تعلم الإلكترونيات على شكل تمارين متسلسله للمهندس /أسامه مطر

[ابراهيم جاد]

   

بسم الله
باقي الموضوع

17 المصدر SOURCE وله خمسة أوضاع هي:

INT حيث تقوم القناة CH1 بإعطاء القناة CH2 جهد القدح أو العكس فقط عندما المفتاح 6 في الوضع CHOP MODE
CH1 جهد القدح من الإشارة نفسها على نفس المدخلCH1غير موجود في الموديل CS-1562
CH2 جهد القدح من الإشارة نفسها على نفس المدخلCH2 غير موجود في الموديل CS-1562
LINE يصبح جهد القدح حسب قوة إشارة التردد نفسها غير موجود في الموديل CS-1562
EXT تصبح الإشارة من المدخل 16 هي القادح

18 مفتاح SYNC فاصل التزامن ((SYNC SEPARATOR ويستخدم للتحكم في إشارة الفيديو (الإشارة المركبة المرئية ) ويستخدم في الوضع NORM أو الوضع TV
NORM+ تعني أن فاصل التزامن الداخلي لا يعمل ويتأثر الماسح SWEEP بأعلى قمة في النبضة المقاسة (الفيديو)
NORM- تعني أن فاصل التزامن الداخلي لا يعمل ويتأثر الماسح SWEEP بأدنى قمة في النبضة المقاسة (الفيديو)
TV - / + وهي مخصصة لإشارات الفيديو في التلفزيون ويتم الاختيار بين نبضات الرأسي والأفقي اتماتيكياً بحسب التدريج المختار من مفتاح SWEEP TIME/DIV وهو على هذا الخيار يقوم الجهاز بفصل نبضات التزامن لكي نحصل على إشارة ثابتة وجيدة أما + / - فهي لقلب الإشارة
بقي أن نذكر أن الخيار بين (0.5mS to 0.1mS) من مفتاح SWEEP TIME/DIV هو للرأسي وأن الخيار بين (50μS to 0.5μS) للأفقي من نفس المفتاح
19- مفتاح القدح TRIGGERINGويتحكم في متى يبدأ الراسم في مسح الإشارة أي من أي نقطة بهاوعند سحبه للخارج يعمل بشكل آلي أو يمكن التحكم به يدوياً
20- مفتاح الوسطنة الإفقية POSITION وأيضاً عند سحبه للخارج يضرب القياس في 10MHz (الموديل CS-1562 يضرب في 5MHz) ووظيفته وضع الإشارة في مكان يسهل معه قراءتها.
21- مفتاح الزمن SWEEP TIME/DIV وهو لاختبار زمن مسح المربع فيمكن مسح المربع في زمن 0.5 ثانية وحتى 0.5 ميكرو ثانية

ضع مفتاح الزمن SWEEP TIME/DIVعلى التدريج 0.5S وشاهد هذه النقطة وهي تتحرك واحسب على ساعتك زمن قطعها لكل الشاشة من أقصى اليسار إلى أقصى اليمين تجده 5 ثواني وتأكد من المفاتيح التالية : SYNC على NORM+ و SOURCE على INT وTRIGGERING على الوضع OUTO مسحوب للخارج و POSITION الوسطنة الافقية مضغوط للداخل
اضرب عدد المربعات في تدريج الزمن
10X0.5=5S نفس الوقت الذي حسبته

 

 

[ابراهيم جاد]

   

بسم الله

اسم التمرين:

استخدام الراسم في قياس جهد خرج المحول
التقييم: بسيط وفكرة جديدة

الأهداف السلوكية:

1- أن تجهز الراسم للفحص
2- أن تقيس جهد V/PP للمحول
3- أن تقارن بين الجهد VAC والجهد V/PP
4- أن تحدد خصائص المحول الموسطن

الأدوات والمعدات المستخدمة:
ساعة فحص إلكترونية SANWA
المحول الذي استخدمته في التمرين السابق (إن أمكن)

احتياجات الأمن والسلامة:

- تأكد من مراجعة جميع مفاتيح الراسم كما بالتمرين السابق
- تأكد من عدم وجود تلامس بين طرفي خرج المحول
- تأكد أن راسم الإشارة لديك يقيس حتى VDC 700 V كحد أدنى


الخطوات الأدائية

- جهز راسم الإشارة للعمل كما في التمرين السابق وتأكد أن الجهد المقاس على النقطة CAL يساوي القيمة المكتوبة عليه
- جهز ساعة القياس Sanwa CD800a Digital Multimeter على قياس جهد AC
- بعد وصل المحول بالجهد الكهربي AC220V قم بقياس جهد الخرج AC بين الطرفين الأحمر والأسود والذي سبق قياسهما باستخدام الملتيميتر وسجل نتيجة القياس في الجدول ولا تنسى أن تمييز القياس VAC

