١

تهران دانشگاه

فيزيك دانشكده

كارگاه الكتروتكنيك دستوركار

تعالي بسمه

گفتار پيشارگيري روشهاي بك و كارگاه الكتروتكنيك آموزش تجربي دستگاهها، ابزارها و قطعات الكترونيكيهدف اصلي

در تهيه سرفصلهاي اين كارگاه تالشاست. بعضي از موضوعات كاربردي الكترونيكبا آنها و همچنين آشنايي شده است موضوعات مهم و كاربردي در قالبهاي مناسب ارائه گردد تا دانشجويان محترم مقدمات عملي الزم

ي را فرا بگيرند. با گذراندن اين كارگاه، دانشجويان بصورت الكترونيكالكتريكي و جهت شروع انواع كارهاي اصولي كار با دستگاههاي اندازه گيري مختلفي چون اسيلوسكوپ، فانكشن ژنراتور، مولتي متر و ... را مي آموزند.

شنا شده آالكترونيكي مانند مقاومت، خازن، ديود، تراسفورماتور، رله، كنتاكتور و... الكتريكي و مختلف ادواتبا بصورت عملي مي آموزند.انجام ميدهند. اصول لحيم كاري و طراحي مدار چاپي را با آنها يي متنوعيشهاو آزما

بصورت كاربردي آشنا ميگردند و مدارهاي كاربردي متنوعي شامل ، سروو و پله ايDC ،ACي با انواع موتورها يي از آنها را ميسازند. منابع تغذيه خطي و سوئيچينگ را آموزش ديده و نمونه ها

الزم به ذكر است كه برپايي اين كارگاه و تهيه اين دستوركار با همكاري جمعي از همكاران محترم دانشكده ر ارشميد شفيعي، دكتمهجور فيزيك دانشگاه تهران صورت گرفته است كه در اين خصوص از آقايان دكتر مسعود

از آقاي مهندس محمد. شودقدرداني ميدكتر فرخ سررشته داري نهال، دكتر خسرو حسني، دكتر ياسر عبدي و از مديريت همچنين گردد.اصغري نيز كه در راه اندازي آزمايشگاه همكاري قابل توجهي داشته اند تشكر مي

ند انيز كه در تهيه امكانات و دستگاههاي مورد نياز اين كارگاه كمال همكاري را داشتهفيزيك محترم دانشكده قدمي كوچك در توانمندسازي دانشجويان براي بتواند راه اندازي اين كارگاه به اميد اينكه . نماييممي سپاسگذاري

بردارد.انجام خدمات بزرگ براي كشور عزيزمان

دانشكده فيزيك دانشگاه تهران 1395پاييز

٢

فهرست مطالب

3 و ولتاژ باال يكيالكتر يدر كار با دستگاهها يمنياصول ا -جلسه اول 12 )1( يرياندازه گ يبا دستگاهها ييآشنا -جلسه دوم 17 )2( يرياندازه گ يبا دستگاهها ييآشنا -جلسه سوم

27 لحيم كاري قطعات و اتصاالت الكترونيكياصول -لسه چهارمج 38 )1( يكيو الكترون يكيبا قطعات الكتر ييآشنا -جلسه پنجم 55 )2( يكيو الكترون يكيبا قطعات الكتر ييآشنا -جلسه ششم 79 يچاپ يو ساخت مدارها يبا طراح ييآشنا -جلسه هفتم 85 ترانس يو ترانسفورماتور و اصول طراح اكيوار با ييآشنا -جلسه هشتم DC 97ولت 12 هيمنبع تغذ كيو ساخت يطراح -جلسه نهم Stepper 100و DC ،AC يبا انواع موتورها ييآشنا -جلسه دهم

DC 124مدار ساده كنترل سرعت و جهت موتور يساز ادهيپ -جلسه يازدهم 130 نگيچيسوئ هيمنبع تغذ كي و ساخت يطراح -جلسه دوازدهم

Altium Designer 136توسط نرم افزار خودآموز آموزشي طراحي مدارهاي چاپي -1پيوست 170 مراجع

٣

دستور كار كارگاه الكتروتكنيك

انشكده فيزيك، دانشگاه تهراند

جلسه ي اول

و ولتاژ باال يكيلكترا يدر كار با دستگاهها يمنياصول ا

ه الكتريكي، خطرات احتمالي و را هايآشنايي دانشجويان با مباني اوليه ايمني در كار با دستگاه ها و ابزار هدف: .هاي الكتريكي خطرناك در ولتاژ كم و زياد و جريان اختالف پتانسيل هاي عملي پيشگيري از آنها. آشنايي با

جاي خطرناكي باشــد. اگرچه حادثه ممكن اســت همواره رخ بدهد، اما معموال با آزمايشــگاه نبايد مقدمه:

شگيري از رخ ستاندارد پي شهاي علمي و ا تالش اندكي مي توان احتمال آن را تا حد قابل قبولي كاهش داد. رو

ار، يل يا كاز آنجا كه دانشجويان فيزيك در طول تحص آزمايشگاه ناميده مي شوند. ، اصول ايمني در دادن خطرات

ستفاده از دستگاههاي الكتريكي گوناگون (منابع تغذيه، ذخيره سته به رشته تحصيلي يا زمينه كاري، مجبور به ا ب

ــتند، در ــتگاههاي اندازه گيري و غيره) هس ــازهاي انرژي، دس اين آزمايش بطور ويژه، مباني علمي و عملي س

كار مي كنند، شرح داده خواهد شد.لتاژ پايين و باالكار با دستگاههاي الكتريكي كه با وهنگام در ايمني

۴

اصول كلي ايمني در آزمايشگاه:

ستيد، از كار كردن با آن پرهيز كنيد و از )1 شنا ني ستگاه و خطرات احتمالي آن آ شيوه كار با يك د اگر با

سرپرست آزمايشگاه يا استاد راهنماي خود كمك بگيريد.

كار نكنيد. به ياد داشــته باشــيد كه فرد حادثه ديده ممكن اســت نتواند هيچگاه به تنهايي در آزمايشــگاه )2

شگاه ساده ترين كارها (مانند يك تماس تلفني) را نيز انجام دهد. وجود يك دوست يا همكار در آزماي

مواقع سرنوشت ساز باشد.مي تواند در اين

ــم )3 ــلوغي تمركز و كنترل ش ا را در هنگام كار كاهش مي محيط كار خود را مرتب و پاكيزه نگهداريد. ش

دهد.

پيش از شروع كار از راههاي خروج از ساختمان در هنگام حادثه و همچنين شماره تلفنهاي امدادرساني )4

(مديريت آزمايشگاه و دانشكده، آتش نشاني، مركز بهداشت دانشگاه، اورژانس) اطالع پيدا كنيد.

گرفتگي و رقدسته اصلي: آتش سوزي، ب توان به چندخطر ناشي از الكتريسيته را مي الكتريكي: خطرات

مانند منابع بسامد باال (و مغناطيسي استاتيك يا ي، . . .)، اثرات مضر ميدانهاي الكتريكياثرات آن (شوك، سوختگ

R.F ( ،هوا و گازهاي درتركيبات شيميايي مضر (مانند اوزن) در اثر تخليه الكتريكي پيدايش بر بافت هاي زنده

تقسيم بندي كرد. از ميان ) در تخليه الكتريكي IR) و فروسرخ (UVو ايجاد نور شديد، امواج فرابنفش ( گردي

برق گرفتگي، صدمات و راههاي پيشگيري از آن پرداخته ييعن ،در اين آزمايش بيشتر به مورد دوم ،اين خطرات

ولت)، منابع تغذيه 220كه متناوب برق شهر (منبع تامين الكتريسيته در آزمايشگاه معموالً نيروي محر مي شود.

ولت) ، خازنهاي شارژ شده و يا منابع ولتاژ باال هستند. بايد به خاطر داشت كه عامل 50مستقيم (تا حدود

شود، نه صرف اختالف پتانسل اعمال شده.كه از بدن رد مي خطرناك در كار با اين منابع جريان الكتريكي است

۵

ن انسان رد مي شود، طبق كه از بد Iمقدار جريان الكتريكي باشد، Vاعمال شده به بدن اگر اختالف پتانسل

 قانون اهم، برابر مقاومت الكتريكي بدن است. بدن انسان، برخالف يك Rخواهد بود كه در آن  

ر است. ميزان خطر موث نيز دراز بدن عالوه برآن، مسير رد شدن جريان مقاومت الكتريكي ثابتي ندارد. سيم، تكه

بيرون ت ديگرو از دس دن شده، از قسمت مياني بدن گذشتهجريان الكتريكي كه از يك دست وارد ب ،براي مثال

بابد، خطرناكتر است. تكنسين ها ونسبت به زماني كه همان جريان بين دو انگشت يك دست جريان مي رود،مي

دست د هموار يككننر برق گرفتكي وجود دارد، بنا به عادت، سعي ميمهندسين برق باتجربه در جاهايي كه خط

نگه دارند. خود را در جيب

بستگي به اندازه جريان دارد: آستانه جريان الكتريكي براي آنكه واكنش بدن انسان به جريان الكتريكي عبوري

ميلي آمپر در زنان و 9حدود ميلي آمپر است. پس از آن جرياني در 1-2انسان آن را احساس كند در حدود

ل تواند محميلي آمپر در مردان كافي است تا ماهيچه ها دچار انقباض غيرارادي شوند، بطوريكه شخص نمي 15

ه ك دهدميلي آمپر انقباض هاي ناخواسته در سيستم تنفسي رخ مي 20 - 05. جرياني در بازه 1تماس را رها كند

ينه و مرگ در اثر خفگي بيانجامد. نشان داده شده كه عبور يك جريان ممكن است به انقباض ممتد عضالت س

از اعصاب درمعرض جريان منجر 2تواند به متوقف شدن پالسهاي عصبيالكتريكي متناوب از ستون فقرات مي

100 – 200جرياني در حدود شود. عبور ميلي آمپر تنفس به كلي متوقف مي 75در حدود با عبور جرياني شود.

مقدار آستانه جريانهاي گفته شده براي شود كه كشنده است.مي 3به هم خوردن ريتم قلبقلب باعث يلي آمپر از م

خطر ميلي آمپر 200د كه جريانهاي بيشتر از ممكن است گمان شو جريان مستقيم الكتريسيته بيشتر مي باشد.

١ Can't let go ٢ a.c block ٣ Ventricular Fibrillation

۶

ميلي آمپر باعث انقباضهاي شديد ماهيچه هاي 200بيشتري نيز خواهند داشت، اما اينطور نيست! جريان بيشتر از

اگرچه اثرات سوختگي اين دهند.قلب شده كه خطر ايست را كاهش داده و شانس زنده ماندن فرد را افزايش مي

جريانها بيشتر است.

مقاومت تماسي بايد به آن اهم است كه 500پا نزديك به مقاومت الكتريكي بين دو دست يا يك دست و يك

قدار به م ار مقاومت در محل تماس پوست، بستهمقد شوند).ت را نيز افزود (دو مقاومت سري با هم جمع ميپوس

بطور مثال، اگر كند.كيلواهم (براي پوست خشك) تغيير مي 100اهم (براي پوست تر) تا 1000از ،رطوبت آن

ه از بدن انسان هنگام اتصال به برق اهم فرض كنيم، جرياني ك 1500مقاومت معادل بدن را با دستهاي مرطوب

ميلي آمپر است كه در بازه كامالً خطرناك قرار دارد. در همين شرايط اتصال 147ولت رد خواهد شد حدود 220

تواند خطرناك ميلي آمپر از بدن خواهد شد كه آن هم مي 33باعث رد شدن جرياني به اندازه ولت 50به برق

ا عبور شود. زيرا، بر نظر داشت مدت زماني است كه جريان الكتريكي از بدن رد ميباشد. نكته ديگري كه بايد د

مت بدن مقدار مقاو جريان مقدار مقاومت الكتريكي بدن كاهش يافته كه خود به افزايش بيشتر جريان مي انجامد.

) مهمتر مي RFمولدهاي به بسامد ولتاژ اعمال شده نيز بستگي دارد. البته اين بستگي در بسامدهاي باال (مانند

عبورهرتز است، مقاومت الكتريكي بدن با حالت ايستا فرق چنداني ندارد. 50شود و در بسامد برق شهر كه

ي گردد. مقدار انرژي الكتريكجريان الكتريكي از بدن همچنين باعث ايجاد گرما و در حالت شديد، سوختگي مي

برابر ،طبق قانون ژول tدر مدت زمان Iر عبور جريان در اث Rتوليد شده در يك مقاومت الكتريكي

است. بنابراين، ميزان سوختگي با توان دوم جريان الكتريكي و زمان عبور جريان نسبت مستقيم دارد.

همينطور، سوختگي در روي پوست كه بيشترين مقاومت الكتريكي را داراست، بيشتر است.

٧

اهم) بين بدنه 3يك مسير الكتريكي با مقاومت پايين (كمتر از 4تصال زمينااهميت اتصال زمين:

(مثالً خرابي اتصاالت الكتريكي به هر دليل اگر 1دستگاههاي الكتريكي و نقطه صفر پتانيسل است. مطابق شكل

د، هنگام تماس د) بدنه دستگاه مورد استفاده داراي اختالف پتانسيل الكتريكي خطرساز گريا عايق بندي نا مناسب

شخص با بدنه دستگاه مقدار زيادي از جريان الكتريكي به جاي عبور از بدن شخص، از مسير موازي اتصال زمين

به پتانسيل پايين منتقل شود (جريان الكتريكي در دو مقاومت موازي با عكس مقاومت متناسب است). در نتيجه

هاي ناديده گرفتن يا معيوب بودن اتصال زمين يكي از علت يابد.خطر برق گرفتگي بطور رضايت بخشي كاهش مي

به غير از ايمني، اتصال زمين نقش اساسي در پايين آوردن مقدار و صدمات ناشي از آن است. مهم برق گرفتگي

چرا كه اگر بدنه دستگاه داراي اتصال زمين باشد، كند.گيريهاي حساس الكتريكي بازي مينويز در هنگام اندازه

ويزهاي الكتريكي موجود در محيط كه ميتوانند بصورت خازني (از طريق هوا) به مدارهاي سيستم كوپل (وارد) ن

شوند، از طريق بدنه دستگاه، اتصال كوتاه شده و لذا تاثيري بر مدارهاي داخلي نخواهند داشت.

ني در آزمايشگاه كه به غير از موارد كلي ايمنكات ايمني در هنگام كار با دستگاههاي الكتريكي:

پيشتر به آنها اشاره شد، رعايت موارد زير در هنگام كار با ولتاژهاي خطرناك توصيه مي شود:

٤ Ground connection

: اتصال زمين 1-1شكل

٨

در جاهايي كه خطر برق گرفتگي وجود دارد با آرامي حركت كنيد و تعادل خود را حفظ كنيد. )1

هنگام خم شدن و بلند شدن مراقب اطراف خود باشيد. )2

ه در روي بدنه دستگاه در مورد خطر برق گرفتگي توجه كنيد.به عالمتهاي هشدار دهند )3

شدن فيوز دستگاه قبل از دست زدن به اتصاالت خطرناك از قطع برق ورودي مطمئن شويد. با قطع )4

نيست! زيرا، گاهي نصاب دستگاههايي نبود خطر توان آن را از كار انداخت، اما اين هميشه به معنيمي

وز به اشتباه يا به دليل نداشتن دانش و تجربه كافي، في ،كنندنند برق شهر) كار ميكه با ولتاز متناوب (ما

به ،زفيو كردن پتانسيل الكتريكي) قرار مي دهند. در اين حالت با قطع مرجع را روي سيم نول (سيم

صل ومدار الكتريكي، دستگاه از كار مي افتد، اما اتصاالتي از دستگاه كه به سيم فاز شدن دليل قطع

هستند همچنان داراي ولتاژ خطرناك نسبت به زمين بوده و با تماس بدن با آنها جريان الكتريكي بين

آن قطعات و زمين از راه بدن شخص برقرار خواهد شد.

هنگامي كه خسته يا خواب آلود هستيد، يا فكرتان درگير موضوع ديگري است از كار با دستگاههاي )5

الكتريكي خطرناك بپرهيزيد.

با دست يا كفش خيس و يا هنگامي كه روي سطوح فلزي قرار داريد به بدنه دستگاههاي برقي دست )6

نزنيد.

در هنگام ساخت يا مونتاژ دستگاههاي يا چيدمان هاي آزمايشگاهي كه با جريانهاي خطرناك كار )7

ا كارگاه فركه در ادامه اين راعايق سازي الكتريكي و هاياتصالنصب كنند، اصول علمي و عمليمي

رعايت كنيد. خواهيد گرفت،

الكتريكي: برخي عناصر حفاظتمعرفي

٩

نظر (يا منطور از حفاظت الكتريكي در اينجا جلوگيري از برقراري جريان بيش از حد مجاز از مدار مورد

ي روند معرفبدن انسان) است. در ادامه برخي از مهمترين عناصر الكتريكي كه براي اين منظور به كار مي

خواهند شد:

براي محدود ساختن جريان در مدارهاي الكتريكي هنگام از متداول ترين عناصر حفاظتي فيوز: )1

ناگهاني ، يا افزايش(وصل شدن ناگهاني سيمهاي پتانسيل باال و پايين به يكديگر) 5بروز اتصال كوتاه

آن حمل ن جريان قابل تيوز بيشتري. بنابراين، مشخصه يك فاست (مثالً در اثر مصرف باال) 6جريان

در ساده ترين شكل خود، يك مقاومت شود. فيوز،است كه معموالً در روي بدنه فيوز نوشته مي

شده ذوب است كه بطور سري در مدار قرار گرفته و با عبور جريان بيشتر از حد مجازالكتريكي

يكبار مصرف هستند، ) مشهور2 ، كه به فيوزهاي فشنگي (شكلگردد. اين فيوزهاو مدار قطع مي

بايد آن را با فيوز سالم جايگزين كرد. بوده و براي برقراري دوباره جريان در مدار

مغناطيسي عمل -بر اساس گرما يا اثر گرما: موسم به فيوز مينياتوري، 7مينياتوري قطع كننده هاي )2

روي كليدزدن شوند، اما يكبار مصرف نبوده و پس از عمل كردن، باكرده و باعث قطع مدار مي

ثابت بوده و در بازه چند ميلي آمپر اين عناصر جريان بيشينهتوان مدار را دوباره وصل كرد. مي آنها

– 20بطور مثال، در تابلو برق آپارتمانهاي مسكوني از فيوزهاي مينياتوري آمپر قرار دارد. 100تا

يم كشي ساختمان يا دستگاههاي شود تا در صورت بروز اتصال كوتاه در سآمپري استفاده مي 10

٥ Short circuit ٦ Current overload ٧ (MCB)Miniature Circuit Breaker

١٠

و يا كشيدن جريان بيش از حد، جريان برق را قطع كرده و مانع آسيب ديدن سيم كشي برقي

ساختمان و آتش سوزي شوند.

براي جلوگيري از برق است كه قطع كننده ها: نوع ويژه اي از 8جريان نشتي زمين قطع كننده )3

ريان نشتي به زمين (مثالً در اثر اتصال كوتاه) مدار با آشكار سازي ج رود وگرفتگي به كار مي

كند تا از آسيب جلوگيري شود. در اين وسيله از سيمهاي فاز، نول و زمين با الكتريكي را قطع مي

و اختالف پتانسيل يا جريان در سيم زمين بررسي مي شود. اگر اين كميت ها شودهم استفاده مي

شترين شود. بيبيشتر باشد، فيوز عمل كرده و مدار تغذيه قطع مي براي مدت زمان معيني از حد مجاز

ثانيه است. اگر مقاومت بدن -ميلي آمپر 30خطر جريان در بدن انسان بطور نوعي حدود ميزان بي

ولت باشد، جرياني كه از بدن رد خواهد 220اهم در نظر بگيريم و ولتاژ اعمال شده به بدن 500را

ميلي ثانيه عمل كند. 68و بنابراين فيوز بايد در زماني كمتر از آمپر بوده ميلي 440شد در حدود

: در اين قطع كننده ها، برخالف فيوزهاي معمولي، قطع ناگهاني نيست، 9قطع كننده هاي تاخيري )4

تواند تا مدت معين و قابل تنظيمي در مدار جاري باشد. كاربرد اين عناصر بلكه جريان بيشينه مي

هايي است كه براي مدت كوتاهي جريان نسبتاً بااليي (مانند جريان راه انداز) در مدار الزم در مدار

است، اما اين جريان هميشگي نيست. استفاده از فيوزهاي معمولي در چنين مداري باعث توقف

كار دستگاه خواهد شد.

شده اند. هايي از فيوزهاي فشنگي و انواع قطع كننده ها نشان دادهنمونه 2 در شكل

٨ Earth Leakage Circuit Breaker (ECLB) ٩ Delayed circuit breaker

١١

: انواع قطع كنننده هاي مدار2-1شكل در ادامه با انجام يك آزمايش ساده الكتريكي اهميت اتصال زمين و خطر ناشي از نبود آن نشان داده مي شود.

مراحل انجام آزمايش:

شكل شدن كليد 3در شده است: با وصل شان داده ستگاه 1Sچيدمان آزمايش ن و ، بين مدار الكتريكي د

كند. يه سازي مي را شب اتصال كوتاه ناخواسته به بدنه شود كه بدنه فلزي آن يك اتصال كوتاه الكتريكي برقرار مي

بطور را وصــل كرده و مشــاهدات خود را  1Sو يك بار با قطع بودن آن، كليد 2Sيك بار با وصــل بودن كليد

توضيح دهيد. كامل

: چيدمان آزمايش ايمني الكتريكي3-1شكل

١٢

دستور كار كنيك كارگاه الكتروت

دانشكده فيزيك، دانشگاه تهران

جلسه ي دوم

1 يرياندازه گ يبا دستگاهها ييآشنا

. دميباش دستگاهها اين از استفاده در مهارت كسب و متر مولتي تغذيه، منابع هايدستگاه با آشنايي هدف:

مقدمه:

آزمايشگاهها ميباشند. در اين جلسه با از پركاربردترين دستگاههاي موجود در اغلب متر مولتي تغذيه، منابع عملكرد اين دستگاهها و روش صحيح بكارگيري اين دستگاهها آشنا ميشويم.

DCمنبع تغذيه

ي DCمنبع تغذيه دستگاهي است كه ولتاژ برق شهر را به عنوان ورودي گرفته و ولتاژ خروجي آن يك مقدار شود. عمول منابع تغذيه با ميزان ولتاژ و جريان خروجي آنها مشخص ميثابت يا قابل تنظيم ميباشد. مشخصات م

قابل تنظيم ميباشد و حداكثر جريان 30Vتا 0منبعي است كه ولتاژ آن از 5Aو 30V ي متغير مثالً يك منبع تغذيه نشان داده شده است. 1-3محدود ميشود. بلوكهاي داخلي يك منبع تغذيه در شكل 5Aخروجي آن به

. شكل موج خروجي از هر المان در شكل نشان داده شده است.DCي : ساختمان داخلي يك منبع تغذيه1-2شكل ورودي

رگوالتور رفيلت سوسازيك ترانس

خروجي

١٣

دهد. كه اجزاي آن در ادامه توضيح داده شده اند.ي موجود در آزمايشگاه را نشان ميمنبع تغذيه 2-2شكل

: منبع تغذيه2-2شكل

شودهاي دستگاه صفر ميامي خروجيكليد قطع و وصل دستگاه. در حالت قطع تم .1

براي تنظيم كلي و تنظيم دقيق. با تنظيم اين پيچها Fineو Courseپيچهاي تنظيم ولتاژ خروجي، شامل .2 ولت تغيير داد. 40توان ولتاژ خروجي را صفر تا مي

چ تنظيم يپيچ تنظيم حداكثر جريان خروجي. حداكثر جرياني كه ميتواند از منبع كشيده شود توسط اين پ .3 ميگردد.

نمايشگر مقدار ولتاژ خروجي. .4

نمايشگر جريان گذرنده از مدار. .5

سرهاي مثبت و منفي خروجي ولتاژ. .6

اتصال به زمين. .7

١۴

مولتي متر:د گيري كميتهاي مختلف الكترونيكي مانناي است براي اندازهمولتي متر وسيله

، خازن، سلف و ... . جريان، ولتاژ، فركانس و يا اندازه گيري مقدار مقاومتمولتي مترها به دو نوع آنالوگ و ديجيتال تقسيم ميشوند كه البته امروزه بيشتر مولتي مترهاي ديجيتال مرسوم ميباشند. در كارگاه الكتروتكنيك از يك مولتي

نشان داده شده 3-2متر ديجيال استفاده خواهيم كرد كه تصوير آن در شكل ) و ACمترها ولتاژ و جريان، هم به صورت متناوب (است. با استفاده از مولتي

گيري هستند. نمايش ولتاژ و جريان متناوب در ) قابل اندازهDCهم مستقيم ( شود. درمولتي مترهاي آنالوگ معمولي همواره بر اساس مقدار مؤثر انجام مي

دهاندازه گيري ش) جريان( ولتاژ يقله ساده ديجيتال مترهاي مولتي در حاليكهضرب 707/0 ضريب در گيرياندازه اين موج، شكل بودن سينوسي فرض و با

سياريب در روش با توجه به اينكه اين. ميشود تا مقدار موثر آن نمايش داده شودگيري ولتاژها دارد لذا در هنگام اندازه وجود امروزي ديجيتال مترهاي مولتي از

نمايي از 3-2شكل يرد.هاي غير سينوسي بايد دقت الزم صورت گو جريان دهد.مولتي متر موجود در كارگاه را نشان مي

: مولتي متر3-2شكل به عالمتهاي مربوطه بر روي مولتي متر توجه DCو ACتوجه داشته باشيد كه براي اندازه گيري كميتهاي

عالمتهاي مزبور را نشان ميدهد. 4-2نماييد. شكل

ACو DCي كميتهاي : عالمتهاي استاندارد برا4-2شكل

) Commomورودي فيش سياه رنگ يا مشترك ( -1

ورودي فيش قرمز رنگ براي اندازه گيري ولتاژ، مقاومت و ... -2

ورودي فيش قرمز رنگ براي اندازه گيري جريان (ميلي آمپر و آمپر) -3

گيريگر كميت مورد اندازهانتخاب -4

نمايشگر -5

وضعيت خاموش -6

١۵

:نكات زير ضروري استهنگام كار با مولتي متر توجه به

.در مدار قرار داد به طور سريبراي اندازه گيري شدت جريان بايد دستگاه را -1

.بين دو نقطه از مدار قرار داد به طور موازيراي اندازه گيري اختالف پتانسيل بايد دستگاه را ب -2

زه گيري نكنيد چراكه ممكن است هيچگاه يك مقاومت يا خازن يا سلف را درحاليكه در مدار قرار دارد اندا -3 .نتيجه غير صحيح بدهد (چرا؟)

ليد ك ،هاهميشه هنگام اندازه گيري كميتدر مولتي مترهايي كه رنجهاي مختلف براي ولتاژ يا جريان دارند، -4دهيم تا به دستگاه دهيم و در صورت لزوم به تدريج آن را كاهش ميسلكتور را روي بيشترين درجه قرار مي

ود (البته مولتي متري كه در كارگاه الكتروتكنيك موجود است رنج مقادير را بصورت اتوماتيك مه اي وارد نشلط انتخاب مينمايد)

نكته بسيار مهم: يكي از موارد بسيار شايع كه موجب سوختن فيوز مولتي مترها ميشود اين است كه

ر آن را به صورت موازي در مدار قرار ميدهد سلكتور مولتي متر در حالت اندازه گيري جريان است و كارب (چرا اين موضوع باعث سوختن فيوز ميشود؟).

هاي مربوط به آشنايي با منبع تغذيه و مولتي متر:آزمايش

قرار داده، پروبها را به فيشهاي مربوطه بر روي DCسلكتور مولتي متر را در حالت مربوط به ولتاژ آزمايش اول: 2يد و ولتاژ خروجي منبع تغذيه را اندازه گيري نماييد. پيچ تنظيم منبع تغذيه را در ولتاژهاي مولتي متر وصل كن

ست گيري را بددهد را يادداشت كنيد. خطاي اندازهولت تنظيم كنيد و ولتاژي كه مولتي متر نشان مي 10و 5و آوريد.

5و 2جريان گذرنده از آن را براي ولتاژهاي اهم به منبع تغذيه متصل نماييد و 100يك مقاومت آزمايش دوم:

ولت به طور صحيح اندازه گيري نماييد. توجه داشته باشيد كه در اين حالت الزم است اوال سلكتور مولتي 10و ي ها گيرمتر را در حالت جريان قرار دهيد و ثانيا مولتي متر را بصورت سري با مقاومت قرار دهيد. خطاي اندازه

يد و در مورد علت خطا توضيح دهيد.را بدست آور

١۶

نماييم. در اين آزمايش عملكرد محدود كننده جريان منابع تغذيه را بررسي مي آزمايش سوم:يك مولتي متر (در حالت اندازه گيري ولتاژ) بصورت موازي با منبع ولتاژ قرار دهيد تا بتوانيد مقدار دقيق -1

ولت تنظيم نماييد و محدود 3.3اژ منبع تغذيه را بر روي ولتاژ ولتاژ را اندازه گيري نماييد. سپس ولت كننده جريان را نيز در حالت مقدار مينيمم قرار دهيد. بعد از اين تنظيمات منبع را خاموش نماييد.

با -وات را در حاليكه با يك مولتي متر ديگر (در حالت اندازه گيري جريان 10اهم 3.3يك مقاومت -2 است، به منبع متصل نماييد.) سري شده Aرنج

با روشن كردن منبع، جريان گذرنده از مولتي متر را مشاهده كنيد. ولتاژ منبع چه تغييري كرده است؟ به -3ميلي آمپر برسد. در اين زمان ولتاژ منبع تغذيه 500تدريج محدود كننده جريان را بچرخانيد تا جريان به

1تا جايي تغيير دهيد كه جريان گذرنده از مولتي متر برابر چه مقدار ميباشد؟ محدود كننده جريان را آمپر شود. در اين زمان ولتاژ منبع تغذيه چه مقدار ميباشد؟ در اين حالت پيچ تنظيم ولتاژ را بچرخانيد تا

ولتاژ افزايش يابد. آيا ولتاژ افزايش مي يابد؟ مشاهدات خود را بيان كرده و در مورد آنها توضيح دهيد.

متر را بدست آوريم. به اين منظور مداري خواهيم مقاومت ورودي مولتيدر اين آزمايش مي ايش چهارم:آزم

مطابق شكل زير را ببنديد.

10V

10M

10M

A

B

C

D

4مدارآزمايش -5-2شكل

و يك ولتاژ دمتر را در حالت ولت متر قرار دهيمولتيمگا اهمي را با مولتي متر سري كنيد. 10يك مقاومت هاي ي سري مقاومت و مولتي متر اعمال نماييد. با كمك قانون تقسيم ولتاژ بين مقاومتولت به مجموعه 10

سري، ميزان مقاومت داخلي مولتي متر را بدست آوريد.

١٧

دستور كار كارگاه الكتروتكنيك

دانشكده فيزيك، دانشگاه تهران

جلسه ي سوم

2 يرياندازه گ يدستگاههابا ييآشنا

. ميباشد دستگاهها اين از استفاده در مهارت كسب و اسيلوسكوپ و سيگنال ژنراتور هايدستگاه با آشنايي هدف:

مقدمه:

اربرد از دستگاههاي پر ك كه در اين جلسه بصورت عملي با عملكرد دستگاههاي اسيلوسكوپ و سيگنال ژنراتور ميباشند آشنا ميشويم. در آزمايشگاههاي الكترونيك

اسيلوسكوپه از كيكي از مهمترين دستگاههاي اندازه گيري در الكترونيك به شمار ميرود كه ( Oscilloscope )اسيلوسكوپ

آن براي مشاهده شكل موج ها و اندازه گيري ولتاژ ، زمان تناوب ، اختالف فاز و همچنين مشاهده منحني مشخصه ها در دو نوع آنالوگ و اسيلوسكوپ .شود مي استفاده ترانزيستور و ديود مانند هادي نيمه عناصر آمپر –ولت

دارد پردازيم. اسيلوسكوپ اجزاي مختلفيجا به توضيح اسيلوسكوپ آنالوگ ميديجيتال موجود هستند كه در ايني كاتدي به صورت هاي مهم در المپ اشعهي كاتدي آن است. قسمتترين اجزاي آن المپ اشعهكه يكي از مهم

شماتيك در شكل زير آمده است.

١٨

ي كاتديشماتيكي از اجزاي المپ اشعه 1-3شكل

كيل كند و تصوير بر روي آن تشي فلورسانس برخورد ميي الكتروني به صفحهي كاتدي باريكهدر المپ اشعهولت در آن به راحتي مشاهده ي سيگنال بر حسب هايي وجود دارد كه دامنهبنديشود. بر روي صفحه درجهمي

اند به منظور موازي سازي و باريك نشان داده شده 1-3گيري شود. لنزهاي الكتروستاتيك كه در شكل و اندازهتند ي موازي هساست. لنزهاي منحرف كننده هم دو جفت صفحههاي توليد شده از منبع الكترونيكردن الكترون

اند كه با اعمال ولتاژ به اين صفحات، صورت عمودي قرار گرفته كه يك جفت به صورت افقي و يك جفت بهشود. در عملكرد سيستم، يك ولتاژ متناسب با زمان (توسط منحرف مي Yو يا Xباريكه الكتروني در راستاي

ال و سيگن شودسوئيپ ژنراتور يا مولد ولتاژ دندانه اره اي) به صفحاتي كه انحراف افقي را ايجاد ميكنند وصل ميشود. اين دو ولتاژ به كمك هم باريكه الكتروني را منحرف مورد نظر ورودي به صفحات انحراف عمودي داده مي

گر طي شدن زمان است و در همين حين شود نمايانكنند. انحراف افقي كه با ولتاژ متناسب با زمان انجام ميمي گر دامنه موج است.شود، نمايانانحراف عمودي كه توسط سيگنال ورودي انجام مي

كند تريگر نام دارد. مدار تريگر براي سنكرون كردن ها نقش مهمي ايفا ميقسمت ديگري كه در اسيلوسكوپگر رود. مدار تريگر با استفاده از سيگنال ورودي و يك مدار مقايسهسوئيپ ژنراتور با سيگنال ورودي به كار ميا يك ولتاژ دندانه اره اي كه سنكرون با سيگنال ورودي است ايجاد دستور مناسب را به سوئيپ ژنراتور ميدهد ت

براي اينكه شكل موج ساكني بر روي صفحه گردد و به صفحات منحرف كننده افقي اعمال گردد. به عبار ديگر نمايش اسيلوسكوپ داشته باشيم الزم است تا حركت افقي اشعه الكتروني هر بار از محل مشخصي از سيگنال

شروع شود كه اين وظيفه بر عهده قسمت تريگر اسيلوسكوپ مي باشد. اگر عمل تريگر انجام نشود ورودي .خواهد كردسيگنال ورودي در صفحه نمايش اسيلوسكوپ حركت

١٩

يگنال زمان دو ستواند به طور همدو كاناله مي ها معموال دو كاناله يا چهار كاناله هستند. اسيلوسكوپاسيلوسكوپزمان دو ي نمايش، نمايش دهد. براي نمايش همدر دو كانال مجزا دريافت كرده و بر روي صفحهورودي را

كه معموال براي نمايش سيگنالهاي Alt. در روش Chopو Altهاي سيگنال ورودي، دو روش وجود دارد. روش) به صفحات عمودي 1انال (ي زماني از سوئيپ ولتاژ، كگيرد، براي يك بازهفركانس باال مورد استفاده قرار مي

هاي كه براي سيگنال Chopرود. اما در روش ) به صفحات عمودي مي2ي زماني بعدي، كانال (رود و براي بازهمي) سوئيچ شده و در هر حالت يكي از دو 2) و (1هاي (با فركانس پايين مناسب است، با سرعت باال بين كانال

ن كار با سرعت زياد انجام ميگيرد هر دو سيگنال بطور پيوسته مشاهده سيگنال نمايش داده ميشود اما چون اي شود.دهد. در ادامه اجزاي مختلف آن توضيح داده ميشكل زير صفحه اسيلوسكوپ موجود در كارگاه را نشان ميميشوند.

