فروش ویژه ربات کوچولو

  

فروش ویژه ربات کوچک من

فقط 55000 تومان 

http://robomahd.blogsky.com

فقط تا ۱ هفته

جهت خرید با این شماره تماس بگیرید 

۰۹۳۸۹۵۱۶۹۲۹

  

ویژه بچه های 3 الی ۱۵ ساله

آموزش اعداد، حروف انگلیسی، اشکال هندسی،

ریاضی و ساخت ربات کوچولوی من

استعداد یابی بچه های زیر 7 سال

بهترین هدیه برای عزیزان شما

مناسب برای هدیه جشن تولد 

---

  

dvd آموزش رباتیک و الکترونیک به صورت حرفه ایی 

هر آنچه که شما به ان نیاز دارید

قیمت 20000 تومان 

جهت خرید با این شماره تماس بگیرید 09389516929

تقویت کننده های عملیاتی

نحوه عملکرد op_amp

استفاده از فیدبک در آپ امپ

آپ امپ در حالت مقایسه گری یا Comparator

تقویت کننده مستقیم (noninverting amplifier)

تغذیه Op-Amp

نکاتی راجب به Op-Amp

حالت های مختلف بستن Op-Amp

تقویت کننده های عملیاتی به اختصار آپ امپ نامیده می شو ند.و به صورت مدار مجتمع 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.

از ویژگیهای اختصاصی تقویت کننده های عملیا تی ورودی تفاضلی و بهره بسیار زیاد است.

این المان الکترونیکی اختلاف میان ولتاژهای ورودی در پای های مثبت و منفی را در خروجی با تقویت بسیار با لایی 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. 

 

نحوه عملکرد op_amp

این المان بسته به وضعیت پایه های ورودی و خروجی دارای شرایط و عملکرد متفاوتی خواهد شد که در زیر به توضیح راجب 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.


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 منف 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 نویز پذیر است.

در حالت ایده آل منظور حالت غیر عملی است.،در این حالت op-amp ها دارای مقاومت ورودی بی نهایت تقویت سیگنال ورودی در خروجی به صورت بی نهایت و مقاومت خروجی صفر هستند.

در حالت واقعی گین یا تقویت بین ولتاژ های 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. 

استفاده از فیدبک در آپ امپ

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(gain) 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.

  

آپ امپ در حالت مقایسه گری یای copmororator

در این حالت ورودی منفی یا inverting توسط مقاومت R1 زمین می شو د.و فیدک نیز از خروجی توسط مقاومت R2 به ورودی منفی فیدبک داده می شود.در این حالت خروجی کاملا هم فاز با ورودی خواهد بود. 

تقویت کننده مستقیم (noninverting amplifier) 

در این حالت ورودی منفی یا inverting توسط مقاومت R1 زمین می شو د.و فیدک نیز از خروجی توسط مقاومت R2 به ورودی منفی فیدبک داده می شود.در این حالت خروجی کاملا هم فاز با ورودی خواهد بود.












تغذیه op-amp  

در بعضی موارد Op-Amp ها نیاز به دو منبع تغذیه مثبت و منفی دارند.
اگر ما مایل باشیم که تنها از خروجی مثبت آپ امپ استفاده کنیم.در واقع منظور ولتاژ های مثبت در خروجی است.در این حالت می بایست منفی Vss را به زمین متصل کنیم.ولتاژ‌ مثبت را تنها به پایه تغذیه مثبت وصل کنیم.
در این حالت شما بایستی از دو باطری یا از یک منبع تغذیه دوتایی مثبت و منفی استفاده کنید.
در لینک زیر می توانید.یک مدار ساده تغذیه دوبل را تجربه کنید.

نکاتی راجب  op-amp

هیچگاه تغذیه مثبت و منفی آپ و امپ را به صورت معکوس وصل نکنید.،با این کار Op-Amp خواهد سوخت.
تغذیه ورودی های مثبت و منفی می بایست.از مقادیر ورودی در پایه های inverting و noninverting بیشتر باشد.سیگنال های ورودی و خروجی را توسط خازنهای 1.0ufتا 0.1uf زمین کنید تا از تاثیر نویز در مدار خود جلوگیری کنید.

در حالت ایده آل آپ امپ ها دارای مقاومت ورودی بالا و در نتیجه جریان ورودی در حد صفر و مقاومت خروجی صفر می باشند.همچنین در این حالت ولتاژ‌ در ورودی های مثبت و منفی با یکدیگر مساوی هستند. 

نحوه کار سنسور مادون قرمز

در طبیعت ما رنگ هایی رو داریم که قابل دیدن هستند مثل : آبی ، زرد ، قرمز ، بنفش ، صورتی و … ، اما رنگ هایی هم وجود دارند که دیده نمیشوند ، به نظر شما در رنگین کمان چند رنگ وجود دارد؟ ۷ رنگ !

بله در رنگین کمان ۷ رنگ وجود داره که دیده میشه ، که عبارت هستند از:

قرمز : نارنجی : زرد : سبز : آبی : نیلی : بنفش

اما آیا رنگ دیگری وجود ندارد ؟

جواب مثبت است ، دو رنگ دیگر وجود دارد که ما با چشم غیر مصلح ان را نمیبینیم آن رنگها ماواری بنفش (بالاتر از بنفش) و مادون قرمز (پایین تر از قرمز ) است

در بازار الکترونیک شما با دیود های نوری به رنگ آبی زرد قرمز و … برخورد کرده اید و حتما از آنها استفاده هم میکنید ، به همین صورت دیود هایی داریم که نور مادون قرمز تولید میکنند که اگر انها را روشن کنید با چشم غیر مصلح دیده نمیشود و حتما باید با دوربین عکاسی یا فیلم برداری به آن نگاه کنیم ؛ به همین ترتیب گیرنده هایی داریم که قادرند نور مادون قرمز و شدت آن را تشخیص دهند که نمایی از شکل ظاهری انها در زیر آمده است.

اگر قبل از روشن کردن قرستنده در مقابل گیرنده با دستگاه مقاومت سنج (اهم متر) مقاومت دو سر گیرنده را اندازه بگیرید میبینید که مقاومت زیادی حدود ۱۰۰ کیلواهم دارد که تقریبا مثل یک کلید باز عمل میکند ولی هنگامی که فرستند را در نزدیکی گیرنده روشن میکنید مقاومت بین پایه های آن کم میشود و تقریبا مثل یک کلید بسته عمل می نماید .

وقتی کلید بسته است خروجی به صفر ولت و وقتی کلید باز است خروجی با مقاومت به ۵ ولت متصل میشود . حال اگر فرستنده دائما روشن باشد و یک جسمی جلوی رسیدن نور را به گیرنده بگیرد باز هم کلید باز است چون نور فرستنده به گیرنده نرسیده که آنرا وصل کند.

از این روش ، ما در روبات تعقیب خط برای پیدا کردن خط مشکی کِدر روی زمینه سفید و براق استفاده میکنیم .

به این ترتیب که اگر نور به طور کامل منعکس شد خطی در کار نیست اما اگر نوری منعکس نشد یا خیلی کم منعکس شد متوجه میشویم که روبات روی خط است .

آی سی رگولاتور یا تثبیت کننده ولتاژ

آشنایی با آی سی رگولاتور یا تثبیت کننده ولتاژ

به منظور تثبیت (ثابت نگه داشتن) ولتاژ مورد نظر در نقاط مختلف مدار از آی سی های رگولاتور استفاده می کنیم. تثبیت به این منظور انجام می شود که ما در مداری نیاز به یک ولتاژ ثابت، مثلا 5 ولت dc دایم ولی نوساناتی در ولتاژ ورودی به مدار ما وجود دارد که بر عملکرد مدار تاثیر می گذارد از این رو از آی سی رگولاتور به منظور تثبیت کننده ولتاژ استفاده می کنیم.

آی سی های رگولاتور دو نوع مثبت و منفی هستند و با پیش شمارهای 78 برای نوع مثبت و 79 برای نوع منفی شناخته می شوند دو رقم بعد از این عدد ها نشان دهنده ولتاژ آی سی می باشد.
مثلا: 7805 یعنی آی سی رگولاتور 5 ولت مثبت
مثلا: 7805 یعنی آی سی رگولاتور 5 ولت مثبت و یا: 7905 یعنی آی سی رگولاتور 5 ولت منفی 

 

آی سی رگولاتور دارای سه پایه است . پایه وسط آن مشترک است و به زمین مدار یا منفی متصل است . پایه اول ورودی جریان و پایه سوم خروجی تثبیت شده جریان است.
نکته بسیار مهم این موضوع است که جریان ورودی به آی سی رگولاتور باید بین 3 تا 8 ولت بیشتر از جریان تثبیت خروجی باشد به عنوان مثال به آی سی 7805 باید بین 8 تا 13 ولت جریان بدهیم تا 5 ولت تثبیت شده در خروجی به ما بدهد. جریان دهی آی سی های رگولاتور 1 آمپر است.

برخی از رنج های متداول آی سی های رگولاتور:
تیپ مثبت:7805 – 7806 – 7808 – 7809 – 7810 – 7812 – 7815 – 7818 – 7824 -…
تیپ منفی: 7905 – 7906 – 7908 – 7912 – 7915 – 7924 - … 

 

نمونه مدار طراحی شده با آی سی رگلاتور  

رگولاتورها در یک دسته بندی کلی به 3بخش زیر تقسیم می شوند:

1. رگولاتورهای ولتاژ خروجی ثابت مثبت:که خروجی انها یک عدد ثابت و غیر قابل تغییر + می باشد که نام گذاری آنها نیز به صورت 78XX یا L78XX یا M78XX می باشد.2 رقم سمت راست که به صورت XX نشان داده شده نشان دهنده ولتاژ خروجی است. مثلاً ولتاژ خروجی رگولاتور 7805 ، 5 ولت می باشد و همچنین L یا M هم نشان دهنده حداکثر جریان دهی آن است

(L= تا 1 آمپر ،=M تا 1.5 آمپر)

2. رگولاتورهای ولتاژ خروجی ثابت منفی: که خروجی آنها یک عدد ثابت منفی و غیر قابل تغییر – می باشد که نامگذاری انها به صورت 79XX می باشد.