​

- ارفع الملتيميتر وضع بدلاً منه طرفي المجس probe الخاص بجهاز راسم الإشارة CS-1562Oscilloscope واستخدم المفتاح VOLTS/DIV حتى تحصل على موجة جيبيه سهلة القراءة ولاحظ هنا أنه لا يلزم تغيير مفتاح الزمن SWEEP TIME/DIV
- ارسم الإشارة كما هي تماماً من شاشة الراسم موضحاً عليها المربعات الأفقية والرأسية كما هو موضح بالرسم أمامك

​

- احسب جهد الإشارة وسجله في الجدول وتمييز القياس V.PP عدد المربعات الرأسية x قيمة تدريج الجهد
- احسب تردد الإشارة وسجله في الجدول وتمييز القياس Hz عدد المربعات الافقية x قيمة تدريج الزمن ثم اقسم الواحد الصحيح على النتيجة ثم اضرب في x1000 لتحويل ال mS إلى S فتحصل على قيمة التردد
- قارن بين الجهد المقاس بالملتيميتر والمقاس بالراسم

ألوان أطراف المحول = أحمر / أسود​

قيمة قياس الجهد بالملتيميتر = 8VAC


قيمة قياس الجهد بالراسم = 24V.PP


زمن الدورة = 20mS


التردد = 50Hz​

- إذا كنت ما زلت تستخدم الكلمن في توصيل الجهد الكهربي فيمكنك قياس الجهد براسم الإشارة عن طريق تحويل المفتاح الموجود على المجس من X1 إلى X10 وتضع كلا طرفي المجس على مسامير الكلمن وتكون قيمة القياس مقاربة ل V…600V.PP (حسب جهد العموم) وطريقة الحساب أن تحسب الجهد كالسابق تماماً ثم تضرب النتيجة X10 ثم أعد مفتاح المجس للوضع X1. (اجعل فترة القياس سريعة جداً فمعظم رواسم الإشارة تقيس حتى V600V فقط)
- استخدم مجس ثاني probe على المدخل الثاني للراسم وغير مفتاح الدخل MODE إلى الوضع DUAL
- ضع كلا خطي الأرضي للمجسين على النقطة C.T في المحول (الطرف الأسود COMMON ) وضع أطراف القياس (الطرف المدبب للمجس) كل واحد على سلك أحمر من أسلاك المحول
- اضبط المدخل الثاني للراسم كما تضبط المخل الأول تماماً
- استخدم مفاتيح الوسطنة لكل مدخل لتجعل الإشارتين علوية وسفلية

​

- شاهد الإشارتين وقارن بينهما




التقويم:

هل يجوز إطلاق اسم الجهد VAC على VPP أو العكس ؟ ولماذا؟

هل ساوى الجهد المقاس بالراسم مع الجهد المقاس بساعة القياس ملتيميتر؟ كيف تفسر ذلك؟
هل لو قست الجهد VDC ستحصل على نفس النتيجة السابقة؟ ولماذا؟
عند قياس إشارة المخرجين معاً !! دل ذلك على شيء في تصميم المحول ! هل عرفته؟

الملاحظات:
إجابة التقويم
1- لا يجوز لأنهما مختلفان
2- لم يتساوى الجهدين لأن الجهد ACV يعني القيمة الفعالة في الجهد أما VPP فتعني أقصى قيمة من القمة العلوية إلى القمة السفلية للجهد المقاس
3- لا لن تحصل عليها وسوف يتساوى الجهد VDCمع الجهد VPP لأن القيمة الفعالة DCVتساوي قيمة الجهد VPP
4- لفتي الثانوي متعاكستين
__________________

 

 

[ابراهيم جاد]

   

بسم الله

تبسيط مفهوم القيمة الفعالة للجهد VPP المقاسة بالراسم​

من أجل فهم معني القيمة الفعالة في التمرين السابق ركز معي في الأشكال التالية:

​

1- إذا كان جهاز الراسم لديك بإمكانه أن يعطيك إشارة نصف دائرية فتكون العملية سهلة جداً حيث نصفي الدورة الموجب والسالب يعطيان معاً دائرة نقوم بحساب مساحتها (حسب إشارة الراسم) ونستبدلها بمستطيل طول ضلعه (القاعدة) يساوي طول المربعات المعبرة عن زمن الدورة فيكون ارتفاع هذا المستطيل هو المعبر عن القيمة الفعالة للجهد وهي تعادل تقريباً ثلث الجهد من القمة إلى القمة
2- أو انظر الشكل الآخر

