لكل ما تريده لبناء مشاريعك الإلكترونية ، فإن أول ما تحتاج إلى معرفته هو الإلكترونيات الأساسية. هناك العديد من المكونات في الإلكترونيات التي تُستخدم لتطبيقات مثل توليد النبضات ، وكمكبر للصوت ، وما إلى ذلك. غالبًا ما نحتاج إلى دوائر أساسية لمشاريعنا الإلكترونية. يمكن أن تكون هذه الدوائر الأساسية دائرة توليد النبض ، أو دائرة مذبذب ، أو دائرة مكبر للصوت. أنا هنا أشرح القليل الدوائر الإلكترونية . إنه مفيد جدا للمبتدئين. تسرد هذه المقالة الدوائر الإلكترونية الأساسية وعملها.
الدوائر الإلكترونية الأساسية المستخدمة في المشاريع
تتم مناقشة قائمة الدوائر الإلكترونية الأساسية المستخدمة في المشاريع أدناه مع مخططات الدوائر المناسبة.
الهزاز المتعدد المستقر باستخدام مؤقت 555:
يولد المؤقت 555 النبضات المستمرة في الوضع المستقر بتردد محدد يعتمد على قيمة اثنين من المقاومات والمكثفات. هنا يتم شحن المكثفات وتفريغها بجهد معين.
عندما يطبق الجهد على شحنة المكثف ومن خلال المقاومات بشكل مستمر وينتج الموقت نبضات مستمرة. يتم تقصير السن 6 و 2 معًا لإعادة تشغيل الدائرة باستمرار. عندما تكون نبضة الزناد عالية ، تظل في هذا الموضع حتى يتم تفريغ المكثف بالكامل. يتم استخدام قيمة أعلى للمكثف والمقاومات لتحقيق تأخير زمني أطول.
يمكن استخدام هذه الأنواع من الدوائر الإلكترونية الأساسية في تشغيل وإيقاف المحركات على فترات منتظمة أو لمصابيح / مصابيح LED وامضة.
الهزاز المتعدد المستقر باستخدام مؤقت 555
متعدد الهزاز ثنائي الاستقرار باستخدام مؤقت 555:
يحتوي الوضع المستقر على حالتين مستقرتين وهما مرتفع ومنخفض. يتم التحكم في ارتفاع وانخفاض إشارات الخرج بواسطة المشغل وإعادة تعيين دبابيس المدخلات ، وليس عن طريق شحن وتفريغ المكثفات. عندما يتم إعطاء إشارة منطقية منخفضة إلى دبوس المشغل ، ينتقل خرج الدائرة إلى الحالة المرتفعة وعندما يتم إعطاء إشارة منطقية منخفضة إلى دبوس إعادة الضبط منخفضًا ، ينتقل خرج الدائرة إلى حالة منخفضة.
تعد هذه الأنواع من الدوائر مثالية للاستخدام في النماذج الآلية مثل أنظمة السكك الحديدية ودفع المحرك إلى وضع التشغيل والدفع إلى نظام التحكم.
متعدد الهزاز ثنائي الاستقرار
555 مؤقتًا في الوضع المستقر الأحادي:
في الوضع الأحادي ، يمكن أن تنتج أجهزة ضبط الوقت 555 نبضة واحدة عندما يستقبل المؤقت إشارة عند زر إدخال الزناد. تعتمد مدة النبضة على قيم المقاوم والمكثف. عندما يتم تطبيق نبضة الزناد على الإدخال من خلال زر ضغط ، يتم شحن المكثف ويطور المؤقت نبضة عالية ويظل مرتفعًا حتى يتم تفريغ المكثف تمامًا. في حالة الحاجة إلى مزيد من التأخير الزمني ، يلزم توفير قيمة أعلى للمقاوم والمكثف.
متعدد الهزاز أحادي
مكبر باعث مشترك:
يمكن استخدام الترانزستورات كمضخمات حيث يتم زيادة اتساع إشارة الدخل. يكون الترانزستور المتصل في وضع الباعث المشترك متحيزًا بطريقة يتم فيها إعطاء طرفه الأساسي إشارة دخل ويتم تطوير الإخراج عند طرف المجمع.
