اسیلوسکوپ چیست؟

اسیلوسکوپ یک دستگاه مفید و چند کاره آزمایشگاهی است که برای نمایش ‌دادن و اندازه گیری ، تحلیل شکل موجها و دیگر پدیده‌های مدارهای الکتریکی و الکترونیکی بکار می‌‌رود. مقدمه اسیلوسکوپ در حقیقت رسامهای بسیار سریع هستند که سیگنال ورودی را در برابر زمان یا در برابر سیگنال دیگر نمایش می‌‌دهند. قلم این رسام یک لکه نورانی است که در اثر برخورد یک باریکه الکترون به پرده‌ای فلوئورسان بوجود می‌آید. به علت لختی بسیار کم باریکه الکترون می‌‌توان این باریکه را برای دنبال کردن تغییرات لحظه‌ای (ولتاژهایی که بسیار سریع تغییر می‌کنند، یا فرکانس‌های بسیار بالا) بکار برد. اسیلوسکوپ بر اساس ولتاژ کار می‌‌کند. البته به کمک مبدلها (ترانزیستورها) می‌‌توان جریان الکتریکی و کمیتهای دیگر فیزیکی و مکانیکی را به ولتاژ تبدیل کرد. قسمتهای مختلف اسیلوسکوپلامپ پرتو کاتدیاسیلوسکوپ از یک لامپ پرتو کاتدی که قلب دستگاه است و تعدادی مدار برای کار کردن لامپ پرتو کاتدی تشکیل شده است. قسمتهای مختلف لامپ پرتو کاتدی عبارتند از:تفنگ الکترونی :تفنگ الکترونی باریکه متمرکزی از الکترونها را بوجود می‌‌آورد که شتاب زیادی کسب کرده‌اند. این باریکه الکترون با انرژی کافی به صفحه فلوئورسان برخورد می‌کند و بر روی آن یک لکه نورانی تولید می‌‌کند. تفنگ الکترونی از رشته گرمکن ، کاتد ، شبکه آند پیش شتاب دهنده ، آند کانونی کننده و آند شتاب دهنده تشکیل شده است.الکترونها از کاتدی که بطور غیر مستقیم گرم می‌شود، گسیل می‌‌شوند. این الکترونها از روزنه کوچکی در شبکه کنترل می‌‌گردند. شبکه کنترل معمولا یک استوانه هم محور با لامپ است و دارای سوراخی است که در مرکز آن قرار دارد. الکترونهای گسیل شده از کاتد که از روزنه می‌‌گذرند (به دلیل پتانسیل مثبت زیادی که به آندهای پیش شتاب دهنده و شتاب دهنده اعمال می‌‌شود)، شتاب می‌‌گیرند. باریکه الکترونی را آند کانونی کننده ، کانونی می‌‌کند.صفحات انحراف دهنده :صفحات انحراف دهنده شامل دو دسته صفحه است. صفحات انحراف قائم که بطور افقی نسب می‌شوند و یک میدان الکتریکی در صفحه قائم ایجاد می‌‌کنند و صفحات y نامیده می‌‌شوند. صفحات انحراف افقی بطور قائم نصب می‌شوند و انحراف افقی ایجاد می‌‌کنند و صفحات x نامیده می‌‌شوند. فاصله صفحات به اندازه کافی زیاد است که باریکه بتواند بدون برخورد با آنها عبور کند.صفحه فلوئورسان :جنس این پرده که در داخل لامپ پرتو کاتدی قرار دارد، از جنس فسفر است. این ماده دارای این خاصیت است که انرژی جنبشی الکترونهای برخورد کننده را جذب می‌‌کند و آنها را به صورت یک لکه نورانی ظاهر می‌سازد. قسمتهای دیگر لامپ پرتو کاتدی شامل پوشش شیشه‌ای ، پایه که از طریق آن اتصالات برقرار می‌‌شود، است.مولد مبنای زماناسیلوسکوپها بیشتر برای اندازه گیری و نمایش کمیات وابسته به زمان بکار می‌‌روند. برای این کار لازم است که لکه نورانی لامپ روی پرده با سرعت ثابت از چپ به راست حرکت کند. بدین منظور یک ولتاژ مثبت به صفحات انحراف افقی اعمال می‌‌شود. مداری که این ولتاژ مثبت را تولید می‌‌کند، مولد مبنای زمان یا مولد رویش نامیده می‌‌شود.مدارهای اصلی اسیلوسکوپسیستم انحراف قائمچون سیگنالها برای ایجاد انحراف قابل اندازه گیری بر روی صفحه لامپ به اندازه کافی قوی نیستند، لذا معمولا تقویت قائم لازم است. هنگام اندازه گیری سیگنالهای با ولتاژ بالا باید آنها را تضعیف کرد تا در محدوده تقویت کننده‌های قائم قرار گیرند. خروجی تقویت کننده قائم ، از طریق انتخاب همزمانی در وضعیت داخلی، به تقویت کننده همزمان نیز اعمال می‌‌شود.  سیستم انحراف افقیصفحات انحراف افقی را ولتاژ رویش که مولد مبنای زمان تولید می‌‌کند، تغذیه می‌کند. این سیگنال از طریق یک تقویت کننده اعمال می‌‌شود، ولی اگر دامنه سیگنالها به اندازه کافی باشد، می‌‌توان آن را مستقیما اعمال کرد. هنگامی ‌که به سیستم انحراف افقی ، سیگنال خارجی اعمال می‌‌شود، باز هم از طرق تقویت کننده افقی و کلید انتخاب رویش در وضعیت خارجی اعمال خواهد شد. اگر کلید انتخاب رویش در وضعیت داخلی باشد، تقویت کننده افقی ، سیگنال ورودی خود را از مولد رویش دندانه‌داری که با تقویت کننده همزمان راه اندازی می‌‌شود، می‌‌گیرد.همزمانیهر نوع رویشی که بکار می‌‌رود، باید با سیگنال مورد بررسی همزمان باشد. تا یک تصویر بی حرکت بوجود آید. برای این کار باید فرکانس سیگنال مبنای زمان مقسوم علیه‌ای از فرکانس سیگنال مورد بررسی باشد.مواد محو کنندهدر طی زمان رویش ، ولتاژ دندانه‌دار رویش اعمال شده به صفحات x ، لکه نورانی را بر یک خط افقی از چپ به راست روی صفحه لامپ حرکت می‌دهد. اگر سرعت حرکت کم باشد، یک لکه دیده می‌‌شود و اگر سرعت زیاد باشد، لکه به صورت یک خط دیده می‌‌شود. در سرعتهای خیلی زیاد ، ضخامت خط کم شده و تار به نظر می‌‌رسد و یا حتی دیده نمی‌‌شود.کنترل وضعیتوسیله‌ای برای کنترل حرکت مسیر باریکه بر روی صفحه لازم است. با این کار شکل موج ظاهر شده بر روی صفحه را می‌‌توان بالا یا پائین یا به چپ یا راست حرکت داد. این کار را می‌‌توان با اعمال یک ولتاژ کوچک سیستم داخلی (که مستقل است) به صفحات انحراف دهنده انجام داد. این ولتاژ را می‌‌توان با یک پتانسیومتر تغییر داد.کنترل کانونی بودنالکترود کانونی کننده مثل یک عدسی با فاصله کانونی تغییر می‌‌کند. این تغییر با تغییر پتانسیل آند کانونی کننده صورت می‌‌گیرد.کنترل شدتشدت باریکه با پتانسیومتر کنترل کننده شدت که پتانسیل شبکه را نسبت به کاتد تغییر می‌‌دهد، تنظیم می‌‌شود.مدار کالیبره سازیدر اسیلوسکوپهای آزمایشگاهی معمولا یک ولتاژ پایدار داخلی تولید می‌‌شود که دامنه مشخصی دارد. این ولتاژ که برای کالیبره سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد، معمولا یک موج مربعی است