3. رگولاتورهای ولتاژ خروجی متغیر: به وسیله این رگولاتورها می توان ولتاژ خروجی را کنترل کرد. معروف ترین و پر کاربردترین نوع خروجی + آنها LM317 و LM138 و LM338 و خروجی – آنها LM337 می باشد. این قطعه برای ره اندازی نیاز به یک مدار جانبی مختصر دارد.

این رگولاتورها 3 پایه دارند. مثبت + ، خروجی، زمین یا - ( قطب – منبع تغذیه را زمین نیز می گوییم(Gnd))

در رگولاتورهای سری 78XX ولتاژ ورودی باید حداقل دو یا سه ولت بیشتر از خروجی آنها باشد. حداقل ولتاژ ورودی و همچنین ولتاژ خروجی آنها در زیر به طور مختصر آمده است:

حداقل ولتاژ ورودی----------------------- ولتاژ خروجی -----------------------شماره مدل

7.3---------------------------------------------5------------------------------------7805

11.5-------------------------------------------9------------------------------------7809

14.6-------------------------------------------12-----------------------------------7812

21---------------------------------------------18-----------------------------------7818

27.1------------------------------------------21------------------------------------7824

ورودی رگولاتورهای سری 79XX ولتاژ منفی میباشد.

سون سگمنت چیست و بایاس آن؟ (7segment)

همانطور که از نامش پیداست از هفت دیود LEDکه همان دیودهای نور دهند هستند ، تشکیل شده است.

این دیود ها به صورت کاملا منظمی دورتا ردور هم جای گرفته ایند که به هنگام روشن شدن همه آنها

میتوانیم عدد 8لاتین را مشاهده کنیم.

نکته قابل ذکر این است که این دیودها در دو نوع ساخته میشوند یا تمامی پایه های آند (قطب مثبت) دیود هارا به هم متصل میکنند که به آن آند مشترک میگویند یا بلعکس تمامی پایه های کاتد(قطب منفی) دیودهارا به هم وصل میکنند که به آن سون سگمنت کاتد مشترک میگویند.

موارد استفاده این دیودها به طور مشخص برای نمایش اعداد انگلیسی کاربرد دارند و البته میتوان از آنها برای نمایش حروف معدود انگلیسی نیز استفاده کرد.

پایه های سون سگمنت 10 عدد هستند که تعداد 7 پایه آن که با حروف کوچک (a-b-c-d-e-f-g) مشخص

میشوند و یکی برای نشان دادن نقطه یا ممیز برای نوشته های انگلیسی و نهایتا دو پایه نیز برای قطب مشترک در نظر گرفته شده است.

نحوه نامگذاری پایه ها :

شکل 1-10

با این وجود حتما دریافته ایید که مثلا برای روشن کردن عدد یک باید دیودهای bوc روشن شوند و بقیه خاموش باشند.

و به همین ترتیب برای اعداد دیگر باید استفاده کنیم.

واما نکته دیگر اگر بخواهیم اعداد 0 تا 9 را توسط سون سگمنت و با آی سی میکرو نمایش دهیم چه کار باید بکنیم؟

خوب هر دیود از سون سگمنت را به یک پایه از پورت های آی سی وصل میکنیم . البته همه پایه ها باید به پایه های یک پورت از آی سی وصل شده باشند.

فرض کنید عدد 2 انگلیسی را با استفاده از پورت Bبخواهیم نمایش دهیم. به این صورت عمل میکنیم:

ابتدا باید بدانیم که برای نمایش عدد 2 کدام دیود ها باید روشن باشند : دیود های a-b-d-e-g

حال باید بدانیم که سون سگمنت ما از چه نوعی است اگر از نوع کاتد مشترک باشد ، پس باید برای روشن شدن دیود مورد نظر به آن یک دهیم و اگر نه که باید صفر دهیم.

P0	P1	P2	P3	P4	P5	P6	P7	پایه پورت X
a	B	c	d	e	f	g	.	پایه سون سگمنت
1	1	0	1	1	0	1	0	نمایش حرف F در آند مشترک
0	0	1	0	0	1	0	1	نمایش حرف F در کاتد مشترک

جدول 1 –10

پس در آند مشترک: PORTX=0b01011011; یا PORTX=0x5B;

پس درکاتد مشترک:PORTX=0b10100100; یا PORTX=0xA4;

جدول نمایش اعداد 0تا 9 در سون سگمنت های آند مشترک

P0	P1	P2	P3	P4	P5	P6	P7		پایه های پورت X
a	b	c	d	e	f	g	.		پایه های سون سگمنت →
1	2	4	8	1	2	4	8	↓استخراج هگز HEX	اعداد ↓
0	0	0	0	0	0	1	1	C0
1	0	0	1	1	1	1	1	F9
0	0	1	0	0	1	0	1	A4
0	0	0	0	1	1	0	1	B0
1	0	0	1	1	0	0	1	99
0	1	0	0	1	0	0	1	92
0	1	0	0	0	0	0	1	82
0	0	0	1	1	1	1	1	F8
0	0	0	0	0	0	0	1	80
0	0	0	0	1	0	0	1	90

جدول نمایش اعداد 0تا 9 در سون سگمنت های کاتد مشترک

P0	P1	P2	P3	P4	P5	P6	P7		پایه های پورت X
a	b	C	d	e	f	g	.		پایه های سون سگمنت →
1	2	4	8	1	2	4	8	↓استخراج هگز HEX	اعداد ↓
1	1	1	1	1	1	0	0	3F
0	1	1	0	0	0	0	0	06
1	1	0	1	1	0	1	0	5B
1	1	1	1	0	0	1	0	4F
0	1	1	0	0	1	1	0	66
1	0	1	1	0	1	1	0	6D
1	0	1	1	1	1	1	0	7D
1	1	1	0	0	0	0	0	07
1	1	1	1	1	1	1	0	7F
1	1	1	1	0	1	1	0	6F

برای اینکه بیشتر با این سون سگمنت ها روشن شوید برای هرکدام از آنها مثالی مشترک میزنیم.

فرض کنید میخواهیم یک سون سگمنت داشته باشیم که اعداد 0تا9 را به مدت فاصله یک ثانیه پشت سرهم نمایش دهد.

با استفاده از دستور forساده ترین راه است که میتوانیم این اعداد را نمایش بدهیم.

• یک جدول تعریف کرده وعنصرهای آنرا اعداد 0تا9 قرار میدهیم.
• یک دستور forساده مینویسیم که از اولین عنصر تا آخرین عنصر را محاسبه کند.
• کتابخانه delay.hرا معرفی میکنیم.

پس برای آند مشترک :

voide(main)voide{

int i;

int table[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};

while(1){

for(i=0;i<10;i++){

PORTB=table[i];

delay_ms(1000);

}

};

}

و برای کاتد مشترک :

voide(main)voide{

int i;

int table[10]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}

while(1){

for(i=0;i<10;i++){

PORTB=table[i];

delay_ms(1000);

}

};

}

شکل 2 - 10

نکته برای برنامه پروتئوس:

برای انتخاب سون سگمنت که تا به حال نداشتیم در قسمت کیوورد کلمه7-segرا وارد میکنیم از پنجره ای که باز میشود ودارای انواع سون سگمنت ها است ، سون سگمنت ها آند مشترک وکاتد مشترک تکی را انتخاب میکنیم. برای اینکه سون سگمنت ها ی یکی ودوتای تا شش تایی وجود دارد اما درحال حاضر ما به سون سگمنت تکی نیاز داریم یکی کاتد مشترک(com-cathode)و آند مشترک (com-anode)

درضمن هرکدام از آنها را به سه رنگ آبی،قرمزوسبزمشاهده میکنید که ما به دلخواه رنگ سبز را انتخاب کردیم. شما نیز هر رنگی که دلتان خواست میتوانید انتخاب کنید.

شکل 3 - 10- سون سگمنت های آند مشترک وکاتد مشترک

ترانزیستور چیست و انواع آن 1

• ترانزیستور

علم الکترونیک با اختراع ترانزیستور وارد فاز جدیدی از تحقیق و اختراع شد .هر روز اخباری را مبنی بر اختراعات جدید در زمینه الکترونیک می شنویم که مطمئنا در کالبد شکافی این اختراعات به نقش پر اهمیت ترانزیستور پی خواهیم برد .

ترانزیستور یک قطعه سه پایه است که ساختار فیزیکی آن بر اساس عملکرد نیمه هادی ها می باشد.ترانزیستور را از دو نوع نیمه هادی با نام سلسیوم و ژرمانیوم می سازند.عموما در یک تقسیم بندی ترانزیستور ها را به دو دسته ترانزیستور های BJT و FET تقسیم می کنند . ترانزیستور های BJT با نام ترانزیستور های پیوند دو قطبی و ترانزیستور های FET با نام ترانزیستور های اثر میدان شناخته شده­اند.FETها دارای سرعت سوئیچینگ کمتر از BJT هستند .

معمولا ترانزیستور را با دو دیود مدل سازی می کنند از این مدل برای تشخیص سالم بودن ترانزیستور استفاده می کنند.عملکرد ترانزیستور هابه عنوان یک طبقه در مدار بستگی به نظر طراح دارد اما در صورتی که ترانزیستور را یک جعبه سیاه در نظر بگیریم که دارای دو ورودی و دو خروجی است با توجه به اینکه ترانزیستور دارای سه پایه است باید یکی از پایه ها را به عنوان پایه مشترک بین ورودی و خروجی در نظر بگیریم. این پایه مشترک اساس آرایش های مختلف ترانزیستور است .یکی از پایه های ترانزیستور با نام Base و پایه دیگر با نام امیتر (تزریق کننده) و پایه آخر با نام کالکتور (جمع کننده ) شناخته شده است . بسته به اینکه کدامیک از پایه های مذکور به عنوان پایه مشترک در نظر گرفته شود آرایش های بیس مشترکCommon Base – کالکتور مشترکCommon Collector- امیتر مشترک Common Emitter – ممکن خواهد بود.

