معرفی‌قطعات‌الکترونیکی

ICE-G · Nov 17, 2011

توی این تاپیک میخوام اطلاعاتی که درباره ی قطعات الکترونیک دارم بذارم.امیدارم مفید باشه.

[h=1]LCD[/h][h=3][/h]
http://www.iran-eng.com/#searchInput
http://www.www.www.iran-eng.ir/images/8/80/Lcd-in-working.jpg یک نمونه LCD کارکتری در حال کار

[h=2]تئوری[/h]آموخته ايم كه ماده سه حالت جامد ، مايع و گاز دارد كه به تازگي هم دو حالت ديگر به آن اضافه شده است.
جامدات شكل خاصي دارند، يعني مولكولهاي آنها موقعيت خاصي نسبت به يكديگر داشته و نمي توانند آزادانه به هر سو حركت كنند . ولي مولكول هاي مايعات چنين قيدي نسبت به هم ندارندو در كل حجم آن در حركت اند . كريستالهاي مايع موادي هستند كه ظاهر مايع دارند، اما مولكولهاي آنها آرايش خاصي نسبت به يكديگر دارند ، درست مانند جامدات كه در شكل هم به راحتي ديده مي شود. به همين دليل كريستال مايع خصوصياتي شبيه به مايع و جامد داشته و به همين دليل با چنين اسم متناقضي خوانده مي شوند .
اين مواد به شدت به دما حساس اند و اندكي حرارت لازم است تا آنها را به مايع واقعي درآورد و يا اندكي سرما تا به معمولي تبديل شود. به همين دليل است كه LCD ها در مقابل تغييرات دما عكس العمل نشان داده و به عنوان دماسنج طبي استفاده مي شوند . جالب اين است كه به دليل همين حساسيت نمي توان از كامپيوترهاي كيفي يا نظاير آن در هواي بسيار سرد و يا مثلاً در آفتاب داغ ساحل دريا استفاده كرد . در اين وضعيت معمولاً LCD ها عكس العمل هاي عجيب و غريبي از خود نشان مي دهند .
انواع مختلفي از مواد شناخته شده اند كه در دماي معمولي چنين خصوصياتي دارند. اما دسته اي از آنهاهستند كه به جريان الكتريسيته هم حساس هستند و مولكولهاي آن متناسب با جريان برق ورودي مي چرخند و تغيير زاويه مي دهند . اين خصوصيت عجيب اثر جالبي هم دارد. وقتي نور از درون يك كريستال مايع اين چنين عبور كند، پلاريزاسيون يا قطب آن هم جهت با مولكولهاي كريستال مي شود . از همين خاصيت براي LCD ها استفاده شد. با اين توضيح كه چون كريستالهاي مايع شفاف و هادي الكتريسيته هستند ، به راحتي مي توان آنها را در جريان الكتريسيته قرار داد و نور را از آن عبور داد.
براي اين كار به جز كريستال مايع به 2 تكه از اين شيشه پلارويد يا قطبشگر هم نياز است. احتمالاً اين شيشه ها را ديده ايد. اگر دو تكه از اين شيشه ها را روي هم قرار دهيد. نور به راحتي از آن عبور مي كند . اما وقتي يكي از آنها را 90 درجه نسبت به ديگري بچرخانيد ، ديگر نور رد نمي شود . اين اتفاق به اين دليل روي مي دهد كه هر شيشه نور را فقط در جهت خاص محور خود عبور مي دهد . اگر دو شيشه هم محور باشند نور به راحتي عبور مي كند اما اگر محورها با هم زاويه 90 درجه داشته باشند نور رد نخواهد شد
[h=2]نحوه ساخت[/h]براي ساخت LCD دو شيشه پلارويد را با 90 درجه اختلاف نسبت به يكديگر قرار مي دهند و يك كريستال مايع بين آنها مي گذارند . وقتي كريستال به جريان برق وصل نباشد؛ نور از قطبشگر اول مي گذرد و وارد كريستال مايع مي شود جهتش 90 درجه تغيير كرده و به همين دليل از قطبشگر دوم هم عبور كرده و به چشم مي رسد.
اما وقتي كه جريان به كريستال وصل باشد ،نور ديگر چرخشي نخواهد داشت و نمي تواند از كريستال دوم عبور كند . ساختن يك LCD همان طور كه در بالا توضيح داده شد، بسيار ساده تر از آن است كه به نظر مي آيد . فقط به يك ساندويچ شيشه و كريستال نياز داريم. اما همين ساندويچ ساده 80 سال پس از كشف كريستالهاي مايع ساخته شد. كريستال مايع را يك گياه شناس اتريشي در سال 1888 براي اولين بار در حين ذوب جامدي از مشتقات آلي كشف كرد .
اما اولين LCD را يك كارخانه آمريكايي در سال 1968 ساخت . تكنولوژي ساخت LCD هر روز كامل تر شده و جاي بيشتري در صنايع امروز به خود اختصاص مي دهد . البته هنوز هم تحقيقات براي ساخت نمونه هاي بهتر و كاراتر اين وسيله ادامه دارد.

[h=3][/h]LDR
http://www.iran-eng.com/#searchInput
LDRبه مقاومتهایی گفته میشود که در برابر شدت تابش نور حساس بوده و مقدار مقاومتشان تابع نور است به صورتی که با افزایش نور مقدار مقاومتشان کاهش یافته و با کاهش میزان نور تابشی مقدار مقاومتشان افزایش میابد.معمولا مقاومتهایی که در بازار موجود هستند در شدت نور عادی(محیط در روز)مقدار مقاومتشان در حدود 1 کیلو اهم و در تاریکی مطلق مقدار مقاومتشان بین یک تا دو مگا اهم است.
http://www.www.www.iran-eng.ir/images/c/c5/Ldr1.gif

از جمله کاربردهای این مقاومت میتوان به تشخیص شب و روز جهت قطع و وصل کردن اتوماتیک لامپها،روش و خاموش کردن یک منبع تغذیه و هر جایی که مسئله حس کردن شدت نور در میان باشد اشاره کرد.
به طور نمونه نمونه هایی از کاربرد این المان را در کنترل یک رله بر مبنای روشنایی یا تاریکی محیط مشاهده میکنید.
در شکل اول با روشن شدن محیط رله وصل خواهد شد و در شکل دوم با خاموش شدن محیط رله تحریک خواهد شد.

از جمله کاربردهای این مقاومت میتوان به تشخیص شب و روز جهت قطع و وصل کردن اتوماتیک لامپها،روش و خاموش کردن یک منبع تغذیه و هر جایی که مسئله حس کردن شدت نور در میان باشد اشاره کرد. به طور نمونه نمونه هایی از کاربرد این المان را در کنترل یک رله بر مبنای روشنایی یا تاریکی محیط مشاهده میکنید. در شکل اول با روشن شدن محیط رله وصل خواهد شد و در شکل دوم با خاموش شدن محیط رله تحریک خواهد شد.
http://www.www.www.iran-eng.ir/images/c/c0/Ldr2.gif

http://www.www.www.iran-eng.ir/images/9/9c/Ldr3.gif

ICE-G · Nov 17, 2011

معرفی‌قطعات‌الکترونیکی

[h=3]LEDhttp://www.iran-eng.com/#searchInput[/h]دیودهای ساطع کننده نور
LED یا دیود ساطع کننده نور (light emitting diode)

LED ها از خانواده دیودها می باشند و جزء نیمه رساناها به حساب می آیند. عمر متوسط آنها حدود 50000 (پنجاه هزار ساعت) می باشد.
[h=3]تفاوت با دیودهای معمولی[/h]

تفاوت LED با دیودهای عادی این است که با عبور جریان الکتریسیته از LED مقداری از انرژی الکتریکی به نور تبدیل می شود.
[h=4]کاربردها[/h]

LED ها در گذشته کاربرد بسیار محدودی داشتند و تنها برای نشان دادن روشن یا خاموش بودن لوازم الکتریکی استفاده می شدند. این LED ها عموماً نور کمی تولید می کردند و رنگ نور تولیدی آن ها محدود به رنگ های سبز، قرمز و زرد می شد.صنعت LED ها در دهه 90 با تولید LED هایی که قابلیت تولید نور سفید و آبی شفاف را داشتند، دچار تحول بزرگی شد. در حال حاضر LED ها به نحوی ساخته می شوند که نور را در جهت خاصی و با شدت نسبتاً بالایی متمرکز می کنند. امروزه LED ها می توانند نورهایی با شدت و طول موج های مشخصی را تولید نمایند و لذا قادر به تولید رنگ های کاملاً خالص می باشند، به عبارتی LED ها پرتوهای مادون قرمز و فرا بنفش تولید نمی کنند و برای سلامت چشم مضر می باشند.
Led ها در مقایسه با لامپ ها انرژی بسیار کمی برای تولید نور استفاده می کنند و نور قابل ملاحظه ای تولید می کنند، لذا استفاده از آن ها برای ایجاد روشنایی روز به روز در حال افزایش می باشد.در هنگام نصب LED در مدارهای الکتریکی باید به جهت نصب آن دقت نمود زیرا LED ها تنها اجازه عبور جریان از یک سو را می دهند.پایه مثبت (آند) در LED ها معمولاً بلندتر از پایه منفی (کاتد) می باشد.
LED ها دارای انواع خاصی از قبیل نوعSMD و POWER LED و ... هستند.
نوعی از آنها در هر دو جهت هدایت می کنند و در هر جهت یک نور با رنگ متفاوت دارند.