مقاومت چیست

مقاومت چیست؟ مقاومت ها اجزایی هستند که مقاومت مدار را زیاد می کنند . آنها از موادی با هدایت کم و در اندازه ها و شکل های متنوع ساخته شده اند . مقاومت الکتریکی عبور جریان الکتریکی از هادی ها از بسیاری جهات شبیه عبور گاز از یک لوله است . اگر این لوله پر از پشم فلزی یا ماده مختلتی باشد ، این شباهت ها بیشتر می شود . اتم های نشکیل دهنده سیم هادی از عبور الکترون ها جلوگیری می کنند ، همانطور که الیاف پشم فلزی مانع عبور مولکولهای گاز می شوند . حال می خواهیم ببینیم که مقاومت هادی ها به غیر از جنس فلز به چه عواملی دیگری بستگی دارد . تاثیر سطح مقطع بر مقاومت الکتریکی مقاومت هر جسمی به الکترونهای آزاد آن بستگی دارد . می دانید که واحد شدت الکتریکی آمپر (a ) است . یک آمپر یعنی این که 6/28ضرب در 10 به توان 18 الکترون آزاد در هر ثانیه از هر نقطه سیم عبور می کند . پس یک هادی خوب باید به مقدار کافی الکترون آزاد داشته باشد تا جریان الکتریکی با چندین آمپر بتواند از آن عبور کند . بنا بر این طبق شکل هرگاه پهنای فلز افزایش یابد ، در حقیقت سطح مقطع زیادتر و در نتیجه ، مقاومت کم تر می شود . پس سطح مقطع عکس مقاومت عمل می کند تاثیر طول هادی بر مقاونت الکتریکی شاید تصور کنیئ که با افزایش طول هادی عبور جریان راحت تر می شود ولی چنین نیست . اگر چه در یک قطعه مسیبلند تر تعداد بیشتری الکنرون آزاد وجود دارد ولی الکترونهای آزاد اضافی در طول سیم ، در اندازه گیری جریان الکتریکیداخل نمی شود . در واقع هر طول معین از هادی ، مقدار معینی مقاومت دارد و هر چه سیم طویل تر باشد ، مقاومت بیتر می شود . تغییرات مقاومت به طول سیم نکته : تغییر طول و سطح مقطع به میزان دو برابر مقاومت را تغییر نمی دهد اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدار مدارهای الکتریکی به دو نوع بسته می شوند : سری یا موازی اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدارسری : در مدار سری همانگونه که از نامش پیدا است مقاومت ها به دنبال هم بسته شده اند پس باید تمامی مقدار آنها را با هم جمع کرد اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدار موازی : در مدار موازی باید حاصل ضرب تمام مقاومت ها را تقسیم بر مجموع مقاومت ها کرد . کاربرد مقاومت های الکتریکی مقاومت های اهمی برای اضافه کردن مقاومت مدارهای الکتریکی به کار می روند . در حقیقت ، آنها اجسامی هستند که در مقابل عبور جریان مقاومت زیادی از خود نشان می دهند . موادی که غالباٌ در مقاومت ها به کار می روند عبارتند از کربن ، آلیاژ مخصوص از فلزاتی از قبیل نیکروم ، کنستانتان و منگانان . مقاومت اهمی را طوری به مدار می بندیم که جریان همان طور که از بار الکتریکی و منبع ولتاژ عبور می کند ، از آن هم بگذرد . در این صورت مقاومت کل مدار مجموع مقاومت های بار الکتریکی ، منبع ولتاژ ، سیم های رابط و مقاومت اهمی است . توجه داشته باشید که فقط با اضافه کردن یک مقاومت اهمی مناسب به مدار می توان مقاومت کل مدار را به اندازه ی دلخواه تغییر داد . انواع مقامت ها 1- مقاومت های ترکیبی 2- مقاومت های سیم پیچی 3- مقاومت های لایه ای طبقه بندی مقاومت های از نظر نوع کار 1- مقاومت های ثابت : مقاومت های ثابت دو سیم رابط دارند که به دو انتهای مقاومت متصل است . اصولا مقدار این نوع مقاومت های ثابت است ولی بعضی از آنها دارای مقاومتهای متفاوتی هستند . این مقاومت ها به دو دسته ی الف - مقاومت ها زبانه دار و ب - مقاومتهای قابل تنظیم تقسیم می شوند . الف) مقاومت های زبانه دار : در این نوع مقاومت ها علاوه بر دو سیم انتهایی ، سر سیم های دیگری بین دو سر مقاومت وجود دارد . با اتصال ترمینال های مختلف به مدار مقاومت های متفاوتی حاصل می شود . هر یک از این مقاومت ها دارای مقاومت ثابتی هستند . ب) مقاومت های قابل تنظیم : دیدید که مقاومت های ثابت قابلیت انعطاف ندارند ، زیرا مقاومتشان کاملا تعیین شده و مقدار آن تغییر نا پذیر است . مقاومت های زبانه دار تا حدودی قابلت انعطافدارند ، چون بیش از یک مقدار مقاومت می توان از آنها بدست آورد . با وجود این تعداد مقاومت هایی را که می توان از آنها بدست آورد به 3 یا 4 محدود می شود . آنچه اغلب مورد نیاز است ، مقاومتی است که بوسیله آن بتوان حدود معینی از مقاومت را از 0 تا 1 حد اکثر بدست آورد . این مقاومت ها طوری ساخته نشده اند که بتوان آنها را پیوسته تغییر داد . در واقع ، هنگام نصب این مقاومت ها در مدار، آنها را روی مقاومت دلخواه تنظیم کرده و سپس با همان مقاومت در مدار کار می کنند . 2- مقاومت های متغییر : در بسیاری از وسایل الکتریکی مقدار بعضی از مقاومتها باید پیوسته تغییر کند ، پیچ ولوم رادیو ، کنترل کننده روشنایی تلویزیون از آن جمله اند . مقاومتهای متغیر مقاومتهایی هستند که پیوسته می توان مقدار آنها را تغییر داد . به آن دسته از مقاومت های متغیر ، " وابسته " گفته می شود که به وسیله عواملی از قبیل نور ، حرارت ، ولتاژ و ... مقدار مقاومتشان تغییر کند . این مقاومت ها انواع مختلفی دارد که عبارت اند از : الف- مقاومتهای تابع حرارت THERMISTOR (Tehrmally sensitive resistor): مقدار اهم این مقاومت ها تابع حرارت است . یعنی ، در اثر حرارت میزان مقاومتشان تغییر می کند. مقاومت های حرارتی را تحت عنوان " ترمیستور" می شناسیم . در این مقاومت ها تغییرات مقدار مقاومت نسبت به تغییرات دما خطی نیست. از این مقاومت ها در مدارهابه صورت حس کننده(Sensor) های حرارتی در مسیر دستگاه های الکتریکی نظیر موتورهای الکتریکی ، کوره ها ، سیستم های تهویه و تبرید استفاده می شود . به طور کلی ترمیستورها در مداراتی که دما را اندازه گیری یا کنترل می کنند به کار می روند و در دو نوع ساخته می شوند . 1- ترمیستور با ضریب حرارتی مثبت (PTC): که با افزایش دما مقدار مقاومت آن افزایش می یابد . و 2- ترمیستور با ضریب حرارتی منفی (NTC) : که با افزایش دما مقدار مقاومتش کاهش می یابد . ب- مقاومت های تابع نور LDR(Light Dependent Resistor): مقدار مقاومت تابع نور تابع تغییرات شدت نور تابیده شده به سطح آن است. مقاومت تابع نور در فضای تاریک دارای مقاومت خیلی زیاد (در حد مگا اهم ) و در روشنایی دارای مقاومت کم ( در حد کیلو یا اهم ) است . مقاومت های LDR را " فتو رزیستور " هم می نامند . برای اینکه نور روی عنصر مقاومتی فتورزیستور اثر گذارد معمولا سطح ظاهری آن را با شیشه یا پلاستیک شفاف می پوشانند . از این مقاومت در مدارات الکترونیکی به عنوان تشخیص دهنده ی نور (نور سنج ) استفاده می شود . از جمله کاربردهای این مقاومت استفاده ی آن در دوربین های عکاسی و کلیدهای نوری و چشم های الکترونیکی است . ج- مقاومت های تابع ولتاژ VDR ( Voltage Dependent Resistor ) : مقاومت های تابع ولتاژ ، مقاومت هایی هستند که متناسب با تغییر ولتاژ ، مقاومت آنها تغییر می کند تا همواره ولتاژ یکسانی در مدار وجود داشته باشد . مقاومت VDR را تحت عنوان " واریستور " نیز می شناسند . مقدار اهم این مقاومت ها با ولتاژ رابطه ی معکوس دارد . یعنی با افزایش ولتاژ مقدار اهم آنها کاهش می یابد . واریستورها به پلاریته ی ولتاژ اعمال شده وابسته نیستند که این خود مزیتی برای این نوع مقاومت ها محسوب می شود ، زیرا برای استفاده در مدارات AC بسیار مناسب هستند. از جمله کاربرهای این مقاومت ها عبارتند از : 1- تثبیت کنندهای ولتاژ 2- حفاظت مدارها در مقابل اضافه ولتاژها در لحظات قطع و وصل کلید . د-مقاومت های تابع میدان مغناطیسیMDR(Magnetic Dependen Resistor): مقاومت های تابع میدان به مقاومت هایی گفته می شود که به سبب اثر میدان مغناطیسی بر آنها مقدار اهمشان تغییر می کند . در ساخت این مقاومت ها از نیمه هادی هایی استفاده شده که دارای ضریب حرارتی منفی هستند. به همین دلیل در صورت افزایش دما مقدار مقاومت آن ها کاهش می یابد . نحوه تعیین مقدار مقاومت ها از روی کد رنگی : رنگ اولین نوار نشان دهنده اولین عدد صحیح مقدار مقاومت است و رنگ دومین نوار نشان دهنده دومین عدد صحیح مقدار مقاومت است . رنگ سومین نوار نشان دهنده ضریب مقاومت است . رنگ نوار چهارم حدود خطا ( تلرانس ) را معین می کند .

تست انواع مقاومت

مقاومت انواع مختلفی دارد . فعلاً آموزش تست یک مقاومت ثابت را توضیح می دهم . جهت تست از دونوع مولتی متر می توانیم استفاده کنیم : تست با مولتی متر دیجیتال : در این روش در حالیکه مولتی متر را در مد تست مقاومت می گذاریم دو ترمینال مولتی متر را به ابتدا به هم اتصال می دهیم تا سیمهای ترمینال وخطای مولتی متر را کنترل نمائیم سپس دو پایه ترمینال را به دوسر مقاومت وصل نموده مقدار اهم نشان داده شده را قرائت می کنیم در صورتیکه این مقدار با اندازه مقاومت که از روی رمز رنگها ویا از روی نوشته روی مقاومت قابل تشخیص است مقایسه می کنیم اگر این دو عدد بهم نزدیک بودند باتوجه به خطای مقاومت می گوئیم که مقاومت سالم است . تست با مولتی متر آنالوگ ( عقربه ای ) : در این روش نیز باید مولتی متر را در رنج های تست کننده مقاومت بگذاریم البته تعیین این رنج بستگی به مقدار مقاومت ما دارد اگر مقاومت ما کوچکتر از 100 ، اهم است مولتی متر را در رنج Rx1 و اگر از 100، اهم بزرگتر و کوچکتر از 10 کیلو اهم است در رنج Rx100 و در صورتیکه بزرگتر از 10 کیلو و کوچکتر از 100 کیلو در رنج Rx1k و در صورتیکه بزرگتر از 100 کیلو باشد مولتی متر را در رنج Rx10k قرار داده و مقاومت را تست می کنیم در این مرحله نیز باید میزان اهم قرائت شده با اندازه واقعی مقاومت خیلی نزدیک باشد وفقط در حد خطای آن تلرانس قابل قبول است . تست مقاومت های متغیر الف : پتانسیو متر : برای تست پتانسیومتر به کمک مولتی متر آنالوگ : ابتدا رنج مناسب انتخاب و سپس پایه وسط پتانسیومتر را نسبت به دوپایه دیگر اهم چک می کنیم طبیعی است که سر لغزنده وسط در هر کجا باشد عددی قرائت می شود ونیز می دانیم مجموع هردوعددی که از جمع اعداد قرائت شده هردو پایه طرفین بدست می آید برابر مقدار اهم کل پتانسیومتر می باشد . حال برای اطمینان از عمل کرد پتانسیومتر در حین تغییر اهم نیز می توانیم یک از پایه های کناری را نسبت به پایه وسط در حالی اهم چک نمائیم که پتانسیومتر را می چرخانیم در هر حالت باید تغییرات اهم را مشاهده کنیم اگر در نقطه ای تغییرات اهم ناجوری ( کم و زیاد شدن غیر طبیعی ) مشاهده شود پتانسیومتر مشکل دارد و خلاصه لازم است که تغییرات یکنواخت و بدون قطع شدن باشد . تست ولوم : می دانیم که ولوم نیز نوعی مقاومت متغیر می باشد پس مانند پتانسیو متر تست می شود . تست مقاومتهای متغیر ویژه یا مخصوص : این نوع مقاومتها با تغییرات فیزیکی عمل می کنند . تست مقاومت مخصوص Ldr : می دانیم در مقابل تغییرات نور پاسخ می دهد . پس در حالیکه دو پایه آنرا به ترمینالهای مولتیمتر وصل نموده ایم در رنج Rx1k بهتر است در جلو نور مقاومت آنرا قرائت نموده سپس با ایجاد سایه تغییر مقاومت آن را مشاهده کنیم .با پاسخ در مقابل تغغییرات نور سالم بودن آن مشخص می شود . تست مقاومت ویژه یا مخصوص Vdr : می دانیم که Vdr نوعی مقاومت ویژه یا مخصوص است که با افزایش ولتاژ اهم آن کاهش می یابد پس معمولاً در جایی که قصد ثابت کردن ولتاژ را دارند مانند زنر استفاده می شود .وبرای تست بدلیل ولتاژ بالای آن با اهمتر قابل تست نیست ودر مدار ودانستن مقدار ولتاژ محل تست می شود . تست مقاومت Ptc : می دانیم Ptc نوعی مقاومت است که با افزایش حرارت اهم آن افزایش و با کاهش حرارت اهم آن کاهش می یابد . پس اگر در حالیکه یایه های آن را به وسیله ترمینالهای مولتی متر گرفته ایم با وسیله ای حرارت زا مانند هویه ، سشوار ، ..... حرارت دهیم مقدار اهم آن زیاد شده وعلامت سالم بودن آن است . و عکس این عمل نیز درست است . تست مقاومت ویژه Ntc : عکس Ptc عمل می کند . تست مقاومت Mdr : این مقاومت در حوزه مغناطیس اهمش بالا می رود و می توان در هنگام تست با آهنربا تغییرات اهمش را ملاحظه کرد . نوع پیشرفته آن به نام Ic هال مشهور است . که در ضبط صوت های قدیمی سیلور دیده ایم .