• ساختمان داخلی ترانزیستور

ترانزیستور از سه لایه نیمه هادی نوع P , N که در کنار هم قرار می گیرند تشکیل شده است . این لایه های نیمه هادی به دو صورت کنار هم چیده می شوند .

P-N-P , N-P-N

ترانزیستور NPN تیپ منفی و ترانزیستور PNP تیپ مثبت .

سه پایه ای که از نیمه هادی ها خارج می شوند به نام های امیتر (E) یا منتشر کننده ، بیس (B) یا پایه و کلکتور (C) یا جمع کننده نام گذاری شده اند . نیمه هادی که امیتر را تشکیل میدهد نسبت به دولایه ی بیس و کلکتور ناخالصی بیش تری دارد و لایه ی بیس نسبت به کلکتور و امیتر ناخالصی کم تری دارد .در نتیجه از نظر ناخالصی پایه های ترانزیستور به این ترتیب از کم به زیاد قرار می گیرند : بیس ، کلکتور و امیتر مدل دیودی ترانزیستور این نوع ترانزیستورها را به اختصار ترانزیستورهای BJT (Bipolar Juncetion Transistor یا ترانزیستورهای اتصال قطبی ( دو قطبی ) می نامند .عبارت Bipolar یا دو قطبی ناشی از عملکرد الکترون ها و حفره ها به عنوان حامل های جریان می باشد .

• بایاس ترانزیستور :

برای اینکه بتوانیم از ترانزیستور بعنوان تقویت کننده و سوئیچ و ... استفاده کنیم باید ابتدا ترانزیستور را مورد تغذیه Dc قرار دهیم . این تغذیه را بایاس ترانزیستور می گویند . برای اینکه ترانزیستوری شروع به کار کند باید بصورتی در مدار قرار گیرد که دیود بیس – امیتر آن در بایاس مستقیم و دیود کلکتور – بیس در بایاس معکوس باشد، در غیر این صورت ترانزیستور خاموش می باشد

انواع بایاس ترانزیستور :

-1 بایاس ثابت ( مستقیم ) : در این بایاس بیس توسط یک مقاومت RB به منبع ولتاژ Dc متصل می گردد

2- بایاس کلکتور – بیس ( بایاس اتوماتیک ) : در این بایاس بیس توسط یک مقاومت RB به کلکتور متصل است .

3-بایاس سرخود : دراین بایاس بیس توسط مقاومت R1 به منبع تغذیه ی Dc و توسط مقاومت R2 به زمین متصل است و توسط این دو مقاومت و یک تقسیم ولتاژ بین آن ها ولتاژ ثابتی برای بیس فراهم می کند .

• منبع تیم برق ترانزیستور چگونه کار می کند؟

اعمال ولتاژ با پلاریته موافق باعث عبور جریان از یک پیوند PN می شود و چنانچه پلاریته ولتاژتغییر کند جریانی از مدار عبور نخواهد کرد. اگر ساده بخواهیم به موضوع نگاه کنیم عملکرد یک ترانزیستور را می توان تقویت جریان دانست. مدار منطقی کوچکی را در نظر بگیرید که تحت شرایط خاص در خروجی خود جریان بسیار کمی را ایجاد می کند. شما بوسیله یک ترانزیستور می توانید این جریان را تقویت کنید و سپس از این جریان قوی برای قطع و وصل کردن یک رله برقی استفاده کنید.

موارد بسیاری هم وجود دارد که شما از یک ترانزیستور برای تقویت ولتاژ استفاده می کنید. بدیهی است که این خصیصه مستقیما" از خصیصه تقویت جریان این وسیله به ارث می رسد کافی است که جریان وردی و خروجی تقویت شده را روی یک مقاومت بیندازیم تا ولتاژ کم ورودی به ولتاژ تقویت شده خروجی تبدیل شود.

جریان ورودی ای که که یک ترانزیستور می تواند آنرا تقویت کند باید حداقل داشته باشد. چنانچه این جریان کمتر از حداقل نامبرده باشد ترانزیستور در خروجی خود هیچ جریانی را نشان نمی دهد. اما به محض آنکه شما جریان ورودی یک ترانزیستور را به بیش از حداقل مذکور ببرید در خروجی جریان تقویت شده خواهید دید. از این خاصیت ترانزیستور معمولا" برای ساخت سوییچ های الکترونیکی استفاده می شود

از لحاظ ساختاری می توان یک ترانزیستور را با دو دیود مدل کرد. همانطور که در مطلب قبل (اولین ترانزیستورها) اشاره کردیم ترانزستورهای اولیه از دو پیوند نیمه هادی تشکیل شده اند و بر حسب آنکه چگونه این پیوند ها به یکدیگر متصل شده باشند می توان آنها را به دو نوع اصلی PNP یا NPN تقسیم کرد. برای درک نحوه عملکرد یک ترانزیستور ابتدا باید بدانیم که یک پیوند (Junction) نیمه هادی چگونه کار می کند.

. در شکل اول شما یک پیوند نیمه هادی از نوع PN را مشاهده می کنید. که از اتصال دادن دو قطعه نیمه هادی P و N به یکدیگر درست شده است. نیمه هادی های نوع N دارای الکترونهای آزاد و نیمه هادی نوع P دارای تعداد زیادی حفره (Hole) آزاد می باشند. بطور ساده می توان منظور از حفره آزاد را فضایی دانست که در آن کمبود الکترون وجود دارد.

اگر به این تکه نیمه هادی از خارج ولتاژی بصورت آنچه در شکل نمایش داده می شود اعمال کنیم در مدار جریانی برقرار می شود و چنانچه جهت ولتاژ اعمال شده را تغییر دهیم جریانی از مدار عبور نخواهد کرد (چرا؟(این پیوند نیمه هادی عملکرد ساده یک دیود را مدل می کند. همانطور که می دانید یکی از کاربردهای دیود یکسوسازی جریان های متناوب می باشد. از آنجایی که در محل اتصال نیمه هادی نوع N به P معمولآ یک خازن تشکیل می شود پاسخ فرکانسی یک پیوند PN کاملآ به کیفیت ساخت و اندازه خازن پیوند بستگی دارد. به همین دلیل اولین دیودهای ساخته شده توانایی کار در فرکانسهای رادیویی - مثلآ برای آشکار سازی - را نداشتند. معمولآ برای کاهش این خازن ناخاسته، سطح پیوند را کاهش داده و آنرا به حد یک نقطه می رسانند.

• معرفی ترانزیستور

ترانزیستور را معمولا به عنوان یکی از قطعات الکترونیک می‌‌شناسند. ترانزیستور یکی از ادوات حالت جامد است که از مواد نیمه رسانایی مانند سیلیسیم (سیلیکان) ساخته می‌شود.

• کاربرد

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.

• عملکرد

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 جریان‌ها و ولتاژهای لازم را برای آن فراهم کرد و یا اصطلاحاً آن را بایاس کرد.

• انواع ترانزیستور :

دو دسته مهم از ترانزیستورها BJT (ترانزیستور دوقطبی پیوندی

(Bypolar Junction Transistors) و FET (ترانزیستور اثر میدانی)

) (Field Effect Transistors) هستند. FET ‌ها نیز خود به دو دستهٔ Jfet‌ها

(Junction Field Effect Transistors) و MOSFET‌ها

(Metal Oxide SemiConductor Field Effect Transistor) تقسیم می‌شوند.

ترانزیستور دوقطبی پیوندی:

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. بسته به حالت بایاس این ترانزیستورها ممکن است در ناحیه قطع، فعال و یا اشباع کار کنند. سرعت بالای این ترانزیستورها و بعضی قابلت‌های دیگر باعث شده که هنوز هم از آنها در بعضی مدارات خاص استفاده شود.

ترانزیستور اثر میدانی(JFET):

در ترانزیستور اثر میدانی 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 تقریبا هیچ استفاده‌ای ندارند چون جریان دهی آنها محدود است و به سختی مجتمع می‌شوند.

ترانزیستور اثر میدانی(MOSFET):

این ترانزیستورها نیز مانند Jfet‌ها عمل می‌کنند با این تفاوت که جریان ورودی گیت آنها صفر است. همچنین رابطه جریان با ولتاژ نیز متفاوت است. این ترانزیستورها دارای دو نوع PMOS و NMOS هستند که تکنولوژی استفاده از دو نوع آن در یک مدار تکنولوژی CMOS نام دارد. این ترانزیستورها امروزه بسیار کاربرد دارند زیرا براحتی مجتمع می‌شوند و فضای کمتری اشغال می‌کنند. همچنین مصرف توان بسیار ناچیزی دارند.به تکنولوژی‌هایی که از دو نوع ترانزیستورهای دوقطبی و Mosfet در آن واحد استفاده می‌کنند Bicmos می‌گویند. البته نقطه کار این ترنزیستورها نسبت به دما حساس است وتغییر می‌کند.بنابراین بیشتر در سوئیچینگ بکار می‌‌روند AMB

• برتریهای ترانزیستور بر لامپ های الکترونی :
  بعد از اختراع ترانزیستور ، برتریهای این المان نسبت به لامپهای الکترونی ، به زودی آشکار گشت . به طوری که در رادیو و تلویزیون و هم همچنین مدارات الکترونی ترانزیستوری ، بلافاصله ساخته شدند . در زیر به برخی از برتریهای ترانزیستود نسبت به لامپ های الکترونی اشاره شده است .