صفحه اسيلوسكوپ 2-3شكل

وم شدت نور سيگنال نمايش داده شده را كم و اين ولي فلورسانس. پيچ تنظيم شدت اشعه كاتدي تابش شده به صفحه -1 .زياد مي كند

اين ولوم ضخامت موج رسم شده بر روي صفحه اسيلوسكوپ را كم و ي نمايش. پيچ تنظيم وضوح تصوير روي صفحه -2 زياد مي كند

 ها)ها (محل اتصال پروبورودي كانال -3

  GND /AC /DCتنظيم انتخاب سه حالت -4

 خواهيم خط زمين كانال را روي محور عمودي تنظيم نماييم. شود كه ميوقتي انتخاب مي GNDحالت -

رود.به كار مي ACو DCبراي نمايش كل شكل موج ورودي با در نظر گرفتن مقادير DCحالت -

٢٠

 رود.شكل موج به كار مي ACسيگنال ورودي و نمايش بخش DCبراي حذف مقادير ACحالت -

 ي نمايش را تنظيم ميكند. براي مثال مقياس محور عمودي بر روي صفحه اين سلكتور): Volt/Divتنظيم ولتاژ ( سلكتور -5

باشد نشان دهنده اين است كه در صفحه نمايش اسيلوسكوپ هر خانه در ولت 2بر روي  Volt/Div اگر سلكتوروچك نيز قرار يك ولوم ك Volt/Div اصلي . توجه شود كه بر روي سلكتورولت مي باشد 2راستاي عمودي برابر با

خارج شود ديگر  Cal اين ولوم شكل موج را در راستاي عمودي فشرده و باز مي كند . اما اگر اين ولوم از حالتدارد كه اژ بايد ولتگيري معتبر نبوده و نمي توان اندازه ولتاژ را محاسبه نمود . بنابراين اين ولوم هنگام اندازه Volt/Div مقادير

 .باشد Cal روي عالمتاين ولوم شكل موج را در راستاي عمودي جا به جا ي نمايش. ولوم تنظيم موقعيت شكل موج در راستاي عمودي صفحه -6

 .مي كند

باشد فقط سيگنال CH1 اگر اين كليد در حالتزمان هر دو كانال. ي انتخاب كانال يك يا دو يا نمايش همدرجه -7 نمايش داده مي شود و اگر اين كليد در حالت روي صفحه نمايش اسيلوسكوپ 1اعمال شده به كانال

CH2 روي صفحه نمايش اسيلوسكوپ نمايش داده مي شود . 2باشد فقط سيگنال اعمال شده به كانالرا انتخاب كنيم شكل موج هاي هر دو كانال همزمان روي صفحه نمايش DUAL در صورتي كه

حاصل جمع لحظه اي دو شكل موج ADD اسيلوسكوپ نمايش داده مي شوند و در صورت انتخاب . روي صفحه نمايش اسيلوسكوپ نمايش داده مي شود

ي نمايش را ): اين سلكتور مقياس محور افقي بر روي صفحهTime/Divسلكتور تنظيم مقياس زمان ( -8براي اينكه اشعه در راستاي افقي نشان ميدهد Time/Div برايميلي ثانيه 0.2انتخاب مثالً تنظيم ميكند.

توجه شود كه بر . ميكروثانيه زمان الزم است 200ميلي ثانيه يا 0.2به اندازه يك خانه جا به جا شود اين ولوم شكل موج را در راستاي يك ولوم كوچك نيز قرار دارد كه Time/Div روي سلكتور اصلي

وم تا آخر ماً اين ولفشرده و باز مي كند . براي اندازه گيري زمان تناوب توسط اسيلوسكوپ بايد حت افقيقرار گيرد . اگر اين ولوم از Cal در جهت حركت عقربه هاي ساعت چرخانده شده و روي عالمت

ديگر معتبر نبوده و نمي توان زمان تناوب را محاسبه نمود . Time/Div خارج شود ضرايب Cal حالتاشته باشد مثل زماني كه مي اهميتي ند Time/Div از اين ولوم زماني استفاده مي شود كه صحت ضرايب

.خواهيم اختالف فاز دو موج هم فركانس را محاسبه كنيم

  .اين ولوم شكل موج را در جهت افقي جا به جا مي كندولوم تنظيم موقعيت شكل موج در راستاي افقي صفحه نمايش. -9

 بخش تريگر -10

٢١

ع تريگر را ها مي توان نوتعبيه شده است كه به وسيله آنمختلفي تريگر اسيلوسكوپ كليدهاي در بخش  انتخاب نمود. اين كليدها عبارتند از:

Auto–Normalكليد باشد حتي اگر به ورودي اسيلوسكوپ سيگنالي اعمال نشود مدار داخلي Autoاگر اين كليد در حالت

اسيلوسكوپ يك موج دندانه اره اي به صفحات انحراف افقي اعمال مي كند و بنابراين خطي افقي بر روي صفحه نمايش اسيلوسكوپ ظاهر مي شود كه نشان دهنده آماده به كار بودن اسيلوسكوپ است.

باشد عمل تريگر فقط به كمك موج ورودي انجام مي Normalاما در صورتي كه اين كليد در حالت شود و لذا در صورتي كه ورودي نداشته باشيم هيچ گونه خطي و يا موجي بر روي صفحه نمايش

.باشد Autoاين كليد در حالت عادي بر روي بنابراين بهتر است سكوپ ظاهر نخواهد شد. اسيلو

)Trigger Source( انتخاب منبع تريگر كليد  اين كليد ممكن است داراي حالت هاي زير باشد .

CH1 انجام مي شود. 1: در اين حالت عمل تريگر توسط سيگنال اعمال شده به كانال  

CH2انجام مي شود. 2ت عمل تريگر توسط سيگنال اعمال شده به كانال : در اين حال  

Line.در اين حالت عمل تريگر با فركانس برق شهر انجام مي شود : 

Ext در اين حالت بايد موجي را كه مي خواهيم توسط آن عمل تريگر انجام شود از خارج : م.اسيلوسكوپ و توسط ترمينال مخصوص آن به اسيلوسكوپ اعمال كني

TV–H .در اين حالت عمل تريگر توسط سيگنال هاي افقي تلويزيون انجام مي شود : TV–L .در اين حالت عمل تريگر توسط سيگنال هاي عمودي تلويزيون انجام مي شود : 

Levelولوم

اين ولوم نقطه شروع موج نشان داده شده بر روي صفحه نمايش اسيلوسكوپ را معين مي كند . همچنين موج نمايش داده شده بر روي صفحه نمايش اسيلوسكوپ ، در جهت افقي حركت كند و ثابت نباشد اگر

.بايد به كمك اين ولوم شكل موج را ثابت نگهداشت

٢٢

Slopeكليد اين كليد مشخص كننده اين است كه اولين نيم سيكل موج نشان داده شده مثبت و يا منفي مي باشد .

مثبت ( + ) انتخاب شود . در واقع عالمت مثبت ( + ) به معناي شيب مثبت در حالت عادي بايد عالمت  اي شيب منفي در نقطه شروع موج مي باشد .معن به) –و عالمت منفي (

 

از اجزاي جانبي مهم اسيلوسكوپ به شما ميروند كه معموال توسط آنها سيگنال مورد تست به هاپروبها اين است كه اثر بارگذاري كمي روي مدار هاي مهم پروبت و ويژگياسيلوسكوپ متصل ميشود. از مشخصا

ا از جنس كابل كواكسيال مي باشد ت سيم رابط پروب معموالًدارند و با پهناي باند زياد سيگنال را عبور ميدهند. ز مدار اميزان نويز به حداقل برسد . نوك پروب به صورت گيره اي فنري است كه مي توان آن را به يك نقطه

اگر پوشش پالستيكي نوك پروب را برداريم ، نوك آن به صورت سوزني مي شود كه در و در ضمنوصل كرد × 1وجود دارد كه در حالت × 10و × 1مواقع از آن استفاده مي گردد. روي پروب كليدي با دو حالت بعضي

، ابتدا سيگنال ×10گردد و در حالت سيگنال بدون هيچ گونه تضعيفي از طريق پروب به اسيلوسكوپ اعمال مي برابر تضعيف شده و سپس به اسيلوسكوپ اعمال مي گردد . بايد توجه داشت كه اگر از 10در داخل پروب

ضرب نمود تا 10پروب ، براي اندازه گيري استفاده شود مقادير قرائت شده دامنه را بايد در عدد × 10حالت د. اين در براي سيگنال هاي با دامنه زياد مي باش× 10. موارد كاربرد مقدار واقعي دامنه سيگنال بدست آيد

ها زياد است و لذا پروب تأثير كمتري بر روي مدار دارد. مقاومت ورودي پروب× 10حاليست كه در حالت و هستيم رهاي فركانس باال و يا مواقعي كه با امپدانس خروجي بااليي روبهگيريبنابراين بهتر است كه در اندازه

قرار دهيم. در شكل زير يك نمونه پروب نشان داده شده است.× 10ها را در حالت نيز پروب

پروب اسيلوسكوپ 3-3شكل

٢٣

فانكشن ژنراتور

كنترل هاي قابلهايي با اشكال گوناگون و فركانستواند موجفانكشن ژنراتور يك مولد موج متناوب است كه ميشي ژنراتور موجود در كارگاه در شكل زير آمده است. اين پنل از چند بخش تشكيل توليد كند. پنل جلوي فانك

گذاري شده و در ادامه توضيحات ها و يا كليدهايي است كه در شكل شمارهشده است و هر بخش داراي ورودي مربوط به هركدام آمده است.

تصويري از پنل جلوي فانكشن ژنراتور شماره گذاري شده 4-3شكل

شود و دستگاه د روشن و خاموش: با روشن شدن اين كليد چراغ تعبيه شده روي پنل روشن ميكلي -1 ي استفاده است.آماده

 كليدهاي انتخاب شكل موج خروجي به صورت مربعي و سينوسي -2

 ي موج: توسط اين ولوم ولتاژ پيك تا پيك موج قابل تغيير است.ولوم تنظيم دامنه -3

 ي فركانسيهاگر محدودهكليدهاي انتخاب -4

4ي انتخاب شده توسط كليدهاي بخشپيچ تنظيم فركانس در محدوده -5

٢۴

فركانس متررود فركانس متر است. فركانس متر به هاي الكترونيكي به كار مياصوالً يكي از ابزارهاي مهم كه در سيستم

اي با هال و نيز پردازندهصورت آنالوگ و ديجيتال موجود است. امروزه عمدتاً به دليل استفاده از مدارات ديجيتها با بهبود شود و عملكرد اين دستگاههاي مختلف از فركانس مترهاي ديجيتال استفاده ميسرعت باال در دستگاههاي باال اين ابزارها ناكارآمد شود. اما هنوز در فركانسهاي ديجيتال روز به روز بهتر ميسرعت اين پردازنده

شود.آنالوگ براي آشكارسازي فركانسي استفاده ميهستند و از ابزارهاي تبديل ها اشاره نمود، در فركانس مترهاي ي عملكرد آنتوان به نحوههاي فركانس مترهاي ديجيتال و آنالوگ مياز تفاوت

كه در گيرد. حال آنهاي پالس عمل سنجش فركانسي انجام ميديجيتال عمدتاً به طور مستقيم و با توجه به لبههم شود. گاهيهايي مثل ولتاژ و جريان، اين كار انجام ميمترهاي آنالوگ با تبديل فركانس به كميتفركانس

شود.گيري استفاده ميهاي اندازهتركيبي از هر دو روش در سيستمكه اغلب اين نوع دهد. با توجه به ايندر فركانس مترهاي آنالوگ نقش اصلي را يك ديود آشكارساز انجام مي

ود تابد و اين دينس مترها براي آشكارسازي ميكروويو كاربرد دارند، اين امواج با يك ديود آشكارساز ميفركاوان به تگيري ولتاژ دو سر ديود و فركانس آن ميدهد و با اندازهتوان يا ولتاژ مناسب با آن فركانس را ارائه مي

فركانس موج ورودي پي برد.قوي هايي آن از پردازندههاي مختلفي وجود دارند. معموالً در انواع پيشرفتهفركانس مترهاي ديجيتال به شكل

ها باال است. در برخي ديگر از فركانس مترهاي ديجيتال از شود كه فركانس كاري آنو پرسرعت استفاده ميال هاي ديجيتشود. به طور كلي عملكرد مدار فركانس مترها نيز استفاده ميCPLDو FPGAهاي گيتي مانند بلوك

ي زمان، ( از زمان اولين پرش تا پرش بعدي) بهره گرفته به دو صورت امكان پذير است. اولي تايمر و محاسبههاي گيري فركانسكند. اين روش براي اندازهگيري ميها را اندازهشود. يعني تايمر زمان طي شده بين پالسمي

سرعت پردازش بااليي دارد، كارآيي ندارد. در روش دوم از يك هايي كه نياز بهباال مشكل دارد و براي سيستمشود. اين بار بر خالف حالت قبل زمان ثابتي را در نظر گرفته و طي اين مدت زمان ثابت، شمارنده استفاده مي

ها و اطالعات موجود، فركانس سيگنال ورودي شود. سپس با استفاده از پردازندههاي رسيده شمرده ميپالسشود. اين روش مدت زمان بيشتري نسبت به روش قبل نياز دارد ولي دقت عملكردي آن بسيار بيشتر ين ميتعي

ه قرار هايي با فركانس باال، بيشتر مورد استفاداز حالت قبلي است. معموالً از اين روش در تعيين فركانس سيگنال گيرد.مي

٢۵

ژنراتور هاي مربوط به آشنايي با اسيلوسكوپ و فانكشنآزمايش با اسيلوسكوپ DCاندازه گيري -1

اسيلوسكوپ را با استفاده 1، سطح ولتاژ صفر در كانال GNDقرار دهيد و با قرار دادن در حالت CH1) اسيلوسكوپ را در مد 1-1 )، تنظيم كنيد.Positionاز پيچ تنظيم موقعيت (

و بار ثانيه 0.1 يكبار در حالترا  Time/Div كليد سلكتورسپس اسيلوسكوپ نيز قسمت فوق را انجام دهيد. CH2) براي مد 1-2 توضيح دهيد؟قرار دهيد. آنچه را كه مي بينيد  1ms ديگر در حالت

را بر روي صفحه اسيلوسكوپ مشاهده كنيد و با DCژ يك منبع ولتاژ ، ولتا DCاسيلوسكوپ در حالت 1) با قرار دادن كانال 1-3اثرات آنرا (Volts/Div)لوسكوپ، مقدار دقيق ولتاژ را اندازه گيري كنيد و با تغيير پيچ مقياس ولتاژ استفاده از مقياس ولتاژ اسي

مشاهده كنيد.

ولت 5ولت و يك بار هم روي 2بار روي را يك (Volts/Div)ولت قرار داده و پيچ تنظيم ولتاژ 10را روي DC) منبع ولتاژ 1-4 و يادداشت كنيد. اگر پيچ تنظيم ولتاژ را روي ميلي ولت قرار دهيم چه اتفاقي مي افتد؟قرار دهيد و نتيجه را مشاهده كنيد

 

با اسيلوسكوپ ACاندازه گيري -2

) وصل كرده و شكل موج آنرا بر 1در شكل 4اسيلوسكوپ را به خروجي كاليبراسيون اسيلوسكوپ ( قسمت 1) پروب كانال 2-1ستفاده از مقياس ولتاژ و فركانس اسيلوسكوپ، مقدار دقيق دامنه و فركانس آنرا اندازه روي صفحه اسيلوسكوپ مشاهده كنيد و با ا

گيري و يادداشت كنيد و با مقدار نوشته شده بر روي اسيلوسكوپ مقايسه كنيد و از صحت كاليبراسيون اسيلوسكوپ اطمينان حاصل كنيد.

از استفاده با (Function Generator)فاده از مولد سيگنال قرار دهيد. با است ACاسيلوسكوپ را در حالت 1) كانال 2-2و آنرا بر روي صفحه اسيلوسكوپ مشاهده كنيد توليد كيلوهرتز10 تا هرتز 100 بين فركانس با سينوسي موج يك ژنراتور فانكشن

جي را گيري و يادداشت كنيد و شكل خروكنيد و با استفاده از مقياس ولتاژ اسيلوسكوپ، مقدار دقيق دامنه ولتاژ سينوسي را اندازه رسم كنيد.

) با استفاده از مقياس زمان اسيلوسكوپ، مقدار دقيق فركانس ولتاژ سينوسي را اندازه گيري و يادداشت كنيد و با تغيير پيچ 2-3نس وپ را با مقدار فركااثرات آنرا مشاهده كنيد. مقدار فركانس اندازه گيري شده بر روي صفحه اسيلوسك (Time/Div)مقياس زمان

مقايسه و يادداشت كنيد. (Function Generator)نمايش داده شده بر روي مولد سيگنال

اثر آنرا برروي صفحه اسيلوسكوپ مشاهده كنيد و علت را توضيح دهيد. x10به حالت x1) با تغيير پروب از حالت 2-4

٢۶

سينوسي ورودي را اندازه گيري كنيد و با تغيير مقدار  ار آفست ولتاژمقد DCاسيلوسكوپ در حالت 1) با قرار دادن كانال 2-5 آفست ولتاژ ورودي اثر آنرا بر روي صفحه اسيلوسكوپ مشاهده كنيد. شكل موج ديده شده را هم رسم كنيد.

تريگر كردن اسيلوسكوپ -3

قرار 2) را كانال 1در شكل 3سمت اسيلوسكوپ وصل كرده ولي سورس تريگر ( ق 1) يك سيگنال سينوسي را به كانال 3-1 دهيد. چه تغييري در شكل موج بر روي صفحه اسيلوسكوپ مشاهده مي شود؟ توضيح دهيد.

چه تغييري در شكل موج حاصل مي شود؟ Level) با تغيير پيچ 3-2

يست؟قرار دهيم چه اتفاقي مي افتد؟ تفاوت اينها در چ NORMبر روي AUTO) اگر مد تريگر را به جاي 3-3

 

اندازه گيري دو كاناله با اسيلوسكوپ -4

اسيلوسكوپ را به خروجي كاليبراسيون اسيلوسكوپ وصل كرده و بطور همزمان يك سيگنال سينوسي با 1) پروب كانال 4-1 اسيلوسكوپ متصل كنيد. 2هرتز را به كانال 500فركانس

ور همزمان بر روي صفحه اسيلوسكوپ مشاهده كنيد. شكل موج قرار دهيد و هر دو كانال را بط Dual) اسيلوسكوپ را در مد 4-2 خروجي را رسم كنيد.

چه تغييري بر روي صفحه اسيلوسكوپ مشاهده مي كنيد؟ 2به كانال 1) با تغيير سورس تريگر از كانال 4-3

 دهيد و در قسمت تريگر ، قرار ALT) در صورتيكه قادر به مشاهده هر دو شكل بطور ثابت نيستيد، اسيلوسكوپ را در حالت 4-4

TRIG ALT .را فشار دهيد 

در چيست؟ CHOPو ALTچه تغييري در شكل موج حاصل مي شود؟ تفاوت CHOPبه حالت ALT) با تغيير از حالت 4-5

تفاده براي تريگر كردن اس Levelقرار دهيد وشكل حاصل را مشاهده كنيد. در صورت نياز از پيچ ADD) اسيلوسكوپ را در مد 4-6 را توضيح دهيد. براي تفاضل دو شكل موج چه راهي پيشنهاد مي كنيد. ADDكنيد.كاربرد مد

٢٧

دستور كار كارگاه الكتروتكنيك

دانشكده فيزيك، دانشگاه تهران

جلسه ي چهارم

قطعات و اتصاالت الكترونيكي يكار مياصول لح

ا خواهند آشنالكترونيكي با اصول لحيم كاري قطعات و اتصاالت لي بصورت عمجلسه دانشجويان اين در : هدف

شد.

مقدمه:فرآيندي است كه با كمك آن اتصال دائمي دو يا چند سيم و يا پايه هاي فلزي : (Soldering)لحيم كاري

ذوب كردن مكقطعات الكترونيكي و الكتريكي به هم ديگر و يا به فيبرِ مدار چاپي انجام مي شود. اين كار با كميگويند انجام مي شود. "(Solder) لحيم"كه به آن (Filler Metal)آلياژي فلزي (معموالً تركيب قلع و سرب)

انجام لحيم مراحلي دارد كه بايد رعايت شوند تا اتصالِ الكتريكي مناسب، ايمن و مطمئني بدست آيد. ذوب كردن مي شود كه انواع گوناگوني دارد. انجام "(Soldering Iron)هويه "لحيم با كمك وسيله اي به نام

مرتبط به اين كار توجه جدي داشت:موارد ايمني پيش از شروع لحيم كاري بايد به وسايل خاموش كردن آتش از آنجاييكه لحيم كاري با حرارت دادن و هويه داغ سروكار دارد، بايد در محل انجام اين كار -1

د.وجود داشته و در دسترس باشن

سيستم تهويه هوا وبه دليل تشكيل بخارها و گازهاي سمي در طول انجام لحيم كاري، محل انجام اين كار بايد مجهز به -2 باشند. هواكش

٢٨

يِ بي رنگ و يا زرد كم رنگ باشد تا از ورود قطره هاي عينك ايمنشخصي كه لحيم كاري مي كند بهتر است مجهز به -3 كه هنگام كار به اطراف مي شوند، به داخل چشم خود، جلوگيري كند.ريز لحيم و يا روغن لحيم كاري

جوشكاري استفاده شود. ماسك مخصوص استاندارددر لحيم كاري طوالني و حجم زياد الزم است از -4

تا سرب باقي مانده بر روي پوست دست كه، بسيار سمي است، دستها را با آب و صابون بشوييمپس از انجام كار بايد -5 هاي كار مناسب از آلودگي سرب پيش گيري مي كند. دستكشود. استفاده از پاك ش

.به دليل حرارت باالي هويه، استفاده از دستكش هاي الستيكي و پالستيكي مناسب نيست

در بسياري از موارد سيمها و يا قطعات اتصال دارند اما اين اتصال در واقع مكانيكي است نه الكتريكي كه با يك ري درست اين مشكل بطوركلي برطرف مي شود.لحيم كا

) :لحيم كاري نرم 2) لحيم كاري سخت (در درجه حرارت كار باال انجام مي شود) و (1لحيم كاري دو نوع است ( (كه در درجه حرارت كار نسبتاً پايين انجام مي شود).

رد.مناسب استفاده ك (Flux) روغن لحيمِمتناسب با نوع لحيم كاري بايد از محلِ اتصال استفاده مي شود. اگر تميز كردن محل لحيم كاري و جلوگيري از اكسيداسيونبراي كاري روغن لحيماز

ناميده مي شوند كه شامل اسيدهاي (Corrosive)روغن لحيم كاري قادر به پاك كردن اكسيدها و حل كردن آن باشند خورندهز اين نوع روغن ها در لحيم كاري نوع اول كه در دماي باال و در كارهاي حجيم معدني، محلول آمونياك و كلريد روي هستند. ا

در مدارهاي الكترونيكي كه لحيم كاري آنها بايد در دماي و بزرگ كاربرد دارند استفاده مي شود و به همين دليل براي استفاده ز پايان كار اگر اين روغن پس ا، مناسب نيستند. شودپايين و مدت زمان كوتاه انجام شود تا به قطعات الكترونيكي آسيبي وارد ن

محل اتصال مي شود. موجب خوردگيبر روي محل باقي بماند در درازمدت است كه در لحيم كاري مدارهاي (Non-corrosive)نوع ديگر روغن كه در نوع دوم لحيم كاري استفاده مي شود ناخورنده

گام لحيم كاري تجزيه و بخار شده و ضمن اينكه مانع رسيدن اكسيژن به محل اتصال الكترونيكي كاربرد دارند. اين مواد در هنمي شوند مواد زايد و اكسيدها را از محل لحيم كاري جدا و دور مي كنند. معروفترين روغن هاي ناخورنده استارين، روزين و

تا در درازمدت موجب خوردگي و خراب كالفين هستند. اين نوع روغن هم مي بايست پس از پايان كار از محل پاك شوند شدن مدار نشوند.

٢٩

: همانطور كه پيشتر اشاره شد لحيم آلياژي فلزي است كه نقطه ي ذوب پايين داشته و معموالً از دو فلز قلع (Solder)لحيم سب مورد استفاده، ميلي متر) بر ح 4تا 0.5و سرب تشكيل شده است. شكل آن بصورت سيم مفتولي با قطرهاي گوناگون ( از

است. در بسياري موارد اين مفتول تو خالي و به شكل لوله ايي بسيار نازك است كه داخل آن با روغن لحيم كاري پر شده است.

50/50مي تواند متفاوت ( (Sn/Pb)گفته مي شود. نسبت قلع به سرب سيم لحيم كاري با مغزي روغناصطالحاً به اين نوع،

بر اين اساس نقطه ي ذوب باشد. هرچه مقدار قلع كمتر باشد نقطه ي ذوب لحيم پايين تر خواهد بود. ) 60/40و 40/60 ,مي تواند باشد. براي قطعات الكترونيكي نيم رسانا مانند ديود و ترانزيستور درجه حرارت باالي Co235تا Co190لحيم بين

استفاده مي شود. (63/37)الكترونيكي معموالً از مفتول لحيم براي كارهايلحيم كاري مي تواند موجب تخريب آنها شود. :(Soldering Iron)هويه

هويه وسيله اي است كه با ايجاد دماي باال در محل لحيم كاري موجب ذوب شدن لحيم و ايجاد اتصال الكتريكي مورد نظر مي شود. اغلب هويه ها برقي

بوده و با عبور جريان از آنها درجه ي د مورد نظر بدست مي آيد. در بعضي زيا

لحيم كاري هاي نوع سخت (مثل تعمير رادياتور خودرو) با داغ كردن قلم هويه توسط شعله آتش، دماي آن را باال برده و با كمك آن لحيم را ذوب مي كنند كه

در الكتروتكنيك كاربرد زيادي ندارد.

قسيم تهويه برقي به دو نوع قلمي و هفت تيري تقسيم مي شوند كه خود ) و برقيدو نوع ساده (حرارتيهويه ها به انواع هويه:معموال داراي نوك تيز و باريك از جنس كُرُم نيكل و يا كُرُم آلومينيوم است كه بيشترين استفاده را در كارهاي هويه قلميمي شود.

حرارت نوك آن هستند. توان مصرفي هويه بر حسب وات تعيين الكترونيكي دارد. بعضي از اين نوع هويه ها داراي پيچ تنظيم درجه مي شود كه معرف قدرت آن نيز هست.

o در مواردي كه بايد به سرعت درجه ي هويه را باال برد و لحيم كاري را خيلي سريع قبل از اينكه به قطعه صدمه بزند انجام داد از هويه هاي هفت تيري استفاده مي كنند.

o يشه بعد از پايان كار بوسيله مواد پاك كننده مخصوص و يا كاغذ سنباده ي بسيار ريز تميز شود تا ضمن نوك هويه بايد هم سالم ماندن براي كار بعدي آماده باشد.

o .بسته به نوع كار شكل سرِ نوك هويه متفاوت است

٣٠

هم هستند كه الزم است در هنگام كار : افزون بر تجهيزات اشاره شده در بخش ايمني چند وسيله ي ديگر لوازم جانبي لحيم كاري در دسترس باشند:

: براي تميز كردن نوك هويه در هنگام كار در حالي كه نوك هويه داغ است آن را در اين فوم كه فوم تميز كردن سر هويه -1 معموال زرد رنگ و سخت است فرو مي برند. اين فوم داراي مواد شيميايي خاصي است كه ضمن پاك كردن مكانيكي

سطح نوك هويه آن را بصورت شيميايي نيز تميز مي كند.

: كه براي جلوگيري از تماس نوك داغ هويه با سطح ميز و يا ساير وسايل در زماني كه از آن استفاده پايه نگه دارنده هويه -2 نمي كنيم استفاده مي شود و يكي از معمولترين انواع آن شكل فنري متصل به يك پايه افقي دارد.

با نور سفيد آفتابي جهت بهترين ديدن محل كار.كار رو ميزي چراغ -3

: براي بزرگنمايي محل لحيم كاري و باال بردن دقت كار.ذره بينِ پايه دار -4

: وسيله اي است كه هنگام جدا كردن اتصالي كه قبالً لحيم شده است استفاده مي شود. ابتدا با هويه محل اتصال قلع كش -5حيم داغ مي شود و سپس با قلع كش كه بر اساس مكش ناگهاني هوا كار مي كند لحيم ذوب تا رسيدن به نقطه ذوب ل

Solder) فتيله قلع كشگاهي از سيمهاي فلزي درهم تنيده با نام شده كشيده و محل اتصال از آن پاك و سست مي شود.

Wick) .براي برداشتن لحيم ذوب شده استفاده مي شود

نگهدارنده ي سيم و قطعات. ايه هايپنس ها، گيره ها و پ -6

براي آماده سازي سيم ها براي لحيم كاري. سيم چين و سيم لخت كن: -7

.از سيم چين براي لخت كردن سيم مي شود استفاده كرد

مراحل لحيم كاري: م توسط سيم لخت كن و يا سيم چين برداشته شود.حيم شونده سيم باشد نخست بايد روكش سيدر مواردي كه يك سر ل -1

٣١

سپس محل لحيم كاري را بايد بصورت شيميايي (استُن و يا الكل) و يا مكانيكي (سنباده) تميز كنيم و از عدم وجود چربي -2 و اكسيد مطمئن شويم.

در مورد لحيم كاري سيمها بايد آنها را بر حسب مورد مطابق شكل زير به همديگر بِپيچيم: -3

سپس با كمك هويه محل اتصال را داغ مي كنيم و در اين مرحله مفتول لحيم را به محل داغ شده مي چسبانيم و لحيم -4

ذوب مي شود و در صورتيكه سيمها خوب تميز شده و به اندازه ي كافي داغ شده باشند لحيم تمام سطح محل اتصال را خواهد پوشاند.

شها با همين روش ابتدا سيمِ تنها را با لحيم اندود مي كنيم. همينطور محل قرار گرفتن سيم در فيش براي اتصال سيم به في -5 را اندود مي كنيم و سپس با داغ كردن سيم و فيش سيم را در محل قرار داده و لحيم را كامل مي كنيم.

يا سيم را در سوراخ مورد نظر قرار داده و كمي براي لحيم كردن پايه قطعات و يا سيم ها به فيبرهاي مدار چاپي ابتدا پايه -6آن را كج مي كنيم تا در جاي خود بماند (شكل صفحه بعد). سپس با هويه آنجا را داغ مي كنيم و به سرعت لحيم را به آن نقطه مي چسبانيم تا لحيم ذوب و در محل اتصال پخش شود. پس از سرد شدن اضافه ي بيرون مانده ي پايه قطعه از

حيم را مي چينيم.ل

در شكل صفحه بعد نحوه ي صحيح لحيم كاري به مدار چاپي را نشان داده ايم: همانطور كه در شكل مي بينيم لحيم ذوب شده بايد تمامي حفره ها و پستي بلندي ها را پر كند و انحناي سطح آن نشان

شانه ي درست انجام شدن كار است.از درست بودن آن دارد. تميز و برّاق بودن محل لحيم كاري شده نيز ن

٣٢

در صورتي كه از مفتول با مغزي روغني استفاده نمي كنيم نخست بايد محل لحيم كاري و مفتول لحيم را به روغن لحيم كاري آغشته كنيم.

اين يربه ياد داشته باشيد در لحيم كاريِ قطعات نيم رسانا، دما و زمان لحيم كاري نبايد زياد و طوالني باشند و در غ صورت قطعه مورد نظر ممكن است خراب شوند.

و عايق كاري اتصال لحيم كاري شده وارنيش

(Varnish)وارنيش -عايق كاري اتصاالت لحيم شده وارنيش در واقع غالفي تو خالي از جنس فايبر گالس

و يا تفلون است كه براي عايق سازي PVCآغشته به رزين،ه ها به يكديگر و يا ساير قطعات متصل بالكتريكي اتصاالت سيم

سيم و كابل استفاده مي شود.وارنيش ها به دو گروه اصلي معمولي و نسوز تقسيم

. در نوع نسوز آن از الياف پنيه نشوز آغشته به رزينِ مي شونددرج 800مقاوم به حرارت استفاده مي شود كه مي تواند تا دماي

ه باشد. سانتي گراد مقاومت حرارتي داشت .از وارنيش براي ضد آب كردن اتصاالت كابلها نيز استفاده مي شود

٣٣

همانطور كه در شكل نشان داده شده است ابتدا مقداري روكش وارنيش را با طول و قطر متناسب با اتصال و سيم مربوطهندك آن را داغ مي كنيم. در در محل لحيم كاري شده و يا متصل شده قرار مي دهيم و با يك سشوآر داغ و يا شعله ي ف

اثر اين كار وارنيش جمع مي شود و كامال محل اتصال را تقريبا بدون هيچ درز و يا منفذي مي پوشاند. در ضمن وجود وارنيش به اتصال سيم مقاومت مكانيكي كششي نيز مي دهد.

البته محدوديت خود را دارد.در حالتي كه به وارنيش دسترسي نداريد مي توانيد از لنت برق استفاده كنيد كه (Cable Shoe)كابلشو

كابلشو در واقع قطعاتي هستند كه به انتهاي سيم و يا كابل برق وصل مي شوند تا اتصال الكتريكي مطمئن و محكمي را بين انتهاي سيم و محل اتصال در دستگاه تامين كنند. مطابق شكل بر

ازه و اندحسب مورد استفاده كابلشو داراي شكلها هاي متفاوتي هستند و معموال به محل اتصال پيچ مي شوند و يا شكلِ پين داشته و انتهاي سيم را

بصورت فيش در مي آورند.براي استفاده از آن ابتدا انتهاي سيم را به اندازه ي طول قسمت خالي كابلشو كه سيم بايد در درون آن قرار گيرد لخت مي كنيم. اگر سيم

شد (چندين سيم مويي كنار هم) افشانه را افشانه بادور خود مي پيچيم تا يكپارچه و استوانه اي شود و سپس آن را در كابلشو قرار مي دهيم و سپس با

كمك پرسِ مخصوص كابلشو را به دور انتهاي سيم پرس مي كنيم. ن شده است لحيم مي كنند تا اتصال در بعضي موارد بعد از پرس كردن، انتهاي گلويِ كابلشو را به سيمي كه وارد آ

الكتريكي مطلوب تري بدست آورند.

٣۴

اتصاالت سوسماري و فيشهااتصال سوسماري كه يكي از پركاربرد ترين اتصالها در آزمايشگاه هاي فيزيك است، يك گيره ي دندانه دار فنري است كه به مانند كابلشو و يا فيش به انتهاي سيم متصل مي

براي ايجاد اتصال الكتريكي بين سيم و قسمتي كنند تا آن را از يك دستگاه مثل خروجي يك منبع تغذيه، دو سر خازن

ولتاژ باال ، باطري و ... استفاده كنند. :1كار عملي

سانتي متر بر داريد. 2روكش عايق سرِ دو تكه سيم را با كمك سيم چين و يا سيم لخت كن به اندازه ي -1

ري را كه در پيش شرح داده شده است انجام دهيد.لحيم كا 5تا 1مراحل -2

عايق بندي كرده و نتيجه ي كار را به مربي و يا استاد مربوطه نشان دهيد.وارنيش حرارتي اتصال ايجاد شده را با كمك -3

:2كار عملي ه كنيد.را تكرار كنيد و نتيجه را ارائصال سيم به يك كابلشو را براي ايجاد ات 1كارعمليِ 3تا 1مراحل -1

BNCوفيش (Coaxial Cable)كابلهاي هم محور كابلهايي هستند كه داراي يك سيم مغزي اصلي بوده كه توسط يك عايق پوشيده شده و سيگنال با coaxialكابلهاي

رار دارد ق كمك آن انتقال پيدا مي كند. روي اين عايق مطابق شكل زير يك پوشش فلزي سرتاسري به عنوان سپر الكترومغناطيسيكه وظيفه ي حذف نوفه ي الكترومغناطيسي را برعهده دارد. كل كابل داراي يك غالف عايق بيروني جهت محافظت از كابل است. از اين نوع كابلها براي ارسال سيگنال استفاده مي شود. در واقع رساناي مغزي يك استوانه اي تو پر است كه با رساناي پوشش كه

خالي است هم محورِ هندسي هستند و با يك عايق از هم جدا شده اند. اين كابلها در محدوده ي فركانسهاي يك استوانه اي تو و CCTVراديويي و تلويزيوني عمل مي كنند و از آنها براي اتصال آنتن، كامپيوتر، تلويزيون، ماهواره، اسيلوسكوپ، دوربين هاي

يگنال در فضاي محصور به دو رساناي در پيش اشاره شده حركت مي كند و به همين ... استفاده مي كنند. در اين كابلها در واقع س دليل داراي اتالف كم است و در ضمن از لحاظ الكترومغناطيسي با ديگر سيگنالهاي خارجي تداخل نمي كند.