کریستال

یکی از مهمترین و پرکاربردترین قطعات در صنعت الکترونیک ، کریستال های کوارتزه که البته کارشون هم بسیار مهم و قابل تقدیره!اساساً کریستالها دو خاصیت مهم رو میتونن داشته باشن ؛ یکی خاصیت پیزو الکتریک و دیگری خاصیت پیرو الکتریک !خاصیت پیزو الکتریک یعنی اینکه کانی کریستال تحت یک تنش یا فشار ، الکتریسیته تولید بکنه و یا برعکس ؛ تحت یک میدان الکتریکی ( الکتریسیته ) کرنش کرده و نوسان کنه !پیرو الکتریک هم یعنی اینکه ؛ کانی کریستال ، تحت حرارت ، الکتریسیته تولید بکنه که البته بعضی از کریستالها این خاصیت رو دارند و عکسی که اول این مطلب گذاشتم ربطی به اونها نداره! این عکس مربوط به کریستالهای کوارتزه که بیشترین استفاده رو در صنعت دارند! وظیفه اونها نگهداشتن فرکانس مدارهای نوسانساز ، روی یک فرکانس خاص هستش و این به دلیل خاصیت پیزو الکتریکی کانی سازنده این قطعه یعنی کوارتز (Silicon Oxide ) ، هستش!وقتی که کریستال در مدار نوسان‌ساز قرار میگیره ، فقط نوسانی تولید میشه که خاص خودش هست و به اصطلاح میگیم که فرکانس رزونانس کریستال تقویت شده و در نتیجه ، در خروجی نوسان ساز یا اسیلاتور ، فرکانس تقویت شده ، همان بسامد رزونانس کریستال خواهد بود . مسئله مهم دیگه اینه که کریستالها ، نسبت به تغییرات دما ، حساسیت خیلی کمی دارند و به وسیله اونها میتونیم اسیلاتورهایی بسازیم که فرکانس کارشون با تغییر دما ، عوض نشه و ثابت باقی بمونه ؛ این خاصیت کریستال سبب شده که این قطعه ، مهمترین المان در صنعت مخابرات باشه چرا که فقط به واسطه اونها میشه مدارهای فرستنده بسیار با ثبات ساخت!!! علاوه بر کاربرد کریستال در مخابرات ، این قطعه در ساخت ساعت های بسیار دقیق هم به کار میره ، کریستال های کوارتز یکی از مهمترین بخش صنعت میکرو کنترلر و کامپیوتر هم هستند چون زمان سنجی ، یکی از قسمتهای مهم مدارهای کامپیوتریه و دقیق بودن اونها فقط با کریستال فراهم میشه! نماد کریستال در نقشه مدارات الکترونیکی به این شکله : دو نمونه ساده اسیلاتور کریستالی هم براتون میذارم :درباره کریستالهای کوارتز این مطلب رو هم اضافه کنم که ؛ بنابر تئوری میشه در همه رنجهای فرکانس رادیویی اونو تولید کرد ولی محدودیتهای موجود خلاف این رو سبب میشن ! فرکانس کار یک کریستال بستگی فراوانی به جنس و ظرافت اون داره و هر چه فرکانس بالاتر باشه کانی کریستال باید ظریفتر برش بخوره . معمولا کریستالهایی که ساخته میشن فرکانسشون بین 4 تا 40 مگاهرتز  هست و لزومی هم نداره که فراتر از این محدوده ساخته بشه ؛ چون به واسطه مدارهای مقسم  و چند برابر کننده ، میتونیم فرکانسشون رو  کم و زیاد کنیم !