الف: کوچک تر و سبک تر بودن

ب : احتیاج نداشتن به فیلامان و در نتیجه ، نداشتن تلفات حرارتی تاشی از گرم کردن فیلامان

ج : احتیاج نداشتن به مدت زمان جهت گرم شدن فیلامان

د : کار کردن در ولتاژ های بسیار کم

و : استحکام زیاد و داشتن عمر طولانی

ز : ساده بودن سیم کشی طراحی های ترانزیستوری

باید توجه داشت که لامپها نیز نسبت به ترانزیستور ها از برتری هایی برخوردارند ، از جمله : قدرت بسیار بالا ، تغییر نکردن نقطه کار بر اثر گرما و ... ولی ترانزیستور با داشتن برتریهای فوق در قدرتهای کم و متوسط جانشین لامپها شده است .

به تکنولوژی‌هایی که از دو نوع ترانزیستورهای دوقطبی و Mosfet در آن واحد استفاده می‌کنند Bicmos می‌گویند .البته نقطه کار این ترنزیستورها نسبت به دما حساس است وتغییر می‌کند.بنابراین بیشتر در سوئیچینگ بکار می‌‌روند AMB

• ساختمان ترانزیستور :

ترانزیستور معمولی ، یک المان سه قطبی است که از سه کریستال نیمه هادی نوع n و p که در کنار یک دیگر قرار میگیرند تشکیل شده است . ترتیب قرار گرفتن نیمه هادی ها در کنار هم ، می تواند به دو صورت انجام پذیرد:

الف : دو قطعه نیمه هادی نوع n در دو طرف و نیمه هادی نوع p در وسط .

ب: دو قطعه نیمه هادی نوع p در دو طرف و نیمه هادی نوع n در وسط .

در حالت (الف) ترانزیستور npn و در حالت (ب) تورانزیستور pnp می نامند .
پایه های خروجی ترانزیستور را به ترتیب امیتر ( منتشر کننده ) ، بیس ( پایه ) و کلکتور ( جمع کننده ) نامگذاری کرده اند . امیتر را با حرف E ، بیس را با حرف B و کلکتور را با حرف C نشان می دهند . پایه های ترانزیستور را می توان با پایه های لامپ تریود از نظر نوع عملکرد به شرح زیر مقایسه نمود :

الف : امیتر با کاتد E=K

ب : بیس با شبکه فرمان B=G

ج : کلکتور با آند C=A

نیمه هادی نوع N یا P به عنوان امیتر به کار می روند ، نسبت به لایه و کلکتور دارای ناخالصی بیشتری می باشد . ضخامت این لایه حدود چند ده میکرون است . و سطح تماس آن نیز بستگی به میزان فرکانسی و قدرت ترانزیستور دارد .لایه بیس نسبت به کلکتور دارای ناخالصی کمتری است و ضخامت آن نیز به مراتب کمتر از امیتر و کلکتور می باشد و عملا از چند میکرون تجاوز نمی کند .ناخالصی لایه کلکتور از امیتر کمتر و از بیس بیشتر است . ضخامت این لایه به مراتب بزرگتر از امیتر می باشد ، زیرا تقریبا تمامی تلفات حرارتی ترانزیستور در کلکتور ایجاد می شود .این نوع ترانزیستورها را به اختصار BJT (Bipolar Junction Transistor ) می نامند. هر کدام از این آرایش ها دارای یک خصوصیت خواهند بود که متفاوت با دیگر آرایش ها است مثلا امیتر مشترک دارای بهره توان بسیار زیاد است و یا بهره ولتاژ بیس مشترک زیاد است و...

ترانزیستور در هر مداری می تواند متفاوت از قبل ظاهر شود- منبع ولتاژ یا منبع جریان و یا تقویت کننده ولتاژ و ....- این تفاوت را المانهای همراه ترانزیستور که اکثرا مقاومت و خازن(دیود و...) هستند تعیین می کنند نحوه قرار گیری این المانها به همراه ترانزیستور و منبع تغذیه را بایاس ترانزیستور گویند.در مدار های بایاس برای ترانزیستور یک ولتاژ مثبت به همراه زمین یا یک ولتاژ مثبت به همراه ولتاژ منفی را برای ترانزیستور بسته به کاربرد در نظر می گیرند .

عملکرد ترانزیستور ها(BJT) در سه ناحیه تعریف می شود . 1-ناحیه قطع 2- ناحیه فعال 3- ناحیه اشباع

این سه ناحیه بر اساس بایاس پایه های ترانزیستور و ولتاژ آن ها تعریف می شود .

• ترانزیستور در مدارات عمدتا به صورت زیر ظاهر می شود :

1- به عنوان کلید به منظور قطع و وصل قسمتی از مدار

از ترانزیستور در ناحیه قطع و اشباع به عنوان کلید دیجیتال و سوئیچ استفاده می کنند .ولتاژ V_CE در حالت اشباع کمتر از 0.2 است . در حالت اشباع توان تلف شده ترانزیستور بسیار کم است زیرا توان تلف شده ترانزیستور از حاصلضرب ولتاژ V_CE و I_C بدست می آید که هردو مقدار کوچکی هستند.

2- به عنوان تقویت کننده ولتاژ

3- به عنوان تقویت کننده جریان

4- به عنوان منبع جریان ثابت

5- به عنوان منبع ولتاژ ثابت

در 4 مورد بعدی بالا از ترانزیستور در ناحیه فعال که همان ناحیه خطی عملکرد ترانزیستور است استفاده می شود .

ترانزیستور چیست و انواع آن2

ترانزیستورها یکی از قطعات اساسی در الکترونیک هستند.ترانزیستور ها سوئیچ هایی هستند که برای خاموش و روشن کردن بکار می روند.اگر چه ترانزیستور ها یک قطعه ی ساده هستند اما یکی از مهم ترین قطعات الکترونیکی هستند.مثلا ترانزیستور تنها قطعه ای است که در ساخت یک پردازشگر پنتیوم استفاده می شود.یک چیپ پنتیوم تقریبا 3.5 میلیون ترانزیستور دارد.ترانزیستور هایی که در پنتیوم وجود دارند کوچکتر از ترانزیستوری هستند که ما استفاده خواهیم کرد اما عملکرد آن ها یکسان است.شکا زیر ترانزیستوری که ما استفاده خواهیم کرد را نشان می دهد:

ترانزیستور دارای سه پایه به نام های کلکتور (Collector) و بیس (Base) و امیتر (Emitter) می باشد.معمولا کلکتور با حرف C و بیس با حرف B و امیتر با حرف E نمایش داده می شود.گاهی اوقات این پایه ها در طرف مسطح ترانزیستور مشخص شده اند.ترانزیستور دارای یک طرف صاف و یک طرف گرد می باشد.اگر طرف گرد آن رو به روی شما باشد پایه ی کلکتور سمت چپ,بیس در وسط و امیتر در سمت راست خواهد بود.

از نماد زیر برای رسم یا نمایش ترانزیستور در مدار استفاده می شود.

بیس,سوئیچ خاموش و روشن ترانزیستور می باشد.اگر جریان به سمت بیس جاری شود,جریان از کلکتور به سمت امیتر جاری خواهد شد (سوئیچ روشن است) و اگر جریانی به سمت بیس نداشته باشیم,جریان نمی تواند از کلکتور به سمت امیتر جاری شود (سوئیچ خاموش است).در شکل زیر مدار پایه ای را که ما برای ترانزیستور ها داریم مشاهده می کنید:

برای ساخت مدار ما باید ترانزیستور را همراه یک مقاومت دیگر به مداری که قبلا ساخته ایم اضافه کنیم.قبل از هرگونه تغییری در بردبورد (BreadBoard) منبع قدرت خاموش یا قطع کنید.برای قرار دادن ترانزیستور ابتدا پایه های آن را به آرامی جدا کنید و هر پایه را در سطری جداگانه در بردبورد قرار دهید.پایه ی کلکتور ترانزیستور باید با پایه ی مقاومتی که زمین شده است (با سیم مشکی) در یک سطر باشد.حالا یک سیم پرشی از مین به مقاومت 2.2 کیلواهمی و به امیتر ترانزیستور ببرید.سپس یکی از پایه های دیگر مقاومت را در یک سطر خارجی قرار دهید,حالا بردبورد شما باید شبیه شکل زیر باشد:

حال یک سر سیم پرشی زرد را در سطر مثبت (کنار خط قرمز) و سر دیگر آن را در همان سطر مقاومت 100 کیلو اهمی قرار دهید (به بیس متصل نشود).با روشن کردن منبع قدرت ال ای دی نیز رو شن خواهد شد.حال یک سر سیم پرشی زرد را از سطر مثبت به سطر زمین (کنار خط آبی) جابجا نمایید.با اینکار دیگر جریان به سمت پایه ی بیس ترانزیستور جاری نمی شود.

حال می خواهیم با استفاده از قانون اهم جریان وارد شده به ترانزیستور و جریانی که از ال ای دی عبور می کند را محاسبه کنیم.برای اینکار ما باید دو نکته را در مورد ترانزیستور ها در نظر داشته باشیم:

1)اگر ترانزیستور روشن باشد ولتاژ بیس آن 0.6 ولت بیشتر از ولتاژ امیتر خواهد بود.

2)اگر ترانزیستور روشن باشد ولتاژ کلکتور 0.2 ولت بیش تر از ولتاژ امیتر خواهد بود.

پس هنگامی که مقاومت 100 کیلو اهمی به منبع جریان مستقیم 12 ولت (12VDC) متصل باشد,مدار مانند شکل زیر خواهد بود:

بنابراین جریان جاری شده در مقاومت 100 کیلو اهمی برابر است با :

(12 – 0.6) / 100000 =
0.000114 A = 0.114 mA.