كابلهايRG-59 .از متدوالترين كابلهاي هم محور براي انتقال تصوير هستند

٣۵

BNCبه دستگاه ها (اتالف كم و حذف نوفه) از فيشهاي coaxialايجاد اتصال مطمئن و محكم كابل براي :BNCاتصال

استفاده مي شود. فيش) 1هستند: ( سه نوعاين فيش هاBNC نوعي از فيش ي:پرسBNC است كه اتصال بين فيش و كابل به وسيله

است كه اتصال بين فيش و BNC عي از فيشنو ي:لحيم BNC فيش) 2؛ (پرس شدن قطعات در آن محكم مي شوداست كه اتصال بين فيش و BNC نوعي از فيش :پيچي BNC فيش )3؛ (كابل به از طريق لحيم كردن برقرار مي شود

.كابل از طريق سفت كردن يك پيچ صورت مي گيرد

: 3كار عملي پِرِسي: BNCدرست كردن سركابل

اندازه حدود به (a): لخت كردن كابل بايد با توجه به اندازه هاي زير صورت گيردكابل را به صورت استاندارد لخت كنيد. .1 .ميليمتر بايد لخت شود 4به اندازه حدود (c) ميليمتر و 7به اندازه حدود (b)ميليمتر، 13

.در مرحله بعد كابل را از داخل حلقه فيش رد كنيد .2

روي مغزي كابل قرار دهيد. توجه داشته باشيد كه سر فيش حتما به عايق داخلي كابل مغزي فيش را مانند تصوير بر .3 .بچسبد

٣۶

س كنيد. پرس كردن كابل از طريق بخش كوچك تر پرس انجام خواهد رِپس از قرار گيري فيش بر روي كابل بايد آن را پِ .4

فشار مي دهيد. پس از پرس شدن كامل سر فيش، پرس به فيش را داخل حفره پرس قرار داده و دسته هاي پرس را شد. .صورت خودكار باز مي شود

حال سر فيش را طوري داخل بدنه فيش قرار دهيد كه سرفيش داخل بدنه محكم شود. (پس از محكم شدن امكان كشيدن .5

)سر فيش وجود نخواهد داشت .كامال به فيش بچسبدحلقه كابل را مطابق تصوير به سمت بدنه فيش باال بكشيد تا .6

.در مرحله نهايي حلقه فيش را پرس مي كنيد. پس از پرس كردن حلقه فيش از محكم بودن آن اطمينان حاصل كنيد .7

٣٧

لحيمي: BNCدرست كردن سركابل .هويه خود را داغ كرده و فيش را باز كنيد .1

.رد كنيدكابل را مطابق اندازه هاي قبل لخت كنيد و كابل را از داخل درب فيش .2

.دلخت شده كابل كامال زير گيره قرار گير پوششقسمت گيره فيش را باز كرده و كابل را طور داخل ان قرار دهيد كه .3

.مغزي فيش را داخل قسمت لحيم فيش قرار دهيد .4

.گيره فيش را سفت كنيد .5

.با توجه به شكل زير مغزي را به قسمت مركزي فيش لحيم كنيد .6

.صال بدنه به مغزي ميتوانيد با چست قسمت لحيم شده را با چسب يا عايق خود فيش بپوشانيدبراي جلوگيري از ات .7

درب فيش را ببنديد .8

پيچي: BNCدرست كردن سركابل .فيش را باز كنيد .1

.كابل را مطابق اندازه هاي قبل لخت كنيد و آنرا را از داخل درب فيش رد كنيد .2

.بل را طور داخل ان قرار دهيد كه شيلد لخت شده كابل كامال زير گيره قرار گيردقسمت گيره فيش را باز كرده و كا .3

.پيچ فيش را باز كرده و مغزي فيش را داخل قسمت پيچ قرار دهيد و سفت كنيد .4

.گيره فيش را سفت كنيد .5

.انيدفيش بپوشقسمت پيچ را با چسب يا عايق خود لنت برقبراي جلوگيري از اتصال بدنه به مغزي ميتوانيد با .6

.درب فيش را ببنديد .7

٣٨

دستور كار كارگاه الكتروتكنيك

دانشكده فيزيك، دانشگاه تهران

پنجمجلسه ي

)1( يكيو الكترون يكيبا قطعات الكتر ييآشنا

نا شده ا آشدر اين جلسه با قطعات اصلي مدارهاي الكتريكي و الكترونيكي و چگونگي انتخاب و برآورد آنه :هدفو چند اندازه گيري و آزمايش ساده و بنيادي را فراخواهيم گرفت تا مهارت عملي خود را در اين زمينه افزايش

دهيم.

مقدمهدر طراحي و ساخت تمامي مدارهاي الكتريكي و الكترونيكي از قطعات متنوع و زيادي براي انجام كارهاي گوناگون

من درك درست از سازو كار آنها با چگونگي استفاده از آنها و نحوه ي درست استفاده مي شود. لذا الزم است ضانتخاب، نصب و يا تعمير و تعويض آنها آشنايي كامل داشته باشيم و در صورت لزوم بتوانيم به عنوان يك آزمايشگر

يكي كه كي و الكترونقطعات الكتري نيازهاي اوليه خود را در زمينه الكترونيك و مدارهاي الكتريكي برطرف كنيم. در اين جلسه با آنها آشنا ميشويم عبارتند از:

مقاومت هاي الكتريكيانواع

خازن هاانواع

هاسلف انواع

٣٩

:(Resistors)) مقاومت هاي الكتريكي 3-1، يك مصرف كننده (مقاومت) (emf)ساده ترين مدار الكتريكي شامل يك منبع نيروي محركه الكتريكي

تصال است. اين منبع در واقع با ايجاد اختالف پتانسيل بين دو سر مدار باعث ايجاد جريان الكتريكي و سيمهاي ادر مدار شده و اين جريان الكتريكي در هنگام عبور از قطعاتي كه در سر راهش قرار دارد يا در آنها اتالف مي شود

ا در آنها ذخيره مي شود ( مانند خازن و يا سيم پيچ). ( انجام كار، اتالف حرارتي، توليد نور، ايجاد لرزش و ...) و يوجود دارد، اما قطعاتي به emfمقاومت الكتريكي در همه ي اجزا، اتصاالت و سيمهاي مدار و حتي در خود منبع

در انواع و اقسام گوناگون وجود دارند كه در طراحي مدار با ترتيب مشخص و مقادير (resistor)نام مقاومت ار داده مي شوند تا به شكل كنترل شده تقسيم ولتاژ، ميزان عبور جريان، ايجاد حرارت و ... را در قسمتهاي معين قر

) از emfمختلف آن تعيين كنند. رابطه كلي بين مقاومت، جريان و ولتاژ ( اختالف پتانسيل بين دو سر چشمه ي پيروي مي كند: (Ohm’s Law)قانون اهم

∆ ∙                                                                  (1) مقاومت الكتريكي است. Rشدت جريان و Iاختالف پتانسيل، V كه در آن

به صورت هاي زير است: IEEEو IECنماد مقاومت الكتريكي در استاندارد

[1]نماد انواع مقاومت -1شكل

ه با انواع مقاومت آشنا شده و چگونگي تشخيص آنها و انتخاب براي هدف اين قسمت از كار اين جلسه اينست ك

استفاده شدن در مداري كه در جلسات بعدي طراحي خواهيد كرد را، بطور عملي فرابگيريد. مباني نظري فيزيك قطعات مطرح شده در اين درس را در دروس پايه و آزمايشگاه هاي مربوطه فرا خواهيد گرفت.

۴٠

:انواع مقاومت زير دسته بندي كرد:كلي مقاومتهاي الكتريكي را از بابت نحوه ي عملكرد مي توان به صورت

(Fixed Resistors)مقاومت هاي ثابت -1

كه خود به سه دسته ي معمولي، تابع حرارت (Variable Resistors)مقاومتهاي متغيير -2(Termistors) و تابع نور(LDR) .تقسيم مي شوند

اي ثابت:مقاومته

تابع دما، فركانس، ميدان مغناطيسي، نور، رطوبت و ولتاژ نيستند. در شكل زير چند نمونه مقدار اين نوع مقاومتها از اين نوع مقاومتها نشان داده شده اند:

[1] كربني چند نمونه مقاومت ثابت -2شكل

مقاومت سيمي مقاومت آجري Heat Sink) (مقاومت با گرماگير -3شكل

چند نمونه از 3بسته به اينكه چگونه مقاومت را ايجاد كنيم نام مقاومتها و كاربرد انها متفاوت مي شود. در شكل انواع مقاومت نشان داده شده اند.

۴١

يا توان مجاز ناميده مي Wattageد كه اصطالحاً هر مقاومت براي تحمل توان مشخصي ساخته مي شو (W)وات 1/16 ,1/8 ,1/4 ,1 ,2 ,3 ,5. رايج ترين توان هاي مجاز مقاومتهاي استاندارد برابر با [3]شود

هستند. در يك مجموعه مقاومت از يك جنس و يك مقدار معين، مقاومتي كه بزرگتر است داراي توان مجاز بيشتري است. داريم:

                                                                   (2) مقدار اهمي R جريان عبوري از مقاومت و Iولتاژ دو سر مقاومت ، V توان مجاز مقاومت ، P هبطاكه در اين ر

. مقاومت مي باشد

رابطه ي زير استفاده كرد: ازبراي تعيين حداقل مقدار اهمي مجاز اين مقاومت نيز مي توان

                                                                  3

ميلي آمپر جريان از اين مقاومت عبور داد 100وات مي توان 1ولت و توان مجاز 10پس به عنوان مثال با ولتاژ د.اهم باش 100و مقدار مقاومت اهمي آن بايد حداقل  

بستن مقاومتها در يك مدار نسبت به هم به دو صورت سري و موازي بستن مقاومت ها در مدار :

مقاومت معادل در دو حالت [5] فراگرفته ايم 2انجام مي شود. همانطور كه در درس فيزيك عمومي  باال به شكل زير محاسبه مي شود:

 

و 3يا بر روي آن مي نويسند ماند نمونه هاي شكل مقدار مقاومت را چگونگي خواندن كد رنگ مقاومت ها:آن را با  Toleranceيا به شكل نوارهاي رنگي بر روي بدنه ي آن كدبندي مي كنند و حتي ميزان خطا يا

نوارهاي طالي و يا نقره اي مشخص مي كنند. بنابراين بايد بياموزيم كه چگونه اين كدهاي رنگي را بخوانيم تا باشد  %10برابر k 1 ا براي كار خود انتخاب كنيم. به عنوان نمونه اگر خطاي يك مقاومت مقاومت مناسب ر

 مقدار بايد بشكل زير گزارش شود:

۴٢

1000 100   مقدار خطا

                   1000 100  

 

 

 

 

 

4شكل داده شده است ( نحوه ي خواندن نوارهاي رنگي روي مقاومت در جدول و نمونه ي زير نشان :(

۴٣

.[4]جدول خواندن نوار هاي رنگي مقاومتها -4شكل

۴۴

مقاومتهاي متغيير: در اين نوع مقاومتها مي توان با كمك عوامل مختلف مانند تغيير مكان مكانيكي، نور و يا حرارت مقدار مقاومت را تغيير داد.

ير مكان (متغيير كشوي) و يا تغيير زاويه محور متحرك (متغيير با محور در اولين نوع مقاومت متغيير معمولي مي توان با تغي چند نمونه از اين نوع مقاومتها نشان داده شده اند: 5دوراني) مقدار مقاومت را تغيير مي دهند. در شكل

مقاومتهاي متغيير مكانيكي -5شكل در مقاومتهاي متغيير تابع دما(Thermistors) يير دماي مقاومت مقدار آن تغيير مي كند كه بر اثر تغ

Negative)مي تواند كاهشي يا افزايشي باشد. نوع اول را ترميستور با ضريب حرارتي منفي يا

Temperature Coefficient) N.T.C. و نوع دوم را(Positive Temperature Coefficient)

P.T.C ناميده اند .

نحني تغييرات مقاومت بر اثر حرارت در م -6شكل ترميستورها

LDR (Light Dependent Resistor)مقاومتهاي تابع نور يا

نيز گفته مي شود كه در واقع با تغيير شدت نور تابيده شده بر (Photo Resistor)به اين مقاومتها فوتورزيستور سطح آنها مقدار مقاومت آنها تغيير مي كند.

ها LDRچند نمونه از اين نوع 7وع مقاومتها به عنوان سوئيچهاي نوري نيز استفاده مي شود. در شكل از اين ن و منحني كار آنها نمايش داده شده است:

۴۵

چند نمونه از اين -7شكل ها و منحني كار آنها LDRنوع

۴۶

: (Bread Board)برد بورد

ه و راحت يك مدار الكتريكي يا الكترونيكي كمك مي كند تا برد بورد وسيله اي است كه به چيدمان اولي پس از نهايي شدن مدار و مطمئن شدن از درست كار كردن آن مدار چاپي آن تهيه شود.

اين وسيله كه معموال به رنگ سفيد است داراي آرايه اي از سوراخهايي است كه بر اساس محل قرار گرفتن آنها 8مودي به هم اتصال الكتريكي دارند. در رديفهاي با اتصال افقي اگر دسته هاي بصورت افقي يا ع 9مطابق شكل

تاي از هم فاصله ي تقريبا دو برابر فاصله ي دسته ها از هم را داشته باشند يعني: به هم اتصال ندارند.

[6] برد بورد و نحوه ي اتصال پايه ها به هم -9شكل

۴٧

:1آزمايش

راكه در اختيار شما گذاشته شده است را برداريد و پس از نصب بر روي برد بورد، طبق جدول شكل مقاومتي -1 .مقدار و ميزان خطاي آن را از روي كد هاي رنگي تعيين و در جدول زير وارد كنيد 4ازه گيري و بار اند 2حال با كمك مولتي متر مقدار آن را اندازه گرفته و در جدول وارد كنيد. هر آزمايشگر -2

مقدار ميانگين را گزارش كند.جاي سرو ته مقاومت را با هم عوض كنيد و مقاومت را اندازه گيري كرده و در جدول وارد كنيد. آيا مقدار آن -3

تغيير مي كند؟را براي آن تكرار كنيد. سپس يك بار بصورت سري و يك بار بصورت 2و 1مقاومت دوم را برداشته و مراحل -4

ي آن را با مقاومت اول در يك مدار قرار دهيد و در هر دو حالت مقاومت معادل را اندازه گرفته و با مقدار مواز محاسبه شده مقايسه كنيد.

پس از اتصال به يك منبع تغذيه و يا باطري، ولتاژ دو سر مقاومت معدل و مقاومتهاي 4در دو حالت مرحله -5 كردن در جدول با مقادير پيش بيني شده از روابط نظري، مقايسه كنيد. تك تك را اندازه گرفته و پس از وارد

جدول داده هاي اندازه گيري شده

ولتاژ دو سر (V)مقاومت

اختالف مقداراندازه گيري شده با مقدار

R ()اسمي:

درصد خطا بر اساس كد رنگ

اندازه مقدار

()گيري شده وارون

مقدار بر اساس كد رنگ

قدار اسمي) ( م()

قطعه

1R

2R

sR معادل سري pR معادل

موازي

(Capacitors) ) خازن ها3-2يكي ديگر از مهمترين المان هاي هر مدار الكترونيكي خازن ها هستند كه بطور كلي از دو صفحه ي رسانا به نام

براي اتصال به مدار تشكيل شده اند.جوشن، يك اليه دي الكتريك در بين آنها و دو پايه

۴٨

نمادهاي خازن و ساختار كلي آن -10شكل

كار ذخيره كردن انرژي الكتريكي را بصورت تجمع بار بر روي جوشن هاي خود بر عهده دارند. خازن ها در واقعنمايش مي Cو با مي نامند (Capacitance)ميزان توان ذخيره سازي بار بر روي يك خازن را ظرفيت خازن

بشكل زير است: qو مقدار بار ذخيره شده در خازن ∆، ولتاژ دو سر آن Cدهند. رابطه ي ظرفيت خازن

∆                                                                    (4)

گر نسبت عكس دارد.ظرفيت خازن با مساحت جوشن ها نسبت مستقيم و با فاصله ي آنها از يكدياست كه واحد بزرگي است. به همين خاطر در عمل با مقادير (Farad: F)واحد اندازه گيري ظرفيت خازن فاراد

كوچكتر مطابق جدول زير كار مي كنند:pF: pico-farad nF: nano-farad F: micro-farad mF: mili-farad

F12 -10 F9 -10 F6 -10 F3 -10

آن است كه بيشينه ولتاژي است كه مي (Working Voltage)پارامترهاي مهم خازن ولتاژ كار يكي ديگر از توان به دو سر خازن اعمال كرد بدون اينكه دي الكتريك بين دو جوشن آن شكسته شود.

ولتاژ كار و ظرفيت خازن معموالً بر روي بدنه خازن ها (الكتروليتي و كاغذي) نوشته مي شود.

[7]انواع خازن -11شكل

خازن ها انواع مختلفي دارند كه بسته به محدوده ي كاري ولتاژ و يا حرارتي و اندازه در مدارهاي مختلف استفاده

ميشوند:

۴٩

خازن الكتروليتي: اين خازن ها قطبي و داراي آند و كاتد هستند. بنابراين هنگام نصب بايد به پايه هاي آن -1شدن جا به جاي پايه ها واكنش شيميايي درون الكتروليت خازن رخ داده و موجب توجه كرد. در صورت بسته

خراب شدن آن و حتي در ولتاژهاي باال باعث انفجار خازن مي شود. خازن كاغذي: اين خازنها اندازه ي بزرگي دارند و در ولتاژ هاي زياد كاربرد دارند. -2ي ديسكي مانند (شبيه عدس) دارند و دي الكتريك آنها از جنس خازن سراميكي: اين دسته از خازنها ظاهر -3

سراميك است. خازن پلي استري: عايق آنها از پلي استر است و مشخصات شبيه نوع سراميكي دارند. -4 خازن تانتاليوم: اين نوع از خازن ها ظرفيت بسيار باال و ابعاد كوچكي دارند و از نوع قطبي شده هستند. -5: معموال اندازه هاي مينياتوري داشته و ظاهر مستطيل شكلي دارند. نصب آنها SMDب سطحي يا خازن نص -6

معموال در خط توليد توسط روبوت انجام مي شود.براي تشخيص پايه هاي خازن چند راه وجود دارد. در اكثر خازن ها عالمت پايه بر روي بدنه مشخص شده است.

ه بلندتر آند است. در خازن هاي غير قطبي مانند خازن هاي سراميكي پايه ها در بعضي خازن هاي الكتروليتي پاي بدون عالمت و يكسان هستند.

مانند مقاومتها خازن ها هم به دو دسته ي اصلي ظرفيت ثابت و متغيير دارند. در نوع متغيير با تغيير اندازه ي خازن متغيير نمايش داده 12مي دهند. در شكل سطح درگير جوشن ها و يا تغيير فاصله ي آنها ظرفيت را تغيير

شده است.

خازن متغيير. -12شكل

از يكي از راه هاي كد رنگي اعالم شده توسط كارخانه ي سازنده، نوشته هاي روي بدنه و تعيين ظرفيت خازنلبته نرم افزارهايي هم براي اين كار حرف چاپ شده بر روي بدنه ي آن انجام مي شود. ا-يا استفاده از كد عدد

حرف يك عد سه رقمي روي خازن نوشته مي شود كه رقم هاي اول و دوم نماينده -وجود دارند. در روش كد عدد

۵٠

ي عدد هاي اول و دوم ظرفيت و رقم سوم نماينده ي تعداد صفرهاي بعد از دو رقم اول است. در اين حالت واحد رقم سوم نوشته شده باشد معرف درصد خطا است. است. اگر حرفي بعد از pFآن

حرف -خواندن ظرفيت خازن از روي كد عدد -13شكل

مجموع مي شوند كه از طريق زير محاسبه مي شود: ظرفيت معادلداراي موازي يا سري بسته شدنخازنها هم در صورت

۵١

:2آزمايش ر اختيار شماست را از روي بدنه آن پيدا كنيد و در جدول وارد ظرفيت و ولتاژ كار خازن الكتروليتي كه د -1

كنيد. پايه مثبت آن را مشخص كنيد. حرف تعيين كرده و در جدول وارد كنيد. -ظرفيت خازن سراميكي را كه در اختيار داريد مطابق روش كد عدد -2

نوع خازن (F)ظرفيت (V)ولتاژ كار (Tolerance)خطا عالمت پايه كتروليتيال سراميكي

2جدول

قرار دهيد و بر اساس رابطه ثابت 1را در حالت S1مداري مطابق شكل زير بر روي برِد بورد سوار كنيد. كليد -3 قرار دهيد. 2) زمان شارژ آن را تخمين بزنيد. پس از سپري شدن زمان مذكور كليد را در حالت زماني (

رده و دليل آن چه مشاهده كرديد را شرح دهيد. مشاهده ي خود را ثبت ك ها در چه زماني روشن مي شود؟ LEDهر يك از

انرژي روشن شدن آنها از كجا آمده است؟

آزمايش مشاهده ي ذخيره ي انرژي توسط يك خازن -14شكل

۵٢

(Inductor/ Selonoid)القاگر يا سيم پيچ

كه با عبور جريان الكتريكي از آن بخشي از انرژي الكتريكي سيم پيچ يا سلف قطعه اي الكتريكي است . يكي از مهمترين وظايف سيم [5]وارد شده به مدار را بصورت ايجاد ميدان مغناطيسي در خود ذخيره مي كند

پيچ كاهش اثرات تغييرات جريان در مدار الكتريكي است.يچيدن طول معيني از يك سيم رسانا روكش : از پپيچه) 1تشكيل شده است: ( القاگر از دو قسمت اصلي

: قطعه اي كه درون سيم پيچ قرار هسته) 2دار (معموال سيم الكي) بر روي يك پايه نارسانا درست مي شود؛ (داده مي شود و جنس آن از آهن يا فلزات فريتي ديگر است. هسته در واقع شدت ميدان مغناطيسي بوجود آمده

ي كند.در داخل القاگر را تقويت مبه طور موقت در اين انرژيدرون آن ايجاد و ميدان مغناطيسياز القاگر بگذرد، يك الكتريكي هنگامي كه جريانر با زمان، يمتغي ميدان مغناطيسيتغيير كند، شدت جريان الكتريكي اگر .گرددذخيره مي ميدان مغناطيسي

، اين ولتاژ مانع از تغيير جرياني قانون القاي الكترومغناطيسي فاراديكند و براساس را در رسانا القا مي ولتاژي . مي گذردپيچ سيم ازشود كه مي

:[5]آن دارد شدت ميدان مغناطيسي ايجاد شده به تعداد دورهاي سيم پيچ، جنس هسته و شدت جريان عبوري از  

 كه در آن 1.26  10 تعداد دورهاي سيم پيچ در واحد nپذيرفتاري مغناطيسي خالء،    شدت جريان الكتريكي عبوري است. طول و

ه كه داگر جريان تغيير كند، آنگاه شدت ميدان مغناطيسي ايجاد شده در سيم پيچ تغيير كر قانون فاراديطبق مي شود تا با تغيير جريان مخالفت كند. بنابراين تغييرات جريان emfمنجر به پديدار شدن يك قانون لنزطبق

در مدار مي شود كه بشكل زير تعريف مي شود: emfباعث ايجاد

 

نمايش داده مي [H]بوده و با Henry اندوكتانس يا همان ضريب خود القايي است كه واحد آن Lكه در آن شود:

1 Henry = 1 Volt. Second / Ampere هستند. Hو mHواحدهاي كوچكتر ضريب خودالقايي

طول سيم پيچ، باشد اندوكتانس در واحد طول برابر خواهد بود با: lسطح مقطع سيم پيچ، Aاگر

 

۵٣

دوكتانس تنها به هندسه ي سيم پيچ بستگي دارد. در خيلي از موارد سيم پيچ ها اين رابطه نشان مي دهد كه ان هسته ي هوا دارند.

و نمادهاي سيم پيچ هاي مختلف نشان داده شده اند: ) تصوير15(شكل در شكل زير

مانند خازن و مقاومت مي شود سيم پيچ ها را بطور سري و

يا موازي به هم بست:

تعيين مقدار اندوكتانس القاگر:روشهاي بطور كلي سه روش براي اين منظور وجود دارد:

پيچ منوشتن مقدار اندوكتانس بر روي سي -1 استفاده از كد رنگ -2 حرف -استفاده از كد عدد -3

روش سوم دقيقاً مانند خازن و مقاومت است. براي روش كد رنگ از جدولهاي مشابه زير استفاده مي شود:

۵۴

۵۵

دستور كار كارگاه الكتروتكنيك

دانشكده فيزيك، دانشگاه تهران

ششمجلسه ي )2( يكيو الكترون يكيبا قطعات الكتر ييآشنا

در اين جلسه با قطعات اصلي مدارهاي الكتريكي و الكترونيكي و چگونگي انتخاب و برآورد آنها آشنا شده :هدفچند اندازه گيري و آزمايش ساده و بنيادي را فراخواهيم گرفت تا مهارت عملي خود را در اين زمينه افزايش و

دهيم.

مقدمهدر طراحي و ساخت تمامي مدارهاي الكتريكي و الكترونيكي از قطعات متنوع و زيادي براي انجام كارهاي گوناگون

از سازو كار آنها با چگونگي استفاده از آنها و نحوه ي درست استفاده مي شود. لذا الزم است ضمن درك درست انتخاب، نصب و يا تعمير و تعويض آنها آشنايي كامل داشته باشيم و در صورت لزوم بتوانيم به عنوان يك آزمايشگر

كي كه يقطعات الكتريكي و الكترون نيازهاي اوليه خود را در زمينه الكترونيك و مدارهاي الكتريكي برطرف كنيم. در اين جلسه با آنها آشنا ميشويم عبارتند از:

ديودها و انواع آنها شامل ديودهاي نوري(LEDs)

سوئيچها و رله

كنتاكتور

۵۶

ديودها:

و همچنين مدل مداري يك ديود معمولي نشان P-N، اتصال 1ساخته ميشوند. در شكل Pو Nاز اتصال دو نيمه هادي نوع ديودهاگفته "آند"متصل است Pنوع يهاد مهيكه به ن يا هيو به پا "كاتد"متصل است N يهاد مهيكه به ن يا هيبه پات. داده شده اس

شود. يم

1شكل

به دو صورت مستقيم و معكوس انجام ديودولتاژي اعمال كنيم گوييم آن را باياس نموده ايم . باياس كردن ديود هرگاه به دو سر مي گيرد .

و قطب منفي منبع تغذيه را به ) Pنيمه هادي نوع آند (: اگر قطب مثبت منبع تغذيه را به   ) Forward Biasيم ( باياس مستق ) باياس مستقيم ديود نمايش 2وصل كنيم ، ديود را در باياس مستقيم يا موافق قرار داده ايم . در شكل () Nنيمه هادي نوع كاتد (

داده شده است .

)2شكل (

اس مستقيم ديود ، اگر ولتاژ دو سر ديود را به تدريج از صفر افزايش دهيم ، در ابتدا جريان كمي از مدار عبور خواهد كرد . در بايرسيد جريان شروع به افزايش مي نمايد . اين ولتاژ حدي را ولتاژ آستانه هدايت مشخصيهمين كه ولتاژ دو سر ديود به حدود ولتاژ

. است شده داده نمايش مستقيم باياس در ديود آمپر –) منحني مشخصه ولت 3(ديود مي گويند . در شكل

كاتد آند

۵٧

)3شكل (

آند و قطب منفي آن را به ) Nنيمه هادي نوع كاتد (اگر قطب مثبت منبع تغذيه را به   ) : Reverse Biasباياس معكوس ( ) باياس معكوس ديود نمايش 4رار داده ايم . در شكل (متصل كنيم ، ديود را در باياس معكوس يا مخالف ق) Pنيمه هادي نوع (

داده شده است .

)4شكل (

ه اين ب. ريان از طرف كاتد به طرف آند استجريان بسيار ضعيفي از ديود عبور مي كند كه جهت اين ج ،باياس معكوس حالتدر .جريان اشباع معكوس ديود مي گويند، جريان ضعيف

زماني كه ولتاژ معكوس دو سر ديود از يك مقدار مشخصي بيشتر شود جريان معكوس ديود به   : دولتاژ شكست معكوس ديو

سرعت و به شدت افزايش مي يابد و اين جريان زياد ، حرارت زيادي در ديود توليد مي كند كه سبب سوختن ديود مي شود . به لتاژ شكست معكوس ديود ر آن ، اين پديده آغاز مي شود وپديده اي كه در اين حالت رخ مي دهد پديده شكست و به ولتاژي كه د

مي گويند .

۵٨

)5شكل ( ديود و نواحي مختلف كاري آن را مالحظه ميكنيد. I-Vمشخصه نمودار 6در شكل

)6شكل (

. برخي از كميت هاي ديود اگر از ميزان ماكزيمم بيشتر شوند به ديود آسيب مي رسانند  مقادير حد در ديودها :

مقادير ماكزيمم اين كميت ها مقادير حد ديود نام دارند. برخي از مقادير حد كه در مشخصات ديودها آورده مي   شوند و با توجه به طراحي مي توان از آنها استفاده نمود عبارتند از:

وري رد بطحداكثر ولتاژي كه در باياس معكوس مي تواند در دو سر ديود قرار گي  حداكثر ولتاژ معكوس : -1 كه ديود آسيب نبيند ، حداكثر ولتاژ معكوس ديود نام دارد .

۵٩

يا متوسط كه مي توان از ديود در گرايش مستقيم عبور داد به DCبه حداكثر جريان   حداكثر جريان مستقيم : -2 .نمايش مي دهند FIگونه اي كه ديود آسيب نبيند حداكثر جريان مستقيم ديود مي گويند و آن را با

حداكثر جرياني كه در زمان بسيار كوتاه ( حدود چند ميكروثانيه ) مي تواند از   حداكثر جريان لحظه اي : -3

نمايش   FSMIديود عبور كند به گونه اي كه به ديود آسيب نرسد را حداكثر جريان لحظه اي ديود گويند و آن را با  مي دهند .

مي Pو Nكه در يك ديود ، در محل پيوند نيمه هادي هاي حداكثر حرارتي  درجه حرارت محل پيوند : -4

  نمايش داده مي شود . jTتواند ايجاد شود به طوري كه به ديود آسيب نرسد و آن را با  

  ديودها انواع مختلفي دارند كه در ادامه به بررسي آنها مي پردازيم . انواع ديود : ولت جرياني را 0.5اياس مستقيم و به ازاي ولتاژهاي كمتر از ديودهاي معمولي سيليسيمي در ب :ديود معمولي

ولت شود ، جريان ضعيفي در ديود برقرار مي 0.65تا حدود 0.5از خود عبور نمي دهند . اگر ولتاژ باياس بين اژ آستانه تشود و اگر ولتاژ باياس بيشتر از اين مقدار شود جريان ديود به طور ناگهاني افزايش مي يابد . بنابراين ول

ولت مي باشد . ديودهاي معمولي ژرمانيومي داراي ولتاژ آستانه 0.65هدايت ديود معمولي سيليسيمي حدود ولت جرياني را از 0.1ولت مي باشند . اين ديودها در باياس مستقيم ، به ازاي ولتاژ باياس كمتر از 0.2هدايت

ولت شود ، جريان ضعيفي در ديود برقرار مي شود و در 0.2تا 0.1خود عبور نمي دهند و اگر ولتاژ باياس بين ولت بيشتر شود ، جريان ديود به طور ناگهاني افزايش مي يابد . ديودهاي 0.2صورتي كه مقدار ولتاژ باياس از

معمولي داراي ولتاژ شكست معكوس بااليي هستند كه مقدار ولتاژ شكست معكوس هر نوع ديود توسط كارخانه ن مشخص مي شود . ديودهاي معمولي ، از نظر شكل ظاهري انواع مختلفي دارند اما عالمت اختصاري سازنده آ

) عالمت اختصاري ديود معمولي نمايش داده شده است .7همه آنها يكسان است . در شكل (

)7شكل (

ان مي دهد . همچنين ) ، عالمت مثلث ، جهت جريان قراردادي در ديود به ازاي باياس مستقيم را نش7در شكل (

۶٠

، كاتد نام گذاري شده است و شرط هدايت ديود اين است كه ولتاژ N، آند و نيمه هادي نوع Pنيمه هادي نوع آند حداقل به اندازه ولتاژ آستانه هدايت ديود ، بيشتر از كاتد باشد . معموالً بر روي ديود ، پايه كاتد توسط يك

شود و گاهي نيز بر روي ديود عالمت اختصاري آن را درج مي كنند كه نوار رنگي و يا يك نقطه مشخص مي ) مي باشد . تعدادي از ديودهاي معمولي كه كاربرد زيادي 7در اين صورت تشخيص پايه هاي ديود مطابق شكل (

. اين ديودها در مدارهاي مختلف از جمله در مدارهاي يكسوساز به هستند1N4007تا 1N4001ديودهاي دارند ) اين ديودها از نظر مقادير حد ، با يكديگر مقايسه شده 1ور مورد استفاده قرار مي گيرند . در جدول شماره (وف

اند .               

)1جدول شماره (  

نمايش داده شده است .1N4007) تصويري از چند ديود معمولي 8در شكل (

)8شكل (

ساخته مي شود . Nو Pديود زنر هم مانند ديود معمولي از اتصال دو كريستال   ) : Zener Diodeديود زنر (

اين ديود از سيليسيم بوده و در باياس موافق مانند يك ديود معمولي سيليسيمي عمل مي جنس نيمه هادي هايكند . بر خالف ديود هاي معمولي كه در باياس مخالف ، در منطقه شكست آسيب مي بينند ، ديودهاي زنر به

واحد1N40011N40021N40031N40041N40051N40061N4007حروف اختصاريRV 50 100 200 400 600 800 1000 ولت FI 1 آمپر

FSMI 30 ( براي يك سيكل ) آمپر jT درجه سانتي گراد +175تا -65از

۶١

ا به تدريج ديود زنر رگونه اي ساخته مي شوند تا بتوانند در منطقه شكست كار كنند . وقتي ولتاژ باياس مخالف افزايش دهيم ، در يك ولتاژ خاص ديود شروع به هدايت مي كند. ولتاژي كه ديود زنر به ازاي آن در باياس معكوس هادي مي شود به ولتاژ شكست زنر معروف است . در كارخانه هاي سازنده ديود زنر ، با تنظيم ميزان

ي شكست مختلف ساخته مي شوند . با هادي شدن ديود در ولتاژ ناخالصي در اين ديودها ، ديودهايي با ولتاژهاشكست ديود ، ولتاژ دو سر ديود تقريباً ثابت مي ماند و جريان عبوري از ديود افزايش مي يابد . از اين خاصيت

ولت مشخصه يمنحن به شبيه زنر ديود آمپر –ديود زنر براي تثبيت ولتاژ استفاده مي شود . منحني مشخصه ولت . است شده داده نمايش زنر ديود اختصاري عالئم) 9( شكل در. است معمولي ديود آمپر –

)9شكل (

ساخته مي شود . دو Eديود زنر در ولتاژهاي شكست مختلف مطابق استاندارد سري   استاندارد ولتاژهاي زنر :ولت ساخته مي شود. سري 200تا ولت 2.4متداول تر است . ولتاژ زنر معموالً از E24و  E12سري استاندارد

E12   درصد است . معموالً تلرانس همراه با ولتاژ 5داراي تلرانس E24درصد و سري و 10داراي تلرانس  درصد به كار 10اي تلرانس بر Dدرصد و حرف 5براي تلرانس Cشكست بر روي ديود نوشته مي شود . حرف

.مي رود) يك نمونه ديود زنر 10وات ساخته مي شوند . در شكل ( 50وات تا 0.15ديددهاي زنر معموالً براي توان هاي

) نيز يك نمونه ديود زنر توان باال نمايش داده شده است .11توان پايين و در شكل (

۶٢

)10شكل (

)11شكل (

نور گرفته به معناي ديود منتشر كننده Light Emitting Diodeاز عبارت LEDواژه  : LEDديود نور دهنده يا

ساخته شده است . هرگاه اين ديود در باياس مستقيم Pو Nشده است . ديود نور دهنده از دو نيمه هادي نوع قرار گيرد و جريان به اندازه كافي باشد ، ديود از خود نور توليد مي كند . نور توليدي در محل اتصال نيمه هادي

جنس نيمه هادي هاي استفاده شده در ديود بستگي دارد و اين ايجاد مي شود . رنگ نور توليدي به Pو Nهاي ) 12ديودها معموالً داراي نورهايي به رنگ هاي آبي ، قرمز ، زرد ، نارنجي ، سفيد و سبز هستند . در شكل (

) عالمت اختصاري آن نمايش داده شده است .13و در شكل ( LEDتصويري از چند

۶٣

)12شكل ( 

)13شكل (

) منحني نور توليد شده توسط ديود نور دهنده ، نسبت به جريان عبوري از آن نمايش داده شده 14ل (در شكاست . همانطور كه مشاهده مي كنيد اين منحني كامالً خطي است . بنابراين به وسيله ديود نور دهنده مي توان

از جمله با استفاده از فيبرهاي نوري سيگنال هاي الكتريكي را به نور تبديل نمود و آنها را به روشهاي مختلفارسال كرد و در انتهاي مسير مجدداً نور دريافت شده را كه بدون اعوجاج است به سيگنال هاي الكتريكي تبديل

نمود .

۶۴

)14شكل (

مقدار نوري كه از ديود نور دهنده خارج مي شود به وسيله شكل فيزيكي آن كنترل مي شود . شكل نيم كره اي

به خارج كردن نور بيشتري است و به همين دليل اين شكل فيزيكي بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرد . اما قادراستفاده از ديود نور دهنده مزاياي زيادي دارد از جمله كوچك بودن اندازه آن ، داشتن عمر كاركرد باال (حدود

1.7ت حرارتي كم ، داشتن ولتاژ كار كم (بين يكصد هزار ساعت) ، داشتن سرعت باال در قطع و وصل نور ، تلفا ميلي وات). 150تا 10ولت) ، مصرف جريان كم (حدود چند ميلي آمپر) و داشتن توان كم (حدود 3.3تا

فتو ديود كه به آن ديود نوري نيز مي گويند مانند ديود معمولي از اتصال دو نيمه  ) : Photo Diodeفتو ديود ( ته مي شود با اين تفاوت كه محل اتصال نيمه هادي ها ، با مواد پالستيكي سياه پوشيده ساخ Pو Nهادي نوع

نمي شود بلكه براي اينكه نور به محل اتصال نيمه هادي ها برسد معموالً آن محل را توسط شيشه و يا مواد ابيده شده به آن ور تپالستيكي شفاف مي پوشانند . روي اكثر فتوديودها يك لنز بسيار كوچك نصب مي شود تا ن

) عالمت 16) تصويري از يك فتو ديود و در شكل (15منطقه را متمركز كرده و به محل پيوند برساند . در شكل ( اختصاري آن نمايش داده شده است .

