المؤقت لتغيير حالة وضعه ) إلى الأرض أو سالب التغذية . D8 : زينر يقوم على تخفيض جهد التغذية بمقدار جهده العكسي المصمم عليه ( الجهد العكسي موجود لدى الزينرات و بالديودات العادية لا يوجد مثل هذا الميزة ) وفائدة وضع الزينر هو استقطاب الترانزستور بشكل عكسي ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟كيف ذلك . إن هذا الأمر منوط بعمل الترانزستور من النوع PNP فكما نعلم أن هذه الأنواع تفتح أو تعمل أو تسمح للتيار بعبورها عندما نستجر أو نسحب تيار عبر قاعدتها ....اتفقنا إلى هنا . وتعالوا نكتشف سر وضع هذا الزينر هنا من خلال دراسة عمل الترانزستور Q2 . لنفرض مثلا أننا لم نضع هذا الزينر D8 على طريق تغذية الترانزستور Q2 فماذا سيحصل . الجهد الخارج من المقارن هو جهد التغذية ناقصا منه 1,5 فولت لأن المقارن يستهلك أو يحجز هذا الجهد على طرفيه ( الموجب والسالب ) فهذا يعني أن التغذية الرئيسية التي تخرج من المنظم RG1 وهو ذو الرقم 7812 أي منظم خرج 12 فولت منتظم وبالتالي سيكون خرج المقارن هو 12-1.5=10.5V والترانزستور مطبق على مشعه أو باعثه جهد قدره 12 فولت فهنا لو أردنا أن يقوم المقارن على إيقاف الترانزستور فإنه سيخرج على مخرجه جهدا قدره 10.5V وعلى مشع الترانزستور يوجد 12V ومن شروط عمل هذا النوع من الترانزستورات هو وجود فارق بالجهد بين القاعدة والمشع بمقدار 0.7V وأكثر فهل إذا لم نضع الزينر سيتوقف الترانزستور عن العمل ؟؟؟؟؟؟؟؟ طبعا لا وبكل و ثوقية . لأن شرط عمل الترانزستور قد تحقق ولن يتوقف عن العمل أبدا على هذا الوضع . ولذلك قمنا على وضع زينر قيمة 3.1V ( الجهد العكسي ) حتى يحجز جهدا قيمته 3.1V على طرفيه وبالتالي سينقص جهد التغذية القادم للترانزستور هو 8.9V وهنا لو طبقنا هذا الجهد على مشع الترانزستور ولو طبقنا الجهد الخارج من المقارن قيمته 10.5V على قاعدة الترانزستور Q2 فإن الترانزستور سيزداد استقطابه العكسي أي سيصبح سدا منيعا أمام عبور التيار من مشعه إلى مجمعه . و جعلنا المؤقت يتغذى عن طريق الزينر أيضا وذلك لعدم اختلاف الجهد على الطرفين 8-4 لأن الاختلاف بالجهد هنا يؤثر على عمل المقارن وهذا الأمر مجرب بشكل عملي وشرح هذا الأمر لا يهمنا هنا لأنه سيدخلنا بشعاب طويلة لاتهمكم هنا . D5 : زينر يقوم بعملين عظيمين وهما : 1- يقوم على تشغيل الترانزستور عندما يكون جهد المصدر العمومي ضمن العتبة المناسبة وهي العتبة التي صممنا عليها المقارن ليعمل بشكل صحيح , وشرح هذا الأمر يكون كالتالي : عند حدوث خلل بمصدر التغذية العمومي فإن المقارن سيخرج جهدا على خرجه وهذا الجهد سيجد الطريق سالكا أمامه إلى قاعدة الترانزستور Q2 لأن الزينر سيكون بالاستقطاب الأمامي ومرور التيار بالزينر عبر الاستقطاب الأمامي له الأفضلية بالمرور عن الجهد القادم بالاستقطاب العكسي . 2- أي أن الديود سيقوم على منع الجهد من المرور عبر القاعدة إلى مخرج المقارن وسيسمح للجهد بالمرور من خرج المقارن إلى قاعدة الترانزستور Q2 لإيقافه عن العمل . D9 : ديود يقوم على تساوي زمن الشحن والتفريغ للمكثف وبالتالي تزامن خرج المؤقت بشكل يتناسب وحاجتنا وسنعرض هذا لاحقا . |
|
|||||
|
شكرا للك اخى على مجهودك ورجاء استكمال الموضوع للنهايه
|
|
||||||
|
|
|
||||||
|