جریان جاری شده در مقاومت 2.2 کیلو اهمی برابر است با:

(10.6 – 0.2) / 2200 = 0.0047
A = 4.7 mA

اگر بخواهیم جریان جاری شدخ در ال ای دی افزای ش یابد,می توانیم از مقاومت کوچکتری نسبت به جای مقاومت 2.2 کیلو
اهمی استفاده کنیم و از این طریق ما بدون اینکه جریان ورودی را تغییر دهیم افزایش جریان در ال ای دی را خواهیم داشت.این یعنی اینکه ما می توانیم وسایلی را که با
قدرت بالایی کار می کنند (مانند موتورهای الکتریکی) را توسط مدارهایی با قدرت پایین و سبک کنترل کنیم.اگر چه میکرو کنترلر در نمی تواند جریان کافی برای روشن و خاموش کردن لامپ و موتور را تامین کند اما قادر است که ترانزیستور را خامنوش و روشن کند و ترانزیستور می تواند جریان زیاد لامپ ها و موتورها را کنترل کند.

همچنین بخاطر داشته باشید که وقتی که ترانزیستور خاموش است جریانی در آن جاری نمی شود.

دیود و انواع آن

دیود چیست ؟

دیودها جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور می‌‌دهند و در جهت دیگر در مقابل عبور جریان از خود مقاومت بالایی نشان می‌‌دهند. این خاصیت آنها باعث شده بود تا در سالهای اولیه ساخت این وسیله الکترونیکی ، به آن دریچه یا Valve هم اطلاق شود. از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی عبور جریان را از خود ممکن می‌‌سازد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست(قطب مثبت پیل به آند و قطب منفی به کاتد) آنرا آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث می‌شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه یا (forward voltage drop) نامیده می‌شود که چیزی حدود 0.6 تا 0.7 ولت می‌‌باشد. از طرف دیگر دیود قطعه‌الکترونیکی است که ‌از به هم چسباندن دو نوع ماده n و p (هر دو از یک جنس ،سیلیسیم یا ژرمانیم) ساخته می‌شود. چون دیود یک قطعه دو پایانه ‌است،کریستال نیمه هادی نوع pدارای بار الکتریکی مثبت و کریستال نیمه هادی n دارای بار الکتریکی منفی می باشد .

بایاس دیود :
وصل کردن ولتاژ به دیود را بایاس کردن دیود می گویند .

اعمال ولتاژدر دو سر پایانه‌هایش سه حالت را پیش می‌آورد.
دیود بی بایاس یا بدون تغذیه :
که ولتاژ دو سر دیود برابر صفر است و جریان خالص بار در هر جهت برابر صفراست.
بایاس مستقیم یا تغذیه مستقیم که ولتاژ دو سر دیود بزرگتر از صفر است که ‌الکترونها را در ماده n و حفره‌ها را در ماده p تحت فشار قرار می‌دهد تا یونهای مرزی با یکدیگر ترکیب شده و عرض ناحیه تهی کاهش یابد. (بایاس مستقیم دیود)
بایاس معکوس :
تغذیه با بایاس معکوس که ولتاژ دو سر دیود کوچکتر از صفر است، یعنی ولتاژ به دو سر دیود طوری وصل می‌شود که قطب مثبت آن به ماده n و قطب منفی آن به ماده p وصل گردد و به علت کشیده شدن یونها به کناره عرض ناحیه تهی افزایش می‌یابد (بایاس معکوس دیود).

مشخصه دیود در بایاس مستقیم
فرض کنید توسط مداری بتوانیم ولتاژ دو سریک دیود را تغییر دهیم و توسط ولتمتر و آمپرمتر ولتاژ و جریان دیود را در هر لحظه اندازه گیری کرده ،بر روی محورهای مختصات رسم نماییم.جریان I در جهتی است که دیود قادر به عبور آن است .به همین علت اصطلاحاَ گفته می شود دیود در گرایش مستقیم یابایاس مستقیم است . در هر حال اگر توسط پتانسیومتر ولتاژ دو سر دیود را از صفرافزایش دهیم ،مشاهده می شود تا ولتاژ به خصوصی ، جریان قابل ملاحظه ای از دیود عبورنمی کند.به این ولتاژ زانو می گویند ،این ولتاژبرای دیودهای از جنس ژرمانیم 2/0 ولتو برای دیودهای سیلیسیم 7/0 ولت است .تا ولتاژ زانو اگرچه دیود در جهت مستقیم است ،اما هنوز دیود روشن نشده است .از این ولتاژ به بعد ، به طور ناگهان جریان در مدارافزایش یافته و هرچه ولتاژ دیود را افزایش دهیم ، جریان دیود افزایش می یابد .
مشخصه دیود در گرایش معکوسهرگاه جهت دیود را تغییر داده یعنی برعکس حالت گرایش مستقیم ، در جهت بایاس معکوس جریان مدار خیلی کم بوده و همچنین با افزایش ولتاژ معکوس دو سر دیود جریان چندان تغییر نمی کند به همین علت به آن جریان اشباع دیود گویند که این جریان حاصل حاملهای اقلیت می باشد . حدود مقدار این جریان برای دیودهای سیلیسیم ،نانو آمپر و برای دیودهای ژرمانیم حدود میکرو آمپر است. ارگ ولتاژمعکوس دیود را همچنان افزایش دهیم به ازاء ولتاژی ، جریان دیود به شدت افزایش مییابد . ولتاژ مزبور را ولتاژ شکست دیود می نامند و آنرا با VB نشان می دهند . دیودهای معمولی ،اگر در ناحیه شکست وارد شوند از بین می روند .(اصطلاحاَ می سوزند).
بنابر این ولتاژ شکست دیود یکی از مقادیر مجاز دیود است که توسط سازنده معین میگردد و استفاده کننده از دیود باید دقت نماید تا ولتاژ معکوس دیود به این مقدارنرسد.
البته در حالت مستقیم نیز جریان دیود اگر از حدی تجاوز نماید به علت محدودیت توان دیود باعث از بین رفتن دیود می گردد.این مقدار نیز یکی از مقادیر مجازدیود است و به آن جریان مجاز دیود گفته می شود و توسط سازنده دیود معین می گردد.

تست دیود :
همانطور که گفته شد اگر دیود در بایاس موافق یا معکوس قرار بگیرد جریان را از خود عبور می دهد و ما می توانیم دیود را با یک مدار ساده سری کنیم ( البته با رعایت قطبهای دیود و باتری ) اگر مدار شروع به کار کرد پس دیود سالم است و در غیر این صورت دیود سوخته شده است .




ولتاژ معکوس:
هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می‌‌کنید (مثبت به کاتد و منفی به آند) جریانی از دیود عبور نمی‌کند، مگر جریان بسیار کمی که به جریان نشتی یا Leakage معرف است که در حدود چند µA یا حتی کمتر می‌‌باشد. این مقدار جریان معمولآ در اغلب مدارهای الکترونیکی قابل صرفنظر کردن بوده و تأثیر در رفتار سایر المانهای مدار نمی‌گذارد. اما نکته مهم آنکه تمام دیودها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژ معکوس بیش از آن شود دیود می‌‌سوزد و جریان را در جهت معکوس هم عبور می‌‌دهد. به این ولتاژ آستانه شکست یا Breakdown گفته می‌شود. 

دیود چگونه کار می کند ؟منحنی رفتار یک دیود در هنگام اعمال ولتاژ مثبت از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی عبور جریان را از خود ممکن می سازد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و - به کاتد) آنرا آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث میشود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه یا (forward voltage drop) نامیده می شود که چیزی حدود 0.6 تا 0.7 ولت می باشد. به شکل اول توجه کنید که چگونه برای ولتاژهای مثبت - منظور جهت درست می باشد - تا قبل از 0.7 ولت دیود از خود مقاومت نشان می دهد و سپس به یکباره مقاومت خود را از دست می دهد و جریان را از خود عبور می دهد.

اگر به یک پیوند PNولتاژ با پلاریته موافق متصل کنیم جریان از این پیوند عبور کرده و اگر ولتاژ را معکوس کنیم در مقابل عبور جریان از خود مقاومت نشان می دهد.

یکسو ساز نیم موج با استفاده از یک دیود.

دیود های یکسوساز عموما" در مدارهای جریان متناوب بکار برده می شوند تا با کمک آنها بتوان جریان متناوب (AC) را به مستقیم (DC) تبدیل کرد. این عملیات یکسوسازی یا Rectification نامیده می شود.
از مشهورترین این دیودها می توان به انواع دیودهای 1N400x و یا 1N540x اشاره کرد که دارای ولتاژ کاری بین 50 تا بیش از 1000 ولت هستند و می توانند جریان های بالا را یکسو کنند. این ولتاژ، ولتاژی است که دیود می تواند بدون شکسته شدن - سوختن - در جهت معکوس آنرا تحمل کند.
دیودهای یکسوساز معمولآ از سیلیکون ساخته می شوند و ولتاژ بایاس مستقیم آنها حدود 0.7 ولت می باشد.

یکسو سازی جریان متناوب با یک دیود

شما می توانید با قرار دادن فقط یک دیود در مسیر جریان متناوب مانع از گذر سیکل منفی جریان در جهت مورد نظر در مدار باشید به شکل اول دقت کنید که چگونه قرار دادن یک دیود در جهت موافق، فقط به نیم سیکل های مثبت اجاز خروج به سمت بار را می دهد. به این روش یکسوسازی نیم موج یا Half Wave گفته می شود.

بدیهی است برای بالابردن کیفیت موج خروجی و نزدیک کردن آن به یک ولتاژ مستقیم باید در خروجی از خازن هایی با ظرفیت بالا استفاده کرد. این خازن در نیم سیکل مثبت شارژ می شود و در نیم سیکل منفی در غیاب منبع تغذیه، وظیفه تغذیه بار را بعهده خواهد داشت.




یکسو ساز تمام موج با استفاده از پل دیود.