۶۵

)15شكل (

)16شكل (

ي اي آن ، پيوندهاتوديود هميشه در باياس معكوس به كار مي رود و با تابش نور به محل اتصال نيمه هاي هوف

كوواالنس موجود در ناحيه تخليه در اثر انرژي نور تابيده شده شكسته شده و جريان معكوس فتوديود افزايش مي يابد . هر چه نور تابيده شده به محل اتصال نيمه هادي ها بيشتر باشد مقدار جريان معكوس فتوديود بيشتر

ود رسم شده است . اين منحني فقط به ازاي طول موج ثابت تو ديو) منحني مشخصه يك ف17مي شود. در شكل () مشاهده مي كنيد با افزايش شدت 17و شدت روشنايي هاي مختلف رسم شده است. همانطور كه در شكل (

نيز افزايش پيدا مي كند و تقريباً در ولتاژهاي مختلف معكوسي كه در دو سر آن قرار گرفته   λIروشنايي، جريان ور مشخص ثابت مي ماند و مقدار آن فقط بستگي به نور تابيده شده به محل اتصال نيمه هادي است ، در يك ن

ها دارد .

۶۶

)17شكل (

ولت و توان آنها حدود چند صد ميلي وات و جريان معكوس آنها در 50الي 20ولتاژ معكوس اين ديودها

  در ديودهاي معمولي است. تاريكي حدود چند نانو آمپر است كه اين همان جريان اشباع معكوس

ديود خازني مانند يك ديود معمولي است و از دو قطعه   ) : Varactor Diodeديود خازني يا ديود واراكتور ( كه معموالً از جنس سيليسيم هستند ساخته مي شود . همانطور كه قبالً گفته شد ، در يك Pو Nنيمه هادي نوع

را به عنوان دو هادي Pو Nتخليه ايجاد مي شود . اگر نيمه هادي هاي نوع ديود معمولي باياس نشده يك ناحيه و ناحيه تخليه را به عنوان عايق بين دو هادي در نظر بگيريم ، مجموعه ديود را مي توان به عنوان يك خازن در

يق بين دو عا نظر گرفت . حال اگر ديود را در باياس معكوس به كار ببريم عرض ناحيه تخليه بيشتر مي شود ونيمه هادي نيز افزايش مي يابد و در نتيجه ظرفيت خازني آن كمتر مي شود . بنابراين مي توان با تغيير مقدار ولتاژ معكوس ، ظرفيت خازني ديود واراكتور را تغيير داد . بنابراين ديود خازني هميشه در باياس معكوس قرار مي

) عالمت اختصاري آن نمايش داده شده است 19ازني و در شكل () تصويري از يك ديود خ18گيرد . در شكل (.

۶٧

)18شكل (

)19شكل (

ديود خازني اندكي با ديود معمولي تفاوت دارد . اوالً جريان اشباع معكوس آن فوق العاده كم است و ثانياً سطح

باشد . رايج ترين ديودهاي نانوفاراد 2.5دو نيمه هادي را طوري انتخاب مي كنند كه حداكثر ظرفيت خازني پيكوفاراد هستند . از اين ديودها در مدارات راديو و تلويزيون به عنوان خازن متغير 300خازني داراي ظرفيت

) منحني تقريبي ظرفيت 20استفاده مي شود زيرا داراي حجمي بسيار كم ، ظريف و محكم مي باشند . در شكل ( كوس دو سر آن نمايش داده شده است .خازني ديود خازني نسبت به ولتاژ مع

۶٨

)20شكل (

همانطور كه در اين شكل مشاهده مي كنيد با افزايش ولتاژ معكوس دو سر ديود خازني ، ظرفيت خازني آن

 كاهش مي يابد .

تشخيص آند و كاتد و سالم بودن ديود :

ا تد ديود را تشخيص داد و نيز به سالم و يبه وسيله اهم متر آنالوگ و نيز مولتي متر ديجيتال مي توان آند و كا  معيوب بودن آن پي برد . در ادامه هر دو روش را بررسي مي كنيم .

تشخيص آند و كاتد و سالم بودن ديود با استفاده از اهم متر آنالوگ : اتصال ديود را اگر اهم متر آنالوگ ( عقربه اي ) را به دو سر ديود وصل كرده و اهم آن را اندازه بگيريد سپس

برعكس كرده ، مجدداً اهم آن را اندازه بگيريد در صورتي كه در يك حالت اهم متر ، اهم كم و در حالت ديگر اهم زياد را اندازه بگيرد ديود سالم است . واضح است كه در حالت اهم كم ، ديود به وسيله باتري داخلي اهم

تي كه اهم متر ، اهم زياد را نشان مي دهد ديود در باياس معكوس متر در باياس مستقيم قرار گرفته است و در حالقرار گرفته است كه اصطالحًا گفته مي شود ديود از يك طرف راه مي دهد و از طرف ديگر راه نمي دهد . در

) ديود در باياس مستقيم و در شكل 21) اين دو حالت نمايش داده شده است . در شكل (22) و (21شكل هاي ( ديود در باياس معكوس مي باشد .) 22(

۶٩

)21شكل (

)22شكل (

در حالتي كه اهم متر ، اهم كم را نشان مي دهد مثبت واقعي اهم متر به آند و منفي واقعي اهم متر به كاتد ديود

هد به د اتصال دارد . به ترتيب مي توان آند و كاتد ديود را تعيين كرد . البته مقدار مقاومتي كه اهم متر نشان مي  انتخاب كليد سلكتور اهم متر بستگي دارد .

، د. در صورتي كه ديود قطع شده باشيك ديود در صورتي معيوب مي باشد كه قطع و يا اتصال كوتاه شده باشد در هر دو حالت اتصال اهم متر به دو سر آن ، اهم متر ، اهم بينهايت را نشان مي دهد و در صورتي كه ديود

 شده باشد در هر دو حالت اتصال اهم متر به دو سر ديود ، اهم متر ، اهم صفر را نشان مي دهد . اتصال كوتاه

٧٠

تشخيص آند و كاتد وسالم بودن ديود با استفاده از مولتي متر ديجيتالي : راغلب مولتي مترهاي ديجيتالي داراي وضعيت تست ديود هستند . هرگاه كليد سلكتور مولتي متر ديجيتالي را د

وضعيت تست ديود كه با عالمت اختصاري ديود معمولي مشخص شده است قرار دهيد و ديود به وسيله مولتي متر در باياس موافق قرار بگيرد مولتي متر ديجيتالي ولتاژ باياس ديود را نشان مي دهد كه اين ولتاژ براي ديودهاي

ولت مي باشد . اما اگر ديود در باياس 0.2دود ولت و براي ديودهاي ژرمانيومي ح 0.7تا 0.5سيليسيومي بين مخالف قرار گيرد ، ولتاژ باياس مخالف اعمال شده به وسيله مولتي متر به دو سر ديود، توسط مولتي متر نمايش

) به كاتد و comداده خواهد شد. در حالتي كه مولتي متر ولتاژ باياس موافق ديود را نشان مي دهد، سيم منفي ( به آند متصل است و به اين ترتيب مي توان آند و كاتد ديود را تعيين كرد . در صورتي كه ديود قطع سيم مثبت

شده باشد در هر دو وضعيت اتصال مولتي متر به ديود ، روي صفحه نمايش آن ولتاژ باتري داخلي نمايش داده تر به ديود، روي صفحه نمايش مي شود و اگر ديود اتصال كوتاه شده باشد در هر دو وضعيت اتصال مولتي م

 مولتي متر ولتاژ صفر نمايش داده مي شود .

براي نامگذار ديودها سه روش مهم وجود دارد . هر چند برخي از كارخانه هاي سازنده در   نامگذاري ديودها :

از :گوشه و كنار دنيا از روش هاي مخصوصي براي نامگذاري استفاده مي نمايند . اين سه روش عبارتند روش ژاپني -1  روش اروپايي -2  روش آمريكايي -3

كه به دنبال آن مي آيد استفاده مي شود و به دنبال آن Sو حرف 1در اين روش نامگذاري از عدد   روش ژاپني :

تعدادي شماره خواهد آمد كه با مراجعه به جدول مشخصات ديودها مي توان مشخصات الكتريكي آن را به دست ديود زنر ، ديود 1S3010Aاين روش ، جنس و نوع ديود مشخص نمي باشد . به عنوان مثال ديود آورد . در

1S310 1يك ديود معمولي و ديودS2049 . يك ديود واراكتور است    

و تعدادي شماره به دنبال آن OAتمامي ديودها را با حروف 1960در روش اروپايي تا سال   روش اروپايي :

با مراجعه به جدول مشخصات ديودها مي توانستيم مشخصات الكتريكي آن را به دست مشخص مي كردند كهبه بعد اين روش نامگذاري تغيير كرد . نحوه تغيير به اين صورت 1960. اما از سال OA34آوريم . مانند ديود

شماره مشخص مي بود كه ديودهايي كه بيشتر در مدارات راديو و تلويزيون به كار مي روند با دو حرف و سه

٧١

شوند و ديودهايي كه كاربرد آنها در مدارات مخصوصي مي باشد با سه حرف و دو شماره معين مي شوند . روش دو حرفي و سه شماره اي به اين صورت است كه حرف اول جنس نيمه هادي به كار رفته در ديود را مشخص

مشخص مي Bاز جنس سيليسيوم باشد با حرف و اگر Aمي كند . اگر ديود از جنس ژرمانيوم باشد با حرف بيانگر Bبيانگر ديود معمولي يكسوكننده ، حرف Aشود . حرف دوم نوع ديود را مشخص مي كند كه حرف

بيانگر ديود زنر است . بعد از اين حروف Zبيانگر ديود يكسوكننده قدرت و حرف Yديود واراكتور ، حرف ان با استفاده از آنها و با مراجعه به جدول مشخصات ديودها ، مشخصات شماره هايي آورده مي شود كه مي تو

يك ديود يكسوكننده معمولي سيليسيومي است و براي به BA316الكتريكي ديود را به دست آورد . مثالً ديود دست آوردن مشخصات الكتريكي آن بايد به جدول مشخصات ديودها مراجعه كرد . الزم به تذكر است كه در

  ثر مواقع در مورد نامگذاري ديود زنر ، ولتاژ زنر را نيز بر روي آن قيد مي كنند .اك  

و تعدادي شماره كه به دنبال آن مي آيد استفاده مي شود . Nو حرف 1در اين روش از عدد   روش آمريكايي :

آيد مي توان با مي 1Nدر اين روش جنس و نوع ديود مشخص نمي باشد . با توجه به شماره اي كه بعد از يك 1N4007مراجعه به جدول مشخصات ديودها مشخصات الكتريكي و نوع ديود را تعيين كرد . مثالً ديود

ديود يكسو كننده است كه مشخصات الكتريكي آن را مي توان از جداول مربوطه به دست آورد . بعضي مواقع . زماني كه از كدهاي رنگي استفاده مي شود از از كدهاي رنگي استفاده مي شود 1Nنيز به جاي ارقام بعد از

صرفنظر مي شود . كدهاي رنگي مانند مقاومت ها مي باشد با اين تفاوت كه شماره رنگ ها به دنبال 1Nچاپ مي باشد . 1N4148) ، ديود 23هم قرار مي گيرد . مثالً ديود نمايش داده شده در شكل (

)23شكل (

٧٢

ورسوئيچها، رله و كنتاكت سوئيچ:

سوويچ به قطعه اي الكتريكي گفته مي شود كه مي تواند جريان الكتريكي را در مدار قطع يا وصل كند. اين كار ممكن است بطور مستقيم توسط كاربر و يا به كمك تغيير

، فشار، نور، (thermostat)پارامترهاي فيزيكي مانند حرارت و يا حركت مكانيكي(Sensors) شتاب

(Electromechanical) انجام شود. رله(Relay) ونيز در واقع سوئيچهايي هستند كه (Contactor)كنتاكتور

با الكتريسيته كار مي كنند و وظيفه قطع و وصل كردن جريان بطور هم زمان در چند قسمت مدار الكتريكي يك دستگاه يا چيدمان پيچيده را بر عهده دارند. در واقع رله

وسط يك مدار الكتريكي ديگر كنترل مي شود. در ولتاژهاي باال به جاي رله از كنتاكتور استفاده سوئيچي است كه ت مي شود.

بر حسب مورد استفاده سوئيچها در بازه اي وسيعي از ولتاژ و جريان طراحي و ساخته مي شوند.

تاژ بوده و از مهمتر داراي سوئيچهايي كه آرماني نيستند داراي مقاومت داخلي، محدوديت عبور جريان و تحمل ول يك زمان تاخير قطع و وصل كردن مدار هستند.

بطور كلي سوئيچها داراي دو حالت عادي هستند:

يعني جريان از خود ”باز“. سوئيچ (.Normally Open – N.O) :) سوئيچهايي كه بطور عادي باز هستند1( عبور نمي دهد؛

يعني جريان ”بسته“. سوئچ (.Normally Closed – N.C)ستند) سوئيچهايي كه در حالت عادي بسته ه2( :[6]از خود عبور مي دهد. در جدول زير انواع سوئيچها و نحوه ي عملكرد آنها آمده است

Electronics

specification

and

abbreviation

Expansion

of

abbreviation

British

mains

wiring

name

American

electrical

wiring

name

Description Symbol

SPST Single pole,

single throw One-way Two-way

A simple on-off switch: The

two terminals are either

connected together or

انواع سوئيچ -24شكل

٧٣

disconnected from each

other. An example is a light

switch.

SPDT Single pole,

double throw Two-way Three-way

A simple changeover

switch: C (COM, Common)

is connected to L1 or to L2.

SPCO

SPTT, c.o.

Single pole

changeover

or

Single pole,

centre off or

Single Pole,

Triple Throw

Similar to SPDT. Some

suppliers

use SPCO/SPTT for

switches with a stable off

position in the centre

for those SPDT and

]citation needed[without.

DPST Double pole,

single throw Double pole

Double

pole

Equivalent to

two SPST switches

controlled by a single

mechanism

DPDT Double pole,

double throw

Equivalent to

two SPDT switches

controlled by a single

mechanism.

DPCO

Double pole

changeover

or Double

pole, centre off

Schematically equivalent

to DPDT. Some suppliers

use DPCO for switches with

a stable center position

and DPDT for those without.

A DPDT/DPCO switch with

a center position can be

٧۴

"off" in the center, not

connected to either L1 or

L2, or "on", connected to

both L1 and L2 at the same

time. The positions of such

switches are commonly

referenced as "on-off-on"

and "on-on-on" respectively.

Intermediate

switch

Four-way

switch

DPDT switch internally

wired for polarity-reversal

applications: only four rather

than six wires are brought

outside the switch housing.

2P6T Two pole, six

throw

Changeover switch with a

COM (Common), which can

connect to L1, L2, L3, L4,

L5, or L6; with a second

switch (2P, two pole)

controlled by a single

mechanism

در شكل زير سه نوع كليد متداول نمايش داده شده اند: همچنين

Switches with larger numbers of poles or throws can be described by replacing the "S" or "D" with a number

(e.g. 3PST, 4PST, etc.) or in some cases the letter "T" (for "triple") or "Q" (for "quadruple").

٧۵

انواع كليد هاي پر كاربرد -25شكل

رله و كنتاكتور:رله در واقع سوئيچي است كه با يك جريان الكتريكي نسبتاً كم عمل مي كند. در واقع هنگامي از رله استفاده مي كنند كه بخواهند با

يك مدار يك سيگنال ضعيف الكتريكي الكتريكي و يا چند مدار را بطور همزمان كنترل كرد. اولين رله اي كه استفاده شده، در واقع

تلگراف است.اساس كار رله بدين ترتيب است كه هنگامي كه ولتاژي به آن اعمال نشده است يك سوئيچ

است (شكل باال) "بسته"داخل آن در حالت عادي با اعمال را فعال نگه مي دارند. سپس و دو سر مربوط به آن مداريسيگنال به رله جرياني از يك سيم پيچ گذشته و باعث ايجاد يك ميدان مغناطيسي شده و اهرمي رافعال مي كند

ول مداري كه به سوئيچ ا . بدين ترتيب"مي بندد "و سوئيچ ديگري را "باز"بود "بسته"كه سوئيچ اول را كه سه "مداري كه به سوئيچ دوم وصل است فعال مي كند. رله هايي هستند كه اصطالحاً وصل بوده غير فعال شده و

هستند و در هنگام عملكرد چند مدار را بطور همزمان فعال يا غير فعال مي كنند. "پنج پل"و "پل

10از بيش كنتاكتور در واقع همان رله است اما براي مدارهاي با توان باال استفاده مي شود پس جريان بيشتري (آمپر) از آن عبور كرده و مقاومت كاري بيشتري نسبت به رله دارد. در كنتاكتور در واقع با يك سيگنال ضعيف مي

و ... دارند. SPDT ،DPDTشود يك مدار با توان باال را سوئيچ كرد. رله ها هم مانند سوئيچها انواع

ساختار يك رله -26شكل

٧۶

توسط مولتي متر ديودپايه هاي تعيين -1آزمايش را مشخص نماييد. 1N4007و 1N4148فاده از مولتي متر پايه هاي آند و كاتد مربوط به ديودهاي استبا

توسط اسيلوسكوپ تعيين مشخصات استاتيك ديود -2آزمايش اسيلوسكوپ بدست مي آوريم. XYدر اين قسمت مشخصات استاتيك ديود را با استفاده از بدست آوردن مشخصه ديود از طريق مد

كيلوهرتز قرار دهيد. 1ولت و فركانس 6و ورودي را يك ولتاژ سينوسي با دامنه 1N4148را ببنديد. ديود را از نوع كل زير شدار م

خط روي بدنه ديود نشان دهنده كاتد آن است .تذكر :

27شكل

تصل كنيد و اسيلوسكوپ را در مد م 3و 1را به نقاط 2و 1وصل كنيد و پروب هاي كانال 2زمين اسيلوسكوپ را به نقطه شماره

XY قرار داده و مشخصه ديود را مشاهده كرده و رسم كنيد. مقدارγV .را بدست آوريد. نتيجه را با قسمت پيش گزارش مقايسه كنيدانجام مي DCقرار دهيد و زمين آنها را تنظيم نماييد. فراموش نكنيد كه اندازه گيري شما در مد GND( توجه : ابتدا هر دو را در

شود. )

Start-Stop: پياده سازي يك مدار راه انداز 3آزمايش

نمايش داده شده است، ببنديد و آن را به يك منبع 29مدار رله را كه قطعات آن در شكل 28aمطابق شكل كار رله را مشاهده خواهيد كرد؟ سازو (b)را بزنيد. آيا حالت startوصل كنيد. حال سوئيچ V/ DC 24تغذيه

در عملكرد رله چيست؟ stopو startرا بر اساس مشاهدات خود توضيح دهيد. نقش سوئيچهاي

٧٧

جريان از سلف startبا زدن دكمه (b)مدار رله كه در حالت عادي براي مدار پاييني بسته و براي باالي باز است. (a) -28شكل

شده مدارهايي كه قبالً باز بوده اند مي شود. رله عبور كرده و باعث باز شدن مدار پاييني و بسته

٧٨

پايه مدار آزمايش رله كه در كارگاه بايد با آن كار كنيد. -29شكل

٧٩

دستور كار كارگاه الكتروتكنيك

دانشكده فيزيك، دانشگاه تهران

هفتمجلسه ي

يچاپ يو ساخت مدارها يبا طراح ييآشنا

آشنا Altium Designerبا طراحي و ساخت مدارهاي چاپي توسط نرم افزار دراين جلسه دانشجويان هدف: خواهند شد.

مقدمه:

امروزه نرم افزارهاي مهندسي برق از مهمترين ابزارهاي تحليل و طراحي مدارها و سيستمهاي مختلف به شمار ت فوق العاده اي يافته اند. با اين توصيف، در زمينه طراحي ميروند و لذا استفاده و بكارگيري اين نرم افزارها اهمي

Altium Designerو ساخت مدارهاي چاپي، نرم افزارهاي متعددي در دنيا موجود است كه در اين بين نرم افزار شنا آيكي از قدرتمندترين نرم افزار هاي براي اين كاربرد ميباشد. در اين جلسه با مباني بكارگيري اين نرم افزار

ارهاي مورد نياز براي دم(در صورت عالقه) پس از آشنايي با اين نرم افزار قادر خواهيد بود و خواهيد شددر ضمن خود انجام دهيد. هايرا با مدار را به طور شخصي ساخته و آزمايش مربوطه 12و 10 آزمايش جلسات

آمده است كه الزم است دانشجويان Altium Designerبه پيوست اين دستور كار خودآموز بكارگيري نرم افزار پيش از كالس آن را مطالعه نمايند.

٨٠

آموزش داده ميشود.، )اين كارگاه جلسه پنجممربوط به آزمايش ساده شكل زير (مدار طراحي ،در اين جلسه

PCBمدار نمونه براي طراح -1شكل

ابتدا يك پروژه ساخته شده و دو فايل الزم است Altium Designerدر براي طراحي مدار چاپي خالصهبه طور Schematic وPCB .سپس مدار مورد نظر را در فايل شماتيك رسم مينماييم و پس از تكميل، به آن اضافه گردد

) ميكنيم. با اين كار قطعات مورد نظر همراه با خطوط راهنماي اتصال Updateبه روز رساني ( PCBآن را در فايل چيده و PCBمنتقل ميگردد. پس از اين مرحله كافيست قطعات را به طور مناسب بر روي فايل PCBبه فايل

مدار شكل توضيح داده ) به يكديگر متصل نماييم. در ادامه اين فرايند براي trackاتصاالت را با خطوط سيم ( ميشود.

مراحل طراحي شماتيك مدار:

) PCB Projectايجاد يك پروژه مدار چاپي ( -1

٨١

ميكنيد. Saveآن را با نام مناسبي است مالزبه اين ترتيب پروژه اي بصورت زير ساخته ميشود كه

مينماييد. Saveاضافه ميكنيد و آنها را نيز PCBبه پروژه ساخته شده يك فايل شماتيك و يك فايل -2

٨٢

خواهد شد. PCBداراي فايلهاي اوليه الزم براي طراحي شمابه اين ترتيب پروژه

انتخاب براي از كتابخانه مربوطه انتخاب كرده و بر روي صفحه قرار دهيد.قطعات مورد نياز را شماتيك را باز كرده، فايل -3 .را كليك نماييد Chooseسپس دكمه در جعبه ابزار كليك كرده و ) ( Place Partقطعات كافيست بر روي آيكون

و بقيه قطعات در كتابخانه Miscellaneous Connectors.IntLibتابخانه در ك Header2در مدار حاضر قطعه Miscellaneous Devices.IntLib .موجود ميباشند

٨٣

.شدشماتيك بصورت زير خواهد قطعات را شماره گذاري مينماييم كه در نهايت پس از اين مرحله

كليك كرده و اتصاالت بين قطعات را ايجاد نماييد. در جعبه ابزار) ( Place Wireدر اين مرحله بر روي آيكون -4 در اين مرحله شماتيك مدار كامل شده است.

و سپس به ترتيب را انتخاب نماييد. Update PCB Document، گزينه Designاز منوي ي مدار، PCBجهت طرح -5

را بزنيد. با اين كار Closeها كليك نماييد و در انت Execute changesو Validate changesبر روي گزينه هاي منتقل ميگردند. صفحه سياه در شكل زير نمايش دهنده برد شماست PCBقطعات طرح شده در بخش شماتيك به بخش

كه قطعات در كنار آن قرار گرفته است. الزم به ذكر است كه بر روي كل قطعات يك صفحه قرمز رنگ قرار گرفته است نماييد. deleteرده و كه با كليك، آن را انتخاب ك

٨۴

در اين مرحله الزم است قطعات را به شكل مناسب در كنار هم بچينيد. الزم به ذكر است كه با توجه به اتصاالتي كه در -6

يي بين قطعات ايجاد شده اند كه در مرحله بعد از آنها استفاده ميكنيم.مدار شماتيك مشخص كرده ايد، خطوطي راهنما

كليك نماييد و بر اساس Interactively Route Connectionsبر روي آيكون ،ت اتصال بين پايه قطعاتمرحله جهدر اين آماده شده است و ميتوانيم آن را براي ساخت بصورت PCBدر اينجا مدار ) را برقرار كنيد.Tracksخطوط راهنما اتصاالت (

ات بيشتري نيز دارد كه ميتوانيد آنها را در پيوست اين دستور جزئي PCBمدار چاپي سفارش دهيم. الزم به ذكر است كه طراحي كار مالحظه نماييد.

٨۵

دستور كار كارگاه الكتروتكنيك

دانشكده فيزيك، دانشگاه تهران

هشتمجلسه ي

ترانس يو ترانسفورماتور و اصول طراح اكيبا وار ييآشنا

اركرد و طراحي ترانسفورماتورها و نكات ايمني در هنگام كار با آنهاآشنايي دانشجويان با مباني عملي، ك هدف:

ــازنده هاي مقدمه: ــفورماتورها به عنوان افزاينده يا كاهنده ولتاژ و جريان (متناوب) و همچنين جداس ترانس

لقاي فارادي االكتريكي در منابع تغذيه و مدارهاي الكتريكي و الكترونيكي كاربرد دارند. اساس كار آنها بر قانون

و مفهوم شار مغناطيسي استوار است، ولي مالحظات عملي بسياري در طراحي، ساخت و استفاده از آنها وجود

ست. از اين رو، در اين آزمايش به مباني عملي ضروري ا شجويان فيزيك مفيد و ستن آنها براي دان دارد كه دان

شود.طراحي، ساخت و كاربرد آنها پرداخته مي

ورماتور چيست؟ترانسف

ــيم پيچ در نظر بگيريد ــكل يك س ). جريان متغير 1كه جريان الكتريكي متغير با زمان در آن جريان دارد (ش

ضا بوجود مي سي متغير در ف سيم پيچ ديگر (كه مي تواند خود شار مغناطي شكلي از يك شار به آورد. اگر اين

٨۶

شار با زمان، ب شود، تغييرات شد) رد سيم پيچ دوم نيروي محركه سيم پيچ اوليه با نا به قانون القاي فارادي، در

آورد كه اندازه آن به سرعت تغيير شار بستگي دارد:القايي پديد مي

)1(    

 ϕ

      

، اندازه، كه به شكل Mشار مغناطيسي بوده و عالمت منفي نشان دهنده قانون لنز است. ضريب Фدر اين رابطه

ضريب القاي متقابل ستگي دارد، سبت به هم و محيط بين آنها ب سيم پيچ ن ضعيت دو در شود. ناميده مي 10و

شود. آورد از سيم پيچ دوم رد نميحالت كلي، به دليل تلفات شار، تمام شار مغناطيسي كه سيم پيچ اول پديد مي

 نامند، نســبت اين دو را ضــريب كوپالژ مي∅

شــار ، كه عددي كوچكتر يا مســاوي يك اســت. ∅

، تعداد حلقه هاي سيم Bگذرد با مولفه عمود برسطح چگالي شار مغناطيسي، مغناطيسي كه از يك سيم پيچ مي

سيم پيچ، Nپيچ، سطح مقطع هر حلقه ست: A، و سب ا  ∅، متنا     ضريب كوپالژ واحد اگر.  

شود و سيم پيچ فرض ش هاي اول و دوم سطح مقطع  مي توان نتيجه گرفت كه : د،نيز يكي با . از  

ستگي انرژي حكم مي سيم پيچ طرفي، پاي شده در صفراست) توان توليد كند كه در بهترين حالت (وقتي تلفات

١٠ Mutual Inductance

: شمای ساده يک ترانسفورماتور 1شکل

٨٧

شد، يعني: سيم پيچ اول با شده به  دوم به اندازه توان اوليه داده     به ترتيب Iو V، كه در آن  

) اختالف پتانسيل القايي با تغييرات شار و 1نشان دهنده اختالف پتانسيل و جريان الكتريكي هستند. طبق رابطه (

آن هم با ميدان مغناطيسي متناسب است. بنابراين:

)2(          

 يعني، در حالت ايده آل اگر ، اختالف پتانسيل پديد آمده در دو سر سيم پيچ دوم نسبت به كميت  

مشابه در سيم پيچ اول بزرگتر است. اين نوع ترانسفورماتور را افزاينده (ولتاژ) و در حالت عكس، يعني اگر

  عمل، به جاي آنكه شار مغناطيسي سيم پيچ اول از هوا وارد ، آن را كاهنده (ولتاژ) مي نامند. در  

سيم پيچ دوم شود، براي هدايت آن از يك ماده فرومغناطيس مانند آهن نرم، به شكل يك مدار بسته كه دو سيم

شود. فايده ديگر هسته آن است كه به دليل تراوايي باالي پيچ روي آن پيچيده شده اند (هسته) استفاده مي

دد.گرطيسي، به ازاي يك جريان ثابت اوليه، شار مغناطيسي بزرگتري در درون سيم پيچ توليد ميمغنا

ولت) ، ولتاژ مورد 220(مثالً 1Vبراي طراحي يك ترانسفورماتور اگر ولتاژ اوليه طراحي فني ترانسفورماتور:

نه مقدار مورد انتظار باشد)، معلوم باشند، ( اين جريان بايد بيشي 2Iو جريان مصرفي در ثانويه 2Vنياز در ثانويه،

در اوليه را تخمين زد. عالوه برآن، كميتهاي زير بايد حساب شوند: 1I) مي توان جريان 2با استفاده از رابطه (

 سطح مقطع و جنس هسته .1

 شماره استاندارد ورقه هاي ترانسفورماتور .2

 تعداد دورهاي سيم پيچهاي اوليه و ثانويه .3

٨٨

 براي سيم پيچهاي اوليه و ثانويهقطر سيم الكي .4

 ابعاد قرقره سيم پيچها .5

11نيروي محركه مغناطيسي تريكي از درون يك رسانا) باشارش شار مغناطيسي در درون هسته (همانند جريان الك

نسبت عكس دارد: 12مقاومت مغناطيسي هستهبا ونسبت مستقيم

)3( Φ

 آورد از رابطه سيم پيچ اوليه در هسته پديد مي اندازه نيروي محركه مغناطيسي كه    

در درون 1B ايد. نكته اي كه بايد به آن توجه داشت آن است كه رابطه بين چگالي شار مغناطيسيبه دست مي

و رفتار آن در سيم پيچ اوليه ايجاد مي شود، خطي نيست 1Iكه با برقراري جريان 1Hهسته و ميدان مغناطيسي

2هسته داده مي شود. نمونه اي از اين منحني در شكل 13يا منحني پسماند H‐Bبا منحني موسوم به منحتي

نشان داده شده است:

١١ Magnetomotive force (MMF) ١٢ Reluctance ١٣ Hystersis

٨٩

يابد و پس از آن افزايش مي sBيك مقدار اشباع تنها تا Bچگالي شار مغناطيسي Hبا افزايش ميدان مغناطيسي

حني پسماند به بسامد تغييرات زماني ميدان نيز بستگي دارد. با رسيدن با اشباع براي ماند. شكل منعمالً ثابت مي

داشتن شار الزم در خروجي، نيروي محركه مغناطيسي و در نتيجه جريان بيشتري در ورودي نياز خواهد بود.

ع هسته پديد شود براي جريانهاي ورودي كه ميداني در حد اشباعالوه بر آن، اين رفتار غيرخطي باعث مي

آورند، شار مغناطيسي و در نتيجه نيروي محركه القايي در سيم پيچ دوم شكل هماهنگ ولتاژ ورودي را دنبال مي

احيه بايست سعي شود از هسته ها در ننكند و اصطالحاً ترانسفوراتور به اشباع برسد. براي پرهيز از اين رخداد مي

تغييرات غيرخطي در خروجي را 14نزديكي اشباع جريانهاي گردابيخطي آنها استفاده گردد. عالوه بر آن، در

كنند. تشديد مي

 سطح مقطع هسته (بر حسب سانتيمتر مربع) از رابطه محاسبه سطح مقطع هسته ترانس:    

 به دست مي آيد كه در آن     ثابت يك ضريب k توان ورودي در اوليه ترانس بر حسب وات و  

انتخاب شود. معموالً براي جلوگيري از پديد آمدن 2/1تا 8/0تواند بين است كه بسته به جنس هسته مي

١٤ Eddy Currents

: نمونه منحنی پسماند يک ماده فرومغناطيس2 شکل

٩٠

جريانهاي گردابي در درون هسته، آن را به صورت يكپارچه نمي سازند، بلكه هسته از كنار هم قرار دادن ورقه

يه عايق پوشانده شده، درست مي شود. به همين دليل، سطح اي نازك از جنس آهن نرم كه سطح آنها با يك اله

درصد بزرگتر انتخاب مي كنند تا سطح مقطع واقعي ورقه ها 10مقطع حساب شده در باال را معموال در حدود

جوابگوي توان مورد نياز باشد. اين ورقه ها بايد به خوبي به هم فشرده شوند تا از اتالف شار مغناطيسي

ود.جلوگيري ش

براي محاسبه تعداد دورهاي سيم پيچ هاي اوليه و ثانويه اگر محاسبه تعداد دورهاي سيم پيچ ها:

 چگالي شار مغناطيسي در درون هسته را به شكل هماهنگ          در نظر بگيريم كه در آن  

0B مقدار نيروي محركه القايي در سيم 1طه (دامنه (بيشينه) چگالي شار مغناطيسي در درون هسته است، از راب (

پيچهاي اوليه و ثانويه به ترتيب برابرند با:

)4(    2          cos

)5(    2          cos

كه از اين روابط مشخص است، آنچه اهميت بسامد تغييرات زماني ميدان (بر حسب هرتز) است. همانطور fكه

دارد حاصل ضرب سطح مقطع هسته در بسامد در تعداد دور سيم پيچ ها است. براي بسامدهاي باالتر مي توان

تعداد دورها يا سطح مقطع را كاهش داد. در عمل به جاي دامنه اختالف پتانسيل، در ولتاژهاي متناوب هماهنگ

 اده مي شود كه برابر است با : از مقدار موثر ولتاژ استف  √2

. بنابراين، رابطه نيروي محركه  

شود:موثر و تعداد دورهاي سيم پيچها به شكل زير ساده مي

)6(    

2 

√2        4.44 , 1,2 

٩١

قد طه م ته در اين راب ــ ــي براي هسـ ناطيسـ گالي شـــار مغ نه چ ــي به هاي ترانس ار بيشـ هاي معمولي از مرت

     1  1.2   ست. ستن مقدار ولتاژ مورد نظر خروجي و ورودي از رابطه باال مي ا توان تعداد با دان

سبه كرد. با توجه به معادله سيم پيچ را محا سبات، پار 6دورهاي دو امتري به عنوان ، معموال براي راحتي در محا

 دور بر ولت در نظر ميگيرند كه با فرض    و   1.2  بصورت زير تعريف ميشود: 50 

.  

. . )7(  

(دور بر ولت)، خواهيم داشت: nبا محاسبه

 

البته بايد به ياد داشت كه با حساب مقاومت اهمي و سلفي سيم پيچ ها و همچنين مقاومت بار در مدار خروجي

شكل شده در باال افت مي كند. 1( ساب سبت به نيروي محركه ح را ببينيد) مقدار ولتاژ كار در مدار خروجي ن

سفورماتور، مي سته به توان تران درصد (در 20درصد (در ترانس هاي پرتوان) تا 5/1تواند از ميزان افت ولتاژ، ب

ــگاهي مي توان مقدار ميانگين افت ولتاژ را در ترانس هاي كم توان) تغيير كند. براي كاربردهاي معمولي آزمايش

درصد در نظر گرفت. 10حدود

سيم پيچ ها: سيم الكي براي سبه قطر سيم پيچهاي محا سيمهايي كه در ترانس به هو ثانوياوليه قطر

شند كه روند بايد طوري كار مي شده با ساب سيمها قابل تحمل بوده و تا حد امكان ح افت تلفات گرمايي در

ولتاژ كمي در ســيم پيچها رخ بدهد. كميت مهم در اينجا چگالي جريان (مقدار جريان در واحد ســطح، با يكاي

٩٢

ست. آمپر بر متر مربع) سيم ا ساخت ترانس ها به كار و مقاومت ويژه سي كه در سيمهاي م براي

آورده شده است: 1روند چگالي جريان قابل تحمل بر حسب توان وارد شده به سيم پيچ در جدول مي

: چگالی جريان مجاز بر حسب توان در ترانسفورماتور 1جدول

10

4 0 – 50 3.5 50 – 100 3 100 – 200

2.5 200 – 500 2 500 – 1000

1.75 1000 - 2000

به دست آورد. جريان توان سطح مقطع سيم را از رابطه با انتخاب چگالي جريان از جدول باال مي

I  هم به نوبه خود از رابطه  ر سيم پيچ ها قطر سيمهاي الكي مورد استفاده د . دست مي آيدبه  

استاندارد بوده و بايد نزديكترين مقدار موجود را برگزيد.