3- لاحظ أن القيمة الفعالة تعتمد على شكل الموجة فلو كانت الموجة مربعة فالقيمة الفعالة تساوي النصف أما لو كانت مثلثة فتساوي الربع وهكذا

​

__________________

 

 

[ابراهيم جاد]

   

بسم الله​

أشباه الموصلات​

Semiconductors​

تصنف المواد في الطبيعة لأصناف عدة مثل سائلة وصلبة أو خفيفة وثقيلة أو ذات جهد كهربي موجب أو سالب (الخاصية التي استغلت في صناعة البطاريات) .....إلخ تصنيفات كثيرة وعديدة اعتمدت على تحليل المواد ودراستها وما يهمنا هنا هي خاصية التوصيل الكهربي حيث صنفت لمواد موصلة للتيار الكهربي ومواد عازلة للتيار الكهربي والمواد في الوسط تسمى المواد شبه الموصلة وهي بالعادة تحتاج لفروق جهد أعلى أو حرارة أعلى أو كليهما لكي توصل التيار وتبدي ممانعة عالية عند التوصيل ومن أمثلة المواد الموصلة النحاس والألمنيوم والمواد شبه الموصلة السليكون والجرمانيوم ومن المواد العازلة المايكا والسيراميك

​

المواد شبه الموصلة المستخدمة
السليكون والجرمانيوم وتمتاز هذه المواد بوجود أربعة إلكترونات في مدار ذراتها الخارجي وتشترك الذرات معاً في روابط تسمى تساهمية لتكوين جزيئات المادة
وسنأخذ مادة السليكون كمثال لهذه المواد

تركيب السليكون الذري
وهي كما يتضح في الشكل حيث ترتبط كل ذرة مع أربعة ذرات حولها لتكوين الرابطة التساهمية لكي تصبح المادة مستقرة فيزيائياً

وعندما تكون في هذا الوضع الطبيعي فهي شبه موصلة للتيار الكهربي حيث تبدي مقاومة عالية لمروره

(القيمة المفترضة R10MΩ هي قيمة افتراضية لسمك وجهد معين) ويمكن أن تنخفض هذه المقاومة بأحد أو كل الظروف التالية:
إذا أضفنا لجزيئاتها بعض الإلكترونات
إذا أخذنا من بعض جزيئاتها بعض الإلكترونات
إذا قل سمك المادة
إذا زادت درجة حرارتها
إذا زاد الجهد المسلط عليها
وقد تم التحكم في السليكون (أشباه الموصلات) عن طريق إضافة شوائب له لجعله موصلاً جيداً للتيار الكهربي والاستفادة من الخصائص الجديدة له

الشريحة الموجبة P

فلو أضفنا مادة البورون مثلاً وهي ثلاثية التكافؤ لمادة السليكون لأصبح هنالك نقص في الإلكترونات السالبة الشحنة مقابل كل ذرة بورون

ولأصبحت هذه الشريحة موصل جيد للتيار الكهربي عند أي جهد بسبب شراهتها لاكتساب أي إلكترون وتسمى شريحة موجبة بسبب فقدها للإلكترونات السالبة

الشريحة السالبة N

لو أضفنا مادة الفسفور مثلاً وهي مادة خماسية التكافؤ لمادة السليكون فإن إلكتروناً حراً يكون مقابل كل ذرة من الفسفور وهذا الإلكترون سهل الحركة عند أي جهد كهربي

وتسمي شريحة سالبة بسبب زيادة الإلكترونات السالبة فيها.

الوصلة الثنائية N/P

لو قمنا بوصل الشريحتين الموجبة P مع السالبة N فإن الالكترونات الحرة في الشريحة السالبة N تتجه نحو الفجوات في الشريحة الموجبة P مكونة شريحة رقيقة جداً من السليكون النقي شبه الموصل فيقف اندفاع الإلكترونات من السالبة للموجبة بفعل هذه الطبقة الشبه موصلة التي تكونت وتسمي الطبقة المتكونة بمنطقة النضوب
وبهذه الطريقة تم الحصول على الوصلة الثنائية سالب موجب NP

تمرير الوصلة الثنائية للتيار(DIODE)​

أولاً التمرير الأمامي (انحياز أمامي)

​

إذا سلطنا الجهد الموجب على الشريحة الموجبة والجهد السالب على الشريحة السالبة فإن اندفاع الإلكترونات من الطرف السالب للجهد يقوم بدفع الإلكترونات الحرة داخل الوصلة لكي تعبر منطقة النضوب والتي تحتاج لحوالي v…0.6V من أجل أن يعبرها الجهد الكهربي (في الجرمانيوم v…0.2V تقريباً )