بالنسبة لأي ترانزستور يعمل في الوضع النشط ، يكون تقاطع القاعدة-الباعث متحيزًا للأمام ، وبالتالي يتمتع بمقاومة منخفضة. منطقة جامع القاعدة في انحياز عكسي ، ولها مقاومة عالية. التيار المتدفق من طرف المجمع أكبر بمقدار β مرة من التيار المتدفق إلى طرف القاعدة. Β هو الكسب الحالي للترانزستور.
مكبر باعث مشترك
في الدائرة أعلاه ، يتدفق التيار إلى قاعدة الترانزستور ، من مصدر إمداد التيار المتردد. يتم تضخيمه في المجمع. عندما يتدفق هذا التيار عبر أي حمل متصل عند الخرج ، فإنه ينتج جهدًا عبر الحمل. هذا الجهد هو نسخة مكبرة ومقلوبة من جهد إشارة الدخل.
الترانزستور كمفتاح:
يعمل الترانزستور كمفتاح عندما يتم تشغيله في منطقة مشبعة. عندما يتم تشغيل الترانزستور في منطقة التشبع ، فإن طرفي الباعث والمجمع تتعرض لدائرة قصيرة ويتدفق التيار من المجمع إلى الباعث في ترانزستور NPN. يتم إعطاء الحد الأقصى لمقدار التيار الأساسي الذي ينتج عنه أقصى قدر من تيار المجمع.
الجهد عند تقاطع المجمع - الباعث منخفض لدرجة أنه يقلل من منطقة النضوب. هذا يتسبب في تدفق التيار من المجمع إلى الباعث ويبدو أنها مختصرة. عندما يكون الترانزستور متحيزًا في منطقة القطع ، يكون كل من تيار قاعدة الإدخال وتيار الإخراج صفرًا. الجهد العكسي المطبق على تقاطع المجمع-الباعث يكون في أقصى مستواه. يؤدي هذا إلى زيادة منطقة النضوب عند هذا التقاطع بحيث لا يتدفق التيار عبر الترانزستور. وهكذا يتم إيقاف تشغيل الترانزستور.
الترانزستور كمفتاح
هنا لدينا حمولة أردنا تشغيلها وإيقاف تشغيلها باستخدام مفتاح. عندما يكون مفتاح التشغيل / الإيقاف في الحالة المغلقة ، يتدفق التيار في المحطة الأساسية للترانزستور. يصبح الترانزستور متحيزًا بحيث يتم تقصير طرفي المجمع والباعث وتوصيلهما بالطرف الأرضي. يتم تنشيط ملف الترحيل وتغلق نقاط الاتصال الخاصة بالمرحل بحيث يحصل الحمل على توصيل الإمداد في سلسلة من خلال هذا التلامس الذي يعمل كمفتاح مستقل.
شميت الزناد:
مشغل Schmitt هو نوع من المقارنة ، يستخدم لاكتشاف ما إذا كان جهد الدخل أعلى أو أقل من عتبة معينة. ينتج موجة مربعة بحيث يتبدل الناتج بين حالتين ثنائيتين. تُظهر الدائرة ترانزستورات NPN Q1 و Q2 متصلة بالتوازي. يتم تشغيل الترانزستورات وإيقاف تشغيلها بشكل بديل بناءً على جهد الدخل.
حلبة شميت الزناد
يتم تحيز الترانزستور Q2 من خلال ترتيب مقسم محتمل. مع كون القاعدة ذات قدرة إيجابية مقارنة بالباعث ، فإن الترانزستور متحيز في منطقة التشبع. بمعنى آخر ، يتم تشغيل الترانزستور (يتم اختصار المحطات الطرفية للمجمع والباعث). ترتبط قاعدة الترانزستور Q1 بإمكانية الأرض من خلال المقاوم Re. نظرًا لعدم وجود إشارة دخل معطاة للترانزستور Q1 ، فهو غير متحيز وهو في وضع القطع. وهكذا نحصل على إشارة منطقية عند طرف المجمع للترانزستور Q2 أو الخرج.
يتم إعطاء إشارة دخل بحيث يكون الجهد عند طرف القاعدة أكثر إيجابية من الجهد عبر المقسم المحتمل. هذا يتسبب في إجراء الترانزستور Q1 أو بعبارة أخرى ، يتم تقصير أطراف المجمع-الباعث. يؤدي هذا إلى انخفاض جهد المجمع - الباعث ونتيجة لذلك ، يقل الجهد عبر الحاجز المحتمل بحيث لا تحصل قاعدة الترانزستور Q2 على إمدادات كافية. وهكذا يتم إيقاف تشغيل الترانزستور Q2. وهكذا نحصل على إشارة منطقية عالية عند الخرج.