هسته هاي ترانس ها، همانطور كه گفته شد، از ورقه هاي نازك كه انتخاب هسته مناسب براي ترانس:

بوده كه يك تكه اضافه به شكل Eشود. معموالً ورقه ها به شكل حرف روي هم چيده شده اند درست مي

يك مسير بسته براي شارش شار مغناطيسي پديد مي آورد EIه آن افزوده شده و مجموعه به صورت ب Iحرف

نشان داده شده است. اگر ورقه ها به اندازه اي 3). نسبت استاندارد بين ابعاد اين نوع هسته در شكل 3(شكل

و در a. از اينجا مقدار √روي هم چيده شوند كه سطح زبانه وسط هسته به شكل مربع باشد، آنگاه :

٩٣

5/0و 35/0هاي نازك هسته دو مقدار شود. ضخامت ورقهاي كه بايد به كار رود تعيين مينهايت نوع هسته

اي از الك پوشيده شده اند. اگر مساحت مورد نياز براي هسته را به صورت ميليمتر هستند. اين ورقه ها با اليه

 تعداد ورقه هاي مورد نياز از رابطه در نظر بگيريم،     آيد، كه در آنبه دست مي  

t .ضخامت ورقه هاي هسته است

با دانستن قطر و تعداد دورهاي الزم براي سيم پيچ هاي اوليه و ثانويه اين سيم پيچ ها را سيم پيچ ها:

ه پالستيكي كه اندازه آنها متناسب به قطر هست استفاده از دستگاههاي سيم پيچي ترانس روي قرقره هاي آماده با

انتخاب مي شود، پيچيده شده و در نهايت روي آنها را با چند اليه كاغذ (برشمان) عايق سازي مي كنند.

  

: ابعاد نسبی ورقه ھای ھسته ترانس 3شکل

٩۴

اصول ايمني در كار با ترانسفورماتورها:

د، اتصال مستقيم الكتريكي بيندو سيم پيچ اوليه و ثانويه مجزا هستن 1در ترانسفورماتورهايي كه همانند شكل

ورودي و خروجي ترانسفورماتور وجود ندارد و موارد ايمني عمومي در كار با دستگاههاي الكتريكي بايد در

هنگام كار با آنها ه شود، از جمله اينكه ورودي معموالً مستقيماً به برق شهر وصل بوده و نيازمند توجه ويژه به

ي مي باشد. در ترانسفورماتورهايي كه با توانهاي پايين خروجي طراحي شده اند موارد جلوگيري از برق گرفتگ

(مانند آنهايي كه در آداپتورهاي كم توان استفاده مي شوند) معموالً خطر جدي در سمت خروجي ترانس كاربر

سيم 4طابق شكل را تهديد نمي كند. اما، گونه اي ديگر از ترانسفورماتورها، موسوم به وارياك، وجود دارد كه م

ك سر شود. يعني، يپيچ ثانويه در واقع بخشي از سيم پيچ اوليه است كه با يك اتصال لغزنده روي آن جدا مي

سيم پيچ اوليه با ثانويه مشترك بوده و سر ديگر سيم پيچ ثانويه به وسيله اتصال لغزنده در روي خود سيم پيچ

م پيچ ثانويه (و در نتيجه ضريب افزايش جريان در خروجي را) شود. از اين رو، تعداد حلقه هاي سيتعريف مي

مي توان تغيير داد. وارياك بر اساس پديده خودالقايي كار مي كند و معموالً به عنوان يك منبع ولتاژ قابل تغيير

ه تر بودن، دگيرد. استفاده از يك سيم پيچ به جاي دو سيم پيچ جداگانه، عالوه بر ارزان و سامورد استفاده قرار مي

: طرح شماتيک و ساختمان وارياک 4شکل

٩۵

تلفات شار و جريان برانگيزش كمتري نيز داشته و به صرفه تر است. بزرگترين عيب وارياك اتصال الكتريكي

مستقيم بين ورودي و خروجي است، بطوريكه حتي وقتي لغزنده در حد پايين خود قرار دارد (تعداد دورهاي

وجي به سيم فاز وصل شده باشد (اين با جابجاييسيم پيچ ثانويه عمالً صفر است)، اگر سر مشترك ورودي و خر

شود، اما ولتاژ سيمسرهاي دوشاخه در پريز برق عوض مي شود)، گرچه نيروي محركه اي در خروجي القا نمي

ورودي مستقيماً به خروجي منتقل شده و خطر برق گرفتگي در آن وجود دارد. بزرگترين خطر در كار با اين

وسيله نا آگاهي كاربر از اين موضوع است! در كار با وراياك مراقب تماس با سيمهاي خروجي، حتي در حالت

صفر وارياك باشيد!

مراحل انجام آزمايش:

منحني 5ر ترانسفورماتورها، در اين آزمايش با كمك مدار نشان داده شده در شكل براي آشنايي با اصول كا

پسماند مغناطيسي يك سيم پيچ بطور خودكار در روي صفحه نمايش يك اسيلوسكوپ به دست آمده و بررسي

است. 1Tشود: هدف به دست آوردن منحني پسماند مغناطيسي در هسته ترانسفورماتور مي

ور با استفاده از اسيلوسکوپ: مدار الزم برای نمايش منحنی پسماند مغناطيس ھسته يک ترانسفورمات ۵ شکل

٩۶

مستقيماً با جريان الكتريكي در مدار سيم پيچ اوليه اين ترانس متناسب است، كه Hمغناطيسي شدت ميدان

در Bباشد. از طرفي، چگالي شار مغناطيسي متناسب مي 1Rخود با اختالف پتانسي الكتريكي دو سر مقاومت

لكتريكي در دو سر ورودي ترانس ) با انتگرال نيروي محركه ا 1هسته اين ترانس، طبق قانون القاي فارادي (رابطه

متناسب است. براي به دست آوردن اين كميت، كافي است (با فرض اينكه مقاومت اهمي مقاومتها در مقايسه با

) و 3Rو 2Rمقاومت خازني خازن كوچك باشد) اختالف پتانسيل دو سر تركيب سري يك مقاومت (مجموعه

گيري گردد. آنگاه، اگر ورودي كانالهاي افقي قرار داده شده، اندازهكه موازي با دو سر ورودي ترانس 1Cخازن

روي Hبر حسب Bوصل شوند، منحني RCو مدار 1Rو عمودي يك اسيلوسكوپ به ترتيب به دوسر مقاومت

صفحه اسليوسكوپ نمايش داده خواهد شد. براي انجام آزمايش ولتاژ ورودي به ترانس مورد آزمايش را به كمك

ك ورودي از صفر كم كم افزايش دهيد (نكات ايمني كار با وارياك را به خاطر داشته باشيد) تا ولتاژ به نقطه واريا

اندازه بگيريد. در اين حالت بايد يك منحني پسماند Vكار ترانس برسد. اين ولتاژ را مي توانيد به كمك ولتمتر

راي ديدن بهتر منحني پسماند الزم باشد بهره روي صفحه اسيلوسكوپ ظاهر شود. ممكن است ب 2همانند شكل

ولتاژ در كانالها و همچنين تقسيم زماني دو محور را تنظيم كنيد. پس از به دست آوردن بهترين حالت ممكن، از

 مسئول آزمايشگاه بخواهيد نتيجه آزمايش شما را مشاهده كند.

٩٧

دستور كار كارگاه الكتروتكنيك

يزيك، دانشگاه تهراندانشكده ف

نهمجلسه ي

DCولت 12 هيمنبع تغذ كيو ساخت يطراح

خواهند ساخت كه ضمن آن با عملكرد DCولت 12يك منبع تغذيه دراين جلسه دانشجويان هدف:آشنا خواهند شد و در ضمن بصورت عملي لحيم كاري 7812ترانسفورماتور، يكسوساز تمام موج، رگوالتور

دار را ياد ميگيرند.ترونيك بر روي بردها سوراخقطعات الك

قطعات مورد نياز:

مقدمه:

ساخت آنها شنايي با طراحي و شند و لذا آ ستمهاي الكترونيكي ميبا سي منابع تغذيه از بخشهاي پركاربرد در

ــامل من ــد. منابع تغذيه انواع گوناگوني دارند كه به طور كلي ش ــيار مهم ميباش ــجويان بس ي و ابع خطبراي دانش

1شكل درولت خطي طراحي كرده و بسازيم. 12سوئيچينگ ميباشند. در اين جلسه ميخواهيم يك مدار تغذيه

شامل اجزاي مختلفي است. در ورودي اين 12ساختار يك مدار منبع تغذيه ولت را مشاهده مينماييد. اين مدار

ــهر ( ــفورماتور ولتاژ برق ش ــي ) مينمايد.12v rmsيل به () را تبد220v rmsمدار، يك ترانس ــينوس ولتاژ س

DCخروجي ترانســفورماتور توســط يك پل ديودي يكســو ميشــود و توســط خازن صــافي تبديل به يك ولتاژ

٩٨

تاژ ــت آوردن يك ول تاژ)، در طبقه خروجي اين مدار يك DCميگردد. براي بدسـ ي خالص (حذف ريپل ول

شده است كه چنانچه ولت 12Vرگوالتور شد، ولتاژ خروجي آن دقيقا 15اژ ورودي آن بيش از قرار داده ولت با

شرطي 12Vبرابر با خواهد بود. بنابراين حتي اگر ولتاژ ورودي داراي تغييرات جزئي (مانند ريپل) هم باشد، به

ثابت خواهد ماند. 12Vكمتر نشود، ولتاژ خروجي در 15Vكه از

پيش گزارش آزمايش:

پايه هاي قطعه مزبور را شناسايي نماييد.را از اينترنت دانلود نماييد و LM7812برگه اطالعاتي -1

مراحل انجام آزمايش:

مدار شكل را بر روي برد سوراخ دار ببنديد. به اين منظور ابتدا قطعات را بر روي برد قرار داده و لحيم -1

د م كاري نماييد. سعي كنيبندي الزم براي اتصاالت بين قطعات را انجام داده و لحينماييد. سپس سيم

٩٩

چيدن قطعات بر روي برد حتي االمكان منظم باشد و به اين صورت باشد كه از سمت چپ برد ورودي

را خارج نماييد. DCترانس وارد شود و در سمت چپ برد خروجي

پس از تاييد استاد درس ورودي ترانس را به برق شهر متصل نماييد. -2

مختلف مدار را مشاهده نموده و رسم نماييد.توسط اسيلوسكوپ ولتاژ گره هاي -3

١٠٠

دستور كار كارگاه الكتروتكنيك

دانشكده فيزيك، دانشگاه تهران

دهمجلسه ي

Stepperو DC ،AC سروو، يبا انواع موتورها ييآشنا

و موتورهاي سروو آشنا شده و نحوه DC ،AC ،Stepperدراين جلسه دانشجويان با انواع موتورهاي هدف: استفاده از آنها را مشاهده مينمايند.

مقدمه:

در اين جلسه براي آموزش عملكرد موتورهاي مختلف از يك تابلوي آموزشي استفاده خواهد شد كه ضمن رها را نيز موتونمايش نحوه راه اندازي و عملكرد انواع موتورها قابليت اتصال به كامپيوتر و كنترل حلقه بسته

ضمن معرفي انواع موتورها با نحوه كار دستگاه آموزشي نيز آشنا ميشويد.ميدهد. در ادامه نشان

١٠١

DCموتورهاي 10-1 اند.از سه قسمت عمده به صورت زير تشكيل شده DCهاي ماشينبه طور كلي

استاتور

روتور

جاروبك و نگهدارنده در مورد هر در ادامه توضيحات مختصري شماتيك آورده شده است و ورتدر شكل زير اجزاي مختلف به ص

قسمت ارائه خواهد شد.

DCاستاتور موتور 10-1-1

ور همانطميباشد. اجزاي استاتور موتور در تصوير زير نشان داده شده است. DCماشين غير متحركاستاتور بخش ر دالزم به ذكر است كه .هسته آهني و فريم موتور، دانسيم پيچ مياين اجزا عبارتند از حظه مي گردد كه مال

گردد.موتورهاي بزرگتر قطب كمكي و سيم پيچي جبرانگر نيز به اين اجزا افزوده مي

١٠٢

DCروتور موتور -10-1-2

زيركه به عنوان آرميچر نيز شناخته مي شود در شكل DC تورروتور مو .است DC روتور قسمت گردان ماشين هسته سيم پيچي و ياتاقانها هستند. ،ه است. اجزاي اصلي روتورآورده شد

جاروبك و نگهدارنده جاروبك -10-1-3دن عامل يكسو كر كلكتورجاروبك و در واقع گردان را بر عهده دارد. كلكتورجاروبك وظيفه انتقال جريان به هستند. DCگشتاور در موتورهاي الكتريكي

١٠٣

DCك موتور اصول كار ي -10-1-3

هادي حامل جريان يك همچنين وقتيو كند مي ايجاد  جريان در يك هادي، در اطراف آن ميدان مغناطيسيعبور . اين دو موضوع مبناي وارد مي كندآن بر ميدان خارجي نيرويي ،در يك ميدان مغناطيسي خارجي قرار مي گيرد

را تشكيل ميدهند. DCكار موتورهاي

: اگر يك هادي داخل ميدان مغناطيسي قرار داده شود .باال مي توان موارد زير را استنتاج كرد شكلهايبررسي با

(ژنراتور)حركت هادي درون ميدان جريان الكتريكي توليد مي كند (موتور)عبور جريان الكتريكي درون هادي توليد نيروي محرك ميكند

گرچه ماشيني كه به منظور ا .مورد استفاده قرار گيردنيز تور مي تواند به عنوان ژنرا DC يك موتوربه بيان ديگر

است.بهينه موتور بودن طراحي شده است براي كاركرد موتوري

١٠۴

DCروابط نيرو و گشتاور در موتور -10-1-4

چگالي B طول هادي تحت تاثير ميدان، l جريان عبوري از هادي، i نيروي توليد شده، F در روابط فوق

است. بنابراين rو Fزاويه بين در رابطه فوق .گشتاور توليد شده است ع گردش هادي وشعا r شار،نيروي وارد بر .هنگامي كه حلقه سيم در خارج از محدوده ميدان مغناطيسي قرار مي گيرد گشتاور صفر مي شود

.محاسبه مي گردد از روابط باالن الكتريكي قطعات مختلف هادي در ميدا

:ميباشدسه عامل زير بدست مي آيد كه تابع بصورت گشتاور در تمامي موتورهاي واقعي

موتورشار داخل -1

موتورجريان -2

وتورثابت به نمايندگي از ساختار ميك عدد -3

.خلي ماشين را بصورت زير استخراج كردنيروي محركه دا هبه طريق مشابه مي توان رابط

١٠۵

سرعت زاويه اي بر حسب  ω شار موتور و φ يك ضريب ثابت، نيروي محركه موتور، در رابطه فوقكه ورد مهاي توان تحليلمي مورد نظر، موتور مختص بهدو رابطه و مدار معادل اينراديان بر ثانيه است. از طريق

راي موتور را انجام داد. نياز ب

DC روشهاي كنترل سرعت موتورهاي -10-1-5

آورده شده است و روابط سرعت با استفاده از روابط اصلي موتور DC در شكل زير مدار معادل يك موتور .استخراج شده است

دو راه وجود DCرمي توان به اين نتيجه رسيد كه براي كنترل سرعت موتو ωاز رابطه بدست آمده براي سرعت سرعت كنترل براي كلي روش دواز اينرو . را كنترل كرد و يا جريان تحريك دارد يا بايد ولتاژ ترمينال

.وجود دارد DCموتورهاي

)ACموتورهاي جريان متناوب ( -10-2

ي كار آنو نحوه ACتئوري و مفاهيم موتور -10-2-1شين الكتريكي است كه با جريان متناوب تغذيه شده و توان الكتريكي را تبديل به موتور جريان متناوب يك ما

از دو قسمت اصلي تشكيل شده است: AC نمايد. موتور جريان متناوب توان مكانيكي چرخشي يا خطي مي 

١٠۶

:د اكه با استفاده از جريان متناوب، ميدان مغناطيسي دوار ايج ي استهسته خارجي و ثابتشامل استاتور .كندمي

كه به محور خروجي متصل شده و با توجه به ميدان مغناطيسي ي استروتور: هسته داخلي و متحرك كند.دوار توليد شده توسط استاتور، گشتاور توليد مي

 :شوندبندي ميطبقه دستهاز نظر نوع روتور مورد استفاده در موتورها، موتورهاي جريان متناوب به دو

چرخد. در اين نوع موتورها زمان كه در آن روتور دقيقاً با سرعت ميدان دوار ميهم موتور سنكرون يا .شودميدان الكتريكي روتور به وسيله يك منبع خارجي تامين مي

اين دسته .آيدموتور آسنكرون يا القايي كه در آن ميدان الكتريكي روتور از القاي ميدان استاتور پديد مي دترين موتورهاي مورد استفاده ميباشند.از موتورها از پركاربر

آسنكرون (غيرهمزمان) است كه توان مورد نياز در قسمت متحرك قايي نوعي از موتور جريان متناوبموتور ال

موتورهايي هستند كه در پركاربردترين AC شود. موتورهاي القاييآن از طريق القاي الكترومغناطيسي تامين ميشوند. طراحي ساده و پايدار، بهاي ارزان، صنعتي و همچنين خانگي به كار گرفته مي هاي كنترل حركتسامانه

الزم به ذكر هستند. هاي موتورهاي القاييبرتري ACهزينه نگه داري پايين و اتصال آسان و كامل به منبع ولتاژگشتاور در انواع است، ولي كنترل سرعت و DC آسانتر از موتورهاي ACطراحي موتورهاي است كه اگر چه

 .ژرفتر در طراحي و ساخت اين نوع موتورهاست دركنيازمند AC مختلف موتورهاي القايي

ند. براي تامين كيك موتور الكتريكي در روتور خود انرژي الكتريكي را به انرژي مكانيكي تبديل ميبه طور كلي توان آرميچر مستقيماً به وسيله يك سنكرون، ACموتور هاي مختلفي وجود دارد. در راهتوان مورد نياز روتور اين توان از طريق استاتور در روتور )القاييآسنكرون ( ACشود در حالي كه در يك موتور منبع جريان تامين مي

نامند يز ميترانسفورماتور دوار ن ،شود. موتورهاي القايي را به علت شباهت بسيار زياد آنها به ترانسفورماتورالقا ميانويه ترانس پيچ ثپيچ اوليه و روتور آنها به سيمكه استاتور اين موتورها از نظر عملكرد شباهت زيادي به سيم چرا

قدرت .شوداي در صنعت استفاده ميدارد. از موتورهاي القايي به ويژه موتورهاي القايي سه فاز به طور گستردهالي موتورهاي القايي براي كنترل سرعت از جمله داليل ها و قابليت باباال، ساختار ساده و عدم وجود جاروبك

.استفاده از آنهاست

١٠٧

اي خود ميدان مغناطيسي (جريان متناوب)، در روتورموجود القايي جريان ، AC القايي هايموتوردر عملكرد ار استاتور دو روتور در جهت ميدانموجب ميشود هاي استاتور و روتور، به دليل اثر متقابل ميدان ميكند كهتوليد

از طرفي براي القاي جريان در روتور، اختالف سرعتي بين سرعت ميدان دوار و سرعت گردش .آيدبه حركت درهاي روتور شار ميدان هادي هم ثابت بوده و لذادوار نسبت به هاي در غير اين صورت ميدان الزم است كهروتور

تيجه ولتاژي در روتور القا نخواهد شد. اين اختالف سرعت و در ن نمي نمايندتوليد شده توسط استاتور را قطع از آنجا كه در موتورهاي . شودناميده مي 15بين سرعت ميدان دوار و سرعت حركت روتور در اصطالح لغزش

موتورهاي غيرهمزمان يا آسنكرون ،القايي اختالف سرعت شرط و ضرورت عملكرد آنهاست به اين موتورها .گويندمي

نترل سرعت موتور هاي القاييك -10-2-2

امروزههاي استاتور است. سرعت چرخش ميدان دوار در موتورهاي القايي تابع فركانس منبع و تعداد قطب السيگن گيري ازترين روش بهرهرايج كهها گوناگوني براي تغيير سرعت موتورهاي القايي وجود دارد روش

Pulse Width Modulation )PWM ( يك موجاين روش در .است پهناي پالس مدوالسيونيا AC به طورور را دي متوسط موتتوان توان ورومي كه به اين ترتيب شوديكنواخت و سرعتي قابل تنظيم قطع و وصل مي

ايد. نمدر نتيجه فركانس تغذية ورودي تغيير يافته و سرعت دوران روتور نيز تغيير مي كنترل كرد كه

ورهاي القايياندازي موتراه -10-2-3

ريان و مقدار ج(تفاوت سرعت ميدان روتور و ميدان دوار) اي مستقيم بين مقدار لغزش در موتورهاي القايي رابطهجود اندازي به والقايي در روتور وجود دارد. به اين ترتيب بيشترين ميزان جريان القايي در روتور در هنگام راه

ست.اپيچ ثانويه آن اتصال كوتاه شده فورماتوري عمل خواهد كرد كه سيمآيد. در اين حالت موتور مانند ترانسمييزان شود و به همين دليل مباال بودن جريان القا شده در روتور موجب باال رفتن جريان استاتور ميدر اين شرايط

ي موتور در لحظه برابر جريان در بار كامل است. جريان باال 9تا 5اندازي در استاتور تقريباً بين جريان راهشود اما اين جريان باال در موتور زياد ادامه پيدا ها تواند باعث افت ولتاژ در بقيه مصرف كننده اندازي ميراهابد. در يكند چون با راه افتادن موتور لغزش به تدريج كاهش يافته و ميزان جريان استاتور نيز كاهش مينمي

اي باشد كه موتور قادر به چرخش نباشد جريان باال موجب زي به اندازهانداصورتي كه بار موتور در لحظه راه

lipS ١٥

١٠٨

راي اندازها بپيچ استاتور خواهد شد. براي جلوگيري از افزايش بيش از حد جريان در موتور از راهسوختن سيماند كه احي شدهاندازها طوري طركنند اين راهاندازي استفاده مياندازي و محدود سازي جريان راهكاهش ولتاژ راه

.با رسيدن موتور به سرعت متوسط ولتاژ را افزايش دهند

)Stepper Motorاي (موتورهاي پله -10-3 مقدمه باشد يم شده فيتعر شيپ از و قيدق كامال آن حركت كه است يكيالكتر يموتورها انواع از يكي 16ياپله موتور

.داد حركت آنرا توان يم آن يهاچيپ ميس به0,1 يتهايب ارسال با و

يا پله موتور اختارس -10-3-1

تحريك با. رنديگيم قرار قطب چهار نيا يرو بر چهايپ ميس كه باشديم قطب چهار يدارا عموما موتور ناي يسيمغناط روتور حركت باعثنيز مي چرخد و يسيمغناط دانيم) 1يا 0 يتهايب ارسال(با هاچيپ ميس نيامتوالي يحركت هيزاو يموتور هر و باشد يم آن حركت هيزاو ،موتورنوع نيا يها مشخصه از يكيميشود. آن در موجود

شيهاچيپ ميس كه يبار هر در موتور نيا باشد درجه 1.8 حركتش هيزاو يموتور اگر مثال .دارد خود به مخصوص هاچيپ ميس نكهيا به هبست آن جهت خالف اي ساعت يها عقربه حركت سمت در درجه 1.8 شوند يم ولتاژ يحاو اي پله كي نمونه ياپله موتور نيا يبرا چرخش درجه 1.8 نيا .ديچرخ خواهد شوند يم دار ولتاژ يبيترت چه با پله 200 تا 100 است ممكن كامل دور كي در يا پله موتور فيتعر نياتوجه به با .شود يم محسوبstep كي

هيزاو نصف اب يعني پله مين صورت به را يا پله موتور كيونيكي، البته ميتوان با روشهاي الكترداشته باشد. ركتيح كه كننديم حركت زين پله كرويم صورت به موتورهادر حاليست كه اين نيا كرد. يانداز راهنيز حركت . است قيدق و زير بسيار

ايپله يموتورها حركت اصول -10-3-2

باشد. ي مياي به خصوص موتورهاي پلهكيالكتر يموتورها كار يبنام يكيالكتر يآهنربا عملكرد نحوهآشنايي با كنند. نام همديگر را جذب ميهاي غيرهمنام همديگر را دفع و قطبهاي همدانيد در آهنربا، قطبهمانگونه كه مي

Stepper Motor ١٦

١٠٩

ميس كي ،يا پله موتور كي در كه بار هر كند يم يرويپ قانون نيهم از واقع در زين يكيالكتر يموتورها حركت ودفع جذب قانون بر اساس روتور و گرددمي جاديا موتور داخل در N , S يقطبها واقع درشود يم كيتحر چيپ

شود.يم مشاهده موتور از يكيزيف صورت به كه است يزيچ همان حركت نيوا ديآيم در حركت به هاقطب

كنترل نحوه -10-3-3

چيپ ميس كي تنها لحظه هر در يتيب كي حالت در شود. يم نترلك يتيب دو اي يتيب 1 صورت بهپله اي موتور نيا اگر .كننديم افتيدر را 1 پالس لحظه هر در چيپ ميس دو يتيب دو حالت ودر كند يم افتيدر را 1 پالس يها عقربه جهت در حيصح صورت به زين موتور شود انجام هم سر پشت و منظم صورت به پالس افتيدر

دو و يتيب كي حالت دو در يا پله موتور كنترلدر ادامه نحوة .كرد خواهد حركت آن جهت خالف اي ساعت گردد.ي ميبررس يتيب

يتيب 1 كنترل نحوه 10-3-3-1

جهت باشند. كيتحر بدون 4و3و2 هايچيپ ميسبايستي گردد مي كيتحر 1 چيپ ميس اول اگر يتيب كي حالت در كيتحر كه است 2 چيپ ميس نوبت 1 چيپ ميس از بعد ساعت يها عقربه حركت سمت در يا پله موتور حركت ميس نوبت سپس و 3 چيپ ميس نوبت آن از بعد .هستند كيتحر بدون چهايپ ميس هيبق زين حالت نيا در و شود

ميس 1 چيپ ميس از بعد اگر .شود كيتحر چيپ ميس كي لحظه هر در كه بايستي دقت گردد. مياست 4 شماره چيپ خواهد ساعت يها عقربه عكس جهت در موتور تحريك شوند 2و3هاي پيچسيم سپس و شده كيتحر را 4 چيپ

يد.چرخ

يتيب 2 كنترل نحوه -10-3-3-2

شوند كيتحر 2و 1 چيپ ميس ابتدا اگر به طور مثال .شونديم تحريك چيپ ميس دو لحظههر در يتيب دو حالت درايت موتور در جهت عقربه هاي ساعت ميچرخد. 1 و4 تينها ودر 4و3 سپس ،3و 2 هايچيپميس پس از آنو

بايستي بصورت معكوس طي گردد. هاي ساعت اين روند ميبراي حركت در جهت عكس عقربهدر حاليست كه

١١٠

: ( Servo Motor ) موتورها سروو -10-4

مقدمهكنترل يره متغكگفته ميشود يدبكف يكنـترل يستمس يكبه وسرو يــسممكان يا ومـدرن ، واژه سرو يكاربردها در

است اييكنـترل ميـست، سيدبكف يكنترل يستمس يكميباشد. به طور كلي مكاني (و يا مشتق آن) يتشونده، موقعاسـتفاده آنها و يسهمرجع، با مقا يـتكم يككنـترل شده و يتكم يك ينرابطه مفروض ب يكنگهـداشتن اكه ب

ست، ا يازمورد ن يكنترل ينچن يكه معموال برا يمشخصـات مهمكار ميكند نترل ك معياراز اختالف به عنوان عبارتند از:

يعپاسخ سر -1

دقت باال -2

كنترل بدون مراقبت -3

كاركرد از راه دور -4

عبارتست از : يكنترل ينچن يها نياز

خطا يآشكار ساز يلهوس -1

كننده يتتقو -2

خطا يحتصح يلهوس -3

يراحط يدبككنترل ف هاييستمدر س يرياست كه با هدف بكارگ يكيالكتر ياز موتورها يوعن 17سروموتور

است. يعرس يارموتورها بس ينسرعت در ا ييرتغ يجهبوده و در نت يينموتورها پا ين) در اينرسي(ا ي. لختشوديم

يهو زاو يتموقع يكمحور قادر است تا در يندارد. ا يخروج 18محور يكاست كه يموتور دستگاه كوچك سرو يمحور خروج ينا يايهزاو يهايتموقع حركت و ي. در واقع چگونگيردقرار گ كد شده) يگنالبا ارسال س(خاص

مدت يشود. برايكنترل مگردد مي يفآن تعر يكنترل رابط يكه برا كد شده هاييگنالاز س ياتوسط دسته يتدر موقع يمحور خروج ينآن قرار دارد ا يورود خط يپالس بررو يكفعال بوده و يگنالس يك يكهزمان

ييرغت يايهزاو يتموقع كد شده يگنالس ييرو با تغ يردگياست قرار م يگنالكه مختص آن س يا يهخاص زاو

Servo Motor ١٧   Shaft ١٨ 

١١١

كنترل ماها،يكننده هواپكنترل يمانند موتورها يصنعت يداتوتول تيكربا يعكند. در عمل سرو موتورها در صنايم دارند. وسيعي كاربرد …و) …مانند آسانسورها و سطوح ( يتموقع

در ادامه به عملكرد گردد.يم يمتقس DC يو سرو موتورها AC يسرو موتورها يبه دو دسته كل هاموتور سرو اين موتورها اشاره ميگردد.

DC يموتورها سرو -10-4-1

سطح ولتاژي حدودبه بايستيمي يمس ين. اباشدمي vcc يمس يمس يك دارند. يممعموال سه س اين سروو موتورها يمس يگرد سيم به صفر ولت وصل شود. يداست كه با GNDزمين يا يمس يگهد يمس داشته باشد.ولت 6تا 4.8 15و حدود ودهب يك يهثان يكروم 1.75تا 1.25 ينب يدپالس ها با اين پالس ها به آن وارد شود. يداست كه با يتادهد آن درست يمبه سروو اعمال كن يك يهثان يليم 1.5با طول ييپالس ها اگره عنوان مثال ب .باشندصفر يهثان يليم

به پيوستهبه صورت يدها با داشت. پالس درجه چرخش خواهد 180مل شفت موتور يستد و در عا يدر وسط م يكبا يهثان يليم 20دارد كه هر يلتما servo يكدر واقع شود. ينه سروو خاموش م سروو اعمال شود وگر

ميگويند. Pulse Code Modulationاين روش كنترل را اصطالحا شود. يكتحر يديپالس جد

ت موتورها متفاوت اس ينا يحركت زاويه از مهمترين پارامترهاي سروو موتورها بازه زاويه اي حركت آنها ميباشد. هيفكنترل كننده معموال وظ يستم. سيمايدپدرجه را ب 180تا 0 ينب يمسافت توانديم معمولي سروو موتور يكاما

چرخش را به عهده دارد. ينكنترل ا

مجموعه آموزشي آشنايي با انواع موتورها: -10-5

نها ي كار آِي آموزشي موتور با هدف آشنايي هر چه بيشتر دانشجويان با مفاهيم موتور و همچنين نحوهمجموعهمدل اصلي و پركاربرد موتورهاي موجود در بازار و صنعت 4مجموعه از اين باشد.ها ميي راه اندازي آنو نحوه

تشكيل شده است كه عبارت اند از: ) موتور جريان متناوبAC(

) موتور جريان مستقيمDC(

اي (موتور پلهStepper(

موتور سروو

١١٢

شود.در شكل باال اين مجموعه كه شامل چهار موتور ذكر شده در باال است مشاهده مي پردازيم:حال به توضيح موتورهاي به كار رفته در مجموعه مي

موتور جريان متناوب-10-5-1

كنيم:است كه در زير عكس آن را مشاهده مي ACاولين موتوري كه به توضيح آن خواهيم پرداخت موتور

١١٣

شود. سرعت اه اندازي ميولت ر 220اين موتور كه از نوع موتورهاي جريان متناوب سنكرون است، با ولتاژ نامي توان به گشتاور بسيار زياد آن اشاره كرد.هاي اين موتور ميدور بر دقيقه است. از مزيت 110چرخش موتور نيز

ها كه سر مشترك باشد، يكي از اين پايانههمانطور كه در شكل مشخص است اين موتور داراي سه پايانه ميه و يكي از پايانه ها ولتاژ برقرار شود موتور در يك جهت و هنگامي كه است است و در حالتي كه بين اين پايان

كل آيد. اين سه پايانه در شي ديگر ولتاژ برقرار شود موتور در جهت عكس آن به حركت ميبين آن و بين پايانه اند.زير با كادر از بقيه متمايز شده

دو هاي فاز يا نول (بسته به جهتبه يكي از پايانه براي همين در اين دستگاه سر مشترك را به صورت مستقيممشخص 1شاخه و پريز ممكن است عوض شود و ثابت نيست) وصل كرديم اين پين در شكل باال با شماره

نشان داده شده است. 3و 2هاي ي ديگر كه توضيح آن داده شد در شكل با شمارهشده است. دو پايانه

١١۴

نام گذاري شده (و در Nو Lموتور كه همان برق شهري است نيز در دو پايه كه با ي مورد نياز اين ولتاژ تغذيهشكل زير نيز مشخص است) آماده شده است (همان طور كه گفته شد يك پايه موتور با يكي از اين ها مشترك

آن جهت (كه را به يكي از دو سر موتور وصل كنيم تا موتور در Nاست) براي راه اندازي موتور كافي است پين در كنار آن نوشته شده است) به حركت درآيد. اين مسير بر روي دستگاه با عالمت آمپرمتر نيز نشان داده شده

توان يه جاي يك سيم دو اتصال را با آمپرمتر به هم متصل كنيم كه عالوه بر نشان است كه در صورت نياز مي شود.دادن جريان مسير جريان نيز برقرار مي

تي بسته به جه –توان با قرار دادن ولت متر در محل هاي مشخص شده كه موتور مشغول به كار است ميهنگامي باشد، acولت 220ولتاژ دو سر موتور را خواند. كه اين مقدار بايد در حدود –كه براي چرخش انتخاب شده

بسته به شرايط مختلف ممكن است اين ميزان كمي كمتر باشد.

١١۵

)DCوتور جريان مستقيم (م -10-5-2

شوند. براي توليد كردن ولتاژهاي مختلف راه اندازي مي DCآيد با ولتاژ اين موتورها همانطور كه از نامشان برمياين درايورها همگي با سيگنالهاي ديجيتالي پروسسور استفاده كنيم. DCبراي اين موتور بايد از درايورهاي موتور

ها هماهنگ هستند در كه اكثر درايورها با آن PWMشود. فركانس مطمئن ترل ميمعروف هستند كن PWMكه به duty cycleباشد. ولتاژ خروجي اين درايورها كه همان ولتاژ ورودي موتور خواهد بود به حدود كيلوهرتز مي

(كه در هپالس ورودي آن بستگي دارد. به اين صورت كه درصد آن نسبت ولتاژ خروجي به ولتاژ ماكزيمم تغذيهاي ديگري نيز در اين درايورها تعبيه شده است . همچنين پين)10تا 1(بين دهدولت است) را نشان مي 12اينجا

شود.توان ولتاژ خروجي را منفي كرد كه باعث معكوس شدن جهت چرخش موتور ميها ميكه با تنظيم كردن آن فرمائيد.ر مشاهده مياي كه در اين دستگاه استفاده شده را در زي DCموتور

نيز از نوع گيربكس دار بوده (انتخاب موتورهاي گيربكس دار در اين مجموعه به جهت سرعت DCاين موتور

پايين بودن آنها بوده كه باعث پايداري بهتر سيستم شود و همچنين نيرو و فشار زيادي به اطراف وارد نشود و شود)باعث كاهش نويز توليدي اين موتورها هم مي

آيد. دور بر دقيقه به چرخش در مي 30ولت بوده كه در اين ولتاژ موتور با سرعت 12ولتاژ كاري اين موتور ها است.خاصيت اصلي موتورهاي داراي گيربكس باال بودن گشتاور توليدي آن

١١۶

به آن است. باشد كه محل اتصال ولتاژ همان طور كه در شكل زير مشخص است اين موتور داراي دو پايه مي

در شكل زير كه شده استبراي داشتن دسترسي مناسب به اين دو پايه، پينهايي متصل يه اين دو پايه را قرار داده

اند.مشخص شده Bو Aبا حروف

ت شود ايم. دقهمچنين ولتاژ توليدي توسط درايور موتور را به صورت منبع ولتاژ بر روي صفحه مشخص كردهيخواهيم ولتاژ منبع را بررسي كنيم بايد موتور در حال حركت باشد، به اصطالح منبع نبايد مدارباز هنگامي كه م

١١٧

آيد براي حركت موتور نياز است كه دو پايه قرمز رنگ به هم متصل همانطور كه از مدار كشيده شده برمي باشد.ا توان به صورت همزمان جريان رر ميتواند توسط يك آمپرمتر صورت بگيرد كه با اين كاشوند. كه اين كار مي

بايد از نرم افزار واسط طراحي شده استفاده كرد. اين DCبراي راه اندازي و دادن فرمان به موتور نيز قرائت كرد.GUI شود، برنامه به طور خودكار پورتي كه دستگاه به آن هنگامي كه برنامه اجرا مي كنيد.را در زير مشاهده مي

كند.ناسايي كرده و ارتباط را برقرار ميمتصل است را ش

هاي موجود ي پورتاگر دستگاه به سيستم وصل نباشد، نرم افزار پس از چند ثانيه جستجو كردن و چك كردن همه دهد.شود نشان ميپيغام خطايي را به صورتي كه در باال مشاهده مي

اي فرمان شود. برشود و آماده كار ميخطا باز مي حال اگر دستگاه متصل باشد و مشكلي پيش نيايد صفحه بدونبايد ولتاژ 2تيك مربوطه را زده و سپس در محل 1بايد به صورت زير ايتدا در محل شماره DCدادن به موتور

ي آن مشخص است اين مقدار بايد مورد نظر را وارد كنيم كه همانطوركه توضيح داده شد و در شكل نيز بازه

١١٨

ي مورد نظر نباشد نرم افزار باز هم خطا ولت وارد شود، در صورتي كه عدد وارد شده در بازه 12تا 0عددي بين خواهد داد و بايد عدد معتبري را از اول وارد كرد.