[h=1]LM35[/h]LM35 یک سنسور دما می باشد که سازنده آن شرکت ناسیونال آمریکا است.

Opamp

[h=2]تقويت كننده عملياتي(Opamp)[/h]تقويت كننده هاي عملياتي، تقويت كننده هاي كوپل مستقيم بوده، كه داراي گين (Gian) خيلي زيادي مي باشند. كه مقدار اين گين را با كمك مقاومت فيدبک مي توان كنترل نمود. اين تقويت كننده ها اكثراً در مدارات خطي بكار مي روند و اغلب در مدارات غيرخطی نيز از آنها استفاده مي شود. يك تقويت كننده عملياتي ايده آل بايستي شرايط زير را دارا باشد.

1) مقاومت‌ورودی آن بي نهايت باشد (Ri= ∞).
2) مقاومت‌خروجی آن صفر باشد (Ro= O).
3) گين ولتاژ حلقه باز آن بي نهايت باشد (Av= -∞).
4) عرض‌باند آن بي نهايت باشد (BW= ∞).
5) هنگامي كه اختلاف ولتاژ در ورودي صفر است، ولتاژ خروجي نيز صفر باشد.
6) منحني مشخصه آن با درجه حرارت تغيير نكند.

تقويت كننده هاي عملياتي اكثراً بصورت مدارمجتمع ساخته مي شوند.
براي استفاده از رنج كامل تقويت كننده هاي عملياتي، بايستي اين تقويت كننده ها با دو منبع تغذيه باياس شوند، كه اين عمل معمولاً با استفاده از دو منبع تغذيه مجزا صورت مي گيرد. ولتاژ منبع اول نسبت به زمين (GND) برابر +VBB بوده در حاليكه ولتاژ منبع دوم نسبت به زمين برابر –VBB مي باشد كه غالباً مقدار اين ولتاژها +15 ولت و -15 ولت انتخاب مي شود.
معمولاً تقويت كننده هاي عملياتي جهت تغذيه دو پايه دارند، چون زمين به تقويت كننده عملياتي وصل نمي شود و فقط ولتاژهاي +VBB و –VBB به تقويت كننده عملياتی متصل مي شود. ولي با وجود اين تمام اتصالاتي كه بايستي زمين (GND) شوند، به نقطه بين دو منبع تغذيه زمين وصل مي گردند.همچنين هر تقويت كننده عملياتي دو ورودي دارد؛ يكي ورودي مثبت كه با V+ و ديگري ورودي منفي كه با V
[h=3]تقويت كننده عملياتی[/h]تقویت کننده های عملیاتی به اختصار آپ امپ نامیده می شو ند.و به صورت مدارمجتمع در دسترس می باشند.این تقویت کننده ها از پایداری بالایی برخوردارند.، و با اتصال ترکیب مناسبی از عناصر خارجی مثل مقاومت،خازن،دیود و غیره به آنها،می توان انواع عملیات خطی و غیر خطی را انجام داد.
http://www.www.www.iran-eng.ir/images/thumb/6/6b/Opamp_block1.jpg/180px-Opamp_block1.jpg http://www.www.www.iran-eng.ir/wiki/skins/common/images/magnify-clip.png

از ویژگیهای اختصاصی تقویت کننده‌های عملیاتی ورودی تفاضلی و بهره بسیار زیاد است.
این المان الکترونیکی اختلاف میان ولتاژهای ورودی در پایه‌های مثبت و منفی را در خروجی با تقویت بسیار بالایی آشکار می سازد.حتی اگر این اختلاف ولتاژ کوچک نیز باشد ، آنرا به سطح قابل قبولی از ولتاژ در خروجی تبدیل می کند.به شکل مداری این المان در زیر توجه کنید.
این المان همواره دارای دو پایه مثبت و منفی در ورودی،این دو پایه ورودی مستلزم یک پایه در خروجی هستند.
پایه ورودی مثبت را در اصطلاح لاتین noninverting و پایه منفی را inverting می گویند.
[h=4]نحوه عملکرد Op Amp[/h]این المان بسته به وضعیت پایه های ورودی و خروجی دارای شرایط و عملکرد متفاوتی خواهد شد که در زیر به توضیح راجع به این وضعیت ها می پردازیم.

اگر inverting > noninverting باشد.

خروجی به سمت منفی VSS اشباع می شود.منظور از منفی VSS مقدار منفی ولتاژ تغذیه آی‌سی است. مثلا اگر ولتاژ ورودی 5 ولت باشد و ورودی پایه منفی دارای ولتاژی بزرگتر از ورودی پایه مثبت باشد.خروجی به سمت منفی 5 ولت به اشباع می رود.
http://www.www.www.iran-eng.ir/images/f/fd/Opoutput1.jpg

اگر inverting < noninverting باشد.

خروجی به سمت مثبت VSS اشباع می شود.مثلا اگر تغذیه آیسی 5 ولت باشد.و ورودی پایه مثبت دارای ولتاژی بزرگتر از پایه منفی باشد.خروجی به سمت مثبت 5 ولت به اشباع می رود.به شکل توجه کنید این شکل گویای همه مطالب است.همانطور که مشاهده می کنید ، هر جا که اختلاف ولتاژ ورودی مثبت باشد ، خروجی به اشباع مثبت VSS می رود و همچنین هر جا که اختلاف ولتاژ ورودی منفی با شد خروجی به منفی VSS می رود. منظور از اختلاف ولتاژ ،اختلاف بین ورودی مثبت از منفی است.
بدون قرار دادن فیدبک از خروجی به ورودی، ماکزیمم اشباع در خروجی با کمترین اختلاف ولتاژ در پایه های مثبت و منفی ورودی بوجود می آید.در این حالت مدار شما بسیار نویزپذیر است.
در حالت ایده آل منظور حالت غیر عملی است ، در این حالت op-amp ها دارای مقاومت‌ورودی بی نهایت تقویت سیگنال ورودی در خروجی به صورت بی نهایت و مقاومت خروجی صفر هستند.
در حالت واقعی گین یا تقویت بین ولتاژهای مثبت و منفی ورودی محدود می شود. بین پایه های ورودی و خروجی آپ امپ جریانی وجود ندارد.و این تنها ولتاژ ورودی است که خروجی را کنترل می کند
[h=3]استفاده از فیدبک در آپ امپ[/h]با استفاده از فیدبک می توانید میزان تقویت ولتاژ های ورودی در خروجی را تعیین کنید.فیدبک می تواند ، از خروجی به هر یک از پایه های مثبت و منفی صورت گیرد.در آپ امپ اغلب فیدبک از خروجی به پایه منفی صورت می گیرد این نوع فیدبک را فیدبک منفی یا negative feedback می نامند. با استفاده از فرمول زیر می توانید. میزان تقویت یا گین را در این نوع از فیدبک به راحتی محاسبه کنید.
در فرمول فوق Rf همان مقاومت فیدبک است.که در شکل زیر با نام R2 و از خروجی به پایه منفی ورودی زده شده است.منظور از Rin نیز مقاومت ورودی است.،که در شکل زیر با نام R1 می باشد.
بنابر فرمول فوق اگر Rf برابر صفر باشد دیگر تقو یتی وجود ندارد ، و GAIN برابر یک می شود.در این حالت ولتاژ خروجی برابر ولتاژ ورودی است.در این وضعیت آپ امپ تنها به صورت یک بافر مجزا کننده یا ISOLATE کننده جریان ورودی از خروجی عمل می کند.شکل زیر نشان می دهد چگونه خروجی بدون استفاده از مقاومت به پایه منفی ورودی فیدبک زده شده است.