پل دیود یا Bridge Rectifiers

اما برای آنکه بتوانیم از نیمه منفی موج ورودی که در نیمی از سیکل جریان امکان عبور به خروجی را ندارد، استفاده کنیم باید از مداری بعتوان پل دیود استفاده کنیم. پل دیود همانطور که از شکل دوم مشخص است متشکل از چهار دیود به یکدیگر متصل می باشد. جریان متناوب به قسمتی که دو جفت آند و کاتد به یکدیگر متصل هستند وصل می شود و خروجی از یک جف آند و یک جفت کاتد به یکدیگر متصل شده گرفته می شود.


روش کار به اینصورت است که در سیکل مثبت مدار دیودهای 1 و 2 عمل کرده و خروجی را تامین میکنند و در سیکل منفی مدار دیودهای 3 و 4 عمل می کند و باز خروجی را در همان وضعیت تامین می کند.


نماد فنی و دو نمونه از انواع دیوید
اما هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می کنید (+ به کاتد و - به آند) جریانی از دیود عبور نمی کند، مگر جریان بسیار کمی که به جریان نشتی یا Leakage معرف است که در حدود چند µAیا حتی کمتر می باشد. این مقدار جریان معمولآ در اغلب مدار های الکترونیکی قابل صرفنظر کردن بوده و تاثیر در رفتار سایر المانهای مدار نمیگذارد. اما نکته مهم آنکه تمام دیود ها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژمعکوس بیش از آن شود دیوید می سوزد و جریان را در جهت معکوس هم عبور می دهد. به این ولتاژ آستانه شکست یا Breakdown گفته می شود.
در دسته بندی اصلی، دیودها را به سه قسمت اصلی تقسیم می کنند، دیودهای سیگنال (Signal) که برای آشکار سازی در رادیو بکار می روند و جریانی در حد میلی آمپر از خود عبور می دهند، دیودهای یکسوکننده (Rectifiers) که برای یکسوسازی جریانهای متناوب بکاربرده می شوند و توانایی عبور جریانهای زیاد را دارند و بالآخره دیود های زنر (Zener) که برای تثبیت ولتاژ از آنها استفاده می شود. 

انواع دیود
- دیود نوردهنده LED:
این دیود از دو نوع نیمه هادی P & N تشکیل شده است . هر گاه این دیود ، در بایاس مستقیم ولتاژی قرار گیرد و شدت جریان به اندازه کافی باشد ، دیود ، از خود نور تولید می کند . نور تولید شده در محل اتصال دو نیمه هادی تشکیل می شود . نور تولیدی بستگی به جنس به کار برده شده در نیمه هادی دارد . این لامپ چند مزایا بر لامپ های معمولی دارد که عبارتند از :
۱- کوچک بودن و نیاز به فضای کم ۲- محکم بودن و داشتن عمر طولانی ( حدود صد هزار ساعت کار )
۳- قطع و وصل سریع نور ۴- تلفات حرارتی کم
۵- ولتاژ کار کم ، بین ۱.۷ ولت تا ۳.۳ ولت ۶- جریان کم حدود چند میلی آمپر با نور قابل رویت
۷- توان کم ، حدود ۱۰ تا ۱۵۰ میلی وات

دیود خازنی ( واراکتور ) :
این دیود از دو نیمه هادی نوع P & N تشکیل می شود .
دیود خازنی در واقع دیودی است که به جای خازن بکار می رود و مقدار ظرفیت آن با ولتاژ دو سر آن رابطه عکس دارد.

مدل شماتیکی دیود واراکتور


در الکترونیک یکی از انواع دیودهایی که با ظرفیت خازنی متغیر ، دیود واراکتور (دیود واریکاپ) یا دیود تنظیمی است .
مقدار این ظرفیت خازنی تابعی است از ولتاژی که به پایه های دیود می دهیم .

بطور معمول دیود واراکتور در آمپلی فایرهای پارامتری ، اسیلاتورهای پارامتری و اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ ( یکی از اجزا اساسی حلقه قفل شده فاز ) و سینتی سایزرهای فرکانس است . ولی عمده ترین کاربرد آن در خازن کنترل شده با ولتاژ است . در بعضی موارد هم از این دیود می توان به عنوان یکسوسازی استفاده کرد .

طرز کارکرد

ساختمان داخلی دیود واراکتور

استفاده از دیود سیگنار در مدار رله برای جلوگیری ازایجاد ولتاژ های ناخواسته زیاد

دیودهای سیگنال
این نوع از انواع دیودها برای پردازش سیگنالهای ضعیف - معمولا" رادیویی - و کم جریان تا حداکثر حدود 100mA کاربرد دارند. معروفترین و پر استفاده ترین آنها که ممکن است با آن آشنا باشید دیود 1N4148 است که از سیلیکون ساخته شده است و ولتاژ شکست مستقیم آن 0.7 ولت است.
اما برخی از دیود های سیگنال از ژرمانیم هم ساخته می شوند، مانند OA90که ولتاژ شکست مستقیم پایینتری دارد، حدود 0.2 ولت. به همین دلیل از این نوع دیود بیشتر برای آشکار سازی امواج مدوله شده رادیویی استفاده می شود.
بصورت یک قانون کلی هنگامی که ولتاژ شکست مستقیم دیود خیلی مهم نباشد، از دیودهای سیلیکون استفاده می شود. دلیل آن مقاومت بهتر آنها در مقابل حرارت محیط یا حرارت هنگام لحیم کاری و نیز مقاومت الکتریکی کمتر در ولتاژ مستقیم است. همچنین دیود های سیلیکونی سیگنال معمولا" در ولتاژ معکوس جریان نشتی بسیار کمتری نسبت به نوع ژرمانیم دارند.
از کاربرد دیگری که برای دیودهای سیگنال وجود دارد می توان به استفاده از آنها برای حفاظت مدار هنگامی که رله در یک مدار الکترونیکی قرار دارد نام برد. هنگامی که رله خاموش می شود تغییر جریان در سیم پیچ آن میتواند در دوسر آن ولتاژ بسیار زیادی القا کند که قرار دادن یک دیود در جهت مناسب میتواند این ولتاژ را خنثی کند. به شکل اول توجه کنید.



استفاده از دیود زنر برای تهیه ولتاژ ثابت

دیودهای زنر
همانطور که قبلا" اشاره کردیم از این دیودها برای تثبیت ولتاژ استفاده می شود. این نوع از دیود ها برای شکسته شدن با اطمینان در ولتاژ معکوس ساخته شده اند، بنابراین بدون ترس می توان آنها را در جهت معکوس بایاس کرد و از آنها برای تثبیت ولتاژ استفاده نمود. به هنگام استفاده از آنها معمولا" از یک مقاومت برای محدود کردن جریان بطور سری نیز استفاده می شود. به شکل نگاه کنید به این طریق شما یک ولتاژ رفرنس دقیق بدست آورده اید.


دیودهای زنر معمولا" با حروفی که در آنها Z وجود دارد نامگذاری می شوند مانند BZX یا BZY و ... و ولتاژ شکست آنها نیز معمولا" روی دیود نوشته می شود، مانند 4V7که به معنی 4.7 ولت است. همچنین توان تحمل این دیود ها نیز معمولا" مشخص است و شما هنگام خرید باید آنرا به فروشنده بگویید، در بازار نوع 400mW و 1.3W آن بسیار رایج است.
 

فتو دیود: این دیود از دو نیمه هادی نوع P & N تشکیل می شود . با این تفاوت که محل پیوند P & N ، جهت تابانیدن نور به آن از مواد پلاستیکی سیاه پوشیده نمی باشد ، بلکه توسط شیشه و یا پلاستیک شفاف پوشیده می گردد تا نور بتواند با آسانی به آن بتابد . روی اکتر فتو دیود ها یک لنز بسیار کوچک نصب می شود تا بتواند نور تابانیده شده به آن را متمرکز کرده و به محل پیوند برساند .

دیود متغیر :
وقتی که دیودی در بایاس معکوس قرار می‌گیرد، با افزایش ولتاژ معکوس لایه تهی تقریبا فاقد حاملهای بار الکتریکی است، شبیه به یک عایق یا دی‌الکتریک عمل می‌کند. از سوی دیگر نواحی n و p شبیه به رسانای خوب عمل می‌کنند. با یک تجسم ساده می‌تواننواحی p و n را در دو طرف لایه تهی مانند یک خازن تخت موازی در نظر گرفت. از این جهت ظرفیت این خازن تخت موازی را ظرفیت خازن انتقال یا ظرفیت لایه تهی گویند. ظرفیتخازن انتقال (Ct) هر دیود با افزایش ولتاژ معکوس کاهش می‌یابد. دیودهای سیلسیوم که برای این اثر ظرفیتی طراحی و بهینه شده‌اند، دیود با ظرفیت متغیر نامدارند.
ساخت دیود متغیردر دیود متغیر ، رابطه ظرفیت دیود با پتانسیل گرایش معکوس به صورت است، که اگر پیوند خطی باشد، است. ولی اگر پیوند تیز باشد،است. پس حساسیت ولتاژ برای یک پیوند تیز بیشتر از پیوند شیبدار خطی است. به ایندلیل ورکتور غالبا با روشهای آلیاژی یا رشد رونشستی و یا کاشت یونی ساخته می‌شوند.
مشخصات لایه رونشستی و ناخالصی بستر را می‌توان طوری انتخاب کرد که پیوندهای با نمای n بزرگتر از بدست آید. چنین پیوندهایی فوق تیز نامیده می‌شوند. ورکتور موازی ( دیود متغیر ) با یک القاگر تشکیل یک مدار تشدید می‌دهد. با تغییر ولتاژ معکوسورکتور می‌توانیم فرکانس تشدید را تغییر بدهیم. این کنترل الکترونیکی فرکانس تشدیددر موارد مختلف مدارهای الکترونیکی کاربرد فراوان دارد.
کاربرد دیود متغیر دیود متغیر یا ورکتور به شکل متداولتری برای بهره‌گیری ویژگی‌های ولتاژ متغیرظرفیت بکار می‌رود. مثلا یک ورکتور با مجموعه‌ای از ورکتورها را می‌توان در طبقهتنظیم ، که گیرنده رادیویی به جای خازن حجیم صفحه متغیر ظرفیت مورد استفاده قرارداد. در این صورت اندازه مدار می‌تواند بسیار کوچک شده قابلیت اطمینان آن بهتر شود. از دیگر کاربردهای ورکتورها می‌توان به تولید رمونی‌ها ، ضرب فرکانس‌های مایکرویو ،*****‌های فعال اشاره کرد.