است بايد كليك شود تا مقادير مشخص شده 3ي كه با شماره "Run"پس از اينكه مقدار وارد شد بر روي كليد براي برد ارسال شود.

١١٩

موتور سروو -10-5-3

دانيم كه طرز كار اين موتور همانطور كه در قسمت اول دستور كار در مورد موتور سروو توضيحاتي داده شد، ميقرار گرفتن دقيق بر روي يك زاويه است. اكثر اين سروو موتورها و همينطور سروو موتوري كه بر روي اين

كند.درجه) حركت مي 180درجه (كمي كمتر از 180اي در حدود دستگاه كارگذاشته شده است در زاويه شود:سرووي استفاده شده در دستگاه در زير مشاهده مي

هرتز 50استفاده كرد. فركانس اين سيگنال بايد در حدود PWMبراي راه اندازي سرووهاي استاندارد نيز بايد از د (نه شوسروو توسط عرض پالس اعمالي به آن مشخص مي يباشد، مقدار دقيق اين فركانس مهم نيست. زاويه

ميكروثانيه باشد، و اين فاصله به صورت خطي 1500تا 500نسبت آن) به اين صورت كه عرض پالس بايد بين معادل 1000ي صفر و معادل درجه 500شود. يعني به طور مثال عرض پالس منطبق مي 180تا 0به زواياي بين

درجه خواهد شد. البته به طور تقريبي. 180معادل 1500و 90ي درجهرا تيك 1براي فرمان دادن به قسمت سروو بايد مطابق شكل زير بايد در ابتدا در قسمت مشخص شده با شماره

مقدار زاويه را وارد كرد. 2زده و سپس در قسمت

١٢٠

ايموتور پله -10-5-4

هاي مختلف دادن پالس موجود است. راه اندازي اين موتور روشطرز كار اين موتور به تفصيل داده شد، براي ايم:ها را به موتور اعمال كردهما در اين محصول به اين صورت كه در شكل زير مشخص شده است پالس

١٢١

كند. موتور استفاده شده را در زير شود موتور يك پله حركت ميهايي كه به موتور اعمال ميبا هر يك از پالس كنيد.مي مشاهده

ي يك باشد. يعني براي چرخيدن اين موتور به اندازهعدد پالس مي 200اين استپر موتور در هر دور خود داراي پله را وارد كنيم. 200دور كامل بايد به آن عدد

ر توشود موشود نبايد از يك حدي سريعتر به موتور وارد شوند كه باعث ميهايي كه به موتور اعمال ميپالس حركت نكند.

باشد.دور بر دقيقه مي 60پالس بر ثانيه كه معادل يك دور بر ثانيه يا 200براي موتور مربوطه حداكثر پالس ممكن اي گرفته نشود.توجه: به هيچ وجه جلوي چرخش موتور پله

براي حركت اين موتور دو نوع فرمان طراحي شده است:

حركت به صورت تعداد پله -10-5-4-1

position 2تيك مربوطه زده شود، سپس در قسمت 1ي اينكار بايد به صورت شكل زير ابتدا در قسمت برا

mode تعداد 4جهت چرخش به صورت دلخواه تنظيم شود. و در نهايت در قسمت 3انتخاب شود. در قسمت ) وارد شود.32000هاي مورد نظر (حداكثر پالس

١٢٢

حركت با سرعت ثابت -10-5-4-2

velocity 2تيك مربوطه زده شود، سپس در قسمت 1اي اينكار بايد به صورت شكل زير ابتدا در قسمت بر

mode سرعت 4جهت چرخش به صورت دلخواه تنظيم شود. و در نهايت در قسمت 3انتخاب شود. در قسمت دور بر دقيقه است وارد شود 60مطلوب كه حداكثر آن

١٢٣

هشدارها

باشد. هنگام كار با اين قسمت بايد جوانب احتمال ولت مي 220متناوب حاوي برق قسمت موتور جريان

"خطر برق گرفتگي شديد"به طور كامل رعايت شود.

هنگام چرخش موتورهاي استپر و سروو به هيچ وجه مانع چرخيدن آن نشويد.

همچنين هنگام خاموش بودن موتورها آنها را با دست نچرخانيد.

ي مشكي رنگ) خودداري كنيد.قرار دادن اشيا سنگين بر روي دستگاه (صفحه از فشار آوردن و

١٢۴

 

ستور كارد كارگاه الكتروتكنيك

دانشكده فيزيك، دانشگاه تهران

يازدهمجلسه ي

DCمدار ساده كنترل سرعت و جهت موتور يساز ادهيپ

را بر روي برد مدارچاپي پياده DCو جهت موتوركنترل سرعت دراين جلسه دانشجويان يك مدار ساده هدف:سازي كرده و تست مينمايند. در طي اين جلسه دانشجويان با اجزاي اين مدار از جمله رگوالتور خطي متغير

LM317 و مدار پل-H .آشنا ميشوند و به طور عملي لحيم كاري بر روي مدارهاي چاپي را تمرين خواهند كرديابي آن نيز از مهارتهايي است كه ضمن كار با مدار ساخته شده بدست خواهند نا عيبدر ضمن تست مدار و احيا

آورد.

قطعات مورد نياز: ، DPDT، سوئيچ مكانيكي IRF9530، ماسفت IRF530، ماسفت LM317رگوالتور

١٢۵

مقدمه:

 LM317رگوالتور

ميباشد. در 12Vبا ولتاژ ثابت آشنا شده ايد كه رگوالتوري خطي LM7812در جلسات قبل با رگوالتور كاربردهايي كه نياز به ولتاژ تغذيه قابل كنترلي داشته باشيم الزم است از رگوالتورهاي قابل تنظيم استفاده نماييم.

يكي از پركاربردترين رگوالتورهاي خطي قابل تنظيم است. با مراجعه به برگه اطالعاتي LM317رگوالتور )Datasheetينيم كه ولتاژ خروجي آن توسط دو مقاومت قابل تنظيم ميباشد. در شكلهاي زير مدار ) اين قطعه ميب

زم به المورد نياز براي بكارگيري از اين قطعه و تابعيت ولتاژ خروجي به پارامترهاي مدار نشان داده شده است. اشد.جريان ثابت كوچكي است كه معموال قابل صرفنظ ميب AdjIدر رابطه مزبور ذكر است كه

LM317مشخصات رگوالتور قابل تنظيم -1شكل

ــبت مقاومتهاي مربوط به مدار تاژ اعمالي به موتور LM317در اين آزمايش با تغيير نسـ را تغيير DCول

ميدهيم و در نتيجه سرعت چرخش موتور تغيير خواهد كرد.

١٢۶

 H-مدار پل

بسته 4و 1ار بر اين پايه استوار است كه اگر كليدهاي ديده ميشود. اصول اين مد H-ساختار مدار پل 2در شكل (يا هر مصرف كننده ديگر) از چپ به راست (مسير DCباز باشند، مسير عبور جريان از موتور 3و 2و كليدهاي

I بسته باشند، مسير عبور جريان از موتور 3و 2باز و كليدهاي 4و 1) خواهد بود و چنانچه كليدهاي 3در شكلDC ا هر مصرف كننده ديگر) از راست به چپ (مسير (يII خواهد بود. در نتيجه با توجه به اينكه 3در شكل (

، جهت عبور جريان تعيين كننده جهت چرخش موتور است، ميتوان با باز و بسته كردن منسب DCدر موتور Hه كليدهاي مدار پلسوئيچها (مطابق توضيح قبلي) جهت چرخش موتور را تعيين كرد. الزم به ذكر است ك

ميتواند انواع مختلفي (رله، ترانزيستور دوقطبي، ماسفت و ...) باشند. در اين آزمايش از ماسفت براي ساخت اين مدار استفاده خواهيم كرد.

 Hمدار پل -2شكل

 Hمسيرهاي جريان در مدار پل -3شكل

١٢٧

):MOSFETماسفت (

در دانياثر م ستوريترانز نيتر) معروف MOSFET( 19فلز-دياكس-انارسمهين يدانياثر م ستوريترانز ايماسفت جرياني ،)گيت( كنترلي پايه (FET) اثرِ ميدانهاي در ترانزيستوربه طور كلي است. تاليجيآنالوگ و د يمدارهاهمين شود. ازكنترل مي FET از عبوري جريان رسانا، نيمه درون ميدان ايجاد و ولتاژ اعمال با تنها و نميكشد

.اليي داردبسيار با امپدانساصطالحا   و گذاردروي ورودي اين مدار هيچ اثر بارگذاري بر روي طبقات قبلي نمي ، جريان عبوري(پايه كنترلي) كه پايه گيت ميباشند G و گيت S ، سورسD هاي درينپايه با نامداراي سه هافتماس

فت ماسدر به زبان ساده هستند. 21كانال Pو 20كانال Nداراي دو نوع هافتماسكند. از درين به سورس را كنترل ميو در ندكه سورس مثبت باشد جريان از درين به سورس عبور ميگيت نسبت بولتاژ زماني كه N-channel نوع

ور عب درينبه سورسسورس نسبت به گيت مثبت باشد جريان از ولتاژ زماني كه P-Channel ماسفت نوع. الزم به ذكر است كه ماسفتها كاربردهاي مختلفي دارند اما در اين آزمايش از اين قطعات بعنوان سوئيچ كندمي

كه يك ماسفت IRF530واهيم كرد. ماسفت هايي كه در اين آزمايش استفاده خواهند شد عبارتند از استفاده خN-channel وIRF9530 كه يك ماسفتP-Channel .است. نماد ماسفتها در شكل زير نشان داده شده است

P-Channelو N-Channelنماد ماسفتهاي - 4شكل

١٩ effect transistor-semiconductor field–oxide–metal ٢٠ channel-N ٢١ Channel-P

١٢٨

نقش Q4تا Q1ماسفتهاي در اين مدار ن آزمايش را مشاهده مينماييد.مدار مورد نظر براي اي 5در شكل

نقش معكوس كننده سيگنال را دارند. براي مثال Q6و Q5را دارند. ماسفتهاي H-سوئيچهاي مربوط به مدار پل

هستند، روشن ميشوند و لذا ولتاژ N‐Channelكه Q4و Q5باشند، ماسفتهاي IN‐B=0Vو IN‐A =12Vاگر

صفر شده و موجب روشن شدن آن ماسفت نيز ميشود. بنابراين در اين حالت مسير جريان از طريق Q1 گيت

Q1 وQ4 بسته ميشود. در اين حالت ماسفتهايQ2 ،Q3 وQ6 .(چرا؟) خاموش هستند

DCكنترل سرعت و جهت موتورمدار -5شكل

Q1IRF9530

Q3IRF530

Q4IRF530

Q2IRF9530

GND

10KR3

10KR6

10KR5

10KR8

IN3

1

OUT2

ADJ

U1 LM317BT

120

R1

GND

1KR2

12

VCC (+12)

Header 2GND

10uFC1

GND

10uFC2

GND

S1

SW DPDT IN-AIN-B

IN-A

IN-BGND

GND

VCC(+12)

VCC(+12)

VCC(+12)

12

Motor

VCC (Motor)

Q5IRF53010K

R4

GND

Q6IRF530 10K

R7

GND

IN-BIN-A

١٢٩

پيش گزارش آزمايش:

پايه هاي قطعه مزبور را شناسايي نماييد.انلود نماييد و را از اينترنت د LM317برگه اطالعاتي -2

پايه هاي قطعات را شناسايي نماييد.و را بررسي نماييد و IRF9530و IRF530 برگه اطالعاتي -3

شند و -4 ساخته با شجويان عالقه مند ميتوانند از قبل برد مدار چاپي مربوز به اين آزمايش را طراحي و دان

آماده در آزمايشگاه، برد طراحي شده خود را مورد استفاده قرار دهند. بجاي استفاده از بردهاي

مراحل انجام آزمايش:

را بر روي برد مدار چاپي كه در اختيار شما قرار ميگيرد لحيم نماييد. در اين مرحله 5قطعات مدار شكل -4

به جهت قرار گرفتن صحيح قطعات كامال دقت نماييد.

را از منبع تغذيه به ورودي مدار متصل نماييد. 15Vيه ورودي پس از تاييد استاد درس تغذ -5

را اندازه گيري نماييد. اگر مدار را به درستي متصل كرده باشيد، VCC(Motor)با تغيير پتانسيومتر، ولتاژ -6

تغيير نمايد. 12Vتا 1.25Vاين ولتاژ بايد از

به كاكتور مربوطه، تاثير تغيير ولتاژ DCر را به درستي انجام داديد، با اتصال يك موتو 3جنانچه مرحله -7

VCC(Motor) .را بر سرعت موتور مالحظه نماييد

با تغيير وضعيت سوئيچ، جهت چرخش موتور را تغيير دهيد. -8

١٣٠

دستور كار كارگاه الكتروتكنيك

دانشكده فيزيك، دانشگاه تهران

ازدهمودجلسه ي

گنيچيوئس هيمنبع تغذ كيو ساخت يطراح

خواهند ساخت كه ضمن آن با عملكرد سوئيچ DCيك منبع تغذيه سوئيچينگ دراين جلسه دانشجويان هدف:هاي نيمه هادي،ترانسفورماتور فركانس باال و نوسان ساز ها آشنا خواهند شد و در ضمن بصورت عملي لحيم

را تمرين ميكنند. PCBكاري قطعات الكترونيك بر روي برد

د نيازقطعات مور ، ترانسفورماتور، مقاومت و خازنهاي مورد نيازTL494برد ساخته شده مدار رگوالتور سوئيچينگ،

مقدمه:

سوئيچينگبع تغذيه امن

ند كه عنصر منابع تغذيه خطي منابعي هستمنابع تغذيه به طور كلي به دو دسته خطي و سوئيچينگ تقسيم ميشوند. ايايي شته و لذا در برابر مزدر ناحيه فعال از عملكرد خود قرار دامورد استفاده) (از جمله ترانزيستورهايكنترل آنها

ازده ب معايب يك منبع تغذيه خطي عبارتند از :به طور خالصه مهمترين همچون نويز پايين، تلفات بااليي دارند. .حجم زياد و كم

١٣١

لوك دياگرام بنداشته باشند. راع تغذيه خطي معايب منبميتوان منابعي ساخت كه سوئيچينگ روشبا استفاده از اما در شكل زير نمايش داده شده است. سوئيچينگتغذيه ساده شده يك منبع

دياگرام بلوكي يك منبع تغذيه سويئچينگ 1شكلك توصيف شود ( از واحد فيدبنيز مداري ساده شدة اين بلوك دياگرام مي تواند به شكل زير تيكشمادر ضمن صرف نظر شده است.) و كنترل

شماتيك ساده شده يك منبع تغذيه سويئچينگ 2شكل

ابتدا ولتاژ متناوب برق شهر مستقيماً يكسو و فيلتر مي شود تا يكاين ترتيب است كه نحوه عملكرد اين مدار به نصر . خروجي عودمي ش داده عنصر سوئيچينگعنوان ورودي به نسبتاً زياد توليد شود. اين ولتاژ به DCولتاژ

سوئيچينگ يك موج مربعي با فركانس باال است كه به ورودي ترانس براي كاهش و يا افزايش ولتاژ داده مي

ترانس ايزوله عنصر سوئيچينگ يكسو ساز و فيلتر يكسو ساز خروجي و فيلتر

كنترلفيدبك و

ولتاژ مرجع

ac Vout

220

خروجی

°

١٣٢

بديهي است كه با كنترل خروجي ساخته ميشود. DCشود. نهايتا خروجي ترانس يكسوسازي و فيلتر شده و ولتاژ . اين عمل مي مشخص تثبيت كرد بر روي يك مقدارزمان قطع و وصل كليد مي توان دامنه ولتاژ خروجي را

شكل ر د شماتيك مداري فوق ترسيم نشده است.البته فيدبك انجام گيرد كه در با حلقه تواند توسط واحد كنترل با روش 12Vدر اين مدار ولتاژ ورودي داده شده است.نشان سوئيچينگ مدار يك آرايش بخشي از زير

به طور معادل Bيا Aبا فعال شدن هر يك از ورودي هاي ميگردد. 400Vروجي سوئيچينگ تبديل به ولتاژ خ، وارد 12V(كه نقش سويئچها را دارند) روشن شده و موجب ميشود جريان كه از ورودي M2يا M1ماسفت

ر وسر وسط ترانس شده است، از طريق ماسفتي كه روشن شده به زمين منتقل گردد. اصطالحا به اين مدار رگوالت) ميگويند كه در هر زمان يكي از ترانزيستورها جريان را هدايت ميكند. مزيت Push-Pullپول (-سوئيچينگ پوش

استفاده از ساختار مزبور اين است كه جهت جريان عبوري از ترانس به طور متناوب عوض ميشود و لذا از به روجي را چند برابر ميكند و در نهايت ولتاژ خاشباع رفتن هسته جلوگيري ميشود. ترانس ولتاژ سوئيچ شده ورودي

ميگردد. DCتوسط پل ديودي و فيلتر خروجي تبديل به

سوئيچينگ پوش پولرگوالتور يك مدار 3شكل

TL494تراشه رگوالتور

معموال فرايند كنترل حلقه بسته جهت تنظيم ولتاژ در يك منبع سوئيچينگ توسط تراشه هايي انجام ميشود كه به يك كنترل كننده TL494يكي از انواع اين نوع تراشه هاست. TL494مين منظور ساخته شده اند. آي سي ه

١٣٣

فركانس ثابت مدوالسيون پهناي پالس مي باشد. به اين معني كه فركانس پالسهايي كه اين آس سي ميسازد كنند) ثابت بوده و كنترل ماسفتها را روشن و خاموش مي 3در شكل Bيا A(پالسهايي كه به عنوان وروديهاي

ولتاژ موثر با تغيير پهناي پالسها صورت ميگيرد. اين آي سي از يك نوسان ساز قابل تنظيم، مدوالتور پهناي پالس ميتوان به منطق كنترلي كه امكان ويك تقويت كننده خطا تشكيل شده است. از ويژگي هاي ديگر اين آي سي

ور كليد زني فراهم مي نمايد، اشاره كرد. ساختمان داخلي آي سي رگوالتور عملكرد پوش پول را براي دو ترانزيستTL494 .در شكل زير نشان داده شده است

TL494دياگرام بلوكي داخلي تراشه 4شكل

تعيين مي گردد. 6و 5پايه به وسيله مقاومت و خازن متصل به TL494الزم به ذكر است كه فركانس نوسان ساز Cو زمين است و 6مقاومت بين پايه Rبدست مي آيد. در اين رابطه ساز از رابطه فركانس نوسان

و زمين مي باشد. 5اندازه خازن متصل به پايه ولت) را به 24تا 12در شكل زير يك مدار رگوالتور سوئيچينگ را مشاهده مينماييد كه ولتاژ ورودي متغير (بين

ل مينمايد. در اين جلسه از آزمايشگاه ميبايست اين مدار را ساخته و تست نماييد.ولتاژ ثابتي در خروجي تبدي

١٣۴

كلش

5 ي ي س

ز آده ا

ستفابا ا

گ چين

وئير س

التوگور ر

مداك

ك يماتي

شT

L49

4

١٣۵

مراحل انجام آزمايش:

را بر روي برد مدار چاپي كه در اختيار شما قرار ميگيرد لحيم نماييد. 5قطعات مدار شكل -1

را از منبع تغذيه به ورودي مدار متصل نماييد. پتانسيومتر 15Vورودي پس از تاييد استاد درس تغذيه -2

R8 را در وضعيت اتصال كوتاه فرار داده و ولتاژ خروجي را اندازه گيري كنيد. اگر مدار را به درستي

باشد. 24.1Vمتصل كرده باشيد اين ولتاژ بايد برابر با

جي را مشاهده نماييد.تغيير دهيد و خرو 20Vتا 10Vورودي تغذيه را از -3

را اندازه گيري نماييد. تحقيق نماييد كه اين ولتاژ بصورت خروجي و ولتاژ را تغيير دهيد R8پتانسيومتر -4

8 11(1 ) 5

14

R RVout V

R

.تغيير ميكند

كانس فر سيگنال ورودي به ترانسها را روي اسيلوسكوپ مشاهده كنيد، فركانس و دامنه آن چقدر است؟ -5

كه توسط مقاومت و خازن مربوطه در مدار مشخص TL494يري شده را با فركانس نوسانگر اندازه گ

ميشود مقايسه كنيد.

١٣۶

Altium Designerخودآموز آموزشي طراحي مدارهاي چاپي توسط نرم افزار :1پيوست

PCB يحاآغاز كار با طر

Printed Circuit Boardل طراحي مدارهاي چاپي ميكند اصوتالشمقالهاينخالصه:

(PCB) را بصورت فشرده و در قالب يك پروژه ساده به شما آموزش دهد. با مطالعهياد خواهيد گرفت كه Altium Designerاين مقاله ضمن آشنايي با نرم افزار

نماييد. مدار چاپي) مدار خود را رسم و آن را تبديل به شماتيكچگونه طرح (

The Design Explorer Design Explorer ت. براي شروعسراهي براي طراحي و لوازم طراحي شما Altium Designer و باز كردن

Design Explorer از مسير Start menu >> programs >> altium >> Altium Designer 2004 استفاده .كرديد بيشتر دستورهاي ابتدايي معمول جهت انتخاب سريع نشان داده ميشوندرا باز كنيد. وقتي

هدايت تصويرروي جهت ها كليك كنيد تا

و زاويه دلخواه را برگرديد workspaceهايصفحه انتخاب كنيد.

صفحه ها tab با كليك روي اينداده هاي بيشتري نمايش

ا همچنين ميتوان انها ر .ميشوند .بست جابجا كرد پاك كرد يا

منوي سيستم

Altium Designer راي نمايش منوي

ت يا تنظيم اولوي سيستمسيستم روي اين هاي

ه م كليك كنيد. ايكونديگر و منوهاي

به صورت نوارابزارهاد تغيير ميكنن اتوماتيكپرونده ي در تا مناسب

.شوند حال تنظيم

Home view براي كارهاي معمولليست شروع سريعتر

شده اند

صفحه هاي

workspace صفحات شامل فايل ها و

ميباشند. اين پروژه هارا ميتوان جابجا ا صفحه ه

پاك كرد يا با كشاندن كرده انها را بر انها به مكاني ديگ

پ درآوردكلي صورت

Panel control Editor specific

And shared panels can be chosen from

panel tabs

١٣٧

به محض اينكه اوراق و اسناد طراحي تان را آماده كرديد، به راحتي ميتوانيد ميان ميان ويرايشگر ها حركت كنيد و هر كدام را explorer بر حسب ويرايشگري كه انتخاب ميكنيد، PCB Editor يا schematic editorكه خواستيد انتخاب نماييد براي مثال

designابزار را تغيير ميدهد. نم برخي تابلو هاي فضاي كار در سمت راست پايين فضاي كار نمايش داده ، منو ها و نوار هاي .ميشوند. روي يكي از اسامي كليك كنيد تا اين تابلو هاي اضافي بسته شوند و در محيط كار شما قرار گيرند

.يشگر به طور هم زمان باز هستند را نشان ميدهدرا در زماني كه چند صفحه و چند ويرا Design Explorer دياگرام زير شكل يك

تصاوير گرافيكي و ليستيرا شما مي توانيد پرونده هاي خود

صورت به صورت گرافيكي يا بهه يا بشخصاتشان ليست كارها با نشان دهيد هر دو شكل

Document tabs هر پرونده باز داراي يك تبدر باالي پنجره طراحي

روي يك تب راست . استكنيد تا ان راببنديد كليك

كنيد يا بصورت دوبخش

tile در اوريد.

پنجره طراحي نمايشگر پرونده هايي كه

.در اين طرح باز اند

Selection Memoryمهدكشده ها را ذخيره انتخاب

mask Level دكمه كند.يمتغيير در به شما امكان

شيا بدون ا سطح نور ماسك ميكند. روي

clear كليك كنيد تا .فعلي پاك شود ماسك

Workspace panels

تسروي اين دكمه ه كليك كنيد تا پنل كار

شود.مربوط نمايش داده

Layer tabs تب ود را PCB هر اليه

.دارد

چگونه مي توان اسناد و مدارك طراحي را ذخيره كرد؟

Altium Designer تمامي اسناد و مدارك طراحي و فايل هاي خروجي موجود در disc Hard شما را به عنوان فايل هاي تكيتوان خلق استفاده نماييد. فايل هاي برنامه هم ميبراي جستجوي انها Windows explorer شما مي توانيد از .ذخيره مي نمايد

.كرد، فايل هايي كه با اسناد و مدارك طراحي ارتباط دارند و براي تغيير طراحي و تركيب الزم و ضروري هستند يجاد يك برنامه جديدا

تباطاتي با تمامي اسناد و مدارك و تنظيماتي است كه تمام آنها با يك طراحي ارتباط شامل ار Altium Designer يك برنامه درميباشد كه تمامي اسناد و مدرك موجود در برنامه را ASCII در واقع يك فايل متني xxx.prjPCB دارند. يك فايل برنامه مثلمي نمايد. اسناد و مداركي كه با يك برنامه آماده CAM آورد و تنظيمات خروجي را براي پرينت و به صورت فهرست در مي

ناميه مي شوند. ارتباط document free ارتباط ندارند در اسنادي جداگانه قرار مي گيرند و به صورت مجزا و نام اسناد آزاد يا .شوده ميبه يك برنامه اضافه مي شوندزمانيكه اين برنامه ترجم FPGA ، PCB با ورقه هاي كلي و خروجي مقشد ، مثل

١٣٨

د.ر كل ، هنگام ترجمه به روز ميشونيا د PCB تغيير طرح، تركيب و مقايسه انجام ميشود. هرگونه تغيير در ا بايد براي مثال استفاده مي نماييم. در ابتد PCB فرآيند خلق و ايجاد يك برنامه شبيه ساير برنامه ها مي باشد. ما از برنامه

.يك فايل برنامه بسازيم و سپس بايد يك صفحه طراحي خالي ايجاد كنيم تا برنامه خالي جديد را به آن اضافه كنيم :جديد بسازيد PCB براي شروع، يك برنامه

در بخش B)Cproject (P Blank ييد و يا روي گزينهارا انتخاب نم BCFile >> New >> P از اين منو، گزينه .1New در صفحه FILES در پايين صفحه Design Manager كليك كنيد. به همين راحتي توانستيدگزينهPrinted

Circuit Board Design  را از بخش Pick a Task .براي دستيابي به بخش اول روي انتخاب نماييد)View برويد يدك كنكلي New Blank PCB Project و عبارت ،شسنس را انتخاب كنيد) و سپس روي گزينه

بدون هيچ توضيح PCB Project1.prjPCB، د،نمايش داده ميشود. در اينجا ، فايل برنامه جدي Projects تابلوي .2 .ديگري آورده مي شود

محلي ). prjPCB.با پسوند( انتخاب نماييد يك نام جديد براي فايل برنامه خود File >> Save project as با انتخاب .3

را دربخش Multivibrator.prjPCB مه خود را در آنجا ذخيره كنيدجستجو كنيد، سپس اسمبرنا خواهيدرا كه مي

name File تايپ كنيد و روي save .سپس يك طرح براي اضافه كردن به فايل خالي برنامه بسازيد. كليك كنيد .اين طرح براي يك مدار چند لرزه اي خواهد بود

ديدجي كلي ايجاد يك صفحه

:جام مراحل زير مي توانيد يك صفحه كلي جديد بسازيد و ايجاد كنيداز طريق ان

1. File >> New >> Schematic را انتخاب نماييد (به ترتيبي كه گفته شد يعني ابتدا File را انتخاب كنيد بعدNew و سپسSchematic ( و يا در بخش New از صفحه Files روي عبارتsheet schematic .كليك كنيد

در پنجره طراحي ظاهر مي شود. ين صفحه كلي به طور فهرست وار در sheet1.schDOC خالي به نام حه ايفص .آورده مي شود projects و در كنار اسم برنامه در Document source زير

١٣٩

). .schDocپسوند ميتوانيد نام جديدي براي فايل كلي جديد انتخاب كنيد (با File >> save asبا انتخاب .2

را در Multivibrator.schDoc ي را كه ميخواهيد اين فايل را در آتجا ذخيره نماييد را تعيين كنيد و ناممكان .كليك كنيد Save تايپ كنيد و روي name Fileبخش

زماني كه صفحه جديد باز مي شود شما خواهيد ديد كه صفحه كار تغيير كرده است و از بازار اصلي شامل يك سري بخش ديد ، نوار ابزار جديد و نوار منو مي باشد. كه نوار ابزار جديد قابل مشاهده است و نوار منو هم گزينه هاي جديدي انتهايي ج

.دارد. شما اكنون ميتوانيد يك ويرايش كلي انجام دهيد

.اكنون ما مي توانيم قبل از پردازش و دريافت طرح، اين فايل خالي كلي را به اين برنامه اضافه كنيم ودن صفحات كلي به يك برنامهافز

باز شده باشد، Free Documentدر صورتي كه صفحات كلي اي كه ميخوهيد به يك فايل برنامه اضافه كنيد به صورترا انتخاب كنيد. اسم اسناد Add Existing to project كليك راست نماييد و گزينه projects روي اسم برنامه در صفحه

كليك كنيد. به همين راحتي شما توانستيد اين اسناد را به ليست اسناد و برنامه هاي Open روي آزاد را انتخاب كرده وو در كنار اسم Document source موجود در اين برنامه كه درصفحه مي باشد انتقال دهيد. اين صفحه كلي ، حاال در زير

.آورده مي شود و با فايل برنامه ارتباط دارد projects برنامه در تنظيم گزينه هاي كلي

قبل از شروع طراحي مسيرتان اولين كاري كه بايد انجام دهيد تنظيم گزينه هاي مناسب مي باشد. مراحل زير را انجام دهيد

١۴٠

را انتخاب كنيد و در Design >> Document Options از اين منوها، .1

،آموز باز مي شود. براي اين خود Option Document اين صورت، تنها تغييري كه نياز داريم، تنظيم اندازه صفحه است و بايد اندازه   Options sheetتنظيم نمايي. در A4 صفحه را به سايز استاندارد  

را پيدا كنيد. style standard و با كمك كليد هاي جهتي ، بخش .روي فلش بعدي كليك كنيد تا به ليست سبك هاي صفحه وارد شويد

ه در پايين صفحه است كليكك OK نتخاب كنيد و رويرا ا A4 اندازه .2

.كنيد تا بسته شود و اندازه صفحه تنظيم شود

. را انتخاب كنيد view >> Fit Documents براي پر كردن اسناد، .3

،شما ميتوانيد با فشار ساده يكي از حرف هاي موجود در اسم منو ، منو را فعال كنيد. هر يك از Altium Designer درگزينه هاي بعدي منو هم اين قابليت را دارند تا بتوان با فشردن آنها منو يا آيتم آن را فعال كرد. براي مثال ، يك ميانبر

مي باشد. بسيلري لز زير منو ها مثل V توسط كليد V فشردن كليد  view >> Fit Documents براي انتخاب گزينه Edit >> Deselected >> All onا به كار برد.براي فعال كردن آيتمرا مي توان مستقيم Edit >> Deselectedمنوي

Current Document شما مي توانيد با فشردن كليد X آن را فعال كنيد . .سپس ما در اينجا تنظيمات كلي را انجام مي دهيم

را انتخاب Tools >> Schematic Preferencesاز منوها، گزينه .1

استفاده كنيد.  Preference براي باز كردن Pو T كنيد و يا از ميانبر . اين صفحه به شما امكان مي دهد تا تنظيمات دلخواه كلي را انجام دهيد

كليك كنيد primitives Default با استفاده از كليد هاي جهتي ، روي .2

را بررسي كنيد. روي permanentتا آن را فعال نماييد و بتوانيد باكس OK كليك كنيد در پايين صفحه .

قبل از شروع گرفتن طرحتان ، صفحه كلي موجود را ذخيره كنيد . براي .3

.نماييد استفاده F و S را انتخاب كنيد يا از ميانبر File >> Saveاين كار گينه

طراحي كلي آمده استفاده )١حاال آماده ايد تا طراحي را شروع كنيد. براي اين خود آموز ، ما از مداري كه در شكل زير (شكل

استفاده مي نمايد 2N3904 مي نماييم. اين مدار از دو ترانزيستور

Altium Designer چند قابليتمرحله بازگرداني را دارد كه به شما اين امكان را مي دهد كه به هر حركت قبل برگرديد . بيشترين تعداد بازگرداني بسته به تنظيمات كاربر است. و تنها به حافظه كامپيوترتان محدود

.مي شود

شما مي توانيد هر شماتيك را به صورت پرونده ذخيره كنيد. كه به شما اين امكان را مي دهد كه اطالعات خاصي مانند نام شركتي خاص و بلوك و لوگوي آن را ذخيره

.كنيد

١۴١

قرار گيري اجزا و بارگيري كتابخانه هاداراي ويژگي هاي جستجوي   Altium Designer , Schematic Editorموجود دربه منظور نظارت و كنترل هزاران سمبل

هرچند مواردي كه ما نياز داريم در كتابخانه هاي نصب ضده مي باشند. اما بهتر است بدانيم كه چگونه مي .كتابخانه مي باشد .از طريق مراحل زير نياز به يك مدار و مسير داردتوان از طريق كتابخانه ها جستجو كرد و اين مورد و مولفه ها را پيدا كرد. كار

.2N3904وال به دنبال ترانزيستورها مي گرديم به ويژه نوع ا

ي كليك كنيد و تابلو libraries استفاده از كليد هاي جهتي روي .1 libraries نمايش داده مي شود.

Tools كليك كنيد يا گزينه libraries در پايين صفحه search روي .2

>> Find component را انتخاب نماييد. با اين كار صفحه search

libraries باز مي شود.

تنظيم libraries on path موجود در Scope اطمينان حاصل كنيد كه .3مسير درست كتابخانه شما باشد. اگر شما هم شامل path شده باشد و

كنيد، لدر حين نصب، مسيرها و راهنمايي هاي پيش فرض را قبو مسير بايد به صورت

Library \Altium 2004 \program Files\C: باشد. روي آيكن

Folderكليك كنيد تا فولدر كتابخانه Browse شود.

بگرديم بنابراين در 3904ما ميخواهيم به دنبال تمامي منابع در .4را *3904، عبارت * search criteria در بخش name بخش متني

تايپ كنيد. عالمت * در واقع يك نويسه عام است كه از آن در شمارش پسوند ها و پيشوندهاي توليد كنندگان مختلف استفاده مي

.شود

. جستجو انجام شود در پايين صفحه كليك كنيد تا searchروي عبارت .5esultR .اگر پارامترها عنوان ميكند كه جستجو انجام شده است

.مي شود نمايش داده libraries Searchبه درستي وارد شده باشد ، يك كتابخانه پيدا مي شود و در بخش نماييد . اين كتابخانه داراي سمبل هايي براي كليك كنيد تاآن را انتخاب Miscellaneous Devices.Intlibروي .۶

.مي باشد BJT ترانزيستور هاي

در پايين صفحه كليك كنيد تا اين كتابخانه براي استفاده انتخاب شود. چون اين Install Library روي گزينه .٧ .كتابخانه از قبل در پيش گزينه ها نصب شده است، پس اين بخش در اين مثال حذف شده است

٨. libraries Search .را ببنديد

ه شده در باالي صفحه كتابخانه ها ظاهر مي شوند. همانگونه كه روي اسم يك كتابخانه در كتابخانه هاي افزودليست بااليي كليك مي كنيد، مولفه هاي آن در زير صفحه نمايش داده مي شوند. ميتوان از فيلتر براي تعيين

.مكان يك مولفه درون يك كتابخانه استفاده كرد قرارگيري مولفه ها در طرح شما

براي حواشي . Q2و Q1 ن مولفه هايي كه ما در طرح خود قرار مي دهيم، ترانزيستورها (دو عدد) مي باشند، ترانزيستوراولي .برگرديد 1كلي اين مدار به طراح شكل

١۴٢

استفاده نماييد تا مطمئن شويد كه صفحه طرح Vو D را انتخاب كنيد يا از ميانبر View >> Fit Document از منوها ، گزينه .1 .شما كل پنجره را اشغال مي كند

.داده شده است نمايش libraries مطمئن شويد كه ضفحه libraries با كليك روي .2

3. Q1 و Q2 همان ترانزيستورهاي BJT هستند، روي كتابخانه Devices.intlib Miscellaneous كليك كنيد تا كتابخانه فعال شود.

براي تعيين مكان دقيق موله اي كه به آن نياز داريد از فيلتر استفاده كنيد. نويسه عام پيش گزينه تمامي عناصري را كه در اين .4در بخش فيلتر در ايين اسم كتابخانه ، فيلتر را تنظيم كنيد. ليستي *3904*دا كرده نمايش ميدهد. با تايپ عبارت كتابخانه پي

.هستند ، نمايش داده مي شوند *3904*از مولفه هايي كه داري

سم مولفه دربار روي ا .در پايين صفحه كليك كنيد place در اين ليست كليك كنيد تا انتخاب شود . سپس روي 2N3904 روي .5 .كليك كنيد

در مي آيد و شما مي توانيد نسخه ترانزيستور شناور، روي مكان نماي شما نشان داده مي شود. hair cross مكان نما به شكل .اكنون جزئي از زوش جايگزيني ما باشيد. اگر شما مكان نما را حركت دهيد، ترانزيستور هم حركت مي كند

خش روي طرح ، اول آن را ويرايش كنيد. در حاليكه اين ترانزيستور روي مكان نما در حال حركت قبل از قرار گرفتن اين ب .6همانند آنچه كه در زير نشان داده شده است . باز مي شود component propertiesرا فشار دهيد. با اين كار، TAB است، كليد

.اكنون گزينه ها را تنظيم ميكنيم

ميزاني براي اولين Designator در بخشQ1 صفحه ، با تايپاين properties در بخش .7 .مولفه انتخاب كنيد

استفاده مي شود، را بررسي PCB سپس ما آثاري را كه از آنها براي نشان دادن مولفه هاي .8مي نماييم.در اين خود آموز ، ما از كتابخانه هايي منسجم استفاده كرده ايم كه بدان

شويد كه نام مدل يشنهادي از قبل وجو داشتند. مطمئنمعنا هستند كه مدل هاي پ

BCY-W#/D4 در فهرست مدل ها وجود دارد. به بقيه موارد كاري نداشته باشيد و روي

OK كليك كنيد تا صفحه بسته شود.