[h=1]SIT ها[/h]SIT یک ترانزیستور قدرت و یک قطعه توان بالا برای کار در فرکانس بالا است. SIT قطعه ای با ساختار عمود ودارای کانالهای متعدد کوتاه است.در نتیجه محدودیت سطح ان را تحت تاثیر قرار نمی دهد وبرای کار در توان ها و فرکانس های بالا مناسب است.الکترودهای گیت درون لایه های درین و سورس قرار داده شده اند.تفاوت SIT با JFET تنها در ساختار عمودی و ساختار گیت است که مقاومت کانال کوچکتر است و در نتیجه افت ولتاژ کمتری را باعث می شود. طول کانال SIT کوتاه,مقاومت سری گیت کوچک,ظرفیت خازنی گیت-سورس پائین ومقاومت حرارتی ان کوچک است.این قطعه دارای نویز و اعوجاج کم و قابلیت تحویل توانهای بالا در فرکانس صوتی است.زمانهای روشن و خاموش شدن بسیار کوچک و در حد 0.25 میگرو ثانیه می باشند. افت ولتاژ در حالت وصل مقدار بزرگی اس. برای یک قطعه 180 امپری در حدود 90 ولت می باشد. قطعه ای است که در جالت عادی روشن است و ولتاژ منفی گیت ان را خاموش نگه می دارد.این خصوصیت و افت ولتاژ بالای ان در حالت روشن کاربرد ان را در نبدیلات توان معمولی محدود می سازد.جریان نامی SIT میتواند در حدود 300 امپر در 1200 ولت باشد و سرعت کلید زنی می تواند تا1000KHz بالا رود.این قطعه بیش از هر چیز برای کاربردهای توان و فرکانس بالا (مانند تقویت کننده های صوتی و میکرویو ) مناسب است.

ICE-G · Nov 23, 2011

[h=1]SMD[/h]
==SMD==

SMD مخفف Surface Mount Device که به قطعات نصب سطحی معروف هستند.این قطعات از تکنولوژیSMT که مخفف Surface Mount Technology می باشد بهره میگیرند.این تکنولوژی به تکنولوزی نصب سطحی معروف هستند.کلیه قطعاتی که با این تکنولوژی ساخته می شوند بصورت سطحی روی بورد مدار چاپی نصب و لحیم کاری میشوند.این قطعات ابعاد کوچکتری دارند و این یک مزیت محسوب میشود و در اکثر دستگاههای پرتابل امروزی و دستگه هایی که به نوعی محدودیت فضا وجود دارد استفاده میشوند.
[h=3]انواع[/h]

انواع قطعات SMD عبارتند از:
مقاومت های SMD خازن های SMD خازنهای تانتالیوم SMD ترانزیستورهای SMD تراشه_های_SMD و...

[h=1]SMT[/h]
SMT مخفف Surface Mount Technology می باشد .این تکنولوژی به تکنولوژی نصب سطحی معروف است.کلیه قطعاتی که با این تکنولوژی ساخته می شوند بصورت سطحی روی بورد مدار چاپی نصب و لحیم کاری میشوند.

[h=1]آلتراسونيک[/h]
[h=2]سنسور آلتراسونیک[/h] [h=3]تاریخچه[/h] تاريخچه اين سنسور به سال 1912 میلادی و بعد از غرق شدن کشتی تایتانيک بر می گردد .بعد از غرق شدن تایتانیک دانشمندان به دنبال راه حلی برای تکرار نشدن این فاجعه افتادند ، که اگرکاپتان کشتی به هر دلیلی قادر به دیدن جلو کشتی نبود وسیله ای هشدار دهنده او را از وجود مانع مطلع سازد . در سال 1912 میلادی آقای L F Richartson با الهام از طبیعت و استفاده از مسیریابی خفاشها موفق به ساخت سنسور فراصوتی شد . خفاشها به دلیل بینایی ضعیف و حساس به نور، از امواج فراصوتی برای تشخیص موانع استفاده می کنند .
[h=4]انواع سنسور و شمای درونی[/h] سنسور به صورت دو pack مجزای گیرنده و فرستنده موجو د می باشد.این دو سنسور به صورت یک پک(pack) واحد نیز وجود دارد. فرکانس تولید شده توسط این سنسور 40 کیلو هرتز می باشد.به شماتیک درونی این سنسور در شکل زیر توجه کنید.

شمای داخلی

[h=5][/h] [h=5]سرعت صوت[/h] سرعت صوت در دماهای مختلف متفاوت است.به طور مثال سرعت صوت در دمای صفر درجه سانتی گراد331.5m/s است.و سرعت صوت در دمای 40 درجه سانتی گراد355.5m/s است.سرعت صوت در دماهای مختلف از رابطه زیر تبعیت می کند.
X=V*T
با توجه به فرمول سرعت،سرعت رابطه مستقیمی با زمان دارد.به طور مثال سرعت نور در دمای صفر درجه سانتی گراد331.5m/s است.،اگر فاصله ما تا دیوار 2m باشد.با احتساب برگشت نور 4m می شود.بنابراین مدت زمان برگشت موج به سنسور گیرنده از رابطه زیر حساب می شود.
X=V*T, T=4/331.5, T=0.01206

معمولا" امواج دریافتی در قسمت گیرنده بایستی تقویت گردند.
همچنین امواج آلتراسونیک بایستی آشکارسازی گردند .به عنوان مثال عمل آشکارسازی را می توان با LM538 انجام داد.

[h=6]انواع کاربرد[/h] 1) دزدگیر اتوموبیل و وسیله هشدار دهنده فاصله در اتوموبیل

2)استفاده در ثبت دقیق ترین زمان ممکنه در ورزش دومیدانی
3)استفاده در باک هواپیما برای فهمیدن مقدار سوخت
4) استفاده در کنترل دور ماشینهای صنعتی
5)کاربرد در علم هواشناسی جدید

ICE-G · Nov 25, 2011

[h=1]آی سی 555[/h] [h=2]معرفی[/h] آی سی 555 جزء آی سی های تایمر محسوب می شود .دارای کاربرد فراوانی در مدارات و بخصوص در تکنیک پالس می باشد .بعلت ساختمان و نوع طراحی ، با این Icو چند عدد مقاومت و خازن می توان انواع مدارات منواستابل و آستابل و مدارات تایمر و مولد شکل موج را طراحی و اجرا نمود .مزیت این IC تولید تایم بیسهای (time base) نسبتا دقیق (بدون استفاده از اسیلاتور کریستالی ) ، تقریبا مستقل از تغیرات ولتاژمنبع تغذیه و حرارت می باشد.این IC در بسته های 8 پایه DIP(دو ردیف پایه قرینه درطرفین Dual Inline Package) و نوع دیگر Package Metal can (قابلمه ای) که درانواع قدیمیتر و یا در جاهائیکه دفع حرارت بیشتر مورد نیاز باشد ، ساخته می شود.
ولتاژ تغذیه IC چیزی بین 5 تا 15 ولت و حداکثر 18 ولت است . خروجی این IC (پایه 3) دارای دو سطح ولتاژ بالا (نزدیک به VCC) و پائین (نزدیک بهGND) است .و باری راکه تا 200 میلی آمپر جریان بکشد ، می تواند تغذیه کند.از این رو مستقیما بسیاری از رله ها و یا بلندگوها و... را بدون استفاده از طبقات تقویت کننده جریان اضافی با این ICمی توان تحریک نمود.