آشنایی با PDA

آشنایی با PDA امروزه در اغلب کشورهای پیشرفته از notbook و یا organizer در موارد متعددی استفاده بعمل می آید.با استفاده از دستگاههای فوق هر شخص دارای دفترچه آدرس ، برنامه ریزی روزانه ، لیست کارهائی که می بایست انجام شود ، دفترچه یاداشت ، ماشین حساب ، لیست پروژه ها و سایر گزارشات متنوع و مورد نیاز خود بوده در صورت لزوم قادر به استفاده سریع از آنان خواهد بود. PDA  دستگاههای فوق دارای تمام امکانات لازم بمنظور برنامه ریزی و سازماندهی فعالیت های رایج زندگی می باشند. طی سالیان اخیر دستگاه جدیدی با قابلیت های بمراتب بیشتر عرضه شده است که با استقبال چشمگیر خریداران مواجه شده است . دستگاههای فوق PDA)Personal Digital Assistants) نامیده می شوند. PDA کامپیوترهای قدرتمندی بوده که براحتی در یک دست قرار می گیرند. عملکردPDA دربرخی موارد مشابه Organizer است ، با این تفاوت که با استفاده از PDA می توان نامه های الکترونیکی خود را دریافت و یا به موسیقی گوش داد. میزان فروش PDA از زمان عرضه تاکنون یک رکورد تاریخی را ثبت کرده است . تاکنون بیش از نه میلیون کامپیوتر دستی (PDA) فروخته شده است . اکثر PDA فروخته شده متعلق به شرکت Palm می باشند. شرکت های دیگر نیز محصولات خود را در این زمیته تولید و به بازار عرضه نموده اند ، بنابراین با توجه به رقابت موجود می توان نمونه ای را تهیه نمود که دقیقا" منتاسب با خواسته های هر فرد باشد. مبانی PDA PDA به دو گروه عمده: کامپیوترهای دستی (Hand-held) و کامپیوترهای Palm-Sized تقسیم می گردند. مهمترین تفاوت بین دو گروه فوق اندازه ، نوع نمایشگر و نحوه ورود اطلاعات است . کامپیوترهای دستی در مقایسه نسبت به کامپیوترهای Palm-Sized ، بزرگتر و سنگین تر می باشند. این نوع کامپیوترها دارای صفحات نمایشگر LCD بزرگتر ویک صفحه کلید کوچک بهمراه ترکیب تکنولوژی Touch-screen برای ورود اطلاعات می باشند. کامپیوترهای Palm-Sized سبک تر و کوچک تر می باشند. این نوع از کامپیوترها از صفحات نمایشگر LCD کوچک و تکنولوژی stylus/touch-screen و برنامه های تشخیص تایپ دستی برای ورود اطلاعات استفاده می نمایند. صرفنظر از نوع PDA ، تمام آنها دارای پتانسیل های سخت افزاری مشابه ای می باشند: ریزپردازنده سیستم عامل حافظه باطری نمایشگرهای LCD دستگاه ورودی ( دکمه هائی بهمراه نمایشگرهای touch-screen و یا صفحه کلید ) پورت های ورودی و خروجی نرم افزارهای کامپیوترهای شخصی ریزپردازنده دستگاههای PDA مشابه کامپیوترهای شخصی و یا Laptop از ریزپردازنده استفاده می نمایند. ریزپردازنده بمنزله مغز یک PDA بوده و تمام عملیات مربوطه را بر اساس دستورالعمل های برنامه ریزی شده انجام می دهند. برخلاف کامپیوترهای شخصی ، دستگاههای PDA از ریزپردازنده های کوچکتر و ارزانتر استفاده می نمایند. پردازنده های Motorola Dragonball و هیتاچی SH۷۷۰۹a نمونه هائی در این زمینه می باشند. با اینکه سرعت پردازنده های فوق در مقایسه با پردازنده های استفاده شده در کامپیوترهای شخصی بمراتب کمتر است ( سرعت پردازنده های فوق بین ۱۶ تا ۷۵ مگاهرتز می باشد ) ولی پردازنده استفاده شده در این نوع از کامپیوترها متناسب با وظایفی است که بر عهده آنان گذاشته شده است . ابعاد کوچک و قیمت پایین این نوع از کامپیوترها ، سرعت پایین ( نسبت به کامپیوترهای شخصی) آنها را کم رنگ می نماید. شکل زیر یک نمونه از ریزپردازنده های Motorola Dragonball را نشان می دهد. سیستم عامل سیستم عامل شامل دستورات از قبل برنامه نویسی شده ای می باشد که به پردازنده عملیات مربوطه را دیکته خواهد کرد. سیستم های عامل استفاده شده در کامپیوترهای PDA به پیچیدگی سیستم های عامل استفاده شده در کامپیوترهای شخصی نمی باشند. این نوع از سیستم های عامل دارای مجموعه دستورات کمتری بوده که به حافظه کمتری نیاز خواهند داشت . مثلا" سیستمعامل Palm به ۱۰۰کیلو بایت حافظه بیشتر نیاز ندارد.( کمتر از یک درصد نسبت به حافظه مورد نیاز برای نصب ویندوز ۹۸ و یا MAC OS ) . کامپیوترهای PDA عمدتا" از دو نوع سیستم عامل استفاده می نمایند : Palm OS)۳COM) یا PocketPC . سیستم عامل Palm os ، به حافظه کمتری نیاز داشته و دارای سرعت بیشتر می باشد. اغلب کاربران نیز از سادگی استفاده از سیستم عامل Palm ابراز رضایت می نمایند.سیستم عامل PocketPC نمایشگرهای رنگی، گرافیک، نسخه های خاصی از نرم افزارهای Word,Excel و سایر دستگاهها ( نظیر Built-in MP۳ player,MPEG movie Player ) را حمایت می نماید. سیستم عامل فوق با توجه به ماهیت خود به فضای بیشتری از حافظه نیاز نداشته و سرعت آن نسبت به Palm Os کمتر است . با توجه به گسترش استفاده از این نوع کامپیوترها در سطح جهان ، شرکت های متعددی در حال پیاده سازی نرم افزارهای خاص برای استفاده تحت دو سیستم عامل فوق می باشند. حافظه کامپیوترهای PDA دارای هارد دیسک نمی باشند. برنامه های مورد نظر ( دفترچه تلفن ، ماشین حساب ، دفترچه یاداشت و سیستم عامل) در یک نوع حافظه ROM ذخیره می گردند. اطلاعات فوق زمانیکه کامپیوتر خاموش است ، همچنان در حافظه باقی خواهند ماند. داده ها و سایر برنامه هائی که توسط کاربران اضافه می گردد ، در حافظه RAM دستگاه ذخیره می گردند. رویکرد فوق نسبت به کامپیوترهای شخصی دارای چندین مزیت است .زمانیکه PDA روشن می گردد ، تمام برنامه ها بلا فاصله قابل استفاده بوده و نیازی به معطل شدن برای فعال شدن هر یک از برنامه ها نخواهد بود. زمانیکه محتویات یک فایل تغییر داده می شود ، اطلاعات جدیدد بصورت اتوماتیک ذخیره خواهند شد و نیازی به استفاده از دستور Save نخواهد بود. زمانیکه دستگاه خاموش می گردد ، اطلاعات همچنان در حافظه باقی خواهند ماند.( چون از باطری استفاده می گردد). تمام کامپیوترهای PDA از حافظه های Solid-state استفاده می نمایند. برخی از حافظه Static RAM و برخی دیگر از حافظه Flash استفاده می نمایند. برخی دیگر نیز از حافظه های قابل حمل ( تعویض ) استفاده می نمایند. حداقل حافظه کامپیوترهای PDA دو مگابایت است . برخی از مدل های پیشرفته PDA دارای حافظه ای بین ۵ تا ۳۲ مگابایت می باشند. سیستم عامل PocketPC نسبت به Palm OS فضای بیشتری از حافظه را اشغال خواهند کرد ، بنابراین کامپیوترهای PDA که از سیستم عامل PocketPC استفاده می نمایند ، بین ۱۶ تا ۳۲ مگابایت حافظه استفاده می گردد. در برخی از مدل های PDA امکان ارتقاء حافظه نیز وجود دارد.شکل زیر نمای درون یک PDA را نشان می دهد. درقسمت میانی برد فوق ، پردازنده قرار گرفته و در سمت چپ و در بخش بالای ریزپردازنده ، تراشه های حافظه قرار گرفته اند. باطری برق مورد نیاز کامپیوترهای PDA توسط باطری تامین می گردد. برخی از مدل های PDA از باطری الکالاین (AAA) استفاده می نمایند. برخی دیگر از مدل های PDA از باطری های با قالبیت شارژ مجدد( Lithium,nickel-cadmium,nickel-metal hybride) استفاده می نمایند عمر مفید باطری بستگی به PDA و نوع استفاده از آن دارد. موارد زیر باعث مصرف بالای باطری می گردد: سیستم عامل حافظه بیشتر نمایشگرهای LCD رنگی ضبط صوت Mp۳ Player عمر یک باطری می تواند از دو ساعت تا دو ماه، باتوجه به نوع PDA و امکانات مربوطه باشد . اکثر کامپیوترهای PDA دارای سیستم مدیریت Power می باشند. سیستم فوق باعث افزایش عمر مفید یک باطری می گردد. در صورتیکه عمر باطری بگونه ای باشد که نتوان دستگاه را روشن نمود ( پیشاپیش هشدار خواهد داد) ، به اندازه کافی برای نگهداری اطلاعات موجود در RAM فرصت خواهد بود. در صورتیکه عمر مفید باطری بطور کامل به اتمام رسیده باشد و یا آنها را از دستگاه خارج کرده باشید ، تقریبا" یک دقیقه فرصت خواهد بود تا باطری را تعویض نمود ( ترانزیستور موجود در سیستم شارژ خود را ازدست نداده باشد ) در صورت تخلیه شارژ ترانزیستور موجود در سیستم و عدم استفاده از زمان یک دقیقه ای بمنظور تعویض باطری ، اکثر دستگاههای PDA اطلاعات خود را از دست خواهند داد. با گرفتن Backup از اطلاعات موجود در PDA بر روی یک کامپیوتر شخصی و یا یک LapTop می توان اثرات جانبی را به حداقل مقدار خود رساند. دستگاههای PDA دارای آداپتورهای AC برای استفاده از برق شهری نیز می باشند. نمایشگر LCD کامپیوترهای PDA دارای یک نوع خاص از صفحات نمایشگر LCD می باشند. برخلاف کامپیوترهای شخصی که نمایشگرهای LCD بعنوان دستگاههای خروجی مورد استفاده قرار می گیرند ، دستگاههای PDA از نمایشگرهای خود برای ورودی و خروجی استفاده می نمایند. نمایشگرهای LCD دستگاههای PDA بمراتب کوچکتر از نمایشگرهای laptop است . کامپیوترهای Hand-held ( نوعی خاصی از دستگاههای PDA) از صفحات نمایشگر بزرگتری نسبت به کامپیوترهای Palm-Sized استفاده می نمایند. نمایشگرهای PDA دارای ویژگی های زیر می باشند : LCD و یا Enhanced LCD و یا CSTN دارای وضوح تصویر ۱۶۰*۱۶۰ و ۳۲۰ * ۲۴۰ می باشند سیاه و سفید ( ۱۶ رنگ خاکستری ) و یا رنگی ( ۶۵.