دیود اتصال نقطه ای
دیود های معمولی در بایاس معکوس ایجاد ظرفیت خازنی ( حدود PF) می کنند . اگر بخواهیم در فرکانس های بالا به کار می بریم ، به علت ظرفیت خازنی در بایاس معکوس ، جریان در مدار عبور می کند . چون در فرکانس های بالا مقاومت دیود کم می شود . برای جلوگیری از این کار از دیود اتصال نقطه ای استفاده می کنیم 
 

دیود زنر
دیودهای زنر در واقع نوعی دیود سیلیکونی ویژه هستند . طراحی آنها به گونه ای است که بتوانند ولتاژ شکست معکوسی را به صورت مداوم ارائه کنند . گروههای متنوعی از دیودهای زنر وجود دارد (بسته به مشخصه های عمومی ٬ نوع بسته ٬ و توان قابل تحمل).ولتاژ شکست آنها با اعداد ترجیحی سری E12 و E24 مترادف است(ولتاژ شکست آنها از 2.7 ولت تا 86 ولت می باشد)

خانواده های زیر از متداولترین نمونه های دیود زنر میباشند :

سری Bzy88 : پوشش شیشه ای کوچک ٬ با توان 500 میلی وات(در 25 درجه سانتیگراد).محدوده ولتاژ شکست این نوع دیودها از 2.7 تا 15 ولت میباشد . (ولتاژهای مذکور با عبور جریانی معادل 25 میلی آمپر و در دمای 25 درجه سانتیگراد اندازه گیری شده اند.)

سری Bzx85 : پوشش شیشه ای کوچک ٬ با توان 1.3 وات(در دمای 25 درجه سانتیگراد). محدوده ولتاژشکست این نوع دیودها از 2.7 تا 6.8 ولت میباشد.

سری Bzx61 : پوشش آلیاژ فلزی ٬ با توان 1.3 میلی وات(در 25 درجه سانتیگراد). محدوده ولتاژشکست این نوع دیودها از 7.5 تا 72 ولت میباشد .

سری Bzy93 : پوشش تکمه ای ٬ با توان 20 وات بای کار در دمای محیط 74 درجه سانتیگراد ٬ محدوده ولتاژشکست این نوع دیودها از 9.1 تا 75 ولت میباشد .

سری 1n5333 : پوشش پلاستیکی ٬ با توان 5 وات . محدوده ولتاژشکست این نوع دیودها از 3.3 تا 24 ولت میباشد .

 

سایتی برای یافتن دیتا شیتها قطعات

سایتی برای یافتن دیتا شیتها قطعات

     http://www.datasheetarchive.com  

آشنایی با خازن

خازن چیست؟

خازن یا کاپاسیتور ساخته شده از دو صفحه فلزی که مابین این دو صفحه ازاجسام عایق استفاده می شود ، دراینجا به نوع فلزاتی که خازن ها ازآنها ساختـه می شوند کاری نداریم ، منتها ازانواع خازنها وکاربرد آنها صحبت می کنیم وازمطالب خسته کننده و غیرضروری صرف نظرمی کنیم خازن انواع گوناگون و در شکل های متنوّع وجود دارد که درادامه چند نوع پرکاربرد را توضیح می دهیم ووظیفه خازن ها درالکترونیک هم متفاوت است که هرنوع خازن را که معرفی می کنیم ، کاربرد و وظایفش را هم به اختصارتوضیح می دهیم، یک سری واژه و اصطلاح هم درمورد خازنها هست که آنها را نیزبیان کرده وهمچنین روش آزمایش و تست خازن ها را توضیح خواهیم داد، ما دربحث مقاومت مداری به عنوان نمونه معرفی نکردیم، کم کم که با قطعات بیشتری آشنا شدید، مدارهایی ساده و عملی و کاربردی را هم برای شما آموزش می دهییم.

---

واحد اندازه گیری ظرفیّت خازن : واحداندازه گیری خازن فاراد است و واحدهای کوچکتر ازفاراد هم هستند مثل: میکروفاراد ، نانوفاراد ، پیکوفاراد که معمولا روی بدنه خازن ها یکی ازمشخّصاتی که نوشته می شود ، مقدارظرفیّت آنها است ،البتّه بستگی به نوع خازن ، نوشته ها هم فرق میکند که درادامه توضیح داده می شود .

خازن تانتالیوم : این نوع خازن همانند خازن الکترولیتی دارای قطب + و- می باشد ، تفاوت آن در کوچک بودن و ولتاژهای پایین آن است، معمولا زیر 100 ولت، خازن تانتالیوم هم مثل خازن الکتــــرولیتی تست می شود ، مقادیر ظرفیّت و ولتاژ آن را روی آن می نویسند یا هم بارنگ مشخّص می شود که دراین صورت مقدار برحسب میکـــروفاراد است ، طریقه خواندن مشخّصات درخازنی که بارنگ مقادیر را نشان میدهد، مثل خواندن رنگها درمقاومت می باشد رنگهـــــا را ازبالا به پایین می خوانیم بدبن ترتیب که رنگ اول و دوّم را معادل شان عدد قرارمیدهیم و یک خالی دروسط دو رنگ اصلی اگرباشد این خال بستگی دارد چه رنگی باشد، اگرسیاه باشد دوعدد اوّل در1 ضرب می شوند، اگر خال قهوه ای باشد، دو عدد اوّل در10 ضرب می شوند ، اگر سفید باشد دو عدد اوّل در1/10 ضرب می شود( یک دهم) و اگر خال رنگی خاکستری بود، در 1/100 ضرب می شوند مشخّص نمودن ولتاژخازن ازروی رنگ زمینه آن : رنگ زمینه رنگی است که درنزدیکی پایه ها وآخرین رنگ خازن است، حال نسبت رنگ ها را با ولتاژ خازن به این طریق می خوانیم : سفید = 3 ولت ، زرد = 6/3 ولت ، سیاه = 10 ولت ، سبز = 16 ولت ، خاکستری = 25 ولت صورتی = 35 ولت.

---

خازن سرامیکی : نوع عایق بکـــاررفت در این خازن، سرامیک است و این خازن بیشتر درمدارات نوسان ساز و به عنوان وصل کننده یا کوپلاژ استفاده می شود، این نوع خازن درشکل های گوناگونی وجود داردازجمله: عدسی ، لوله ای و مستطیلی یا مربّعی، و همچنین نوع چند سرآن هم وجود دارد که در واقع چند خازن با هم در یک محفظه هستند ، مقادیر این خازنها معمولا روی آنها نوشته می شود، برای آزمایش سالم بودن این نوع خازن نیز بهترین روش استفاده ازخازن تستر است مخصوصا که اکثراین خازنها با ظرفیّت بسیار پایین کاربرد دارد منتها برای تست اوّلیه اگر دو پایه آنرا درحالت اهم اندازه گیـری کنیم، هیچ اهمی نباید نشـان دهد، این نوع خازن سه چهار جور خراب می شود ، یا می ترکد ، یا ازدرون قطع می شود و با خازن تستر هم دیگر ظرفیّتش نشان داده نمی شود و به ندرت هم صفحاتش ازدرون بهم اتّصال می کنند که دراین حالت با هراهم متری که آنرا تست کنیم، مثل مقاومت یا اهم نشان میدهد یا اتّصال کامل و شورت است ، برای خواندن مقدار ظرفیّت این نوع خازن دو عدد اوّل را می نویسیم و عدد سوّم را هرچه باشـــــد به تعداد 0 می گزاریم مثلا اگر روی خازنی اعداد 102 نوشته بود، مقدار ظرفیّت آن برابر 1000 پیکو فاراد است، لازم به توضیح است اگر واحد اندازه گیـــــــری نوشته نشده باشد، اگر اعداد اعشاری و کمتراز یک باشتد پس برحسب میکروفاراد است و اگر اعداد 1 یا بیشتر از یک باشند، برحسب پیکو فاراد خوانــــده می شود چند حالت نوشتن اعداد روی خازنهای سرامیکی در سمت چپ قابل مشاهده است.

---

خازن تریمر: این خازنها درشکل های گوناگون وجود دارند و ظزفیّت آنها بسیارکم است و برای تنظیمات بسیاردقیق درالکترونیک بکارمیروند.

---

خازن واریابل : برای تنظیمات فرکانس استفاده می شود و اکثر رادیوهای معمولی این قطعه را دارند.

خوب فکر می کنم بحث درمورد خازن به درازا کشید با اینکه کلّی مطلب درمورد خازن و انواع آن هست که اگر بخواهم ا دامه دهم مطمئن هستم خسته کننده خواهد بود بنابراین همین جا بحث خازن را به پایان می رسانیم.

ولتاژکاری خازن : هرخازنی علاوه بر مقدار ظرفیّتی که دارد، در یک محدوده ولتاژ مشخّصی کـــارمیکند کـه این مقدار ولتاژ را نیز روی خازن نوشته می شود، همجنین مشخّصات و علائم دیگری هم روی خازنها دیده می شود که در ادامه به آن ها نیز می رسیم .

شارژ خازن : اگر به دو سر یک خازن، ولتاژی که درمحدوده ولتاژ کاری خازن مربوطه است، با رعایت کردن مثبت و منفی، وصل کنیم،خازن برق را درخود ذخیره می کند که به این حالت، شارژ خازن گفته می شود.