[h=3]مدار داخلی[/h] برای بررسی نحوه کار IC ابتدا مدار داخلی آن را به صورت شماتیک بررسی می کنیم.
الف)- تغذیه :
پایه 8 به یک ولتاژ مثبت و پایه 1 به زمین وصل می شود.تا تغذیه IC فراهم گردد (در شمای داخلی خطوط تغذیه فلیپ فلاپ ، مقایسه کننده ، بافر تقویت کننده جریان و VREF رسم نشده است)با توجه به شکل ولتاژ VCC روی سه عددمقاومت 5 کیلو اهمی (وجه تسمیه این IC یعنی 555) تقسیم شده و با توجه به امپدانس ورودی زیاد مقایسه کنندهها ، ولتاژهای 2/3VCC و VCC/3 را به ترتیب درورودی منفی تقویت کننده اول و ورودی مثبت مقایسه کننده دوم بوجود میآورد.
ب)- خروجی: پایه 3 از طریق یک تقویت کننده جریان ولتاژ خروجی فلیپ فلاپ را برای استفاده در خارج IC منتقل می کند.
ج)- تریگر: چنانچه ولتاژ پایه 2 از VCC/3 کمتر شود ،با توجه به ورودی های مقایسه کننده آنالوگ دوم خروجی این این مقایسه کننده بالا رفته و باعث ست شدن فلیپ فلاپ Q=1 ( که با لبه بالا رونده کار می کند)می گردد.یعنی خروجی
فلیپ فلاپ یا خروجی خود IC در این حالت بالا می رود و حتی اگر ولتاژ پایه 2 باز هم از VCC/3 بیشتر شود و خروجی مقایسه کننده پایین بیاید تغییری در خروجی مشاهده نمیشود.
د)-ترشولد : چنانچه ولتاژ پایه 6 از 2/3VCC ( یا ولتاژ پایه 5( بیشتر شود ، با توجه به ورودی های مقایسه کنندهی اول ،خروجی مقایسه کننده High شده و فلیپ فلاپ را Reset و خروجی IC را صفر می کند.
ه )-دشارژ : همانطور که از روی شکل پیداست، هنگامی که فلیپ فلاپ ست باشد خروجی Q' فلیپ فلاپ ترانزیستور Q1 را قطع خواهد کرد (ولتاژ بیس صفر می شود)اما در هنگام Reset ترازیستور اشباع شده ، پایه 7 به زمین وصل میشود .
از این عمل بیشتر برای تخلیه خازن و رفتن به سیکل بعدی تایمینگ استفاده میشود .ولی بسته به نوع مدار و نظر طراح ، می تواند استفاده های دیگری هم داشته باشد .
و) کنترل ولتاژ: اگر بخواهیم ولتاژ آستانه بالایی (ترشولد Vu ) و آستانه پایینی (تریگر Vl) موجود در ورودی منفی مقایسه کننده اول و ورودی مثبت مقایسه کننده دوم ،همان 2/3VCC و VCC/3 بماند با این پایه )5( کاری نداریم فقط برای تثبیت تغییرات ناگهانی ولتاژ ( ناشی از عدم تثبیت تغذیه یا عوامل دیگر بخصوص در زمان تغییروضعیت فلیپ فلاپ) این پایه را با یک خازن 0.001 تا 0.1 میکرو فاراد با کیفیت خوب وصل می کنیم .آزاد گذاشتن این پایه در فرکانس های کم و جاهائیکه منبع تغذیه دارای تثبیت خوبی است و نویز کم است ، اشکالی ندارد . و اما چنانچه خواهیم ولتاژ های آستانه را خودمان تغییر داده یا کنترل کنیم با اعمال هر منبع ولتاژی ( با مقاومت داخلی در حدود کمتر از 5 کیلو اهم) به پایه 5 ،همان ولتاژ برابر Vu و نصف آن برابر Vl خواهد بود . از این پایه برای مدولاسیون پهنای پالس یا کنترل تاخیر بوسیله ولتاژ و. ..استفاده می شود .
ز ) Reset: پایه 4 در صورت عدم استفاده معمولا با یک مقاومت یا به طور مستقیم به پایه 8 (VCC) وصل میشود ، تا احتمالا نویز یا الکریسیته القائی باعث تحریک ناخواسته آن نشود .در صورتیکه بخواهیم از این پایه استفاده کنیم معمولا آن را با یک مقاومت به Vcc وصل می کنیم و هنگامیکه این پایه حتی برای یک لحظه زمین کنیم ،ترانزیستور Q2 اشباع شده Vref رابه فلیپ فلاپ اعمال کرده باعث رست شدن آن می شود . Reset شدن فلیپ فلاپ توسط پایه 4 مستقل از وضعیت پایه های 2و6 بوده و خروجی IC حتما Low می شود.

ICE-G · Nov 25, 2011

[h=2]اسيلاتور كريستالي[/h] يك اسيلاتور كريستالي مداري الكترونيكي است كه از رزونانس مكانيكي يك كريستال در حال لرزش پيزوالكتريكي بهره مي برد تا سيگنال الكتريكي با فركانس بسيار دقيقي بوجود آورد. اين فركانس معمولا براي داشتن حسي از زمان (مانند در ساعت هاي مچي كوارتز) استفاده مي شود تا سيگنال ساعتي پايدار براي مدارت مجتمع ديجيتال فراهم كند و نيز فركانس ها را در فرستنده هاي راديويي پايدار (Stable) كند.
استفاده از تقويت كننده و فيدبك فرم دقيقي از يك اسيلاتور الكترونيكي است. به كريستال استفاده شده در آن برخي مواقع "كريستال زمان سنجي (timing crystal)" گفته مي شود. در دياگرام هاي شماتيكي، گاهي كريستال را با XTAL نمايش مي دهند.

[h=2]كريستال هاي براي اهداف زمان سنجي[/h] يك كريستال 4MHz كوچك كوارتز كه داخل پكيج هم اندازه ي خود (HC-49/US) واقع شده است يك كريستال جامدي است كه در آن اجزاي تشكيل دهنده، اتم ها، مولكول ها، يا يون ها در يك ترتيب منظمي بسته بندي شده اند و الگوي تكراري خود را در هر سه بعد فضايي گسترش مي دهند.
تقريبا هر چيزي كه از مواد الاستيك ساخته شده مي تواند مانند كريستال مورد استفاده قرار گيرد، با ترنسديوسرهاي (مبدل ها) متناسب، زيرا تمامي اجسام داراي فركانس رزونانس طبيعي لرزش هستند. براي مثال، فولاد الستيسيته بالايي دارد و سرعت صوت در آن بالاست. اين اغلب در *****هاي مكانيكي، قبل از كوارتز، استفاده مي شد. فركانس رزونانس به اندازه، شكل، الاستيسيته و سرعت صوت در آن ماده بستگي دارد. كريستال هاي فركانس بالا معمولا به شكل صفحه مستطيلي ساده اي بريده مي شوند. كريستال هاي فركانس پايين، مثل آن هايي كه در ساعت هاي ديجيتالي استفاده مي شود، به شكل يك دياپازون (tuning fork) بريده مي شوند. براي كاربردهايي كه زمان سنجي بسيار دقيقي نمي خواهند از يك رزونانس كننده سراميكي ارزان به جاي كريستال كوارتز استفاده مي شود.
وقتي كه يك كريستال كوارتز به طور صحيح بريده و سوار شد، مي توانيم با قرار دادن آن در يك ميدان الكتريكي (اعمال ولتاژ به الكترودي نزديك يا روي كريستال) باعث خم شدن آن شويم. اين ويژگي به نام پيزوالكتريك بودن (piezoelectricity) معروف است. وقتي ميدان برداشته شود، كوارتز با بازگشت به شكل اوليه اش يك ميدان الكتريكي توليد مي كند كه اين مي تواند يك ولتاژ توليد كند. اين رفتار كريستال كوارتز شبيه مداري متشكل از يك سلف، خازن و مقاومت (RLC Circuit) با فركانس رزونانسي دقيق است.
كوارتز مزيت ديگري نيز دارد و آن كم بودن تغييرات اندازه آن با تغييرات دما است. لذا فركانس رزونانس صفحه ي مان كه به اندازه ي آن وابسته است، تغيير چنداني نمي كند. اين يعني كه ساعت كوارتز، ***** يا اسيلاتر دقيق خواهد ماند. براي كاربردهاي حساس اسيلاتور كوارتز در ظرفي كه دماي آن كنترل شده است (به نام اجاق كريستال crystal oven) سوار مي شود، و همچنين مي تواند روي جذب كننده هاي ضربه shock absorbers ، كه براي جلوگيري از اختلال هايي كه ناشي از لرزش هاي مكانيكي خارجي است، قرار بگيرد.

كريستال هاي كوارتز زمان سنجي براي فركانس هاي از ده ها كيلوهرتز تا ده ها مگاهرتز ساخته مي شوند. سالانه بيشتر از دو ميليارد (2×109) كريستال توليد مي شود. اكثر آن ها براي استفاده در ساعت هاي مچي، ساعت ها، و مدارات الكترونيكي هستند. هر چند، كريستال كوارتز داخل ابزارهاي تست و اندازه گيري مثل شمارنده ها، سيگنال ژنراتورها و اسيلوسكوپ ها نيز پيدا مي شود.