۵۳۶ رنگ ) ماتریس های Active و یا Passive ( ماتریس های Active شفاف تر و خواندن اطلاعات آسان تر است ) Reflective و یا Backlit . ( نمایشگرهای Backlit برای استفاده در نور پایین مناسب می باشند) دستگاه ورودی در کامپیوترهای PDA ، بمنظور ورود اطلاعات و دستورات از روش های متفاوتی استفاده می شود.کامپیوترهای Hand-held عموما" از یکدستگاه صفحه کلید خیلی کوچک و ظریف همراه با یک touch-screen استفاده می نمایند. کامپیوترهای palm-Sized از یک قلم فولادی و یک touch-screen همراه با یک برنامه تشخیص تایپ دستی استفاده می نمایند. هر یک از مدل های فوق دارای مجموعه ای از دکمه ها بمنظور فعال کردن نمایشگر و یا برنامه ها می باشند.نمایشگر کامپییوترهای Palm-sized ، یک صفحه بسیار نازک چهار اینچی است که از آن هم بعنوان دستگاه ورودی و هم بعنوان دستگاه خروجی استفاده می گردد.کامپیوترهای فوق بمنظور نمایش اطلاعات از یک LCD استفاده می نمایند. در قسمت بالای LCD یک touch-screen وجود داشته که می توان با استفاده از یک مداد شبه فولادی و یا ورود مستقیم داده ، اطلاعاتی را وارد کرد. زمانیکه مداد فولادی با صفحه تماس برقرار می نماید ، روکش پلاستیکی موجود بر روی نمایشگر ، به سمت پایین حرکت تا با سطح شیشه ای تماس برقرار نماید. عملیات فوق باعث می گردد یک میدان ولتاژ ایجاد گردد ، میدان فوق توسط درایورtouch-screen ضبط می گردد. با ارسال یک جریان الکتریکی افقی و در ادامه عمودی ، touch-screen مختصات X,Y مربوطه به نقطه مورد نظر را بدست می آورد. درایور در هر ثانیه هزاران مرتبه touch-scrren را پیمایش و اطلاعات مورد نظر را برای هر یک از برنامه هائی که به آنها نیاز دارند ، ارسال می دارند.همانگونه که اشاره گردید یکی دیگر از روش های ورود اطلاعات در کامپیوترهای Palm-Sized ، استفاده از یک برنامه تشخیص تایپ دستی است . با استفاده از مداد فولادی بر روی نمایشگر کاراکترهائی رسم می گردد. نرم افزارهمراه PDA ، کاراکترهای رسم شده را به حروف و یا ارقام تبدیل می نماید. در دستگاههای Palm ، نرم افزاری که حروف را تشخیص می دهد Graffiti نامیده می شود. بمنظور کمک به تشخیص کاراکترها توسط برنامه فوق ، می بایست حروف در یک بخش صفحه و ارقام در بخش دیگر رسم گردند. هر کاراکتر می بایست با یک حرکت بدون توقف رسم گردد. بدین منظور می بایست از حروف " الفبائی مخصوص " استفاده کرد. مثلا" برای نوشتن حرف "A" می بایست "V" و یا برای حرف "F" از یک L وارونه استفاده گردد.یکی از اشکالات نرم افزار تشخیص تایپ دستی ، نیاز به فراگیری روش های جدید برای نوشتن است . سرعت نوشتن با استفاده از روش فوق نسب به تایپ دستی کند تر است . در صورت تمایل می توان از یک صفحه کلید Onscreen استفاده و از مشکلات اشاره شده برحذر ماند. صفحه کلید فوق مشابه یک صفحه کلید معمولی است . تنها تفاوت موجود استفاده از مداد فولادی برای ضربه زدن و فشردن هر یک از کلیدهای مورد نظر بر روی صفحه کلید است . برخی از مدل های کامپیوترهای Palm دارای امکان جانبی صفحه کلید می باشند. استفاده از صفحه کلید فوق بمراتب راحتر از سایر موارد اشاره شده بوده خصوصا" در زمان ارسال E-mail است . اخیرا" برخی از مدل های PDA از تکنولوژی تشخیص صوت نیز استفاده می نمایند. در این مدل ها می توان با استفاده از میکروفن اطلاعات خود را بصورت صوتی وارد و توسط نرم افزار مربوطه عملیات تبدیل صوت به داده انجام خواهد شد. دستگاههای ورودی و خروجی کامپیوترهای PDA بگونه ای طراحی شده اند که تحت هر شرایطی قادر به استفاده از کامپیوترهای شخصی و یا Laptop باشند. مثلا" می توان اطلاعاتی را از کامپیوتر شخصی خود به PDA منتقل و یا اطلاعات را از PDA به کامپیوتر منتقل نمود. بنابراین یک PDA می بایست قادر به ارتباط با یک کامپیوتر شخصی باشد. مبادله اطلاعاتی بین PDA و PC اصطلاحا" data synchronization نامیده می شود. ارتباطات فوق در کامپیوترهای PDA از طریق پورت USB انجام می گیرد. علاوه بر استفاده از کابل ، بمنظور تبادل اطلاعات ، برخی از دستگاههای PDA دارای یک پورت مادون قرمز بوده که از امواج نوری برای تبادل اطلاعات بین یک کامپیوتر شخصی و PDA استفاده می شود. برخی دیگر از مدل های PDA از روش های بدون کابل برای تبادل اطلاعات استفاده می نمایند. استفاده کنندگان PDA بمنظور دریافت و یا ارسال e-mail می بایست از یک ISP که امکان "بدون کابل " را نیز ارائه می دهد ، استفاده گردد. برخی دیگر از مدل های PDA دارای یک امکان جانبی بمنظور استفاده از مودم می باشند. امکان فوق بصورت جداگانه می بایست تهیه گردد. نرم افزارهای کامپیوترهای شخصی و یا Laptop بمنظور ارسال اطلاعات از دستگاه PDA به کامپیوتر های شخصی و بالعکس ، می بایست از نرم افزارهای خاصی نظیر : HotSync برای کامپیوترهای PDA که از سیستم عامل Palm OS و یا ActiveSync برای کامپیوترهائی که از سیستم عامل PocketPc استفاده می نمایند ، استفاده گردد. نرم افزار فوق می بایست بر روی هارد دیسک کامپیوتر شخصی نصب تا امکان اتصال PDA به کامپیوتر شخصی توسط یکی از روش های : کابل ، اشعه مادون قرمز ، بدون کابل و یا مودم فراهم گردد. با توجه به گسترش دستگاه های PDA شرکت های متعددی در سطح جهان اقدام به طراحی و پیاده سازی نرم افزارهای مختص این نوع از سیستم ها نموده اند. قابلیت های PDA دستگاههای PDA در ابتدا مشابه organizers رفتار می نمودند. آنها قادر به ذخیره آدرس ، شماره تلفن ، ثبت قرار ملاقات های روزمره و ... بودند. دستگاههای PDA در حال حاضر نیز عملیات فوق را انجام می دهند. پس از گذشت مدت زمانی کوتاه دستگاههای PDA متحول و پتانسیل های متعددی در آنها ایجاد گردید. امروزه با استفاده از دستگاههای PDA می توان اقدام به ارسال و یا دریافت E-mail و یا بازیابی اطلاعات مورد نیاز از اینترنت ، نواختن موزیک ، مشاهده فیلم و بازیهای ویدئویی نمود. برخی از قابلیت های PDA بشرح زیر می باشند: مدیریت اطلاعات شخصی ( تمام مدل ها ) . ذخیره اطلاعات مربوط به تماس با دیگران شامل : نام ، آدرس ، شماره تلفن ، آدرس E-mail ایجاد لیست فعالیت های روزمره یاداشت نویسی دفترچه یاداشت ثبت زمان وتاریخ قرار ملاقات ها یادآوری قرار ملاقات برنامه ریزی پروژه ها ماشین حساب ارسال و دریافت e-mail ( برخی از مدل ها ) استفاده از یک واژه پرداز ( برخی از مدل ها ) پخش فایل های موزیک mp۳ ( برخی از مدل ها ) پخش فایل های فیلم MPEG ( برخی از مدل ها ) دریافت اطلاعات دلخواه از اینترنت( برخی از مدل ها ) بازیهای ویدئویی ( برخی از مدل ها ) ارتباط با سایر دستگاه ها نظیر دوربین های دیجیتال ( برخی از مدل ها )