ارتباط بين اجزاي شماتيك و اجزايPCB است. رد پايبه صورت رد پا

نهاتعيين شده در شماتيك از كتابخPCB بكه راهنگامي كه ليست ش

2بارگذاري ميكنيد، بارگذاري ميشود. با بار كليك كردن روي اجزاي شماتيك رد

.پاي آن را مشخص كنيد

١۴٣

.اكنون براي قرار دادن قطعه آماده ايد

.مكان نما را حركت دهيد و ان را روي ترانزيستور كوچكي كه در سمت چپ وسط صفحه قرار دارد ، بگذاريد .1

.را فشار دهيد ENTER وقتي كه از مكان ترانزيستور خود راضي شديد، كليك چپ كنيد يا .2

جاد ه طرح ايمكان نما را حركت دهيد و مي بينيد كه يك كپي از ترانزيستور شما روي صفح .3به شما امكان Altium Designer مي شود اما هنوز در حال انجام مرحله هستيد. اين ويژگي

مي دهد تا چندين بخش از يك نوع را جايگزين نماييد. بنابراين حاال بياييد ترانزيستور دوم ابراين را در مكان خود قرار دهيم. اين ترانزيستور را هم مانند قبلي در محل قرار دهيد. بن

به طور اتوماتيك ، زماني .Altium Designer ديگر نيازي به ويرايش مشخصات ان نيستكه شما بخش هاي مختلف را در محل قرار مي دهيد، انتخاب گر يك مولفه را افزايش مي دهد. در اين مورد ، ترانزيستور بعدي كه ما آن را در محل خود قرار خواهيم داد ، ترانزيستور

Q2 است.

ا در مد تغيير يا قرار وقتي شم hair cross گزاري باشيد (عالمت

فعال است) و تكان دادن نشانه به لبه پرونده ، پرونده به صورت اتوماتيك پرونده را به هم ميچسباند. اگر به صورت تصادفي وقتي مدارتن را سيمكشي ميكنيد

را فشار F ،V ، خيلي متصل كنيددهيد تا دوباره پنجره شماتيك

ده شود و مكان همه اشياء قرار كشيداده شده را نشان دهد. اين عمل حتي در حالته قرار دادن يك جسم

.نيز قابل انجام است

مي باشد ، براي Q1 در واقع بدل Q2 يد متوجه ميشويد كهبرگرد 1اگر به دياگرام شكل .5را X برگرداندن چرخاندن ترانزيستوري كه روي مكان نما در حال حركت و معلق است ، كليد

.فشار دهيد

حركت دهيد. براي تعيين مكان دقيق مولفه ها ، كليد Q1 مكان نما را به سمت راست .6

PACEUP رحلهرا دو بار فشار دهيد تا در دو م Zoom شود. حاال بايد بتوانيد خطوط شطرنجي .را ببينيد

در مكان قرار گيرد. مجددا Q2 را فشار دهيد تا ENTER پس از اين كار ، كليك چپ كنيد يا .7يك كپي ديگراز اين ترانزيستور روي صفحه پديدمي آيد و ترانزيستور بعدي روي مكان نما

زمانيكه ما تمامي ترانزيستورها را مستقر كرديم، ما از اين روش باانجام كليك راست در پايين .4خارج مي شويم. در اين حالت ، مكان نما هم به شكل استاندارد ESC صفحه يا فشار دكمه .قبلي خود برمي گردد

:مقاومت را مستقر مي نماييم 4سپس ما

از دكمه هاي مقابل استفاده كنيد تا قطعه اي كه روي نشانگر شناور است

به صورت عمودي Y: را كنترل كنيدبه صورت افقي جسم را X و

درجه Space 90 ميچرخاند و .ميچرخاند

براي مقادير جسمي روي شماتيك قرار دارد دو بار روي جسم كليك

component properties كنيد تا صفحه شودباز

مئن شويد كه كتابخانه،مط libraries در صفحه .1

LLANEOUS DEVICES.iNTlIB فعال است.

.در محل تايپ موجود در پايين نام كتابخانه ، فيلتر را تنظيم كنيدRES1 با تايپ عبارت .2 در placeدر ليست بخش ها كليك كنيد و آن را انتخاب نماييد، سپس روي res1 روي .3

.خواهيد داشت كه روي مكان نما شناور و معلق است پايين صفحه كليك كنيد. حاال يك سمبل مقاومت

ميان Properties را فشار دهيد تا مشخصات و ويژگي هاي مقاومت را ويرايش كنيد و تغيير دهيد.در بخش TABليدك .4 .را تنظيم نماييد Designator در بخش R1 اولين انتخاب گر بخش را با تايپ

.رست نام مدل ها وجود داشته باشددر فه AXIAL=0.3مطمئن شويد كه اسم مدل .5

١۴۴

ميتوان براي هر )value(براي مقاومتي كه روي اين صفحه نمايش داده شده است ، پارامتري تنظيم كنيد. از پارامتر ميزان .6را تنظيم كنيم تا commentكه درباره يك مولفه يا يك بخش مي خواهيد استفاده كرد. همچنين ما مي توانيم اطالعات كلي

در فهرست پارامتر ها كليك كنيد تا صفحه Addاين ميزان را بخوانيم. اگر از قبل ميزاني براي پارامتر وجود نداشته باشد روي

parameter properties نمايش داده شود. اسم value 100ميزان وk را وارد كنيد. مطمئن شويد كه string به صورت نوع پارامتر .كليك كنيد Ok روي. شود مشخص √ميزان هم با عالمت visible انتخاب شود و جعبه

را خاموش visibleرا از ليست پايين انتخاب كنيد و =value كليك كنيد و comment روي زمينه، properties در بخش .7 .در پايين صفحه كليك كنيد و به روش جايگزيني بازگرديد ok د.رويكني

8. SPACE BAR درجه بچرخانيد تا در جهت درست قرار گيرد 90را فشار دهيد و خازن را.

را بزنيد. ننگران ايجاد ارتباط با مقاومت نباشد. بعدا تميمي ENTER مقاومت را باالي پايه ي قرار دهيد و كليك چپ كنيد يا .9 .ش ها را سيم كشي خواهيم كردبخ

را اسكان دهيد. انتخاب گر به طور اتوماتيك زماني كه شما مقاومت دوم را Q2 پايه R2 باالي k 100در اين بخش ، مقاومت .10 اسكان داديد ، افزايش خواهد يافت

باز شود و Component properties را فشار دهيد تا صفحه TAB ارند، بنابرايند 1kرمقادي R4 و R3دو مقاومت باقيمانده، .11

value 1را تغيير دهيد و ان را رويk تنظيم كنيد. روي Ok كليك كنيد تا صفحه بسته شود.

.را در مكان خود قرار دهيدR4 و R3 نشان داده شده است 1همانگونه كه در دياگرام شكل .12

.هيد تا از اين روش خارج شويدرا فشار د ESC زمانيكه تمام مقاومت ها را قرار داديد، كليك راست كنيد يا .13

:در اينجا مي خواهيم دو خازن را نصب كنيم

قرار Miscellaneous Devices. IntLib تابخانهكقطعه خازن در .1 .انتخاب شده است librariesدر دارد كه از قبل

را تايپ كنيد cap در زمينه فيلتر مولفه ، عبارت .2

، سپسددر فهرست بخش ها كليك كنيد تا انتخاب شو cap روي .3

راي دو بار قرار دادن هر جسم به برا رويه جسم قرار دهيد mouseسادگي

ان را بكشيد و mouse و با دكمه چپ .در مكان دلخوه رها كنيد

Place در پايين صفحه كليك كنيد. حاال عالمت خازن شما ري مكان نما معلق خواهد بود. Designator, component در صفحه دموجو Properties را فشار دهيد تا ويژگي هاي خازن را تغيير دهيد. در بخش TAB كليد .4

properties را روي C1 تنظيم كنيد و چك كنيد كه مدل PCB ،RAD-0.3 به فهرست مدل ها افزوده شده باشد.

مقادير هم، visibleانتخاب شده باشد و جعبه string تنظيم كنيد. مطمئن شويد كه 20nروي value را در پارامتر value زمينه .5 .كليك كنيد Ok روي حاال. باشد √داراي عالمت

را خاموش كنيد. visibleرا انتخاب كنيد و value=كليك كنيد و از ليست پايين، comment زمينه ،روي properties در بخش .6 .در پايين صفحه كليك كنيد تا به روش جايگزيني بابزگرديد ok روي

.دو خازن را به همين روشي كه قبال گفته شد ، اسكان دهيد و در ماكن خودشان قرار دهيد. .7

.را فشار دهيد ESC ليك راست نماييد يابراي خروج از اين روش ، ك .8

.قرار دارد Miscellaneous connector.IntLib آخرين مولفه و بخشي كه بايد در حاي خو قرار گيرد، رابط مي باشد كه دروكت دو اين رابط ، به س. را انتخاب نماييد Miscellaneous connector.IntLib ،عبارت libraries از فهرست كتابخانه ها در صفحه .1

.تنظيم كنيد *2پيني نياز دارد و سپس فيلتر رار روي *

١۴۵

را TAB كليد .در پايين صفحه كليك كنيد place را انتخاب كنيد و روي HEADER2 از فهرست بخش ها و قطعات ، گزينه .2تنظيم كنيد و بررسي Y1 را روي Designator د تا ويژگي ها و مشخصات را بتوانيد تغيير دهيد و ويرايش كنيد. سپسفشار دهي .كليك كنيد تا صفحه بسته شود ok روي. نيست زاباشد. به تنظيم ميزان پارامتر ني HDR1x2برابر PCB كنيد مدل

بچرخد طوري كه در جهت درست قرار گيرد. روي صفحه كليك كنيد تا را فشار دهيد تا به طور افقي xقبل از قرار ادن رابط، .3 .بتوانيد رابط را در مكان خد قرار دهيد

.را فشار دهيد و يا راست كليك كنيد تا از اين روش خارج شويد ESC كليد .4

.از منو ها ، طرح و صفحه خود را ذخيره كنيد File >> save با انتخاب گزينه .5

در مكان خود قرار گرفته 2و بخش ها را در محل خود قرار داده ايد. متوجه باشيد كه بخش هاي مختلف شكل حاال تمامي مولفه ها باشند. بنابراين تعداد زيادي خانه وجود دارد كه در هر پين بخشي سيم كشي بايد شود. اين كار مهم است ، زيرا شما نميتوانيد يك سيم

كار را انجام دهيد ، دو پين به اين سيم مرتبط خواهند شد. اگر الزم باشد كه يك بخش را حركت را در پايين يك پين قرار دهيد. اگر اين .كنيد تا ان را مجددا در مكان خود قرار دهيد drag را Mouse .دهيد ، روي بخش مورد نظز كليك كنيد و ان را پايين نگه داريد

سيم كشي مدار

سيم كشي ، فرآيند ايجاد ارتباط ميان بخش هاي مختلف مدار مي باشد. براي سيم .و مراحل زير را انجام دهيد مراجعه كنيد 1كشي ، به دياگرام آمده در شكل

Zoom براي PAGE UP داريد، از كليد مطمئن باشيد كه ديد خوبي به صفحه .1

zoom براي خارج شدن از PAGE DOWN كردن و از كليد

براي تغيير گرافيكي ظاهر سيم يا هر جسم گرافيكي ديگر زماني كه قرار گرفت موس را روي

.ان ببريد يكبار كليك كنيدوقتي يك سيم از روي نقطه اتصال يك قطعه رد

gnerAltium Desi شود يا روي سيم ديگر بيفتد، كليك چپ .بصورت اتوماتيك گره ايجاد ميكند

را بزنيد تا سيم در محل موس ENTERكنيد يا .محكم شود

BACKSPACE را بزنيد تا آخرين محل اتصال .سيم برداشته شود

پس از قرار دادن آخرين قطعه سيم، كليك راست را بزنيد تا به سيمكشي خاتمه ESC كنيد يا

ماند و شما مي cross hairدهيد.موس به صورت .ميتوانيد سيم كشي جديدي را آغاز نماييد

را بزنيد تا از مد ESCدوباره كليك راست كنيد يا د.سيم كشي خارج شوي

.كردن استفاده كنيد zoom براي mouse ين نگه داريد و از چرخرا پاي ctrl استفاده كنيد. همچنيد كليد با سيممتصل كنيد.از منوها ، گزينه Q1 را روي پايه مقاومت R1 اول از همه به روشي كه گفته مي شود ، مقاومت .2

place >> wire را انتخاب نماييد يا روي ابزار wire در نوار ابزار wiringرد شويد. كليك كنيدو به روش سيم كشي وا .شكل مكان نما مانند ساير موارد تغيير مي كند

قرار دهيد . زمانيكه در سمت راست هستيد، عالمت ارتباط قرمز رنگي روي مكان R1 مكان نما روي انتهاي پاييني .3 .نما ظاهر مي شود. اين عالمت نشان مي دهد كه مكان نما روي بخش ارتباط الكتريكي قطعه مورد نظر مي باشد

را فشار دهيد تا بخش سيم كشي اول محكم شود. مكان نما را حركت دهيد و ENTER چپ كنيد يا كليد كليك .4 .خواهيد ديد كه يك سيم از اين مكان نما تا نقطه بعدي امتداد مي يابد

١۴۶

را بزنيد تا سيم در اين مكان ENTER قرار دهيد. كليك چپ كنيد يا كليد Q1 قرر دهيد و آن را در سطح پايه R1 ا در پايينمكان نما ر .۵ .محكم شود. سيم ميان نقطه اول و دوم قرار خواهد گرفت

رتباط قرمز تبديل شود. كليك قرار دهيد و اين كار را تا زماني انجام دهيد كه مكان نما به شكل عالمت ا Q1 مكان نما را روي پايه .۶ .ارتباط برقرار كند Q1 را فشار دهيد تا سيم با پايه ENTER چپ كنيد يا كليد

را دارد و به شكله اول خود برنگشته است. اين امر نشانه ان است كه شما آمده ايد تا cross hair متوجه باشيد كه مكان نما هنوز شكله .٧ .را فشار دهيد ESC كامل از اين روش و برگشت به مكان نمايه اوليه، كليك راست كنيد يا كليدسيم ديگر را قرار دهيد. براي خروج

قرار دهيد و كليك چپ كنيد و يا كليد C1 متصل كنيد. براي اين كار مكان نما را روي مكان ارتباط سمت چپ R1 و Q1 را به c1 حاال .٨

Enter را فشار دهيد تا يك سيم كشي جديد آغاز شود

.قرار دهيد. در اين حالت عالمت ارتباط ظاهر ميشود R1 تا Q1 نما را به طور افقي حركت دهيد و ان را مستقيماً روي پايه ارتباط مكان .٩

را بزنيد تا نشان داده شود كه كار سيم كشي ESC را فشار دهيد سپس كليك راست كنيد يا كليد ENTER كليك چپ كنيد و يا كليد .١٠ .. توجه داشته باشيد كه دو سيم چگونه به طور خودكار با هم ارتباط برقرار ميكنندرا به پايان رسانده ايد

.نشان داده شده است سيم كشي نمائيد 3بقيه مدار خود را به همان گونه اي كه در شكل .١١

ش خارج شويد. در را فشار دهيد تا از اين رو ESCزماني كه تمامي سيم ها را در مكان خود قرار داديد، كليك راست كنيد يا كليد .12 .اين زمان مكان نما به همين شكل اوليه خود برميگردد

شبكه ها و برچسب هاي شبكه يك پين Q1هر گروه از پين هاي بخش هايي كه با ديگري ارتباط دارند را در مجموع يك شبكه ميگويند. براي مثال يك شبكه شامل پايه

R1 و يك پين C1 ترين شبكه هاي يك طرح را مشخص كرد، ميتوانيد از برچسب شبكه استفاده كنيد. ميباشد. براي اين كه بتوان مهم :برچسب هاي شبكه را روي دو شبكه برق قرار دهيد

.استفاده كنيد) روي مكان نما شكل يك جعبه نقطه اي ظاهر ميشود P و N (يا از ميانبر را انتخاب كنيد place >> net lable گزينه .1

.نمايش داده شود label net را فشار دهيد تا صفحه TABكه، برچسب ان را ويرايش كنيد و كليدقبال از قرار گرفتن شب .2

.كليك كنيد تا صفحه بسته شود ok را تايپ كنيد، سپس روي 12vعبارت net در بخش .3

يم سبرچسب شبكه را طوري قرار دهيد كه بخش پايين سمت چپ برچسب به سيم بااليي متصل شود. زماني كه برچسب با .4 تماس ميابد مكان نما به شكل قرمز درميايد. اگر اين تصوير روي مكان نما به رنگ خاكستري روشن درايد بدان معناست

سيمي كه از انتهاي گيره عبور ميكند به ان گره متصل ميشود حتي اگر ان اتصال را حذف كنيد.قبل از اقدام مطمئن شويد

.است 3مدارتان مانند شكل

١۴٧

.كه در حال برچسب گذاري يك پين هستيد، به جاي اين كه شبكه را برچسب گذاري كنيدرا فشار دهيد TAB پس از قرار گرفتن اولين برچسب شبكه، شما هنوز در اين روش و در اين مرحله هستيد، بنابراين كليد .۵

.تا قبل از قرار گرفتن ان، برچسب دوم هم ويرايش شود

خود كليك كنيد تا صفحه بسته شود و برچسب شبكه در مكانه ok را را تايپ كنيد سپس روي GND عبارت net در بخش .۶ را بزنيد ESC قرار گيرد. براي خروج از اين مرحله راست كليك كنيد يا كليد

برنامه . ذخيره استفاده كنيد براي Fو S ب كنيد و يا از كليد هاي ميانبرانتخا ار file >> save براي ذخيره مدارتان ، گزينه .٧ .تان را ذخيره كنيد

.اولين طرح خود را كامل كنيد Altium Designer تبريك ميگوييم! شما توانسته ايد با استفاده از .قبل از هر كاري بياييد گزينه هاي برنامه را تنظيم كنيم

مسير هاي خروجي ، ECO، توليد comparator گزينه هاي اين برنامه عبارتند از پارامتر هاي بررسي خطا، ماتريس ارتباط، نصب و راه اندازيزماني كه يك برنامه ترجمه ميشود، . از اين تنظيمات استفاده ميكند Altium Designer .رامتري كه ميخواهيدو گزينه هاي ليست شبكه و هر پا

براي تأييد طرح از قوانين الكتريكي و طراحي وسيعي استفاده ميشود. زماني كه تمامي خطاها برطرف ميشوند، طراحي هاي كلي ترجمه برنامه هم به شما امكان ميدهد تا بتوانيد ECOs .Comparator و از طريق PCB document درمقصد بارگيري ميشوند. مثالً document شده در

.به تفاوت هاي ميان فايل هاي مقصد و منبع پي ببريددن (براي باز ش تنظيم ميشوند option for project در صفحه ECOتوليدكل عمليات هاي برنامه مثل بررسي خطا، مقايسه اسناد و مدارك و

.)انتخاب شود project options و سپس project اين صفحه ابتدا بايد گزينه job options تنظيم كرد. شما ميتوانيد گزينه هاي كار را در فايل file را ميتوان از منوي fabrication و assembly خروجي هاي برنامه مثل

)file >> new >> output job file( ات بيشتر به بخشتنظيم كنيد. براي اطالع setting up project outputs مراجعه كنيد. .نمايش داده ميشود project for options را انتخاب كنيد. صفحه option project>>project گزينه .1

تنظيم گزينه هاي برنامه

١۴٨

بررسي امكانات الكتريكي طرح شماآنها شامل اطالعات ارتباط الكتريكي مدار هستند. شما -طراحي ساده اي دارند Altium Designer موجود در دياگرام هاي آلي

Altiumمي آنيد، compileيك برنامه را كهمي توانيد از اين قابليت ارتباطاتي براي تاييد و اثبات طرحتان استفاده آنيد. زماني

Designer هكطبق قوانيني بر ingError Report وConnection Matrix آمده است، خطا ها را بررسي مي نمايد. Error Reportingتنظيمهم در Report Mode .براي تنظيم بررسي هاي طرح استفاده مي شودOptions for project صفحه Error Reporting از گزينه

نيد و كليك ك Report Mode را تغيير دهيد، روي Report Mode واقع همان سطح ميزان خطا را نشان مي دهد. اگر بخواهيد .سطح خطا را از ليست پايين انتخاب كنيد . در اين خود آموز ما از تنظيمات گزينه پيش فرض استفاده مي نماييم

)Connection Matrix تنظيم ماتريس ارتباط (تنظيمنمايش داده مي شود. اين ماتريس يك نمودار ه انجام شده ، كميزان شدت و نوع خطايي Connection matrix در گزينه

.گرافيكي از انواع مختلف بخش هاي ارتباطي يك طرح را نشان مي دهد Output pin براي مثال ، به نوشته هاي آمده در سمت راست دياگرام ماتريس نشان داده شده در صفحه نگاه آنيد و عبارت

نيد. مربع هاي نارنجي كرا پيدا Open collector pin يف افقي ، ستون عبارتردن اين عبارت، در ردكنيد. پس از پيدا كپيدا را برنامه، خطايي compile ارتباط دارد و زمان بازگرداني وOpen collector pin با يك Output pin ه يككنشان دهنده اين هستند

.انجام مي شود .نيدك ليك راستكل ماتريس كنترل كبراي ديدن گزينه هاي منو و براي

:را تغيير دهيم بايد مراحل زير را انجام داد matrix Connection كهبراي اين كليك كنيد. option for projectدر صفحه connection matrixروي .1

openو output sheet Entry ، كليك كنيد، مثال رويجعبه اي آه به دو بخش ارتباط ، تقسيم شده استروي .2

collector pin.

ت ليستا زمانيكه اين جعبه به رنگ خطاهايي آمده در .3ليك آنيد و اين امر ك(يعني رنگ نارنجي) در آيد،

.يك خطا انجام شده استنشان مي دهد آه

رزيستورها، خازن ها و رابط) و Passive pin( مدار ما شاملInput pin ه آيا اين ماتريسكنيم كمي باشد. بياييد بررسي

.هاي قطع ارتباط را شناسايي آند Passive pin رتباط قادر استا passive pin ه برچسب هاي پايين نگاه آنيد و گزينهب .1

رديف ستوني برچسب ها بگرديد و در .را بيابيده اين نوشته كرا بيابيد. مربعي unconnected گزينه

ها همديگر را قطع مي آنند ، بيانگر شرايط خطا مي هكه رنگ مربع سبز مي باشد باشد. پيش فرض ب

.ه هيچ گزارش خطايي وجود نداردكنشان مي دهد

١۴٩

ما در اينجا .توليد شود unconnected passive pins تا به رنگ زرد در آيد و هشداري براي كليك كنيداين جعبه مشترك روي .نيم. البته در جاي ديگري به اين موضوع مي پردازيمكمثالي از يك خطا مي آوريم تا آن را بررسي

Comparator تنظيم و راه اندازيميان فايل ها به وجود مي آيند. براي اين كه ند كتفاوت هايي را تنظيم مي option for project در صفحه Comparator گزينه

.كه به اتاق ها و مربع ها تعلق دارند، نداريم خود آموز ، ما نيازي به نشان دادن تفاوت هاي ميان ويژگي هايي Extraو Extra Room Difference و Changed Room Definition كليك كنيد . گزينه Comparator روي گزينه ي .1

Component classes را از بخشDefinitions Associated with component نيدكپيدا.

را انتخاب نماييد. حاال آماده Ignore Differences ه در سمت راست قرار دارد، گزينهك Mode از ليست پايين ستون .2 .رسي نماييمنيم و هر خطا را برك compile ايم تا برنامه را

.پروژه و پيدا كردن خطاها هستيم compile حاال ما امادهcompile برنامه

بخش يك برنامه ، برنامه خطا هاي الكتريكي موجود را بررسي مي نمايد. ما حاال مي توانيم اين قوانين را در compile درError checking and connection Matrix صفحه تنظيم كنيم. (اين گزينه درoption for project .(وجود دارد

.نيدكرا انتخاب Project >> compile PCB.project نيد، گزينهك compile را multivibrator برنامه .1

١۵٠

نمايش داده مي شود. روي اين صفحه Messages مي شود ، هرگونه خطا در صفحه compile امهزمانيكه يك برن .٢آورده مي شوند. Navigator شده در صفحه compile تا خطاها را بررسي شوند. مدارك و برنامه هاي كنيدآليك

شود. اگر گزارش نمايش داده نمي Messages اگر مدار شما ، خوب طراحي شده باشد، هيچ خطايي در صفحه .شدو از صحت سيم آشي اطمينان حاصل مي كنيدخطايي وجود داشته باشد، بايد مدارتان را بررسي

كنيم: compile و برنامه را مجددا كنيمحاال مي خواهيم در مدارمان ، خطايي را معرفي .حه فعال شودتا صف كنيدليك كه در باالي پنجره طراحي است ك Multivibrator.schDOC روي گزينه .1

وچك نمايش داده ككنيد، فرمان هاي ويرايش مربعي است آليك Q1 با سيم مبناي 1ه رابط كدر وسط سيمي .2 .را فشار دهيد تا سيم حذف شود DELETE مي شوند و رنگ انتخاب هم نمايش داده خواهد شد. آليد

و هر خطايي را آه وجود دارد را كنيد compile ،برنامه را مجددا Project >> Compile PCB Project با انتخاب گزينه .3 .با پيام ها هشدار نمايش داده مي شود Messages بررسي نماييدو صفحه

با Compile Error . در اين صورت، پنجره كنيدليك كدو بار Messages روي يك خطا يا روي هشدار روي صفحه .4گر و به خطاي دي كنيدليك ك نيد روي يك خطااي توتمامي جزئياتش نمايش داده مي شود. در اين پنجره ، شما م

.و يا بررسي نماييد كنيدبرويد و آن را اصالح

:كنيمقبل از خاتمه اين بخش ، بياييد برنامه مان را اصالح .تا صفحه فعال شود كنيديك كلروي صفحه .1

نيد).كاستفاده Ctrl+z نيد(يا از ميانبركرا انتخاب Edit >> undo منو ها ، گزينهز ا .2

.نون ذخيره شده باشدكرديد بايد اكه آن را حذف كسيمي .3

نيدك compile رده باشد ، سپس برنامه راكموفق عمل undo هكنيد كبررسي .4

نيد) كرا انتخاب Project >> Compile PCB Project گزينه compile ي(برا .5 را يخطاي هيچ Messages نون صفحهكوجود نداشته باشد. ا يه خطايكنيد كو چك .6 .نشان نميدهد .7

استفاده V وF ميانبر يليدهاكانتخاب از يبرا نيد (و ياكرا انتخاب View >> Fit All Objects از منوها، گزينه .8 .نيدكطرح خود را ذخيره ينيد) تا نماك

.نيدكفايل برنامه را ذخيره .9

.بسازيم PCB هكحاال زمان اين رسيده .10

گر ميخواهيم پيغام هاي اmessages panel را پاك

كنيد، روي پنجره كليك راست را clear allكنيد و گزينه

كنيد. انتخاب

١۵١

جديد PCB ايجاد يك .خالي ايجاد كنيد PCB به ويرايشگر ي وارد شويد بايد يك schematic كه از ويرايشگرقبل از اين

نيد از گزينهااست. در هر مرحله شما مي تو PCB wizard،استفاده از Altium Designer ساده ترين روظ ايجاد يك طرح ي جديد در

Back در پايين صفحه براي بازگشت با صفحات قبلي wizard يداستفاده كن نيمكامل كجديد بسازيم ، بايد مراحل زير را PCB يك PCB wizard براي اينكه با استفاده از

PCB wizard board ا كليك روي گزينهي .١

form Template new موجود در بخش PCB ،مي توكنيد يك File در پايين صفحه

نمايش جديد بسازيد. اگر اين گزينه روي صفحه اي رديف بااليي كليكداده نشود، روي آيكن ه كنيد و برخي از بخش ها را ببنديد تا نمايش .داده شود

٢. PCB Board wizard باز مي شود. اولين

.صفحه اي كه مي بينيد ، صفحه پيشوار است .در پايين صفحه كليك كنيد Next روي گزينه

را Imperial واحد ها ي اندازه گيري موجود در .٣

inch = 100 mile 1 تنظيم كنيد، براي مثال

به شما اجازه مي دهد Wizard سومين صفحه .۴

تا رئوسي را كه مي خواهيد از آنها استفاده كنيد را انتخاب نماييد. در اين خود آمورز ما سايز خودمان را وارد مي آنيم . از ليست رئوس گزينه custom را انتخاب كنيد و روي Next كليك .نماييد

Custom وارد گزينه هاي درصفحه بعد, شما .۵

را انتخاب كنيد و Rectangular اينچ مي باشد.گزينه ي 2x2، مي شويد.دراين مدار آمده در اين خودآموز ,سايز اتاقها و مكان ها &Block وLegend String و Dimension Lines را Title را تايپ كنيد. انتخاب گزينه هاي 2000عبارت HeightوWidth در بخش

Scale كنسل كنيد. براي ادامه كار روي Next كليك كنيد.

اين صفحه به شما اجازه مي دهد تا تعدادي از اليه ها و سطوح را انتخاب نماييد. ما به دو اليه سيگنال نياز داريم. سپس براي .۶ .كليك كنيد Next ادامه كار روي

.كليك كنيد Next اب كنيد و رويروش طراحي خود را انتخ , Thru Vias only�hole با انتخاب گزينه ي .٧

Thru Components�holeصفحه بعد به شما امكان مي دهد تا گزينه هاي تكنولوژي بخش مورد نظر را تنظيم كنيد. گزينه ي .٨

كليك نماييد Next تعدادي از مسيرهاي ميان پدهاي مجاور تنظيم كنيد و سپس روي ,one Track را انتخاب كنيد و در

به شما اجازه مي دهد كه تعدادي از اصول طراحي نظرتان را به كار اندازيد به بقيه Track /via sizes ي صفحه يصفحه بعد, يعن .٩ در پايين صفحه كليك كنيد Next گزينه ها كاري نداشته باشيد ,سپس روي

.بسته شود Wizard كليك كنيد تا Finish روي .١٠

١۵٢

11. PCB wizard حاوي تمامي اطالعاتي است كه شما به آن نياز داريد. PCB Editor يك فايل جديد PCB با نامpcbDoc- PCB1 نمايش مي دهد.

12. PCB document با صفحه سفيد سايز بندي شده وبه رنگ سياه نمايش داده مي شود. براي خاموش كردن آن ,گزينه ي

Design >> Board options را انتخاب كنيد و در صفحه ي Board options ,انتخاب گزينه ي Display sheet را لغو كنيد

. شما مي توانيد مرزها ومحدوده هاي مورد نظر خود را اضافه كنيد. .مراجعه كنيد Board shapes & sheets براي كسب اطالعات بيشتر درباره ي استفاده از شكل هاي صفحات به بخش

.شكل صفحه نمايش داده مي شود view >> Fit Boardي اكنون صفحه خاموش مي شود و تنها با انتخاب گزينه .13

14. PCB document به طور اتوماتيك به برنامه اضافه مي شود ودر زيرDocuments Source در كنار اسم برنامه در

Project آورده مي شود.

جايي كه دوست جديد انتخاب كنيد. آن را در PCB نام جديدي براي فايل File >> Save As با انتخاب گزينه ي. .15 .كليك كنيد Save را تايپ كنيد و روي pcbDoc. Multivibrator نام Name File داريد ذخيره كنيد. در بخش

: جديد به برنامه PCB افزودن يككليك PCB باز شود, روي فايل برنامه ي Free Document اي كه مي خواهيد به فايل برنامه اضافه كنيد بصورت PCB اگر

كليك open جديد را انتخاب كنيد و روي PCB را انتخاب كنيد. اسم فايل Add Existing to project وگزينه ي راست كنيدبه صورت فهرست وار آمده است وبا فايل برنامه Projects و در كنار اين برنامه در Source document در زير PCB نماييد. حاال

.ارتباط دارد. فايل برنامه را ذخيره كنيد

را فشار 1براي دانستن جزئيات بيشتر كليد اف دسترسي به راهنمايي ها و اطالعات آنالين براي

Articles & Tutorial فشار دهيدوروي لينك .كليك كنيد

١۵٣

:انتقال طرحموجود هستند. تنها PCB خالي جديد مطمئن شويد كه تمام كتابخانه هاي مرتبط براي PCB قبل ازانتقال اطالعات كلي به

هاي منسجم نصب شده پيش فرض استفاده مي شود, تمامي آثار قبلي هم نشان داده مي شوند. زماني زماني كه از كتابخانهاستفاده كنيد, Ecos براي توليد Update PCB كه اين برنامه همگرداني مي شود وتمامي خطاها اصالح مي شوند, از فرمان

.مقصد منتقل مي كنند PCB ها اطالعات را به Ecosاين :PCB روز آمدسازي

:مقصد در برنامه تان PCB مقصد منتقل مبراي ارسال اطالعات كلي به PCB اطالعات را به1. Multivibrator.SchDoc را باز كنيد.

را انتخاب نماييد. اين برنامه باز مي شود Design >> UpdatePCB Document (Multivibrator. Pcb Doc) گزينه ي .2 .نمايش داده مي شود Engineering change order وپنجره ي

در پايين صفحه كليك نماييد. اگر تغييرات معتبر باشند عالمت سبز رنگ در Validate changes روي گزينه ي .3تمامي Messages تغييرات معتبر نباشند پنجره بسته مي شود و در صفحه ي ظاهر مي شود. اما اگر Statusليست

.خطاها پاك مي شوند

فرستاده شوند. زماني كه اين كار PCB در پايين صفحه كليك كنيد تا تغييرات به Execute changes روي گزينه ي .4 .در مي آيند Done به صورت Status انجام شد, تغييرات در

استفاده نماييد البته اگر نتوانستيد Vو Dمقصد را باز كنيد. از كليدهاي ميانبر PCB ماييد وكليك ن Close روي .5 .بخشهاي مختلف را مشاهده كنيد

١۵۴

PCBطراحي .انجام دهيم PCB حاال مي توانيم كار قرار دادن بخشهاي مختلف را در

PCB نصب و راه اندازي محيط كار

را تنظيم كنيم. از جمله اين تنظيمات عبارتند از تنظيم اصول طراحي, اليه ها و PCB بل از شروع كار ما بايد محيط كارق .شبكه هاي شطرنجي

ما بايد مطمئن باشيم كه شبكه هاي شطرنجي مان قبل از شروع كار به خوبي تنظيم شده قرار مي گيرند روي يك شبكه به نام PCB باشند. تمامي مواردي كه در محيط كار

Snap grid ار دارند. اين شبكه بايد تنظيم شود تا با تكنولوژي اي كه شما از آنقر .استفاده مي كنيد سازگار باشد

مداري كه ما از آن استفاده مي كنيم از بخشهايي استاندارد استفاده مي كنند كه حداقل داشته باشد mil 25 يا 50اعي برابررا به اين گونه تقسيم مي كنيم كه ارتف Snap grid مي باشد. ما mil 100 ارتفاع پين آن

همچنين ارتفاع بخش و شفافيت و وضوح صفحه ي .بنابراين پينهاي تمامي بخشها روي يك نقطه ي شبكه قرار مي گيرندمي باشند. مناسب ترين تنظيم PCB Board wizard . اين مقادير مقاديري پيش فرض در. mil 13و mil 12ما برابر هستند با

.مي باشد mil 25 ميزان Snap grid . براي اين :مراحل زير را انجام دهيد Snap grid براي تنظيم

Board option استفاده نماييد) تا صفحه ي D و Oرا انتخاب كنيد (يا از ميانبر Design >> Board Options گزينه ي .١

.باز شودانجام اين تنظيم كنيد. براي 25mil را روي ميزان Component Yو Component Xو snap Yو snap Xمقدار .٢

تنظيم از ليست پايين استفاده نماييد يا اين ميزان را در محل درج ميزان تايپ نماييد. به ياد داشته باشيد كه از اين صفحه براي تعريف شبكه شطرنجي الكتريكي استفاده مي شود. شبكه شطرنجي الكتريكي زماني كارمي كند

.كليك كنيد تا صفحه بسته شود Ok ريكي استفاده كنيد. سپس رويكه شما از يك مورد الكت .حاال بياييد ساير گزينه ها را كه كار ما را ساده تر مي كنند را تنظيم نماييم

از Editing option از شود. در بخش Preferences كليك كنيد تا صفحه ي Tools >> Preferences از منوها روي .1

Option مطمئن شويد كه Snap to center چك شده است.