[h=2]كريستال ها و فركانس[/h] نماد شماتيك و مدار معادل يك كريستال كوارتز در يك اسيلاتور مدار اسيلاتور كريستالي نوسان را با گرفتن سيگنال ولتاژي از رزونانس كننده ي كوارتز، تقويت آن و فيدبك كردن آن به رزونانس كننده، نگه مي دارد. سرعت خم و راست شدن كوارتز فركانس رزونانس است و توسط برش اندازه كريستال تعيين مي شود.
يك كريستال معمول زمان سنجي از دو صفحه ي رسانا با يك برش (slice) يا دياپازوني از كريستال كوارتز كه بين آنها ساندويچ شده تشكيل شده است. هنگام راه اندازي به مدار حول كريستال سيگنال نويز اتفاقي ac اعمال مي شود و كاملا بسته شانس كسر اندكي از آن در فركانس رزونانس كريستال خواهد بود. بنابراين كريستال شروع به نوسان كردن همگام با آن سيگنال مي كند. اسيلاتور سيگنال خروجي از كريستال را تقويت مي كند و لذا فركانس كريستال محكم تر مي شود و سرانجام خروجي غالب اسيلاتور را شامل مي شود. فركانس طبيعي در مدار و در كريستال كوارتز تمام فركانس هاي ناخواسته را ***** مي كند.
يكي از مهمترين خصوصيات اسيلاتورهاي كريستالي كوارتز اين است كه نويز در فاز بسيار كمي نشان مي دهند. به زباني ديگر سيگنال توليدي آن ها يك تون خالص (pure tone) است. اين آن ها را در مخابرات پر كاربرد مي كند، جايي كه سيگنال هاي پايدار مورد نياز هستند. و همچنين در وسايل علمي كه مرجع دقيق زماني مورد نياز است.
فركانس خروجي يك اسيلاتور كوارتز يا فركانس اصلي رزونانس آن يا يك ضريبي از فركانس رزونانس آن به نام فركانس اور تون (overtone) است.
Q (ضريب كيفيت) معمول براي يك اسيلاتور كوارتز بين 10^4 تا 10^6 تغيير مي كند. Q ماكزيمم براي يك اسيلاتور كوارتز بسيار پايدار مي تواند به اينگونه تقريب زده شود كه f فركانس رزونانس به MHz است: Q = 1.6 × 107/f
تغييرات محيطي دما، رطوبت، فشار و لرزش مي تواند فركانس رزونانس يك كريستال كوارتز را تغيير دهد اما طراحي هاي گوناگوني وجود دارند كه اين اثرهاي محيطي را كاهش مي دهند. اين ها شامل TCXO، MCXO و OCXO هستند مه در يادداشت توضيح داده شده اند. اين طرح ها (به ويژه OCXO) وسايلي با پايداري كوتاه مدت عالي ايجاد مي كنند. محدوديت هايي كه در پايداري كوتاه مدت وجود دارد عمدتا به دليل نويز اجزاي الكترونيكي در مدار اسيلاتور است. پايداري بلند مدت با پيري كريستال محدود مي شود.
به دليل پيري و فاكتورهاي محيطي چون دما و لرزش، نگه داشتن فركانس آنها درون يك از 10^-10 فركانس نامي آن ها، حتي براي بهترين اسيلاتورهاي كوارتز، بدون تنظيم مستمر بسيار سخت خواهد بود. به همين علت اسيلاتورهاي اتمي (atomic oscillators) براي كاربردهايي كه نياز به پايداري و دقت بهتري دارند استفاده مي شوند.
اگر چه كريستال ها مي توانند براي هر فركانس رزونانسي ساخته شوند، به دليل محدوديت هاي فني، در عمل مهندسان مدار اسيلاتور كريستالي در حوالي فركانس هاي استاندارد كمي طراحي مي كنند مانند 10MHz، 20MHz و 40MHz. استفاده از مدار هاي مقسم فركانس، چند برابر كننده ي فركانس و phase locked loop براي سنتز كردن (ساختن) هر فركانس دلخواه از فركانس مرجع امكان پذير است.
مراقب باشيد و تنها از يك اسيلاتور كريستالي در طراحي مدارات خود استفاده كنيد تا از وقوع نمونه هاي ظريفي از خطاهاي خودپايداري در الكترونيك (metastability in electronics) جلوگيري كنيد. اگر اين ممكن نيست تعداد كريستال اسيلاتورهاي مجزا (PLLها) و دامنه هاي ساعتي متحد با آن هاي بايستي به شدت كم شوند با تكنيك هايي چون نصف كردن كلاك (Clock) موجود به جاي استفاده از يك منبع جديد كريستالي. هر منبع مجزاي كريستالي بايد دقيقا توجيه شود زيرا هر كدام حالت هاي خطاي محتمل غير قابل رفعي را به علت برهم كنش چند كريستالي در وسيله، ايجاد مي كنند .
[h=1]منابع[/h] http://alibahmaei.blogfa.com

ICE-G · Nov 25, 2011

[h=1]اصول اولیه و عملکرد آی سی های CMOS[/h] آی سی های دیجیتال CMOSساده و ارزان قیمت بوده و جریان مصرفی آنها در حال سکون نزدیک صفر آمپر باشد.همچنین امپدانس ورودی بسیار بالایی داشته و می توانند با محدوده وسیعی از ولتاژ تغذیه نیز کار کند درنتیجه کار با آنها بسیار ساده می باشد.در اوایل دهه 1970آی سی های کاربردی CMOS با نام سری 4000 و به صورت خانواده ای جدید از آی سی های با سرعت متوسط ارائه شدند که چشم انداز اقتصادی درخشانی را به دنبال داشت.سرعت عملکرد این خانواده جدید به اندازه آی سی های سریع TTL (سر نام کلمات Transistor-Transistor-Logic) نبود آی سی های TTL که رقیب CMOSبه شمار می آمدند در آن زمان تحت نام سری74 ارائه می شدند.اما در اواسط دهه 1980نوع جدیدی از CMOS سریع تولید شد که عملکرد آن ازTTL نیز بهتر بود.این سری از آی سی های CMOS به عنوان عضو جدیدی از تراشه های سری 74معرفی شدند.مزایای این نوع جدید CMOS بسیارزیاد بود به طوری که از سال 1994 تراشه های CMOS سری 74 نست به TTL عمومیت بیشتری پیدا کرده و امروزه CMOCرایج ترین تکنولوژی در آی سی های منطقی موجود در بازار به شمار می آید.
جریان مصرفی آی سی های CMOS جدید در حالت سکون معمولا 0.01 میکرو آمپر می باشد .ای سی های CMOS سری 4000 را می توان با ولتاژتغذیه 3-15ولت و سری 74 را می توان با ولتاژ تغذیه 2- 6 ولت مورد استفاده قرار داد.امپدانس ورودی این مدارهای مجتمع در محدوده میلیون اهم بوده و ایمنی این آی سی ها در مقابل نویز بسیار عالی می باشد.

ICE-G · Nov 25, 2011

اپتوکوپلر

شرایط زیادی وجود دارد که نیاز داریم یک سیگنال یا دیتا را از یک سیستم به سیستم دیگر منتقل کنیم بدون اینکه مسیر اهمی به وجود بیاید و اغلب این به دلیل اختلاف ولتاژ منبع و مقصد می‌باشد. مثلا میکرپروسسور با ۵ ولت DC عمل می‌کند و یک ترایاک را که ۲۴۰ ولت AC را سویچ می‌کند کنترل می‌کند.در این شرایط در ارتباط بین این دو باید یکی‌ ایزوله شود به دلیل حفاظت میکرپروسسور از خرابی ناشی‌ از ولتاژ اضافی که این عمل بوسیلهٔ اپتوکوپلر انجام میشود.
اپتوکوپلر معمولا یک IC کوچک با ۶ یا ۸ پین می‌باشد.این IC کوچک ترکیبی از دو بخش می باشد : فرستندهٔ نوری که معمولا یک دیود ناشر نور می‌باشد و بخش گیرندهٔ نوری که میتواند یک فتوترانزیستوراست و بین این دو بخش هیچ جریان الکتریکی وجود ندارد و کاملا مجزا میباشند و تنها نور قابل انتقال می‌باشد. اپتوکوپلر یک قطعهٔ دیجیتال یا سویچینگ می‌باشد از اینرو بهتر است برای انتقال سیگنال‌های کنترل on-off یا سیگنالهای دیجیتال استفاده شود.

انواع اپتوکوپلر

1.اپتوکوپلر ترانزیستوری: این قطعه از یک LED و یک ترانزیستور نوری تشکیل شده است که با کم و زیاد کردن ولتاژ پایه های میتوان بیس ترانزیستور را تحریک کرد.علاوه بر تغییر ولتاژ از موج برای تغییر نور نیز استفاده کرد.
2.اپتوکوپلر دارلینگتون: دراین قطعه به جای ترانزیستور یک جفت دارلینگتون در مدار قرار دارد.
3.اپتوکوپلر دیاک:از این قطعه برای تریگر کردن ترایاک استفاده می شود.