آشنایی با اسیلوسکوپ:

آشنایی با اسیلوسکوپ: به دلیل اینکه این تصاویر در سایت های آپلود عجنبی غیر استاندارد آپلود شده بودند درصد زیادی از انها پاک شده بودند به هر حال می شود از بقیه تصاویر که ظاهرا از سرور انگلیسی هستند استفاده کرد. اسیلوسکوپ یک دستگاه اندازه گیری است که می توان از ان برای مشاهده و اندازه گیری ولتاژً,فرکانس , زمان  تناوب , اختلاف فاز و همچنین مشخصه های ولت وآمپر عناصر نیمه هادی ( مانند دیودها ,ترانزیستورها ,و...) استفاده کرد. صفحه نمایشگر: هر اسیلوسکوپ دارای یک صفحه نمایشگر است که دو قسمت اصلی تشکیل شده است:الف) محور زمان     ,    ب ) محور ولتاژ   در اسیلوسکوپ درجه بندی بر حسب سانتیمترو میلیمتر می باشد (خانه های بزگ 1 سانتی متری وخانه های کوچک 2میلیمتری میباشد.) کانال : ورود هر اسیلوسکوپ کانال نامیده می شود که هر اسیلوسکوپبر اساس تعداد کاتالهایی که می توان به ان اعمال کرد تقسیم بندی می شود : یک کاناله , دو کاناله , سه کاناله و چهار کاناله که اسیلوسکوپهای 3و4 کاناله دیجیتال می باشند. الف) اسیلوسکوپ انالوگ :بر اساس انحراف الکترون در میدان الکتروستاتیکی کار می کند  لامپ پرتو کاتدی اسیلوسکوپ از یک لامپ پرتو کاتدی که قلب دستگاه است و تعدادی مدار برای کار کردن لامپ پرتو کاتدی تشکیل شده است. قسمتهای مختلف لامپ پرتو کاتدی عبارتند از: تفنگ الکترونی : تفنگ الکترونی باریکه متمرکزی از الکترونها را بوجود می‌‌آورد که شتاب زیادی کسب کرده‌اند. این          باریکه الکترون با انرژی کافی به صفحه فلوئورسان برخورد می‌کند و بر روی آن یک لکه نورانی تولید می‌‌کند. تفنگ الکترونی از رشته گرمکن ، کاتد ، شبکه آند پیش شتاب دهنده ، آند کانونی کننده و آند شتاب دهنده تشکیل شده است. الکترونها از کاتدی که بطور غیر مستقیم گرم می‌شود، گسیل می‌‌شوند. این الکترونها از روزنه کوچکی در شبکه کنترل می‌‌گردند. شبکه کنترل معمولا یک استوانه هم محور با لامپ است و دارای سوراخی است که در مرکز آن قرار دارد. الکترونهای گسیل شده از کاتد که از روزنه می‌‌گذرند (به دلیل پتانسیل مثبت زیادی که به آندهای پیش شتاب دهنده و شتاب دهنده اعمال می‌‌شود)، شتاب می‌‌گیرند. باریکه الکترونی را آند کانونی کننده ، کانونی می‌‌کند. صفحات انحراف دهنده : صفحات انحراف دهنده شامل دو دسته صفحه است. صفحات انحراف قائم که بطور افقی نسب می‌شوند و یک میدان الکتریکی در صفحه قائم ایجاد می‌‌کنند و صفحات y نامیده می‌‌شوند. صفحات انحراف افقی بطور قائم نصب می‌شوند و انحراف افقی ایجاد می‌‌کنند و صفحات x نامیده می‌‌شوند. فاصله صفحات به اندازه کافی زیاد است که باریکه بتواند بدون برخورد با آنها عبور کند. صفحه فلوئورسان : جنس این پرده که در داخل لامپ پرتو کاتدی قرار دارد، از جنس فسفر است. این ماده دارای این خاصیت است که انرژی جنبشی الکترونهای برخورد کننده را جذب می‌‌کند و آنها را به صورت یک لکه نورانی ظاهر می‌سازد. قسمتهای دیگر لامپ پرتو کاتدی شامل پوشش شیشه‌ای ، پایه که از طریق آن اتصالات برقرار می‌‌شود، است. مولد مبنای زمان اسیلوسکوپها بیشتر برای اندازه گیری و نمایش کمیات وابسته به زمان بکار می‌‌روند. برای این کار لازم است که لکه نورانی لامپ روی پرده با سرعت ثابت از چپ به راست حرکت کند. بدین منظور یک ولتاژ مثبت به صفحات انحراف افقی اعمال می‌‌شود. مداری که این ولتاژ مثبت را تولید می‌‌کند، مولد مبنای زمان یا مولد رویش نامیده می‌‌شود. مدارهای اصلی اسیلوسکوپ سیستم انحراف قائم چون سیگنالها برای ایجاد انحراف قابل اندازه گیری بر روی صفحه لامپ به اندازه کافی قوی نیستند، لذا معمولا تقویت قائم لازم است. هنگام اندازه گیری سیگنالهای با ولتاژ بالا باید آنها را تضعیف کرد تا در محدوده تقویت کننده‌های قائم قرار گیرند. خروجی تقویت کننده قائم ، از طریق انتخاب همزمانی در وضعیت داخلی، به تقویت کننده همزمان نیز اعمال می‌‌شود. سیستم انحراف افقی صفحات انحراف افقی را ولتاژ رویش که مولد مبنای زمان تولید می‌‌کند، تغذیه می‌کند. این سیگنال از طریق یک تقویت کننده اعمال می‌‌شود، ولی اگر دامنه سیگنالها به اندازه کافی باشد، می‌‌توان آن را مستقیما اعمال کرد. هنگامی ‌که به سیستم انحراف افقی ، سیگنال خارجی اعمال می‌‌شود، باز هم از طرق تقویت کننده افقی و کلید انتخاب رویش در وضعیت خارجی اعمال خواهد شد. اگر کلید انتخاب رویش در وضعیت داخلی باشد، تقویت کننده افقی ، سیگنال ورودی خود را از مولد رویش دندانه‌داری که با تقویت کننده همزمان راه اندازی می‌‌شود، می‌‌گیرد.  همزمانی هر نوع رویشی که بکار می‌‌رود، باید با سیگنال مورد بررسی همزمان باشد. تا یک تصویر بی حرکت بوجود آید. برای این کار باید فرکانس سیگنال مبنای زمان مقسوم علیه‌ای از فرکانس سیگنال مورد بررسی باشد. مواد محو کننده در طی زمان رویش ، ولتاژ دندانه‌دار رویش اعمال شده به صفحات x ، لکه نورانی را بر یک خط افقی از چپ به راست روی صفحه لامپ حرکت می‌دهد. اگر سرعت حرکت کم باشد، یک لکه دیده می‌‌شود و اگر سرعت زیاد باشد، لکه به صورت یک خط دیده می‌‌شود. در سرعتهای خیلی زیاد ، ضخامت خط کم شده و تار به نظر می‌‌رسد و یا حتی دیده نمی‌‌شود. کنترل وضعیت وسیله‌ای برای کنترل حرکت مسیر باریکه بر روی صفحه لازم است. با این کار شکل موج ظاهر شده بر روی صفحه را می‌‌توان بالا یا پائین یا به چپ یا راست حرکت داد. این کار را می‌‌توان با اعمال یک ولتاژ کوچک سیستم داخلی (که مستقل است) به صفحات انحراف دهنده انجام داد. این ولتاژ را می‌‌توان با یک پتانسیومتر تغییر داد. کنترل کانونی بودن الکترود کانونی کننده مثل یک عدسی با فاصله کانونی تغییر می‌‌کند. این تغییر با تغییر پتانسیل آند کانونی کننده صورت می‌‌گیرد. کنترل شدت شدت باریکه با پتانسیومتر کنترل کننده شدت که پتانسیل شبکه را نسبت به کاتد تغییر می‌‌دهد، تنظیم می‌‌شود. مدار کالیبره سازی در اسیلوسکوپهای آزمایشگاهی معمولا یک ولتاژ پایدار داخلی تولید می‌‌شود که دامنه مشخصی دارد. این ولتاژ که   برای کالیبره سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد، معمولا یک موج مربعی است ب) اسیلوسکوپ دیجیتال :اساس کار این نوع  اسیلوسکوپ نمونه برداری از شکل موج ورودی میباشد , هر چه نمونه برداری بیشتر باشد شکل موج نمایش داده شده دقیقتر خواهد بود.(که بلوک دیاگرام ان را در شکل زیر میبینید) کلیدهای روی اسیلوسکوپ در سه دسته تقسیم بندی می شود. اگرچه کلیدهای کنترلی اسکوپ های مختلف کمی با هم فرق می کنه ولی در مجموع در اسکوپ های آنالوگ یک سری کلید های اساسی وجود داره که اگرچه در ظاهر تفاوت هایی وجود داره ولی در نهایت وظیفه ی اونا در مدل های مختلف یکیه و در شکل زیر یکی از ساده ترین مدل ها رو می بینید 1-    قسمت vertical :   1-1   ) CH1  :ورودی شماره یک اسیلوسکوپ 1-2   ) CH2  :ورودی شماره دو اسیلوسکوپ1-3   ) کلید (AC-GND-DC  ) 1-3-1)مد AC : اگر کلید روی این قسمت قرار گیرد فقط سیگنال جریان متناوب وارد اسیلوسکوپ  می شود واز نمایش ولتا ژ DC جلوگیری می شود.1-3-2)مد DC : اگر کلید روی این حالت تنظیم شود سیگنال ورودی هر چه باشد ( اعم از DC یا AC یا ترکیبی از هر دو)روی صفحه نمایش داده می شود .1-3-3) مد GND : اگر این حالت انتخاب شود , ورودی اسیلوسکوپ به زمین وصل می شود و ارتباط الکتریکی بین پروپ و اسیلوسکوپ قطع می شود. این حالت برای تنظیم صفر اسیلوسکوپ کاربرد دارد.1-4 ) ولوم VARIABLE : که بر روی سلکتور VOLT/DIV قرار دارد و برای کالیبره کردن دستگاه بکار می رود که باید همیشه در منتها علیه سمت راست قرار گیرد(جهت عقربه های ساعت بچرخونیم) تا ضریب 1 داشته باشد.(برای صفر کردن خطای ولتاژ)1- 5) ولوم POSITION  : بااین ولوم می توان شکل موج روی صفحه نمایش را عمودی حرکت داد.    1-6 ) کلید mode  : این کلید چهار وضعیت دارد:     الف)CH1    ب)CH2   ج) DUAL  د) ADD  بسته به این که بخواهیم از کدوم یک از ورودی های اسکوپ استفاده کنیم می تونیم کلید MODE رو تنظیم کنیم که به ترتیب از بالا به پایین اسکوپ، روی صفحه نمایش، کانال یک، کانال دو، دو موج راهمزمان و در وضعیت ADD، جمع ریاضی دو موج را نشان خواهد داد1-7) ولوم VOLT/DIV : با تغییر این پتانسیومتر دامنه ی موجی که در صفحه نمایش ظاهر می شود , تغییر میکند نکته: با تغییر مقیاس(مقدار VOLT/DIV ) میتوان هر شکل موجی رابر روی صفحه نمایش نشان داد .اسیلوسکوپ هیچ نوع دخل وتصرفی در(مقدار دامنه یا پریود) موج نمی کند وتنها مقیاس را تغییر می دهد.(صحیح ترین انتخاب مقیاس برای نشان دادن موج این است که شکل موج در ماکزیمم دامنه قابل دید(بزرگترین حالت پیک تو پیک)وداشتن 1یا2 پریود میباشد.)1-8) دکمه فشاری ALT :با فشار دادن این دکمه هر دو کانال با هم موج به اسیلوسکوپ داده وموج هر دو کانال با هم رسم می شود ولی شکل موج های ان در تمام لحظات با هم در صفحه اسیلوسکوپ دیده نمی شود . بلکه یک در میان روی صفحه حساس ظاحر می شوند. 1-9) دکمه فشاری CHOP :با فشار دادن این دکمه کنال 1و2 هر دو روشن شده وموان دو موج جداگانه را توسط ورودی های این دو کانال به طور مجزا در صفحه سیلوسکوپ مشاهده نمود. نکته:یک دوره تناوب از یک موج رو به طور کامل و بسیار سریع نمایش میده و بعد موج کانال دیگه رو. اما این تغییر انقدر سریع انجام میشه که ما اون رو حس نمی کنیم. اما وضعیت CHOP به صورت انتخابی بریده هایی از یک موج و بریده هایی ازیک موج دیگه رو هم زمان نشون میده که ممکنه شکل موج در فرکانس های پایین با نقطه هایی خالی نشون داده بشه. 1-    قسمت TRIGER  : 2-1) SOURSE : برای نمایش یک شکل موج پایدار در صفحه اسیلوسکوپ لازم است شکل موج جاروب کننده (SWEEPR)با شکل موج ورودی سنکرون(همزمانی) داسته باشد لذا برای سنکرون کردن لازم است یک شکل موج به ان اعمال شود که نوع این سیکنال سنکرون کننده در محل SOURSE  بصورت زیر تعیین می شود. 2-1-1)CH1 وch2  :اگر در یکی از این دو وضعیت باشد , باید برای پایدار بودن موج هر کانال در قسمت vertical  در وضعیت مشابه sourse  باشد یعنی اگر CH1 بود,SOURSE هم CH1 و اگر CH2 بود, SOURSE هم باید  CH2باشد (در این صورت اگر موج ثابت نشد از کلید LEVEL برای نگه داشتن موج استفاده می کنیم.) 2-1-2) EXT :اگر در این وضعیت قرار گیرد می توان سیگنال جاروب کنده را از خارج توسط ترمینال (EXT-TRIG)راه انداز خارجی موج با فرکانس لازم را به صفحات افقی داد. 2-1-3) اگر فرکانس سیگنال همان فرکانس برق شهر باشد از دکمه ی INE برای تامین سیگنال جاروب کننده استفاده می کنیم. 2-2) HEVEL  :برای نگه داشتن موج به کار می رود . 2-3) SLOP  : نمودار را نسبت به محور V قرینه می کند. 2-4)   TRIC : تحریک کننده مدار می باشد. 2-    قسمت HORIZONTAL :   3-1)ولوم POSITION   : با این ولوم می توان شکل موج روی صفحه نمایش گر را در جهت افقی حرکت داد.     3-2) سلکتور TIME/DIV :با تغییر این کلید پریود موج تغییر میکند . در نتیجه واحد زمان بر روی محور Tها عوض می شود .برای خواندن مقدار پریودواقعی یک موج تعداد واحدهای دیده شده را در عدد TIM/DIV  می کنیم.  ذ0633در روی این سلکتور سه دسته تنظیمات بر حسب ثانیه (S) میلی ثانیه(MS) و میکرو ثانیه ( ) وجود دارد که در موقع تبدیل باید به این واحدها توجه نمود 3-3)ولوم SWP VAR :با این ولوم می توان تعداد بیشتری شکل موج را روی صفحه منعکس کرد.(برای صفرکردن خطای فرکانس) 3-4)کلید فشاری MAG10:با فشار دادن این کلید موج 10 برابر می شود.پروب(PROBE):برای مشاهده ی شکل موج اعمال به اسیلوسکوپ در ابتدا با پروب سیگنال الکتیریکی را به ورودی اسیلوسکوپ وصل میکنیم. سیم رابط اسیلوسکوپ از سه قسمت تشکیل شده است 1)مغزی فلزی که به کانال اسیلوسکوپ وصل می شود وB.N.C نامیده می شود 2)پروب که به مدار متصل می شود 3) وسیم shild که پروب را به b.n.c متصل کرده است.   در روی پروب کلید (1*) و(10*) وجود دارد .چنانچه دامنه سیگنال ورودی کم باشد از حالت 1* وچنانچه دامنه سیگنال ورودی بزرگ باشد از حالت 10* استفاده می شود .(در حالت ورودی 10* سیگنال ورودی 10 برابر تضعیف می شود). مدار داخلی پروبنحوه ی اندازه گیری با اسیلوسکوپ:قبل از شروع کار با اسیلوسکوپ باید دو کار انجام دهیم:الف)تنظیمات اولیه: کلید های Gain Variable Control رو که به صورت کلیدی کوچکتر بر روی کلیدهایVolt/DiV  و Time/Div(طوسی رنگ) وجود داره تا انتها در جهت عقربه های ساعت بچرخونید.در اسیلوسکوپهای انالوگ کلیدهای کشویی رو به بالا وکلیدهای فشاری همه بیرون باید باشد. ب) کلید سه حالته ی AC GND DC رو برای هر دو کانال در حالت GND قراربدید و با دستگیره ی Position محور عمودی رو روی صفر قرار بدید. بوسیله ی کلیدهای Intensity و Focus  به ترتیب شدت نور و نازکی موج رو تنظیم کنید و بعد از تنظیم زمین کلیدها رو در وضعیت DC قرار بدید. 1-    انداره گیری ولتاژ(دامنه):تعداد خونه های عمودی محصور شده رو از قله تا پایین ترین نقطه ی موج بشمارید و در Volt/Div اون کانال ضرب کنید. عدد به دست اومده اندازه ی دامنه ی P-P موج خواهد بود. به عنوان مثال اگر در حالتی که VOLT/DIV روی عدد 2 وتعداد خانه های محصور شده توسط موج در راستای عمودی برابر 3.4 باشد انگاه برای بدست اوردن مقدار ولتاژاز ضرب این دو عدد داریم:                                                                   دامنه(ولتاژ) = عدد volt/div  ×  تعداد خونه های عمودی     3.4           ×           2       =       6.8 V         1-    اندازه گیری پریود یا فرکانس: الف )تعداد خونه های افقی رو که در امتداد یک دوره ی تناوب قرار گرفته اند در واحد Time/Div ضرب کنید و عدد به دست اومده رو معکوس کنید تا فرکانس موج بدست بیاد.مثلا عدد time/div روی ms50  وتعداد خونه های افقی در یک دوره برابر 5.2 (پریود)  T =  عدد time/div   ×    تعداد خونه های افقی 5.2             ×        50ms       =260ms                                                                       F=1/T=1/260ms=3.8hz