دشارژ خازن : اگر خازنی را که شارژ شده به یک مصرف کننده مثلا یک لامپ وصل کنیم، برق ذخیره شده خازن خالی می شود که به این حالت دشارژخازن گفته می شود ، البتّه توجّه داشته باشید برای دشارژ خازن ازلامپ یا مصرف کننده ای استفاده کنید که ولتاژ کاری اش از ولتاژ کاری خازن پایین تر نباشد، درضمن اگراز لامپ برای دشارژ خازن استفاده می کنید اگرخازن شما ظرفیّتش بالا باشد و ولتاژش هم از ولتاژ لامپ کمترنباشد، یک لحظه ممکن است لامپ روش شود و سریع خاموش شود، وقتی لامپ خاموش شد خیالتان راحت باشد دیگه خازن خالی شده و خطری ندارد ، چون اگر ولتاژ کارخازن وظرفیّتش بالا باشد و شارژ هم باشد چنانچه دوسرآن بهم بخــــورد ، جرقه می زند و این ممکن است به شما صدمه بزند ضمن اینکه خازن هم ممکن است آسیب ببیند و دیگر اینکه خازن شارژ شده را هیچ وقت دست به پایه هایش نزنید چون ممکن است به شما شوک وارد کند واگر خازن خیلی بزرگ باشد حتّی باعث سوختگی دستان شما خواهد شد.

ثابت زمانی خازن : مدت زمانی که طول می کشد تا خازن شارژ شود با مدّت زمانی که طول می کشد تا خازن دشارژ شود با هم برابراست، که به آن ثابت زمانی خازن گفته می شود .

پلاریته خازن : انواعی از خازنها هستند که پایه مثبت و منفی آنها مشخّص است که به آن پلاریته می گویند و موقع استفاده این خازنها به رعایت پلاریته آنها توجّه می شود و گرنه خراب خواهند شد، در بعضی موارد حتّی منفجر می شوند یا می ترکند.

مقاومت خازنی یا راکتانس :خازن ها وقتی در مداری مورد استفـــــاده قرار می گیرند، ازخودشان یک مقاومتی نشان میدهند که به این مقاومت، راکتانس یا مقاومت خازنی گفته می شود

---

انـــــــــــــواع خــــــــــازن:

خازن الکترولیتی یا شیمیایی : شکل این خازنها معمولا بیشتر بشکه ای است ودررنگ های مختلف وجود دارند، این نوع خازن یکی ازپرکاربرد ترین نوع خازن هاست و شما دراکثردستگاه ها می بینید، اندازه آن می تواند از نیم سانتی مترتا چندین سانتی مترمکعب باشد، همچنین ظرفیّت آن نیز می تواند از صدم میکروفاراد تا چند فاراد باشد، با توجه به جدول ظرفیّت خازنها و تعاریف، این مطلب بهتر قابل درک است.

---

تست خازن : برای آزمایش خازن می توان ازدستگاهی به نام خازن تستر استفاده کرد، البتّه بعضی مالتیمتر های موجود دربازار، خازن تسترهم هستند ولی اگرحداقل یک مالتیمتر عقربه ای دارید ، طریقه تست به این صورت است : مالتیمتر را روی یک کیلواهم یا کیلواهم قرارمیدهیم و لیدهای آن را به دو پایه خازن وصل کرده و کمی صبرمی کنیم بعد جای لید ها را عوض کرده و مجددا به پایه های خازن وصل می کنیم، درحین انجـام باید هربارکه لیدها به پایه خازن وصل می شوند، عقربه یک حرکت رفت و برگشت داشته باشــد ، اگر این حرکت خیلی کم است، رنج کیلو اهم را کمتر کنید مثلا اگر روی یک کیلو است حالا بزارید روی صد اهم اگرصد اهم ندارید بزارید روی اهم ، ناگفته نماند هرچه ظرفیّت خازن کمترباشد حرکت عقربه کمترخواهد بود، شما با چند بارآزمایش و تغییرات رنج مالتیمترتان، سررشته کار دستتان می آید، این روش تست نشان میدهد که خازن خراب نیست ولی نمی توان به ظرفیّت آن مطمئن بود چون خازن تستر ظرفیّت خازن را نشان میدهد مثلا اگر روی یک خازن نوشته باشد ، 10 میکروفارد ، خازن تستر عدد 10 را نشان میدهد که روشی مطمئن است، پس اگر شما زیاد باخازن ها سروکار دارید بهتر است موقع خرید مالتیمتر امکانات آن را درنظر بگیرید ، شما می توانید مالتیمتری بخرید که توانایی تست خازن ، دیود ، مقاومت ، ترازیستور ، ولتاژ ، جریان یا آمپر، فرکانس را داشته باشد، شکل سمت چپ چگونگی آزمایش یک خازن الکترولیتی را نشلن میدهد، به لیدهای قرمز وسیاه دقّت کنید که جابه جا می شوند ، لازم به توضیح است با مالتیمتر عقربه ای خازنهای با ظرفیّت کمتراز1 میکروفاراد را به سختی می توان تست نمود و هرچه ظرفیّت پایننتـــر باشد ، حرکت عقربه مالتیمتر ناچیزترخواهــــد بود به طوری که دیگرحرکتی را مشاهده نمی کنید ظاهر یک خازن باید سالم باشد و اگر الکترولیتی می باشد نباید باد کرده یا سرآن ترک خورده باشد همچنین ازدور پایه هایش نباید مایعی نشت کرده باشــــد خازن های الکترولیتی ضمن اینکه پرکــاربــــــرد هستند، زیاد هم خراب می شوند و خرابی آنها بیشتر به این صورت است که بعد از مدتّی ظرفیّت آنها بهم می خورد یا افزایش یا کاهش می یابد چنانچه خازن الکترولیتی را چک کنید و ظرفیّت آن بیش از 10 درصد خطا داشتــــه باشد وعمرآن هم بالای 10 سال باشد بهتــراست آن را عوض کنید، خازنهای الکترولیتی چه استفاده شوند چه درقفسه ها نگهداری شوند براثر گرما و سرما مخصوصا گرما، تغییرظرفیّت می دهند پس اگر خازنهای یدکی دارید، آنها را داخل پلاستیک و در دمای بین 15 تا 25 درجه نگهداری نمایید تا طول عمر بیشتری داشته باشند.

کاربرد خازن های الکترولیتی : ازاین نوع خازن بیشتر برای صاف کردن ولتاژ بدست آمده از برق متناوب استفاده می شود به این صورت که ولتاژ متناوب بعد اینکه توسط دیودها به برق مستقیم تبدیل شد، چون دارای پارازیت و اعوجاج است، برای صاف کردن برق مستقیم خازن الکترولیت پلاریته دار استفاده می شود و ولتاژ خازن و ظرفیّت خازن هم بستگی به مدار دارد، برای روشن شدن مطلب یک مثال می زنیم: فرض کنید یک ترانسی دارید که با برق شهر کار میکند و خروجی ترانس 12 ولت متناوب است، ابتدا باید توسط دیود این 12 ولت متناوب به ولتاژ مستقیم یا دی سی تبدیل شود، حال نوبت به انتخاب یک خازن متناسب با مدارمان می رسد، برای این منظور باید قدرت و توان ترانس را بدانید مثلا ترانس شما مشخصاتش این است: 220 به 12 ولت 1 آمپر بنابراین باید ضمن استفاده از دیودهای 1 آمپر بالای 50 ولت، خازنی با ولتاژ 16 ولت استفاده کنید برای محاسبـــــه ولتاژ خازن برای ولتاژ دی سی بدست آمده توسط دایودها، با مالتیمتر ولتاژ بعد از دیودها را اندازه می گیرید مثلا 12 ولت به شما نشان می دهد، برای حساب کردن ولتـــاژ خازن 12 را در4/1 ضرب می کنید که حدودا 16/8 بدست میاد پس یک خازن 16 ولت مناسب است، برای انتخاب ظرفیّت خازن بستگی دارد از مدارتان برای چه منظــوری می خواهید استفاده کنید و مصرف و باری که می خواهید ازاین ولتاژ 12 ولت بکشید چند میلی آمپر است که شما درمثال فوق میتوانید حداکثر 1 آمپر و به صورت نرمال تا 800 میلی آمپر استفاده کنید ، حال اگر همیشه قرار است ازحد اکثر آمپر که 800 است استفاده شود پس یک خازن با ظرفیّت 470 الی ظرفیّت 3300 میکرو فاراد باید داشته باشید هرچه ظرفیّت خازن بیشتر باشد، ولتاژ دی سی شما صافتر و قوی ترخواهد بود منتها با افزایش ظرفیّت خازن باید یک ایمنی برای مدار نظربگیرید چون ولتاژ برگشتی خازن شارژ شده اگر به طرف دیودها و ترانس برگردد، احتمال صدمه دیدن دیودها و ترانس شما زیاد است، برای این منظور دو راه عمومــــــــی وجود دارد، یکی اینکه مصرف کننده شما همیشه به خط 12 ولت وصل باشد و برای خاموش و روشن کردن ، برق 220 را قطع و وصل کنید که این روش یک روش متداول و خوب است، روش دوّم استفاده ازیک مقاومت بار است یعنی اینکه این مقاومت را شما به عنوان یک مصرف کننده دائمی ولی بسیارکم مصرف به خروجی 12 ولت اضافه کنید به صورت موازی، برای محاسبه مقداراهم و وات مقاومت ازفرمول استفاده می شود ولی چون قرار است در این سایت کمتر از فرمول استفاده شود، یک روش پیش فرض و تجربی را مورد بحث قرار میدهیم، پس یک مقاومت 1 کیلو اهم 1 وات استفاده می کنیم، با اینکه دیود ها را درصفحات بعدی توضیح خواهیم داد ولی برای روشن شدن مطالب فوق ، یک مدار درادامه دراین قسمت آموزش گذاشتیم.

---