[h=1]تراشه های SMD[/h] معمول ترین پیکربندی یا در اصطلاح Foot Print برای این نوع آی سی ها SO-8 و SO-14 می باشد ولی انواع دیگری هم دارد: SOIC-8 و SOIC-14

ICE-G · Nov 25, 2011

[h=1]ترانزيستور JFET[/h][h=2]ترانزیستور پیوندی تک قطبی[/h]
ترانزیستورهای پیوندی به صورت مخفف با FET نمایش داده می‌شود، که F حرف اول Field به معنای میدان و E حرف اول کلمه Effect به معنی اثر و T حرف اول کلمهTransistor به معنی ترانزیستور است

[h=2]دیدکلی[/h] FET یا ترانزیستور اثر میدان یک وسیله سه پایه است که در آن جریان گذرنده از دو پایه توسط پایه سوم کنترل می‌شود. برخلاف ترانزیستورBJT ، قطعات اثر میدان به جای جریان توسط یک ولتاژ در محل پایه سوم کنترل می‌شوند. علاوه بر اینFET قطعه‌ای یک قطبی است، یعنی جریان تنها توسط باربرهای اکثریت ایجاد می‌شود. این قطعات را می‌توان در بسیاری از کاربردها از تقویت سیگنال گرفته تا تحقق توابع منطقی و حافظه‌ای مورد استفاده قرار داد.

[h=2]FET پیوندی[/h] در یک ترانزیستور پیوندی (JFET) ، از پهنای متغیر با ولتاژ ناحیه تهی یک پیوند برای کنترل سطح مقطع موثر یک کانال هدایت کننده استفاده می‌شود. جریان از طریق یک کانال نوع n بین دو ناحیه جاری می‌شود. یک گرایش معکوس بین این نواحی و کانال سبب وارد شدن نواحی تهی به ماده n شده و در نتیجه پهنای موثر کانال محدود می‌شود.
مقاومت کانال با تغییر سطح مقطع موثر تغییر خواهد کرد. بطور قیاسی نواحی تهی متغیر همچون دو در یک دروازه هستند که کانال هدایت را باز و بسته می‌کنند. یک سر کانال که الکترون‌ها از آنجا حرکت می‌کنند، سورس و سر دیگری که الکترون‌ها به طرف آن جاری می‌شوند درین نامیده می‌شود. نواحی گیت نامیده می‌شود.

[h=2]FET فلز نیم رسانا[/h] روند تهی‌سازی کانال در یک JFET را می‌توان به جای استفاده از یک پیوند p-n به کمک یک سد شاتکی در گرایش معکوس انجام داد. قطعه بدست آمده MESFET نامیده می‌شود که به معنای استفاده از یک پیوند فلز - نیم رسانا است. این قطعه در مدارهای دیجیتالی بسیار سریع یا MESFET و در مایکروویو که در آنها سادگی سدههای شاتکی امکان ساخت با خطاهای مهندسی ناچیز را فرهم می‌سازد، مفید واقع می‌شوند. قطعات MESFET ساخته شده از ترکیب‌های یا به دلیل داشتن تحرک بیشتر باربرها و سرعت رانش بالای آنها از ویژگی سرعت بیشتر نسبت به برخوردارند.

[h=2]FET فلز - عایق - نیم رسانا[/h] یکی از پرکاربردترین قطعات الکترونیکی بویژه در مدارهای مجتمع دیجیتالی ، ترانزیستور فلز - عایق - نیم رسانا است. در این قطعه جریان کانال توسط ولتاژ اعمال شده به یک الکترود گیت که توسط یک عایق از کانال جدا شده است، کنترل می‌شود. می‌توان قطعه بدست آمده را بطور عام به عنوان ترانزیستور اثر میدانی با گیت عایق شده نامید. با این حال چون در اکثر این قطعات از سیلسیوم به عنوان نیم رسانا ، به عنوان عایق و از یا فلزات دیگر برای الکترود گیت استفاده می‌شود.
اساس کار FET
اساس کارFET بر کنترل پهنای ناحیه تخلیه و در نتیجه پهنای کانال توسط ولتاژ بایاس معکوس پیوند گیت - کانال استوار است، که به نوبه خود سیر جریان از طریق کانال را کنترل می‌کند.

[h=2]کاربردهای ویژه[/h] JFET به عنوان کلید در مدارها مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین جهت تقویت سیگنالهای آنالوگ بکار می‌رود. ترانزیستور MOSFET که نمونه‌ای از ترانزیستورهای فلز - عایق - نیم‌رسانا است، در مدارهای دیجیتالی بکار می‌رود، که در آنها از حالت قطع به حالت وصل سوئیچ تبدیل می‌شود.

منبع:سايت رشد

ICE-G · Dec 7, 2011

ترانزیستور
[h=3]ترانزيستور چيست؟[/h]ترانزیستور هم در مدارات الکترونیک آنالوگ و هم در مدارات الکترونیک دیجیتال کاربردهای بسیار وسیعی دارد. در آنالوگ می‌توان از آن به عنوان تقویت کننده یا تنظیم کننده ولتاژ (رگولاتور) و ... استفاده کرد. کاربرد ترانزیستور در الکترونیک دیجیتال شامل مواردی مانند پیاده سازی مدار منطقی، حافظه، سوئیچ کردن و ... می‌شود.به جرات می توان گفت که ترانزیستور قلب تپنده الکترونیک است.
[h=3]عملکرد[/h]ترانزیستور از دیدگاه مداری یک عنصر سه‌پایه می‌‌باشد که با اعمال یک سیگنال به یکی از پایه‌های آن میزان جریان عبور کننده از دو پایه دیگر آن را می‌توان تنظیم کرد. برای عملکرد صحیح ترانزیستور در مدار باید توسط المان‌های دیگر مانند مقاومت‌ها و ... جریان‌ها و ولتاژهای لازم را برای آن فراهم کرد و یا اصطلاحاً آن را بایاس کرد.
[h=3]انواع [/h]دو دسته مهم از ترانزیستورها BJT (ترانزیستور دوقطبی پیوندی) (Bypolar Junction Transistors) و FET (ترانزیستور اثر میدان) (Field Effect Transistors) هستند. ترانزیستورهای اثزمیدان یا FET‌ها نیز خود به دو دسته ی ترانزیستور اثر میدان پیوندی(JFET) و MOSFET‌ها (Metal Oxide SemiConductor Field Effect Transistor) تقسیم می‌شوند.
[h=3]ترانزیستور دوقطبی پیوندی[/h]در ترانزیستور دو قطبی پیوندی با اعمال یک جریان به پایه بیس جریان عبوری از دو پایه کلکتور و امیتر کنترل می‌شود. ترانزیستورهای دوقطبی پیوندی در دونوع npn و pnp ساخته می‌شوند(برای توضیحات بیشتر به BJT مراجعه کنید). بسته به حالت بایاس این ترانزیستورها ممکن است در ناحیه قطع، فعال و یا اشباع کار کنند. سرعت بالای این ترانزیستورها و بعضی قابلیت‌های دیگر باعث شده که هنوز هم از آنها در بعضی مدارات خاص استفاده شود.
[h=3]ترانزیستور اثر میدان پیوندی(JFET)[/h]در ترانزیستورهای JFET(Junction Field Effect Transistors( در اثر میدان، با اعمال یک ولتاژ به پایه گیت میزان جریان عبوری از دو پایه سورس و درین کنترل می‌شود. ترانزیستور اثر میدانی بر دو قسم است:
نوع n یا N-Type و نوع p یا P-Type.
از دیدگاهی دیگر این ترانزیستورها در دو نوع افزایشی و تخلیه‌ای ساخته می‌شوند.نواحی کار این ترانزستورها شامل "فعال" و "اشباع" و "ترایود" است این ترانزیستورها تقریباً هیچ استفاده‌ای ندارند چون جریان دهی آنها محدود است و به سختی مجتمع می‌شوند.
[h=3]انتخاب ترانزيستور معادل يا جانشين[/h]براي انتخاب ترانزيستور معادل و يا جانشين مناسب آن به مهمترين پارامترهاي آن توجه كنيد .