فیبر نوری

گسترش ارتباطات و راحتی انتقال اطلاعات از طریق سیستم های انتقال و مخابرات فیبر نوری یکی از پر اهمیت ترین موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت دقت و تسهیل از مهمترین ویژگی های مخابرات فیبر نوری می باشد. یکی از پر اهمیت ترین موارد استفاده از مخابرات فیبر نوری آسانی انتقال در فرستادن سیگنال های حامل اطلاعات دیجیتالی است که قابلیت تقسیم بندی در حوزه زمانی را دارا می باشد.این به این معنی است که مخابرات دیجیتال تامین کننده پتانسیل کافی برای استفاده از امکانات مخابره اطلاعات در پکیجهای کوچک انتقال در حوزه زمانی است.برای مثال عملکرد مخابرات فیبر نوری با توانایی ۲۰ مگا هرتز با داشتن پهنای باد ۲۰ کیلو هرتز دارای گنجایش اطلاعاتی ۰.۱% می باشد.امروزه انتقال سیگنالها به وسیله امواج نوری به همراه تکنیکهای وابسته به انتقال شهرت و آوازه سیستم های انتقال ماهوارهای را به شدت مورد تهدید قرار داده است. دیر زمانی ست که این مطلب که نور می تواند برای انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد به اثبات رسیده است و بشر امروزه توانسته است که از سرعت فوق العاده آن به بهترین وجه استفاده کند.در سال ۱۸۸۰ میلادی الکساندر گراهام بل ۴ سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتیاز نامه خود در زمینه مخابرات امواج نوری برای دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گردید.در ۱۵ سال اخیر با پیشرفت لیزر به عنوان یک منبع نور بسیار قدرتمند و خطوط انتقال فیبر های نوری فاکتور های جدیدی از تکنولوژی و تجارت بهتر را برای انسان به ارمغان آورده است.مخابرات فیبر نوری ابتدا به عنوان یک مخابرات از راه دور قرار دادی تلقی می شد که در آن امواج نوری به عنوان حامل یک یا چند واسطه انتقال استفاده می شد.با وجود آنکه امواج نوری حامل سیگنالهای آنالوگ بودند اما سیگنالهای نوری همچنان به عنوان سیستم مخابرات دیجیتال بدون تغییر باقی مانده است. از دلایل این امر می توان به موارد زیر اشاره کرد:۱)تکنیکهای مخابرات در سیستم های جدید مورد استفاده قرار می گرفت.۲)سیستم های جدید با بالاترین تلنولوژی برای داشتن بیشترین گنجایش کارآمدی سرعت و دقت طراحی شده بود.۳)انتقال به کمک خطوط نوری امکان استفاده از تکنیکهای دیجیتال را فراهم می ساخت. این مطلب نیاز انسان را به دسترسی به مخابره اطلاعات رابه صورت بیت به بیت پاسخگو بود.● توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع:از آنجایی که مخابرات فیبر نوری دارای کارایی بالاتری نسبت به سیمهای مسی سنتی هستند بشر امروزی تمایل چندانی برای پیروی از سنت دیرینه خود ندارد و توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات در مخابره فیبر نوری او را مجذوب و شیفته خود ساخته است.● آزادی از نویز های الکتریکی:بافت یک فیبر نوری از جنس پلاستیک یا شییشه به دلیل رسانندگی انتخاب می شود.در نتیجه یک حامل موج نوری میتواند از پتانسیل موثر میدانهای الکتریکی در امان باشد.از قابلیت های مهم این نوع مخابرات می توان به امکان عبور کابل حامل موج نوری از میان یک میدان الکترومغناطیسی قوی اشاره کرد که سیگنالهای نام برده بدون آلودگی از پارازیت های الکتریکی و یا سیگنالهای مداخله گر به حد اکثر کارایی خود خواهند رسید. بانک اطلاعات مهندسی برق

میکروفن

ساده ترین سنسور برای آشکار سازی صدا یک میکروفن است . » میکروفن ها بسته به سیستم تبدیل داخلی شان به انواع مختلفی طبقه بندی میشوند که شامل انواع : دینامیک ، الکترو استاتیک و پیزو الکتریک می شوند. » میکروفن های دینامیک بیشتر در دنیای موزیک استفاده وسیعی دارند ، در حالی که میکروفن های پیزو الکتریک سیستم های اندازه گیری فرکانس های پائین (low-frequency sound-level meters) استفاده می شوند. » برای اندازه گیری، انواع میکروفونهای الکترواستاتیکی(خازنی) محبوب ترین نوع ها هستند زیرا در اندازه های بسیار کوچک قابل دسترس هستند، در یک رنج فرکانس ورودی وسیع  پاسخ فرکانسی یکنواختی دارند و بطور آشکارا پایداری بیشتری در مقایسه با دیگر انواع میکروفونها دارند. » انواع میکروفون های خازنی در 2 نوع در دسترس هستند: 1-  انواع بایاس (  bias)2- انواع back electretsتفاوت این 2 در نوع ولتاژ دهی است که آیا ولتاژ dc  از خارج داده شده است یا در عوض از سیستم فیلم پلیمری که به صورت دائمی قطبی شده است برای دادن ولتاژ استفاده شده است.در کل انواع بایاس حساسیت بیشتری دارند و پایدارتر هستند. » غلظت صدای میکروفن هاغلظت صدا اندازه گیری میزان " عبور انرژی یک واحد حجم بر واحد زمان است " و با واحد W/m2 شناخته می شود. میله های محافظ جلوی میکروفن برای گرفتن غلظت صدا بر واحد جریان به صورت واحد برداری طراحی شده اند.انواع مختلفی از میکروفن ها هستند که برای اندازه گیری میزان صدا و شدت صدا و جهت صدا هستند که خود از تعداد میکروفن های بیشتری تشکیل شده اند و کاربردهای خاص خود را دارند.در زمان جنگ ایران و عراق متخصصان ایرانی از سنسورهای صوتی به جای رادار در نقاط کور مرزی استفاده می کردند که موثر هم بود. میکروفن های جاسوسی که به کمک آنتن از فواصل دور صداها را دریافت می کنند. میکروفن های بیسیم که صدا ها را از طریق بیسیم منتقل می کنند. میکروفن بیسیم که از طریق USB  به کامپیوتر متصل می شود. موفق باشید » این مطلب توسط صادق R ترجمه شده است و هرگونه کپی برداری با ذکر نام منبع مجاز می باشد. » برای کپی مطلب بخش راهنمای کپی مطالب را مطالعه بفرمائید. سایت منبع اصلی مطلبhttp://www.engineershandbook.com/Components/soundsensors.htm Types of Sensors Introduction to Sensors Acceleration-Shock/Vibration Angular / Linear Position Chemical / Gas Humidity Flow Rate Force Magnetic Fields Pressure Proximity - Spatial Presence Sound Temperature Velocity

تقسیمات قرکانسی

امروزه و در عصر پیشرفت تکنولوژی، کاربرد و استفاده از طیف‌های فرکانسی و امواج رادیویی در حال گسترش روزافزون است. مهم‌ترین مزیت این فناوری کاهش حجم اتصالات و وسایل رابط همچون سیم‌ها و کابل‌ها هستند که در نتیجه موجب کاهش چشم‌گیر هزینه‌ها می‌گردند. به طوری که روابط بدون سیم جایگزین مطمئن آنها می‌شوند. ارتباطات به وسیله امواج رادیویی، برپایه قوانین فیزیک و انرژی امواج الکترومغناطیسی استوار است. بدین منظور برخی مفاهیم اولیه مربوط به این موضوع را به اجمال از نظر می‌گذرانیم. * همه ما تاکنون عباراتی نظیر UHF, VHF, AM, FM و ... را شنیده‌ایم. فضای اطراف ما آکنده از امواج رادیویی است که در تمام جهات در حال انتشار و عبور و مرور می‌باشند. اصولا یک موج رادیویی یک موج الکترومغناطیسی می‌باشد که معمولا توسط آنتن منتشر می‌گردد. امواج رادیویی دارای فرکانس‌های مختلفی هستند، که برحسب کاربری مطابق با استانداردهایی تقسیم‌بندی شده‌اند. در آمریکا FCC کمیته ملی ارتباطات مسئولیت مدیریت و تصمیم‌گیری در مورد تخصیص طیف‌های فرکانسی و صدور مجوز و یا تعیین استانداردها را برعهده دارد. امواج رادیویی در هوا با سرعتی نزدیک به سرعت نور انتقال می‌یابند. این امر یکی از مهم‌ترین مزایای این فناوری می‌باشد که نقش بسزایی در تسریع ارتباط به عهده دارد. واحد اندازه ‌گیری فرکانس رادیویی hertz "هرتز" یا "سیکل بر ثانیه" است و برای فرکانس‌های بزرگ‌تر، جهت خواندن و نوشتن از عباراتی مانند khz "کیلوهرتز"، mhz "مگا هرتز" و ... استفاده می‌شود. در جدول  تقسیم بندی فرکانس‌ها برحسب واحد آمده است. امواج رادیویی دارای فرکانس‌ها و باندهای مختلفی هستنتد، به وسیله یک گیرنده مخصوص رادیویی شما می‌توانید، امواج مربوط به همان گیرنده را دریافت نمایید. برای مثال زمانی که شما مشغول گوش دادن به یک ایستگاه رادیویی هستید، گوینده فرکانس 91.5mhz و باند FM را اعلام می‌کند. رادیوی FM شما تنها می‌تواند گستره فرکانسی تخصیص یافته مربوط به خود را دریافت نماید. Wavelength یا طول موج یک سیگنال الکترومغناطیسی با فرکانس یا بسامد آن رابطه معکوس دارد، بدین معنی که بالاترین فرکانس کوتاه ‌ترین طول موج را دارا می‌باشد. در کل سیگنال‌های با طول موج‌های بلند تر مسافت بیشتری را می‌پیمایند و از قابلیت نفوذ بهتری در میان اجسام در برابر سیگنال‌های دارای طول موج کوتاه برخوردارند. مخفف باندها گستره فرکانس تقسیمات نمادها b.mam 30KHZ-3 امواج۱۰ هزارمتری VLF b.km 300khz-30 امواج کیلومتری LF b.hm 3000khz-300 امواج هکتامتری FM b.dam 30mhz-3 امواج دکامتری HF b.m 300MHz-30 امواج متری VHF b.dm 3000MHz-300 امواج دسیمتری UHF b.cm 30GHz-3 امواج سانتیمتری SHF b.mm 300GHz-30 امواج میلیمتری EHF   3000GHz-300 امواج دسیمیلیمتر   در زیر بخشی از کاربردهای این امواج با ذکر محدوده فرکانسی آمده است: رادیوهای AM : 535 khz تا 1.7 mhz رادیوهای موج کوتاه: 509 mhz تا 26.1 mhz رادیوهای باند شهری: 26.96 mhz تا 27.41 mhz رادیوهای FM : 88 mhz  الی108 mhz و برخی تقسیمات جزئی‌تر عبارتند از: سیستم‌های دزدگیر، دربازکن بدون سیم پارکینگ و ... : در حدود 40 mhz تلفن‌های بدون سیم متداول: در حدود 40 mhz الی 50 mhz هواپیماهای مدل کنترلی: در حدود 72 mhz ماشین‌های اسباب‌بازی رادیو کنترلی: درحدود 75 mhz گردنبند ردیابی حیوانات: 215 mhz الی 220 mhz تلفن‌های سلولی (مانند موبایل): 824 mhz الی 849 mhz تلفن‌های جدید بدون سیم: در حدود 900 mhz سیستم‌های موقعیت‌یاب ماهواره‌ای: 1.227 mhz الی 1.577 mhz   دردسته بندی امواجی که قبلا ذکر شد هر گروه کاربردهای خاص خود را دارد در زیر برخی از آنها آمده است : ۱-متحرک هوانوردی ۲-ناوبری رادیویی ۳- آماتور ۴-آماتور ماهواره ای ۵-پخش همگانی صدا ۶- متحرک خشکی ۷-متحرک دریایی ۸- هواشناسی ماهواره ای ۹-تعیین موقعیت رادیویی و ماهواره ای ۱۰-تحقیقات فضایی ۱۱-پخش تصاویر تلویزیونی و غیره... که خود نیز دارای دسته بندی هستند.  یک موج رادیویی یک موج الکترومغناطیسی است که میتواند بوسیله یک آنتن انتشار یابدوهمانطور که میدانید امواج رادیویی فرکانسهای متفاوتی دارند  یکی از  سوالهای ابتدایی شما ممکن است این باشد که چرا برخی از امواج و فرکانسهایی که حتی بر روی یک باند مشترک منتشر می شوندمثلا باند "FM" چرا  بوسیله رادیوهای گیرنده خانگی قابل دریافت نمی باشند؟ پاسخ این است که گیرنده خانگی شما فقط میتواند باندهاوفرکانسهایی را که کارخانه سازنده از پیش برای آن تعیین کرده و مثلا برای موج  FM    بین  88 megahertz  تا   108 megahertz    می باشد را دریافت نماید.    تعداد دیگری از دسته بندیهای فرکانسی را مشاهده مینمایید:     AM radio: 535 kilohertz to 1.7 megahertz  Short wave radio: bands from 5.9 megahertz to 26.1 megahertz Citizens Band (CB) radio: 26.96 megahertz to 27.41 megahertz Television stations: 54-88 megahertz for channels 2-6 FM radio: 88 megahertz to 108 megahertz Television stations: 174-220 megahertz for channels 7-13 Garage door openers, alarm systems, etc.: around 40 megahertz Standard cordless phones: Bands from 40 to 50 megahertz Baby monitors: 49 megahertz Radio controlled airplanes: around 72 megahertz, which is different from... Radio controlled cars: around 75 megahertz Wildlife tracking collars: 215 to 220 megahertz MIR space station: 145 megahertz and 437 megahertz Cell phones: 824 to 849 megahertz New 900 MHz cordless phones: Obviously around 900 megahertz! Air Traffic Control radar: 960 to 1,215 megahertz Global Positioning System: 1,227 and 1,575 megahertz Deep space radio communications: 2290 megahertz to 2300 megahertz منبع: http://inventive.blogsky.com/?PostID=108