به گزينه هاي اين , Showبخشكليك كنيد تا فعال شود. در Preferences در صفحه ي Display روي گزينه ي .2

Thresholds Draft بخش در. نزنيد دست Nets pad Show و Numbers pad show, Via Nets صفحه, Strings را روي .ماييد تا صفحه بسته شودكليك ن OK پيكسل تنظيم كنيد سپس روي 4

اديتور پي.سي.بي واحدهاي اندازه گيري را ساپورت مي كتد.به اين بخش نگاه

.كنيدView >>. Toggle Units

١۵۵

: يه هاي غيرالكتريكيال يرتعريف گروه اليه ها وسايه اي مي يك محيط چندال PCB Editor .نگاه كنيد به يك سري نوارهاي اليه اي برمي خوريد PCB اگربه پا يين محيط كار

راانتخاب كنيدتاصفحه Design >> Board Layers & colors با شد كه اكثرعملياتهاي ويرايش درآنجا انجام مي شود.گزينه ي .نمايش داده شودوشما مي توانيد رنگهاي اليه ها را حذف كنيد,اضافه كنيد, تغيير نام دهيد Board Layers & colorsي

:وجود دارد PCB Editor سه نوع اليه در

اين طرح به الكتريكي هاي اليه. باشد مي اي صفحه اليه 16 و سيگنالي اليه 32 شامل ها اليه اين –اليه هاي الكتريكي را انتخاب Stack Manager Design >> Layer اضافه مي شوند يا از آن حذف مي شوند. گزينه ي Layer Stack Manager در

.كنيد تا صفحه نمايش داده شود

به Geber بازده توليد و پرينت در ها اليه اين. دارد وجود صفحه رئوس تعريف براي مكانيكي اليه 16 –اليه هاي مكانيكي ير دهيد و يا حذف نام اليه هاي مكانيكي را تغي Board Layers & colors كار مي روند. همچنين شما مي توانيد در صفحه ي

.كنيد

.اين اليه ها در باال و پايين اليه هاي صفحه ي سيلكي وجود دارند -اليه هاي خاص

:Layer Stack Manager نياز داريد اما ما در اين خودآموز از صفحه Layer Stack Manager اگر طراحي شما پيچيده باشد شما به اليه هايي اضافي در

.ستفاده مي كنيماي يك طرفه يا دو طرفه ا

.ظاهر شود Layer Stack Manager را انتخاب كنيد تا صفحه ي Design >> Layer Stack Manager گزينه ي .1

١۵۶

ن اليه انلتخابي فعلي اضافه مي شوند. از ويژگيهاي اليه مثل ضخامت آن براي اليه ها و صفحات جديد به پايي .2

.كليك كنيد تا صفحه بسته شود Ok بررسي يكپارچگي و هماهنگي سيگنال استفاده مي شود. روير يصفحه جديدي با اليه هاي بيشتر باز مي شود بنابراين اليه هاي غير ضروري را خاموش كنيم. براي خاموش كردن و غ

:فعال نمودن اليه هاي اضافي , مراحل زير را انجام دهيد

.نمايش داده شود Board Layers & colors را فشار دهيد تا صفحه ي L كليد ميانبر .1

.كليك كنيد تا تمامي اليه ها بجز اليه هاي الزم غير فعال شوند Used on روي گزينه ي .2

ها قرار دارد وجود نداشته باشد تا اطمينان حا صل شود در پايين اسامي اليه Show چك كنيد كه هيچ عالمت .3 .كليك كنيدتا صفحه بسته شود Ok ظاهرنمي شوند.سپس روي Drill Drawing واليه ي Mash كه چهار اليه ي

:راه اندازي اصول جديد طراحي

كار PCB ما در ويرايشگردراصل يك محيط طراحي مي باشد. بدان معنا كه زماني كه ش PCB ’s Altium Designerويرايشگر مي كنيد وعملياتي انجام مي دهيد كه طرح را تغيير مي دهند, عملياتي مثل تغيير مكان بخش ها و مؤلفه ها , ويرايشگر

PCB هر عملكرد را نشان مي دهد وبررسي مي نمايد تا ببينيد كه آيا اين طرح مطابق با اصول طراحي بوده يا نه .اگر اينگونه .ن صورت بالفاصله پيغام خطا ظاهر مي شودنباشد, در اي

زماني كه قبل از شروع كار در صفحه , تنظيمات را انجام مي دهيد اين كار به شما كمك مي كند تا تنها روي عملكرد خود .تمركز داشته باشند

ن اصول تمامي گروه طبقه بندي شده اند و ممكن است انواع ديگري هم داشته باشند. اي 20اصول و قواعد طراحي در .ملزومات هماهنگي سيگنال , توليد, مسير يابي و... را در بر مي گيرند

:براي تنظيم اين اصول , مراحل زير را كامل كنيد

را انتخاب نماييد Design >> Rules از منوها , گزينه ي .1

سمت ( Design Rules ظاهر مي شود. هر گروه از اصول در صفحه ي PCB Rules and Constraints Editorي صفحه. .2دو باركليك كنيد تا گروه باز شود و جزئيات را ببينيد. با دو بار Routing چپ) نمايش داده مي شوند. روي گروه

.اصول و ابزارهاي آن ظاهر مي شوند ,Width كليك روي

١۵٧

را انجام مي دهيد, كليك كنيد تا انتخاب شود. به محض اينكه اين كار Design Rules يك بار روي يكي از اصول در .3طرف راست اين صفحه , ميداني را كه شما مي خواهيد در بخش بااليي نمايش مي دهد. اين اصول در پيش زمينه

.تنظيم كرد Board wizard بودند ويا مي توان آنها را توسط

.كليك كنيد تا با جزئيات نمايش داده شود Width روي .4

.ابزارها و اصول چند گانه آن مي باشد كه از يك نوع مي باشند ium DesignerAlt يكي از ويژگيهاي خوب سيستم طراحيبراي طراحي وجود Widthبراي مثال , شما مي توانيد ابزار عرض را براي كل صفحه داشته باشيد. در حال حاضر , يك ابزار

.(GNDو 12V را براي شبكه هايجديدي width حاال ما ابزار width=12mil) .( دارد كه از كل صفحه استفاده مي كند

(width=25mil ضافه مي كنيم. براي افزودن آن بايد مراحل زير را انجام دهيدا :

١۵٨

را انتخاب كنيد. در بخش Belongs to Net كليك كنيد و گزينه ي Add first condition از ليست پايين صفحه روي .5

Condition Value, 12از روي ليست رويV را انتخاب نماييد. در اين زمان كليك كرده وآن , Query preview در .مي باشد 12V ( InNet(حال خواندن

Conditionرا هم در بر گيرد. همانند GND كليك كنيد تا بزرگ شود و شبكه Add another condition روي گزينه ي .6

Value, گزينه هاي Belongs to Net و GND را انتخاب كنيد

.را انتخاب كنيد OR عملگر را تغيير دهيد و سپس از ليست پايين صفحه , گزينه ي ,AND با كليك روي عملگر .7 Full بسته شود. اين صفحه در بخش Building Query from Board كليك كنيد تا صفحه ي OK روي گزينه ي .8

Query همواره به روز مي شود.

mil25را روي preferred مينيمم و ماكسيممعرض ,PCB Rules and constraints Editor در بخش پايين صفحه ي .9

تغيير دهيد براي انجام اين تغيير روي متن قبلي كليك كنيد و مقادير جديد را تايپ نماييد. متوجه باشيد كه ,Design Rules زماني كه در صفحه ي .را تنظيم كنيد Maximum مقدار , Minimum شما بايد قبل از تغيير مقدار

.ب مي كنيد يا صفحه را مي بنديد ابزار جديدي تنظيم و ذخيره مي شوندابزار جديد انتخا

New را انتخاب كنيد, سپس كليك راست كرده و گزينه ي Width گزينه ي گروه ,Design Rules از صفحه ي .1

Rule را انتخاب كنيد تا بتوانيد ابزار جديدي اضافه كنيد. روي ابزار جديد كليك كنيد تا جزئيات آن Design Rules صفحه يظاهر مي شود. در Width1 ابزار جديدي به نام .نمايش داده شود

بر مي گرديد اين نام در Design Rules را تايپ كنيد. زماني كه به صفحه ي GND يا 12Vعبارت Name در بخش .2 .صفحه فعال خواهد بود

تنظيم نماييم اما شما نمي توانيد هميشه اين حوزه ي ابزار جديد را ,Query Builder سپس مي توانيم با استفاده از .3نام را تايپ كنيد بلكه فقط اين كار زماني عملي است كه با نحوه درست آشنايي داشته باشيد. اگر جستجوي شما

.استفاده نماييد Query Helper در پايين صفحه كليك كنيد و از گزينه ي Advanced خيلي پيچيده باشد,بايد روي

ي.4 گزينه Queryروي Builderي صفحه تا كنيد كليك صفحه پايين Buildingدر Query from Boardشود .باز

١۵٩

Minimum ,Maximum بسازيد و تأييد كنيد كه تمامي سه مقادير Board در Width جديدي به نام Width , در نهايت .10

بسته PCB Rules and Constraints Editor تنظيم شده اند. روي كليك كنيد تا صفحه ي 12milروي Preferred و .شود

:PCB تعيين مكان مؤلفه ها و بخش هاي روي

.حاال ما مي توانيم كار قرار دادن مؤلفه ها را در محل واقعي خودمان انجام دهيم .را فشار دهيد تا روي مؤلفه ها و بخشهاي مختلف , زوم شود V و D كليد هاي ميانبر .1

را روي وسط رئوس وخطوط اين رابط قرار دهيد و كليك چپ موس را بزنيد و را قرار دهيد, مكان نما Y1 رابط .2نگه داريد. مكان نما به شكل يك موي پر پشت در مي آيد و به مكان منبع مي رود. در حالي كه موس را پايين

.نگه داشته ايد آن را روي مؤلفه يا بخش مورد نظر درگ نماييد مي آثار و اشكال را به سمت چپ صفحه ببريدمي بينيد تما 5همانگونه كه در شكل

١۶٠

خطوط ارتباطي با حركت يك بخش دوباره بهينه مي

د به يبنابر اين مي توان .شونداين وسيله از مكان بهينه را

.بيابيد

زماني كه اين قسمت در جاي خود قرار گرفت, موس را رها كنيد تا در مكان خود بماند. ببينيد كه چگونه خطوط .1 .ارتباطي با اين بخش ارتباط برقرار مي كنند

در صورت SPACEBAR د. از كليدوبا كمك آن در مكان خودشان قرار دهي 5بخشهاي باقيمانده را با استفاده از شكل .2 .بهينه نماييد "لزوم براي چرخاندن بخشهاي درگ شده استفاده كنيد. فراموش نكنيد كه خطوط ارتباطي را مجددا

Altium Designer شامل ابزارهاي جايگزيني قدرتمندي مي باشد. بياييد از آنها استفاده كنيم تا مطمئن شويم كه چهار رزيستور .خود قرار گرفته انددر جاي درست

را نگه داريد و روي هر يك از چهار رزيستور كليك چپ كنيد و آنها را انتخاب نماييد. در اطراف هر يك SHIFT كليد .1مي نامند. براي تغيير Selections از بخشهاي انتخابي,مربع تاريكي به شكل ميانه ظاهر مي شود. مجموعه رنگ سيستم را

را انتخاب كنيد Design >> Board Layers & Colors گزينه ي , Selection رنگ

انتخاب نماييد. چهار را Align components by Top Edgesي گزينه Tools >> Interactive placement >>Alignاز منوي .2 .رزيستور در لبه بااليي قرار مي گيرند

.در نوار ابزار است كليك كنيد كه Make Horizontal spacing of components Equal حاال روي گزينه ي .3

.روي هر جاي پنجره طراحي كليك كنيد تا تمامي رزيستورها انتخاب نشوند و انتخاب شان لغو شود .4

:تغيير يك شكل يا يك اثرپس .حاال كه اشكال و آثار را در محل خود قرار داديم, چنين به نظر مي رسد كه شكل خازن براي كار ما زياد از حد بزرگ است

.بياييد شكل خازن را كمي كوچك كنيمكليك كنيد و از ليست كتابخانه ها, گزينه Libraries ول از همه بايد بدنبال يك شكل جديد بگرديم. روي صفحه يا .1

Miscellaneous Devices.Intlib را انتخاب نماييد. سپس روي گزينه ي Footprints كليك كنيد تا اشكال موجود در كتابخانه .ظاهر شوندفعال ,

را تايپ كنيد. روي اسامي rad عبارت Filter ما بدنبال يك شكل عادي و كوچك مي گرديم بنابراين در بخشFootprint, كليك كنيد تا شكلهاي آنها را مشاهده نماييد. بهترين شكل RAD-0.1 مي باشد.

١۶١

را قرار RAD-0.1عبارت , Footprint در بخش , Component بار كليك نماييد و در صفحه يروي خازن ها دو .2 Browse Libraries دهيد. مي توانيد اين عبارت را تايپ كنيد يا در بخش پايين روي... كليك كنيد و از صفحه ي

ال جديد روي صفحه نمايش كليك كنيد و در اين صورت تمامي اشك OK شكل مورد نظر را انتخاب نماييد. روي , .داده مي شوند

:ارسال دستي صفحه

اين فرآيند را آسان مي .Altium Designer رسال (مسير يابي ) فرآيند مسير يابي است كه بخشها را به هم ارتباط مي دهد

مسير يابي Designer Altium ,كند زيرا ابزارهايي دستي دارد كه با كمك آنها , اين فرآيند آسان مي شود. همچنين در .وجود دارد كه بخش يا كل صفحه را مسير يابي مي نمايد Situs قدرتمند به نام

در حالي كه اين مسير ياب كارها را آسان مي سا زد, ا ما باز هم مواقعي وجود دارند كه شما نياز به كنترل بيشتري بر روي .عمل جايگزيني بخشها و قطعات داريد

از يك سري بخش هاي مستقيم و راست ساخته شده اند. هر زمان, مسير PCBبخشهاي روي يك nerAltium Desig ,دركه به صورت عمودي, Altium Designer تغيير مي كند و يك بخش جديد آغاز مي شود. همچنين با بخشهاي پيش فرض

.دست يابيد درجه هستند اين امكان به شما داده شده است تا به نتايجي حرفه اي 45افقي يا

نمايش داده Board Layers & Colorsرا نشان دهيد تا صفحه ي Bottom Layer گزينه ي L ا فشردن كليد ميانبر .1قرار دارد كليك نماييد. Signal Layers در بخش Bottom Layer كه در كنار گزينه ي Show شود.روي جعبه بررسي

.در پنجره طراحي نمايش داده مي شود Bottom Layer كليك كنيد در اين هنگام گزينه ي OK روي

در .استفاده نماييد Pو T را انتخاب كنيد يا از كليدهاي ميانبر Place >> Interactive Routing از منوها , گزينه ي .2 .اين هنگام شكل مكان نما همانند موارد قبل تغيير مي كند و بيانگر اين است كه شما در حال مسير يابي هستيد

بايد فعال باشد.براي رفتن به Top Layer . كنيد كه نوارهاي پايين صفحه ي محيط كار كار مي كند يا نهمتحان .3اليه پاييني , كليد * را فشار دهيد(اين كليد روي كيبرد قرار دارد). اين كليد ميان اليه هاي سيگنالهاي موجود

.هم بايد فعال باشد Bottom Layer .مي باشد

١۶٢

قرار Y1 مكان نما را روي پايين ترين پد روي رابط .4را فشار ENTER دهيد. كليك چپ نماييد يا كليد

.دهيد تا اولين مكان , مسير يابي شود

ببريد. R1 مكان نما را به سمت پد پاييني رزيستور .5نيد كه مسير ايجاد شود. مسيرها به صورت افقي ببي

درجه مي با شند. متوجه 45, عمودي يا با زاويه ي باشيد كه اين مسير داراي دو بخش است. بخش اول كه آبي رنگ است و بخش دوم كه بخش بااليي نام

دارد

قرار R1 مكان نما را روي وسط پد پاييني رزيستور .6يد. به ياد داشته باشيد را فشار ده Enter دهيد و كليد

كه بخش اول به رنگ آبي در مي آيد ونشان مي دهد قرار دارد. مكان نما را Bottom Layer كه مكان نما در

به اطراف حركت دهيد, خواهيد ديد كه باز هم دو بخش وجود دارند كه به مكان نما متصل مي شود : بخش آبي جامد كه با كليك بعدي موس بوجود مي

خش بااليي كه به شما در مسيريابي كمك مي آيد و ب .كند

قرار دهيد. در اين R1 مكان نما را روي پد پاييني .7حالت يك بخش آبي داريد كه از بخش قبلي تا به اين پد امتداد دارد. روي بخش آبي كليك چپ نماييد

مكان نما را حركت دهيد وآن را روي پد پاييني .8كه بخش آبي تا دهيد. خواهيد ديد قرار R4 رزيستور

.هم امتداد دارد. روي اين بخش كليك چپ كنيد

قرار R3 حاال مكان نما را روي پد پاييني رزيستور .9دهيد. مي بينيد كه اين بخش آبي نيست. اين بخش در واقع همان بخش دوم مي باشد. در حال حاضر ما

Bar Space درجه استفاده مي كنيم. كليد 45از روش

روش تقسيم افقي /عمودي آغاز شود. را فشار دهيد تا Enter اين تقسيم در محيط آبي انجام مي شود. كليد

را بزنيد يا كليك چپ كنيد تا اين بخش هم ثابت .شود

يك خط ارتباطي شما را به پد راهنمايي

كندمي

ابتدا كليك كنيد و سپس مكان نما

را روي مقاومت ببريد

كبار دوم كليكنيد تا اين بخش

روي تراك قرار

خشهاي در حال * ب گذاشتن

مكان نما را روي * مقاومت بگذاريد

كليك كنيد تا بخش ديگر تراك

.قرار داده شود

شما اكنون اين اتصال را مسيريابي

كرده ايد

١۶٣

ببريد. باز هم بايد R2 يستورمكان نما را به سمت پايين رز .10را فشار دهيد تا اين بخش Enter را بزنيد. كليد Space Barكليد

.هم ثابت شود

در اينجا, مسير يابي اولين شبكه را به پايان رسانده ايد. كليد .11

ESC را بزنيد يا راست كليك نماييد تا مشخص شود كه مسير ول باز نگشته استيابي انجام شده است. هنوز مكان نما به شكل ا

و نشان دهنده آن است كه هنوز در اين مرحله قرار داريد, و آماده را فشار دهيد تا END ايد تا مسير بعدي را مشخص كنيد. كليد

.ظاهر شود "صفحه مجددا

به همين روشي كه در مراحل قبلي شرح داده شد مي توانيد كل .12تصوير صفحه ,6صفحه را مسير يابي نماييد و ارسال كنيد . شكل .ارسالي و مسيريابي شده دستي را نشان مي دهد

اديتور پي.سي.بي از گذاشتن ناگهاني يك تراك روي يك شيئ جلوگيري

.مي كند

١۶۴

:نكاتي براي قرار دادن بخشها و قطعات :در هنگام قرار دادن بخشهاي مختلف به نكات زير توجه كنيد

روي بخش رنگي كليك چپ كنيد. بخش خطوط و رئوس در واقع نمايانگر بخش دوم مي باشند. بخشهاي قطعه هاي قرار * .در محل خود به رنگ اليه نشان داده مي شوندگرفته

را فشار دهيد تا تقسيم افقي / عمودي شروع شود Space bar كليد* .را فشار دهيد END در هر زمان براي نمايش و طراحي مجدد صفحه نمايش , كليد * .را بزنيد V و Fدر هر زمان براي طراحي مجدد صفحه و ويرايش آن , كليدهاي ميانبر * .را فشار دهيد. از چرخ موس براي حركت به چپ و راست استفاده كنيد Page Down و Page Up ر هر زمان كليد هايد *

.پايين نگه داريد تا زوم شود Ctrl كليد را .را بزنيد تا آخرين بخش در مكان خود قرار نگيرد back space كليد * .را بزنيد ESC كليد زماني كه كار خود را تمام كرديد كليك راست كنيد يا *ارتباط وسيع را .Altium Designer نمي توانيد به طور اتفاقي با پدهايي كه نبايد سيم كشي شوند ارتباط برقرار كنيد *

.بررسي مي كند و به شما كمك مي كند تا از ايجاد ارتباط اشتباه خودداري كنيد د. فرمان هاي ويرايش هر بخش ظاهر مي شوند. كليدبراي حذف يك بخش , راست چپ كنيد و آن را انتخاب نمايي *

Delete را براي حذف بزنيد. را بزنيد تا از اين روش Esc به پايان رسانديد, كليك راست كنيد يا كليد PCB زماني كه كار قرار گيري تمامي بخشها را در *

.خارج شويد. مكان نما هم به شكل قبلي خود بر مي گردد

:طور اتوماتيكمسير يابي صفحه به :چگونه عمل مي كند, مراحل زير را انجام دهيد Altium Designer براي مشاهده اين كه مسير ياب

كه در منوها وجود دارد را انتخاب كنيد Tools>> un-Route >> All , گزينه ي"اوال .1

Situs Routing . صفحه ياستفاده كنيد Aو A را انتخاب كنيد يا از كليدهاي ميانبر Auto Route >> All گزينه ي .2

Srtategies ظاهر مي شود روي گزينه ي Route All كليك كنيد. صفحه ي Messages , فرآيند مسيريابي خودكار .را نشان مي دهد

به ياد داشته باشيد كه بخشها يا مسير هاي قرار گرفته توسط مسيرياب به دو رنگ نمايان ميشود قرمز كه مبين آن است ر اليه ي سيگنال بااليي صفحه ميباشد و بخش آبي كه نشان دهنده ي اليه ي سيگنال بااليي استكه اين بخش د

تنظيم PCB Board Wizard قرار دارند كه توسط routing layers اين اليه ها كه توسط مسيرياب به كار ميرواند در ابزار طراحي .يع هستندمي شوند.همچنين توجه كنيدكه دو بخش شبكه اي قدرتي خيلي وس

نگران اين مضوع نباشيد كه آيا مسيريابي طراحي شما دقيقاً به شكل آمده در شكل زير انجام شده يـا خير چون اگر اينگونه .هم نباشد ميتوان مجددا انجام داد

١۶۵

بـه صـورت دو طرفـه در نظـر گـرفتيم شـما ميتوانيـد بـا PCB Board Wizard چون ما از ابتدا صـفحه ي خودمـان را در

در نظـر بگيريـد و مسيريابي كنيد براي اين اسـتفاده از دو اليـه بـااليي و پـاييني مـسيرصفحه ي خودتـان را دو طرفـه .را انتخاب كنيـد.بـراي شـروع مسير يابي از كليد* استفاده نماييد Tools>> un-Route >> Allكار از منو هاي گزينه

:تاييد طراحي صفحه ي شما

Altium Designer داراي محيطي است كه به شما امكان ميدهد تا انوع مختلف ابزارهاي د نيازتان را تنظيم كنيـد و سپس تاكيد كنيد كه اين طرح با ابزارهاي موجود در انتهايمور

.فرايند طراحي مطابقت دارد يا نه را به آنها افزوديم حاال هـم بيـان widthابزارپيشتر ابزرهاي طراحي مسير را آزمايش كرديم

PCB Board Wizard كه توسط داشتند وجـود كنـيم كـه از قبـل تعـدادي از ابزارهـا ومي كه صفحه مدار مسيريابي شده با ابزارهاي طراحي مطابقت دارد براي اثبات اين .خلق شده اند .استفاده مي مي نماييم Design Rule Check (DRC)اكنون ما از

در كنار گزينهكـه show را انتخاب كنيد و مطمئن شويد كـه گزينـه ي Design >> Board Layers & Colorگزينه .1DRC Error Marlkers دربخش system colors قرار دارد داراي عالمت تيك باشد.

Designصـفحه ي در DRC را انتخاب كنيد.هـر دو گزينـه ي Tools >>Design Rule checker ز منو ها گزينه ي .2

Rule Checker كنيد قرار دارند روي يك گروه كليك كنيد تا تمامي ابزارها را مشاهده.

Altium Designer از اولويت هايكند. شما قوانين طراحي پيروي مي

توانيد هر تعداد قانون را در ميتعريف شده نسبت دهيد. هايحوزه

اولويت قانون ها روند استفاده از آنها كند.را تعيين مي

١۶۶

كـه در پـايين صـفحه قـرار دارد كليك كنيد run design rule check به ساير گزينه ها دست نزنيد سپس روي گزينه ي .3داده مي نمايش message باز مـي شـود .نتـايج در صـفحه ي multivibrator.DRC. اجرا مي شود و فايلRDC .سپس

خواهيـد ديـد كـه پـد هاي ترانزيستور ها با رنگ سبز نمايان مي كليك كنيد درايـن صـورت pcb document شوند.در .شوند

messasge بـــــه ليـــــست خطـــــا هـــــا در صـــــفحه ي .4 نگــاهي بيندازيــد.درايــن ليــست فهرســت هايي آمـــــــده

رخ داده است.متوجه باشـــيد كـــه PCB اســـــــت كـــــــه در

چهارخطـا وجـود clearance constraint ابـــزار درزيـــر

Q2 وQ1 دارد جزييـات نـشان مـي دهد كه پدهاي تزانزيستور

.تخطي كرده اند13milاز قانون

روي يك خـط دو بـار كليـك كنيـد message در صفحه ي .5 برويـد.PCB و بـه مكـان اصـلي آن در

در صفحه ابزارهاي فاصله را تنظيم كنيـد.اول بايـد خطـا هـا را تجزيـه تحليل كنيم بـه طـور عادي قبل از قرارگرفتن وشروع كار

. سپس ابزارهاي طراحي موجود را مرور كنيم وتصميم بگيريم كه چگونه ايـن مـشكل را حـل كنيم

:براي يافتن فاصله واقعي ميان پد هاي ترانزيستور

را فشار دهيد تا روي page up يكي از ترانزيستورها بگذاريد و كليـدفعال است مكان نما را روي وسط PCB در صورتي كه .1 آن زوم شود

.را انتخاب نماييد.شكل مكان نما تغيير مي كند reporst >>measure primitives گزينه ي .2 .بزنيد enterمكان نما را روي مركز پد چپ ترانزيستور قرار دهيد و .3

اين پد را انتخاب كنيد يك popup بزنيد.مجددا از منوي enterي قرار دهيد ومكان نما را روي مركز پد ترانزيستور وسط .4است 10.63milجعبه اطالعات ظاهر مي شود كه شامل اطالعات حداقل فاصله ميان لبـه هـاي دو پـد راكه به اندازه ي

.مي باشد

يـد واز ايـن مرحلـه خـارج شويدسپس را بزنESC اين جعبـه اطالعـاتي را ببنديدسـپس راسـت كليـك كنيـد يـا كليـد .5 .براي زوم كردن مجدد بر روي اين سند استفاده كنيدF,V از كليد هاي ميان بر

١۶٧

:بياييد دراين جا نگاهي به ابزارهاي طراحي شفافيت بزنيم از شود روي بـ pcb rules and constrains editor را انتخاب كنيـد تـا صـفحه ي design >> rules ز منوها گزينه يا .1

كليـك كنيـد تـا بـاز شـود.منطقـه ي پايين اين صـفحه clearance دو بار كليك كنيد سپس رويelectrical گروهمـي باشد.حاال ميدانيم كه 13mil شـامل يـك ابـزار مـي باشـد وفاصـله ي ميـان پـد هـاي ترانزيـستور كمتـراز

.مي باشـد پـس بياييـد ابزار طراحي را تنظيم كنيم 10milاز حداقل فاصله ميان پدهاي ترانزيستور كمي بيش

new ruleرا انتخـاب كنيـد سـپس راسـت كليـك كنيـد و گزينـه ي clearnce گزينه يrules design در صفحه ي .2

.را انتخاب نماييد تا بتوان يك ابزار جديد فاصله اضافه كرد

clearance ايـن صـفحه ميـزانconstraints يك كنيـد در بخـشكل clearance_1 جديديعني رويclearnce وي ابزار .3minimum 10را رويmil تنظيم كنيد.

membershipكليــك نماييــد تــا از بخــش query advance كليــك كنيــد ســپس رويadvance روي گزينــه .4

checks يك جستجو انجام دهيد.براي اولين مورد در بخش query را تايپ كنيدعبارت زير: Has footprintpad (‘bcy-w3/d4.7’,’*’) باشد.مي bcy-w3/d4.7 عالمت * نشان دهنده ي هر پدي است كه روي شكل وجود دارد و نام آن

pcb rules كليك كنيـد تـا صـفحه يclose كليك كنيد سپس رويok بگذاريد رويall حيطه ي مورد دوم را روي .5

and constrains editor .بسته شود

را بـه كـار بيندازيـد.نبايـد هـيچ خطـايي وجود DRC مجددا design rules checker حاال مي توانيد از صفحه ي .6 .داشته باشد

7. PCBكامل شده ي خود و فايل برنامه را ذخيره كنيد

تنظيم و نصب خروجي هاي برنامهتنظيم مي شـوندكه قابـل كپي شدن مي job output وپرينت در فايل هايخروجي هاي برنامه مثل فايل هاي خروجي

فرمان هاي منفرد را file كـرد.شـما مـي توانيـد از منويpaste باشند ومي توان آنها را كپـي كردوبـه سـاير برنامـه هـا .انتخاب كرد

واهيـد آن را تنظـيم را انتخاب كنيد سپسد خروجي كه مـي خ file>>new>>output job file گزينه ي .1 .كنيدانتخاب كنيد وبعد دو بار كليك كنيد تا تنظيمات خروجي اصالح شود

هــاي جــدا بــر طبــق نــوع خروجــي بفرســتيد folder اگــر مــي خواهيــد تــا خروجــي را بــه .2 رده سپس روي گزينـه يكليك كoptions را انتخاب كرده روي گزينه ي project>>project optionsگزينــه ي

use separate folder for each output type كليك كرده وok .كنيد

نپرينت كردانجام شد آمـاده ايـد تـا اسـناد خروجـي را بـسازيد ايـن سـند سازي شامل pcb زماني كه حاشيه بندي و مسيريابي

Altiumيـب و دسـتور بـارگيري ميباشد براي اين كارطراحي جزيات اطالعات ساخت و اطالعـات مكـان مولفـه هـا و ترت

Designer داراي موتور پرينت پرقدرتي اسـت كـه بـه شـما امكـان ميدهـد تـا روي فراينـد پرينت كنترل داشته باشيد. بسازيم preview printدر اينجا با استفاده از تنظيمات پيش فرض خروجي ميخواهيم يك

١۶٨

تجزيـه و تحليـل خواهـد شـد و در پنجره. pcbرا انتخـاب كنيـد file >> print preview گزينـهpcb از منوهـاي .1

print preview ميشود روي گزينهنسخه چاپي پيش فرض نمايش داده closeكليك كنيد.

را انتخاب كنيد تا طرحها ي تركيبي به پرينتر ارسال شود file >> print گزينه .2

برويد و file >> page setup براي تغيير چاپگر هدف و تنظيم اندازه و جهت صفحه ميتوانيد از منو ها روي گزينه .3د و صفحه پرينت را تنظيم كنيد در ايـن صـفحه ميتوانيد آن را انتخاب كنيد پرينتر مد نظر خود را انتخاب كني .گزينه ها ي پرينت پيشرفته را در اختيار داشته باشيد

ايجاد و توليد فايلهاي خروجي

و gerberخـود قبـل از توليـدو ايجادpcb يـك اليـه در صـفحه متنـاظر اسـت بهتـر اسـت بـراي توليـدگربا gerber هر فايل مورد نياز طرح خود مشورت كنيد NCفايل هايد

:مراحل زير را انجام بدهيدPCB براي ايجاد فايل ها يي براي1. PCB را فعال كنيد سپس گزينه ي file >>outputs fabrication>> gerber fileرا انتخاب كنيد

كليك نمائيد تا سايز تنظيمات پذيرفته شودlayers روي .2

را باز كنيد تا فايل ها نمايش داده شوند هـر فايل فايلي tastic Cam .شودتوليد ميgerber در اين حالت فايل هاي .3 multi vibrator.GTO ديگر را در خود دارد كه با نام اليه متناظر است به عنوان مثال

د.قرار دارد اضافه ميشوdocuments generated كه در زيرprojectين فايل ها به صفحه يا

bill of materialsايجاد كليــك كنيــد و ســپس گزينــه ي multivibrator.pcbdoc. روي bill of materials اي ايجــاد يــكبــر .1

reports>> bill of materials را انتخاب كنيد در اين صورت صفحه ي bill of materials for pcb ظـاهر ميشود.

اي هخواهيد فايلاگر نميخروجي موقعي كه ايجاد

شوند باز شوند از ميproject option يگزينه

open outout after compile را غيرفعال كنيد

١۶٩

شـما ظـاهر شـود ايـن پـيش نمايش را مي توان با BOM كليك كنيد تا پيش نمايش پرينت مو جـود درreport روي گزينه ي .4 بدست آوردprint استفاده از گزينه ي

توضيحات بيشترطراحي PCBكلي و اجمـالي بـه ايـن طـرح نموديم ويكمعرفي شدند.ما نگاهي Altium Designer در اين خودآموز برخي از ويژگي ها ي خوب .توجه كرديم Altium Designerارائـه كـرديم امـا تنهـا بـه قـدرت طراحي Altium Designer كرديم وتمامي ابـزار هـاي منـسجم را در

احـي آسـان تـر پـي مـي بريد. براي نشان فـرد آن بـراي طرهرا آغاز مي كنيدبه ويژگي هاي منحـصر ب Altium Designer زماني كه كار با file >> open دادن قابليت هاي اين نرم افزار از مثال هايي استفاده شد.شما مـي توانيـد ايـن فايـل هاي مثال را از طريق انتخاب گزينه ي

وجود دارند كه م در اين فايل هـاي مثـالتعدادي پوشه فرعي هبرويد C:\Program files\Altuim 2004\example سپس بـه. ازمنو ها باز كنيد را بررسي كنيدتا امكانات آنالوگ و ديجيتال circuit simulation هـستندپوشه ي فرعـي Altium Designerنشان دهنـده ي ويژگـي هـاي خـاص

Altium Designer تال اهميت بيشتري مي يابندرا برآورد كنيد.بـا انتقـال سـريع و سـرعت سـاعت طراحـي كيفيت سيگنال هاي ديجي .

Altium Designer شامل ابزار بررسي انسجام سـيگنال هـا مي باشد لـوازم و ملزومـات انـسجام سـيگنال مثـل خطـا كـردن و مقاومـت .تعريف شده اندPCB ظـاهري بعنـوان ابـزار هـاي طراحي

را انتخاب tools >> signal integrityي بيـشتر دارنـد مـي توانيـد گزينـه ي در صـورتي كـه شـبكه هـايي وجـود دارنـد كـه نيـاز بـه بررسـبفرستيد.نتايج در يك تحليلگر موجي نمايش داده مـي شـوندكه در نتيجـه شـما مـي توانيـد signal integrity analyzer كنيد و سيگنال را به

عملكـرد را مستقيما از روي شكل موج مشاهده كنيد

.باشـد كليك كنيد سـتون هـا مي كه در كنارshow خود استفاده كنيد روي BOM ز اين صفحه براي ساختا .2

كنيد براي مثال براي گروه dragيك ستون انتخاب كنيد و آن را از يك سمت به ستون هاي ديگر در گروهي ديگر .3 را انتخاب كنيـد و آن را به بخشfootprint گزينه other columns در بخش footprint بندي كردن با كمك ستون

grouped column بندي ميشودهدين ترتيب دستببريد ليست ب

١٧٠

مراجع و منابع:1- http://www.tticctv.com 2- http://www.sciencebuddies.org 3- https://en.wikipedia.org/wiki/Soldering 4- http://www.instructables.com 5- http://hassas-computer.com/preview.php?post=292 6- http://www.hitechnic.ir 7- Fundamentals of Physics, 10th Edition, David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker,

Wiley, 2015. 8- https://www.wikipedia.org/ 9- - www.project-esisis.com 10- http://www.iseee.ir/ 11- http://www.altium.com/ دستور كار آزمايشگاه مدار و اندازه گيري الكتريكي پرديس فني دانشگاه تهران - مهندس مجيد عباس عظيمي -12 دستور كار آزمايشگاه الكترونيك پرديس فني دانشگاه تهران -13 دستور كار آزمايشگاهاي هنرستانهاي فني -14