ماكزيمم ولتاژ قابل تحمل ec
ماكزيمم جريان گذر از ec
‌‌‌‌توان ترانزيستور
ضريب تقويت ترانزيستور
فركانس قطع ترانزيستور

نكات فوق الذكر در اكثر موارد بايد مورد توجه باشد . اگر يك ترانزيستور خروجي هريزنتال و يا يك ترانزيستور سويچينگ تغذيه را انتخاب مي كنيم تمام موارد فوق حتي به اضافه ظرفيت خازني بين bc نيز بايد مورد توجه قرار گيرد زيرا فركانس كار هرچه بالاتر رود اهميت ظرفيت خازني ما بين پايه هاي ترانزيستور بيشتر مي شود . ظرفیت خازنی ترانزیستور و دلیل اهمیت ظرفیت خازنی در فرکانس های بالا. نكته مهمي كه در انتخاب ترانزيستور هاي قدرت حائز اهميت است مقدار جريان گذر از ec مي باشد در اين حالت انتخاب ترانزيستور جانشين بايد به صورتي باشد كه نه تنها تحمل جريان گذر را داشته باشد بلكه اندكي از ترانزيستور قبلي نيز بهتر بوده تا طول عمر بيشتري در مدار داشته باشد .
در انتخاب ترانزيستورهاي طبقه هريزنتال علاوه بر توجه به جريان گذر اهميت تحمل ولتاژ كار بالا بيشتر از ترانزستورهاي سويچينگ است . زيرا همواره خروجيهاي هريزنتال پيكهاي ولتاژ بالاتر توليد مي كنند . اين بدان معني نيست كه در طبقه power supplyيا منبع تغذيه ولتاژ كار ترانزيستور اهميتي ندارد .
به هر حال انتخاب ولتاژ كار با توجه به ماكزيمم دامنه پيكهاي توليدي اهميت دارد . در ترانزيستورهاي خروجي هريزنتال گاهي محدوده ولتاژ كار بالاتر از 1500v مي باشد پس الزاماً بايد ولتاژ كار اين ترانزيستورها بالاتر از پيكهاي توليدي باشد تا تحمل كاردر اين وضعيت را داشته باشد .

[h=2]تست‌ترانزيستورBJT[/h]ابتدا یک ترانزیستور سالم را بررسی می کنیم: یک ترانزیستور یا مثبت (pnp) و یا منفی (npn) می باشد. برای تشخیص تیپ ترانزیستور چندین روش وجود دارد. تیپ بعضی از ترانزیستورهارا از روی نامگذاری می توان مشخص نمود.
[h=2]طريقه‌شناسایی پايه‌های ترانزيستور ‌توسط مولتي‌متر ‌آنالوگ[/h]ابتدا مولتي متر را در رنج RX1 قرار داده و سپس به دنبال پايه اي مي گرديم كه به دو پايه ي ديگر راه بدهد . اين پايه B ( بيس ) است و اگر اين پايه به وسيله پروب سيم قرمز شناسايي شود معرف نوع ترانزيستور PNP ويا اصطلاحاً مثبت است . و در صورتيكه توسط پروب سیم مشكي تشخيص داده شود گويند كه ترانزيستورNPN و يا منفي است . حال پايه B و نوع ترانزيستور مشخص شده است.جهت تشخيص دو پايه ي ديگر مولتي متر را در رنج RX10K قرار داده و در هردو جهت اين دو پايه را نسبت به هم تست مي كنيم در جهتي كه مولتي متر راه مي دهد ترمينالي كه B ( بيس ) را شناسايي كرده است E ترانزيستور را تشخيص مي دهد . و طبعاً پايه بعدي كلكتور است.
[h=2]چگونه‌ترانزيستور‌را‌تست‌كنيم؟[/h]ابتدا یک ترانزیستور سالم را بررسی می کنیم: یک ترانزیستور یا مثبت (pnp) و یا منفی (npn) می باشد.برای تشخیص تیپ ترانزیستور چندین روش وجود دارد.تیپ بعضی از ترانزیستورهارا از روی نامگذاری می توان مشخص نمودوبرای تشخیص از این راه باید سیستم های نامگذاری ترانزیستور را بشناسیم.

سیستم نامگذاری ژاپنی: با 2Sدر ابتداشروع و اگر حرف بعدی A و یا B باشدترانزیستور مثبت (PNP) میباشد پس 2SAیعنی ترانزیستور مثبت بافرکانس کار بالا و 2SB یعنی ترانزیستور مثبت (PNP )با فرکانس کار پائین می باشد.

مثال : 2SA1015 این ترانزیستور از نوع مثبت با فرکانس کار زیاد می باشدویا 2SB941 این ترانزیستور از نوع مثبت با فرکانس کار پائین می باشد. اگر ترانزیستور با 2SC و یا 2SD شروع شود در این روش یعنی ترانزیستور منفی می باشد . 2SCیعنی ترانزیستور منفی فرکانس بالا و 2SD یعنی ترانزیستور منفی وبا فرکانس کار پائین است.

اما در روش نامگذاری اروپایی که با آوردن دو حرف دراول و سه عدد در آخر مانند BC337 تیپ ترانزیستور قابل تشخیص نیست ویا در روش نامگذاری آمریکایی که با 2N شروع و چند عدد در آخر مانند 2N3055 نوع مثبت ویا منفی مشخص نمی شود.برای تشخیص مثبت ویامنفی ترانزیستورها دیگر ضمن اینکه از دیتا شیت ها می توان استفاده کرد. در صورت داشتن یک ترانزیستور با همان شماره وسالم می توان به شرح زیر عمل کرد .

ابتدا مولتی متر را روی RX1 قرار داده و دنبال پایه ای می گردیم که به دوپایه ی دیگر راه بدهد یعنی عقربه حرکت کند و معمولاً اهم کمتر از 40 قابل قبول است . دراین حالت اگر مولتی متر آنالوگ (عقربه دار ) داشته باشیم و سیم قرمز مولتی متر به پایه ای که به دو پایه دیگر راه بدهد متصل کنیم ترانزیستور از نوع مثبت است وپایه ای که به دوپایه ی دیگر راه می دهد پایه ی بیس B می باشد . و اگر سیم مشکی را به پایه ای متصل کنیم که به دو پایه ی دیگر رابدهد ترانزیستور منفی و پایه مشتر ک بیس B می باشدبرای تشخیص دو پایه دیگر چندین روش وجود دارد که فقط به دوروش ساده آن اشاره می کنم
اگر مولتی متر رنج RX10K داشته باشد می توان در این رنج به شرح زیر C کلکتور را از امیتر E تشخیص داد
باید در این رنج دستمان به پایه های ترانزیستور تماس نداشته باشد.در این حالت( RX10K) ترمینال مشکی مولتی متر را اگر به دو پایه دیگر متصل کنیم ( دست با پایه های ترانزیستور تماس نداشته باشد ) فقط در یک جهت عقربه منحرف می شود .که در این حالت در ترانزیستور منفی سیم مشکی که بیس را تشخیص داد E امیتر را نیز در این حالت مشخص می کند.و در ترانزیستور مثبت ترمینال قرمز که قبلاً بیس را تعین نموده است اکنون E امیتر را تعیین می کند.حال که پایه های ترانزیستور را شناختیم چگونه آنرا تست کنیم تا بدانیم که قطعه صدرصد سالم است.برای تشخیص صحت ترانزیستور بشرح زیر توجه فرمائید .

پایه بیس باید به دو پایه دیگر با مولتی متر آنالوگ و در رنج RX1 راه بدهد و اهم کمی را نشان دهد . طبیعی است که در این حالت دیود بیس امیتر درگرایش مستقیم است .
پایه بیس به دو پایه دیگر حتی در رنج RX1k هم راه ندهد یعنی هیچ گونه نشتی در این حالت قابل قبول نیست . دیود بیس امیتر در گرایش معکوس می باشد .
پایه های C کلکتور و E امیتر نیز در حالیکه مولتی متر در رنج RX1K قرار دارد از هردو سو نشتی ندارند پس در این حال نیز هیچ گونه نشتی قابل قبول نیست ( دست با پایه های ترانزیستور نباید تماس داشته باشد . )