تقویت کننده های عملیاتی

تقویت کننده های عملیاتی، تقویت کننده های کوپل مستقیم بوده، که دارای گین (Gian) خیلی زیادی می باشند. که مقدار این گین را با کمک مقاومت فیدبک ( مقاومتی که بخشی از ولتاژ و یا جریان خروجی را به ورودی منتقل می کند) می توان کنترل نمود. این تقویت کننده ها اکثراً در مدارات خطی بکار می روند و اغلب در مدارات غیرخطی نیز از آنها استفاده می شود. یک تقویت کننده عملیاتی ایده آل بایستی شرایط زیر را دارا باشد. 1) مقاومت ورودی آن بی نهایت باشد (Zi=Ri= ∞). 2) مقاومت خروجی آن صفر باشد (Zo=Ro= 0). 3) گین ولتاژ حلقه باز آن بی نهایت باشد (Av= -∞). 4) عرض باند آن بی نهایت باشد (BW= ∞). 5) هنگامی که اختلاف ولتاژ در ورودی صفر است، ولتاژ خروجی نیز صفر باشد. 6) منحنی مشخصه آن با درجه حرارت تغییر نکند. در شکل زیر نحوه قرار گیری بعضی از پارامترهای فوق در مدار معادل یک تقویت کننده عملیاتی را می بینید.   اما تحت تاثیر عوامل محیطی و طراحی و قطعات هیچ یک از پارامترهای فوق به شکل کامل قابل دسترسی نیست. و این تفاوت بین تقویت کننده های عملیاتی را باعث می شود. تقویت کننده های عملیاتی اکثراً بصورت مدار مجتمع ساخته می شوند. اتصالات تغذیه تقویت کننده های عملیاتی برای استفاده از رنج کامل تقویت کننده های عملیاتی، بایستی این تقویت کننده ها با دو منبع تغذیه بایاس شوند، که این عمل معمولاً با استفاده از دو منبع تغذیه مجزا صورت می گیرد. ولتاژ منبع اول نسبت به زمین (GND) برابر +VBB بوده در حالیکه ولتاژ منبع دوم نسبت به زمین برابر –VBB می باشد که غالباً مقدار این ولتاژها +15 ولت و -15 ولت انتخاب می شود. این عمل برای ایجاد بایاس کامل و بودن نقص می باشد. چرا که مدارات داخلی آی سی به گونه ای طراحی شده اند که جهت بدست آوردن بهترین دقت و ایجاد تقارن بین تقویت کنندگی مثبت و منفی نیاز به هر دو سطح منفی و مثبت ولتاژ می باشند. معمولاً تقویت کننده های عملیاتی جهت تغذیه دو پایه دارند، چون زمین به تقویت کننده عملیاتی وصل نمی شود و فقط ولتاژهای +VBB و –VBB به تقویت کننده عملیاتی متصل می شود. ولی با وجود این تمام اتصالاتی که بایستی زمین (GND) شوند، به نقطه بین دو منبع تغذیه زمین وصل می گردند. البته در تمامی مداراتی که طراحی می شوند امکان دریافت 2 سطح ولتاژ از منبع تغذیه امکان پذیر نیست. به همین دلیل طراحی گونه ای از ای سی ها به نحوی است که امکان پاسخ گویی با یک سطح ولتاژی را دارند. که در این وضعیت تنها یک سطح از ولتاژ ورودی (تنها مثبت و یا منفی) مورد پردازش قرار می گیرد. البته باز هم با بکارگیری شیوه هایی ولتاژ 0 مجازی ایجاد می کنند. به این ترتیب که ولتاژ مثبت و منفی تغذیه را به پایه های تغذیه آی سی متصل می کنند و توسط یک مدار جانبی و لتاژی برابر نصف ولتاژ تغذیه با امپدانس خروجی پایین ایجاد کرده و به عنوان ولتاژ مجازی صفر ولت بکار می برند. همچنین هر تقویت کننده عملیاتی دو ورودی دارد؛ یکی ورودی مثبت که با V+ و دیگری ورودی منفی که با V- نشان داده می شود. یک تقویت کننده از قطعات ساده مقاومت خازن دیود ترانزیستور یا FET ها ساخته می شود. تقریبا در بین انواع مختلف opamp ها اصولی در طراحی رعایت شده و پیکربندی نزدیکی دارند. هر بخش از opamp را می توان به شکل بلوکهای به هم متصل نشان داد. در شکل زیر مدار داخلی یک نمونه بسیار ساده که در ان تمامی این بخشها قابل روئیت است ، نشان داه شده است. این مدار از 2 ترانزیستور ورودی با اتصال تفاضلی تشکیل می شود که جریان تغذیه آن توسط شبکه ترانزیستور و دیود زنر و مقاومت در پایین شبکه تفاضلی ، بدست می آید. یک تقویت کننده امیتر مشترک نقش شبکه تقویت کنندگی و افزایش سطح ولتاژ را بازی می کند. توسط ترانزیستور PNP این سیگنال ضمن تطبیق امپدانس و بافر کردن وارد ترانزیستور بایاس شبکه پوش پول طبق آخر ، جهت رسیدن به قدرت مناسب و کاهش امپدانس خروجی می شود. شکل تقویت کننده های عملیاتی و قراردادها تقویت کننده های عملیاتی به دو صورت یکی با ولتاژ تغذیه و دیگری بدون ولتاژ تغذیه نشان داده می شوند. در شکل (ب) اتصالات منابع تغذیه که بالایی ولتاژ تغذیه مثبت (+VBB) و پایینی ولتاژ تغذیه منفی(-VBB) است نشان داده شده و در شکل (الف) اتصالات منابع تغذیه حذف شده است. که هر دو سمبل، نشان دهنده شکل تقویت کننده عملیاتی می باشد. در این سمبل ها یکی از ورودیها با علامت (+) و دیگری با علامت (-) مشخص شده است، که ورودی با علامت (+) را ورودی مثبت و ورودی با علامت (-) را ورودی منفی تقویت کننده عملیاتی گویند. ولتاژ تفاضلی تقویت کننده های عملیاتی ولتاژ تفاضلی تقویت کننده های عملیاتی بصورت زیر تعریف می شود. Vd= V+ - V- اختلاف ولتاژ بین ورودی مثبت و ورودی منفی تقویت کننده عملیاتی را ولتاژ تفاضلی گویند. تقویت کننده های عملیاتی اکثراً با گین تفاضلی (حلقه باز) مشخص می شوند، که معمولاً گین این تقویت کننده ها با ورودیهای DC و در فرکانس های خیلی کم، بیش از 100000 می باشد و مقدار این گین را با Ad نشان می دهند. ولتاژ خروجی تقویت کننده های عملیاتی در حالت ایده آل بصورت زیر می باشد. Vo= Ad (V+ - V-) = Ad . Vd بنابراین پاسخ خروجی تقویت کننده عملیاتی به اختلاف ولتاژ بین ورودیها بستگی دارد چرا که اساس تقویت کننده های عملیاتی، تقویت کننده های تفاضلی می باشند. در هنگام استفاده از تقویت کننده های عملیاتی، بایستی به پایه های ورودی مثبت و منفی آن دقت کافی داشت تا اشتباه وصل نشوند. ولتاژ اعمالی به پایه های ورودی مثبت و منفی تقویت کننده عملیاتی می تواند ولتاژی با دامنه مثبت یا منفی باشد. اگر ولتاژ به ورودی مثبت اعمال شود تقویت کننده عملیاتی در حالت ورودی مستقیم بوده و اگر ولتاژ به ورودی منفی اعمال شود، تقویت کننده عملیاتی در حالت ورودی معکوس خواهد بود. اشباع اگر ولتاژ خروجی تقویت کننده تحت تاثیر ورودیها در مقدار حداکثر و یا حداقل ولتاژ تغذیه آن برسد اشباع گویند. ولتاژ اشباع مثبت: ماکزیمم ولتاژ مثبتی که خروجی تقویت کننده عملیاتی می تواند داشته باشد، که در حالت ایده آل برابر ولتاژ تغذیه مثبت (+VBB) است، به ولتاژ اشباع مثبت تقویت کننده عملیاتی معروف است، که با +Vsat نشان می دهیم. در عمل جهت احتیاط ولتاژی حدود یک تا دو ولت کمتر از مقدار تغذیه را در نظر می گیرند. ولتاژ اشباع منفی: ماکزیمم ولتاژ منفی از نظر قدر مطلق که خروجی تقویت کننده عملیاتی می تواند داشته باشد، که در حالت ایده آل برابر ولتاژ تغذیه منفی(-VBB) است به ولتاژ اشباع منفی تقویت کننده عملیاتی معروف است که با –Vast نشان می دهیم. . در عمل جهت احتیاط ولتاژی حدود یک تا دو ولت بیشتر از مقدار تغذیه را در نظر می گیرند. چون در عمل تقویت کننده های عملیاتی ایده آل نیستند لذا ولتاژ اشباع مثبت همیشه کمتر از ولتاژ تغذیه مثبت بوده و ولتاژ اشباع منفی از نظر قدر مطلق کمتر از ولتاژ تغذیه منفی می باشد. |-Vsat|