حلبة الجسر H:
الجسر H عبارة عن دائرة إلكترونية تمكن من تطبيق الجهد عبر الحمل في أي اتجاه. يعتبر جسر H طريقة فعالة للغاية لقيادة المحركات ولديه الكثير من التطبيقات في العديد المشاريع الالكترونية خاصة في مجال الروبوتات.
هنا يتم استخدام أربعة ترانزستورات متصلة كمفاتيح. يسمح خطي الإشارة بتشغيل المحرك في اتجاهات مختلفة. يتم الضغط على المفتاح s1 لتشغيل المحرك في اتجاهات التوجيه ويتم الضغط على المفتاح s2 لتشغيل المحرك في الاتجاه الخلفي. نظرًا لأن المحرك يحتاج إلى تبديد EMF الخلفي ، يتم استخدام الثنائيات لتوفير مسار أكثر أمانًا للتيار. تُستخدم المقاومات لحماية الترانزستورات لأنها تقصر تيار القاعدة على الترانزستورات.
حلبة جسر ح
في هذه الدائرة ، عندما يكون المفتاح S1 في حالة التشغيل ، يكون الترانزستور Q1 متحيزًا للتوصيل وكذلك الترانزستور Q4. وبالتالي فإن الطرف الموجب للمحرك متصل بالإمكانات الأرضية.
عندما يكون المفتاح S2 قيد التشغيل أيضًا ، يتم إجراء الترانزستور Q2 والترانزستور Q3. يتم توصيل الطرف السالب للمحرك أيضًا بإمكانية الأرض.
وبالتالي مع عدم وجود إمدادات مناسبة ، لا يدور المحرك. عندما يكون S1 في وضع إيقاف التشغيل ، يحصل الطرف الموجب للمحرك على مصدر جهد موجب (حيث يتم قطع الترانزستورات). وبالتالي ، مع S1 OFF و S2 ON ، يتم توصيل المحرك في الوضع العادي ويبدأ في الدوران في الاتجاه الأمامي. وبالمثل ، عندما يكون S1 في وضع التشغيل و S2 OFF ، يتم توصيل المحرك بإمداد عكسي ويبدأ في الدوران في الاتجاه العكسي.
دائرة المذبذب البلوري:
يستخدم المذبذب البلوري بلورة لتطوير بعض الإشارات الكهربائية بتردد معين. عندما يتم تطبيق ضغط ميكانيكي على البلورة ، فإنه ينتج إشارة كهربائية عبر أطرافها بتردد معين.
تستخدم المذبذبات البلورية لتوفير راديو ثابت ودقيق إشارات التردد . تعد دائرة Colpitts واحدة من أكثر الدوائر شيوعًا المستخدمة للمذبذبات البلورية. يتم استخدامها في الأنظمة الرقمية لتوفير إشارات الساعة.
حلبة المذبذب البلوري
تعمل البلورة في وضع الرنين المتوازي وتولد إشارة خرج. توفر شبكة مقسم المكثف لـ C1 و C2 مسار التغذية المرتدة. تشكل المكثفات أيضًا سعة تحميل البلورة. يمكن أن يكون هذا المذبذب متحيزًا في أوضاع الباعث المشترك أو المجمع المشترك. هنا يتم استخدام تكوين الباعث المشترك.
يتم توصيل المقاوم بين المجمع والجهد المصدر. يتم الحصول على الخرج من طرف باعث الترانزستور من خلال مكثف. يعمل هذا المكثف كمخزن مؤقت للتأكد من أن الحمل يجذب الحد الأدنى من التيار.
إذن هذه هي الدوائر الإلكترونية الأساسية التي ستواجهها في أي مشروع إلكتروني. آمل أن يكون هذا المقال قد أعطاك معرفة وافرة. لذلك هناك هذه المهمة الصغيرة بالنسبة لك. لجميع الدوائر التي ذكرتها أعلاه ، هناك بدائل.يرجى العثور على ذلك ونشر إجابتك في أقسام التعليقات أدناه.