توجه : این آزمایش فقط در یک ترانزیستور ساده بدون دیود داخلی ویا مقاومت داخلی صحت دارد و در ترانزیستوردارلینگتون نیز روش تست متفاوت است
[h=2]نحوه تست دارلينگتون[/h]تعداد دارلینگتون ها زیاد و عناصر بکار رفته در آن بسته به طراحی متفاوت و در قدرتها و توانهای مختلف و برای کاربردهای خاصی بکار گرفته می شوند .
در صورتیکه تعداد دارلینگتونها همین چهار شکل بودند بازهم می توانستیم برای تست آنها قاعده مشخصی بیان کنیم اما اینها فقط تعداد اندکی از دارلیگتونها می باشند برای مثال می توانیم از ترکیب یک ترانزیستور مثبت ویک ترانزیستور منفی نیز آنها را درست کنیم و یا هرکدام از آنها مقاومت داخلی داشته باشند ویا نداشته باشند و دیود در آنها بکار برده شده باشد و یا نشده باشد . به هر حال اینجانب تست دو نوع از آنها که مصارف بیشتری در مدارات الکترونیک دارند را مورد تجزیه و تحلیل قرار میدهم .
ناگفته نماند که حتی نوع ترانزیستور بکار رفته در آنها نیز از نظر بتا می تواند متفاوت باشد . پس به صورت دقیق نمی توان آنها را دسته بندی نمود و قاعده مشخصی برای تمامشان در نظر گرفت .
[h=3]1 – تست دارلینگتون شماره 1[/h]همچنانکه ملاحظه می شود . از دو ترانزیستورnpn ساخته شده اندو برای ثبات حرارتی از یک مقاومت نیز استفاده شده است .
اگر توسط مولتی متر هیوکی 3007 بیس این دارلینگتون را نسبت به دوپایه دیگر اهم چک نمائیم
قاعدتاً چون دیود bc مربوط به ترانزیستور اول است مانند یک دیود در گرایش مستقیم هدایت می کند . ومقاومت حدود 30 اهم از خود نشان می دهد . ودر گرایش معکوس نیز اصلاً هدایت نمی کند حتی در رنج rx10k
دیود be : چون این دوعدد دیود باهم سری شده اند قطعاً در گرایش مستقیم هدایت میکنند ولی برای شکستن سد پتانسیل دوعدد دیود سیلیکون احتیاج به حدود 4/1 الی 5/1 ولت دارد و در هنگام تست گرایش مستقیم با مولتی متر در حالت rx1 حدود 300 اهم مقاومت از خود نشان می دهد . ( با مولتی متر هیوکی 3007 ) قطعاً این مقدار اهم قرائت شده مقاومت واقعی نیست و به جریان مسیر پیل داخلی مولتی متر بستگی دارد .
و در گرایش معکوس نیز مانند be یک ترانزیستور معمولی در رنج rx1k نشتی ندارد اما در رنج rx10k مقدار ی از خود نشتی نشان می دهد از این نظر با یک ترانیستور معمولی متفاوت است . اما تفاوت عمده تست این نوع ترانزیستور با ترانزیستور معمولی در تست ec می باشد زیرا مانند یک دیود معمولی از امیتر به کلکتور هدایت میکند انگار کلکتور کاتد دیود می باشد بنابراین از امیتر به کلکتور راه می دهد . اما در جهت عکس هدایت نمی کند .
دیود bc : در گرایش مستقیم : مانند هر دیود سیلیکون در رنج rx1 باید راه بدهد و عقربه مولتی متر حدود 25 الی 30 ، را نشان دهد .
گرایش معکوس : هیچ گونه نشتی حتی در رنج rx10k نیز قابل قبول نیست .
پیوند ec : همچنانکه ملاحظه می فرمائید بین این پیوند نیز یک دیود دارد که جهت آن در جهت عکس بایاسینگ ترانزیستور و به منزله حفاظتی عمل می کند و به همین دلیل مقاومت گرایش مستقیم دارد و در نتیجه در تست مانند دیود از یک جهت آند به کاتد راه می دهد ودر جهت عکس هیچگونه نشتی قابل قبول نیست .

ICE-G · Dec 7, 2011

[h=2]ترانزیستور اثر میدانی (mosfet)[/h][h=2]معرفی[/h]ترانزیستور اثرمیدانی نیمه‌رسانای اکسید فلز یا ماسفت (MOSFET، سرنام metal–oxide–semiconductor field-effect transistor) معروف‌ترین ترانزیستور اثرمیدان در مدارهای آنالوگ و دیجیتال است.
این گونه از ترانزیستور اثرمیدان نخستین بار در ۱۳۰۴ (۱۹۲۵ م) معرفی شد. در آن هنگام، ساخت و به کارگیری این ترانزیستورها، به سبب نبود علم و ابزار و امکان، با دشواری همراه بود و از همین روی، برای پنج دهه فراموش شدند و از میدانِ پیش‌رفت‌های الکترونیک بر کنار ماندند. در آغازِ دههٔ ۱۹۷۰م، بارِ دیگر نگاه‌ها به MOSFETها افتاد و برای ساختنِ مدارهای مجتمع به کار گرفته شدند.
ترانزیستورهای MOS، بسته به کانالی که در آن‌ها شکل می‌گیرد، NMOS یا PMOS نامیده می‌شوند. در آغازِ کار، PMOS، ترانزیستورِ پرکاربردتر در فناوری MOS بود. اما از آن جا که ساختنِ NMOS آسان‌تر است و مساحتِ کم‌تری هم می‌گیرد، از PMOS پیشی گرفت. بر خلافِ ترانزیستورهای دوقطبی، در ترانزیستورهای MOSFET، جریان، نتیجهٔ شارش ِ تنها یک حامل (یا الکترون یا حفره) در میانِ پیوندها است و از این رو، این ترانزیستورها را تک‌قطبی هم می‌نامند.
مشاهده پیوست 75191

ترانزیستورهای اثرِ میدانِ MOS، را می‌توان بسیار ریزتر و ساده‌تر از ترانزیستورهای دوقطبی ساخت؛ بی آن که- حتا در مدارها و تابع‌های پیچیده و مقیاس‌های بزرگ هم- نیازی به مقاومت، دیود، یا دیگر قطعه‌های الکترونیکی داشته باشند. همین ویژگی، تولیدِ انبوهِ آن‌ها را آسان می‌کند، چندان که هم اکنون بیش‌تر از ۸۵ درصدِ مدارهای مجتمع، بر پایهٔ فناوریِ MOS طراحی و ساخته می‌شوند.
[h=3]ساختار و کارکرد ماسفت افزایشی[/h]

در ترانزیستور اثرِ میدان (فت) - FET چنان که از نام اش پیدا است، پایهٔ کنترلی، جریانی مصرف نمی‌کند و تنها با اعمال ولتاژ و ایجاد میدان درون نیمه رسانا، جریان عبوری از FET کنترل می‌شود. از همین روی ورودی این مدار هیچ اثر بارگذاری بر روی طبقات تقویت قبلی نمی‌گذارد و امپدانس بسیار بالایی دارد.

[h=4]حالت‌های سه‌گانهٔ کارِ ترانزیستور[/h]

فت دارای سه پایه با نام‌های درین D، سورس S و گیت G است که پایه گیت، جریان عبوری از درین به سورس را کنترل می‌کند. فت‌ها دارای دو نوع N کانال و P کانال هستند. در فت نوع N کانال زمانی که گیت نسبت به سورس مثبت باشد جریان از درین به سورس عبور می‌کند. FET‌ها معمولاً بسیار حساس بوده و حتی با الکتریسیته ساکن بدن نیز تحریک می‌گردند. به همین دلیل نسبت به نویز بسیار حساس هستند. نوع دیگر ترانزیستورهای اثر میدانی MOSFET‌ها هستند (ترانزیستور اثرمیدانی نیمه‌رسانای اکسید فلز) یکی از اساسی ترین مزیت‌های ماسفت‌ها نویز کمتر آن‌ها در مدار است.
فت‌ها در ساخت فرستنده باند اف ام رادیو نیز کاربرد فراوانی دارند. برای تست کردن فت کانال N با مالتی متر، نخست پایه گیت را پیدا می‌کنیم. یعنی پایه‌ای که نسبت به دو پایه دیگر در یک جهت مقداری رسانایی دارد و در جهت دیگر مقاومت آن بی نهایت است. معمولاً مقاومت بین پایه درین و گیت از مقاومت پایه درین و سورس بیشتر است که از این طریق می‌توان پایهٔ درین را از سورس تشخیص داد.
[h=4]ماسفت کاهشی[/h]

ساختار این گونهٔ ترانزیستورِ MOS، همانند ساختار ترانزیستورهای افزایشی است، تنها با این تفاوت که هنگامِ ساخت آن، کانال را، به وسیلهٔ یک نوار از جنس سیلیسیم، میانِ سورس و درین تعبیه می‌کنند. از این رو، اگر اختلاف پتانسیل میان آن دو اعمال شود، جریانی از سورس به درین خواهیم داشت؛ هرچند که ولتاژ اعمال شده به گیت صفر باشد.