ثانياً التمرير العكسي (انحياز عكسي)

إذا سلطنا الجهد الموجب على الشريحة السالبة والجهد السالب على الشريحة الموجبة (عكس الحالة الأولى) يكون الثنائي متصل عكسياً مما يؤدي إلى زيادة حجم منطقة النضوب ويبقى الثنائي سليماً حتى يصل لجهد معين تصميماً فينهار بعده الثنائي ويسمح للتيار بالمرور العكسي ويمكن أن يتلف

الاتجاه الحقيقي والاتجاه الافتراضي للتيار
بدون الدخول في التفاصيل هذا هو

​

ونحن نتعامل مع الاتجاه الافتراضي ما لم يذكر غير ذلك​

 

 

[ابراهيم جاد]

   

فحص الوصلة الثنائية DIODE
بسم الله

اسم التمرين:

فحص الوصلة الثنائية DIODE
الأهداف السلوكية:

- قراءة أرقام الثنائيات
- فحص الثنائيات
- تمييز قراءة جهاز الفحص
- تمييز المصعد (A) ..... والمهبط (K)
الأدوات والمعدات المستخدمة:
ساعة فحص رقمية sanwa عدد 2... ثنائي سليكوني 1N4007


احتياجات الأمن والسلامة:

عدم ثني أطراف الثنائي
تنظيف أطراف الثنائي إذا كان قديماً


الخطوات الأدائية:

1- ارسم الشكل الفيزيائي للثنائي موضحاً على الرسم إشارة تمييز الاتجاه والرقم 1N4007
2- ضع مدى قياس ساعة الفحص الأولى على خاصية قياس المقاومة
3- ضع مدى قياس ساعة الفحص الثانية على خاصية الجهدDC
4- استخدم الساعة الثانية لقياس الجهد الموجود على طرفي الساعة الأولى وسجل النتيجة وإذا كانت نتيجة القياس مسبوقة ب (-) فاقلب أطراف القياس ويكون القياس سليماً عندما الطرف الأحمر في الأولى على الطرف الأحمر في الثانية

​

5- اضغط كبسة SELECT في الساعة الأولى للتحول إلى قياس الثنائيات (أشباه الموصلات) ولاحظ تغير الرمز من Ω إلى رمز الجهد V

​

6- قم بقياس الجهد على أطراف الساعة الأولى وهي على خاصية قياس الثنائي وسجل النتيجة وتأكد من قطبية الأطراف
7- النتائج التي حصلت عليها تكون هكذا
- يوجد على طرفي الساعة جهد يقارب V = 0.4V عندما تكون مهيأة لقياس المقاومات
- ويوجد على طرفيها جهد يقارب V = 1.5V عندما تكون مهيأة لقياس أشباه الموصلات
- قطبية الطرف الأحمر موجبة
- قطبية الطرف الأسود سالبة
8- قم بوضع كلا طرفي ساعة القياس وهي على خاصية قياس المقاومة على طرفي أحد الثنائيات وقرأ النتيجة ثم اقلب أطراف القياس مرة أخرى واقرأ النتيجة وسجل نتائجك على الرسم

​

9- اجعل الساعة مرة ثانية على خاصية قياس الثنائيات وكرر القياسات السابقة وسجل على الرسم

​

10- النتائج التي وصلت لها
- عندما تقيس الثنائي على خاصية المقاومة انحياز عكسي تكون قيمة القياس خارج مدى قياس الساعة OL
- عندما تقيس الثنائي على خاصية المقاومة انحياز أمامي تكون قيمة القياس هي مقاومة منطقة النضوب 1.5MΩ تختلف من ساعة فحص وأخرى
- عندما تقيس الثنائي في وضع الانحياز العكسي على خاصية قياس الثنائيات تكون قيمة القياس خارج مدى قياس الساعة OL
- وعندما تقيس الثنائي على خاصية قياس الثنائيات انحياز أمامي تكون القراءة بال فولت والقيمة المقروءة تعبر عن جهد تخطي عتبة الثنائي (الجهد اللازم ليتخطى الجهد منطقة النضوب) وهو لهذا الثنائي V= 0.45V
11- وتعتبر الفقرة الثالثة والرابعة من الخطوة العاشرة هما خطوات قياس الثنائي

التقويم:

لماذا يتحول تمييز القراءة إلى V عند قياس الثنائيات
هل جميع الثنائيات تعطي نفس القراءة عند الانحياز العكسي؟ ولماذا؟
هل جميع الثنائيات تعطي نفس القراءة عند الانحياز الأمامي؟ ولماذا؟
حدد كيفية فحص الوصلة الثنائية
__________________