◄◄ آموزش الكترونيك!‌ ( و مفاهيم اوليه ي برق )

صفحه نمایش LCD چطور کار می‌کند؟

هر روز نمایشگرهای کریستال مایع یا LCD:Liquid Crystal Display را در اطراف خود می‌بینید. از تلفن همراهتان گرفته تا ساعت دیجیتالی یا نمایشگرهای تلویزیون و کامپیوتر.

نام کریستال مایع کمی نا آشنا و غیر معمول به نظر می‌رسد چون تصوری که از کریستال داریم ماده‌ای سخت و کاملاً جامد است. بیایید در این مورد بیشتر بدانیم و سپس به سراغ معرفی صفحه نمایش LCD برویم.

همه ما می‌دانیم که سه حالت ماده وجود دارد. جامد، مایع و گاز. مولکول‌های جامد در قید نیروی بین مولکولی هستند و به همین دلیل با نظم مشخصی جسمی معمولاً سخت را تشکیل می‌دهند. در مقابل مولکول‌های مایع از نیروی جاذبه مولکولی کمتری برخوردار هستند ولی باز هم این نیرو به اندازه‌ای است که آن‌ها را با هم متحد قرار دهد و مانند گاز آزادانه در محیط، به صورت بی‌نظم حرکت نکنند.

در این میان بعضی مواد حالتی بین مایع و جامد به خود می‌گیرند. به این معنی که هم مانند جامد در قید نیروی بین مولکولی هستند و هم مانند مایع به حالت سیال حرکت می‌کنند. کریستال مایع بیشتر به حالت مایع تمایل دارد تا جامد.
با این حال مقدار گرمایی که برای مایع کردن کریستال جامد نیاز است تقریباً زیاد است. به همین دلیل است که صفحه نمایش‌های LCD در دماهای مختلف رفتار غیر عادی از خود نشان می‌دهند.

با توجه به نوع کریستال، انواع مختلفی از کریستال مایع وجود دارد. نوعی از کریستال مایع که از آن در ساخت LCD استفاده می‌شود نسبت به عبور جریان رفتار‌های مختلفی از خود نشان می‌دهد. یکی از این رفتار عبور و گسیل نور از خود است.
کریستال‌های مایع را به دو دسته تقسیم می‌کنند. نوعی از آن گرما گرا هستند و به تغییرات گرمایی واکنش نشان می‌دهند. نوع دیگر به تغییرات شیمیایی واکنش نشان می‌دهند.

نوع اول را نیز از نظر ساختار مولکولی به دو نوع تقسیم می‌کنند. نوعی که در شکل گیری در محیط به حالت تصادفی شکل می‌گیرد و نوع دیگری که خود حالت مشخص و آرایش مخصوصی دارد.
شکل گیری نوع دوم بستگی به اثر یک عامل خارجی دارد. این عامل می‌تواند یک جریان الکتریکی باشد و یا یک قالب فیزیکی که کریستال تحت آن شکل گیرد. کریستال مایع معمولاً حالتی گره مانند به خود می‌گیرند ولی با عبور جریان رشته‌های آن‌ها از یکدیگر باز می‌شوند و به صورت منظم شکل می‌گیرند.

در ساخت LCD چهار موضوع کلی وجود دارد:
۱) اینکه نور می‌تواند قطبی شود
۲) کریستال مایع می‌تواند نور را تغییر و از خود عبور دهد
۳) ساختار کریستال مایع با عبور جریان تغییر می‌کند
۴) و اینکه موادی شفاف وجود دارند که جریان را از خود عبور می‌دهند

برای ساخت LCD ابتدا نیاز به دو شیشه قطبی شده (Polarized) نیاز داریم. روی طرفی از شیشه که قطبی نشده است ماده‌ای پلاستیکی کشیده می‌شود. این ماده باعث می‌شود تا شبکه‌هایی بر روی سطح شیشه ایجاد شود.
سپس بر روی این لایه پلاستیکی، لایه‌ای از کریستال مایع نیز کشیده می‌شود. شبکه‌های تشکیل شده از پلاستیک به کریستال مایع شکل و فرم می‌دهند. سپس صفحه‌های شیشه قطبی شده که با روکش‌های پلاستیکی و کریستالی آماده شده‌اند را در ردیف‌های عمودی و افقی در مقابل یکدیگر قرار می‌دهند.

با عبور نور از هر کدام از لایه‌ها، سرعت و زاویه لرزش آن تغییر می‌کند. در انتها اگر زاویه و جهت گیری نور با شبکه تشکیل شده از پلاستیک بر بروی صفحه انتهایی مطابق باشد، نور از آن عبور می‌کند.
همانطور که گفتیم با القای جریان به کریستال مایع شکل گره مانند آن باز می‌شود. در این حالت نور را در زاویه و جهت‌ گیری متفاوت با خطوط شبکه مانند لایه بیرونی قرار می‌دهد و نور را از خود عبور نمی‌دهد و آن قسمت از کریستال تاریک‌تر به نظر می‌رسد.
کریستال مایع به هیچ عنوان از خود نور گسیل نمی‌کند. به همین دلیل برای تشکیل تصویر به غیر از القای جریان، نیاز به منبع خارجی نور نیز داریم.

برای درک بهتر این مطلب به یک ساعت دیجیتالی نگاه کنید. قسمتی از صفحه که اعداد در آن نمایش داده نمی‌شوند روشن است. این نوع صفحه‌های LCD معمولاً دارای منبع نور خارجی نیستند و تنها نور محیط را بازتاب می‌دهند. سپس با القای جریان در کریستال مایع از انعکاس نور در قسمتی که می‌خواهیم آن را نمایش دهیم جلوگیری می‌کنیم و به جای ایجاد تصویر با روشن کردن، با خاموش کردن مناطقی از صفحه‌ای روشن تصاویر را نمایش می‌دهیم.

این نوع LCDها برای صفحه نمایش‌هایی مناسب هستند که تصاویری مشخص را همواره نشان می‌دهند. صفحه‌های ۷ قسمتی یا ۷Segment مثال مناسبی برای این نوع است.
در LCDهای رنگی از نوعی نور فلورسنت استفاده می‌شود و صفحه‌ای گسترده از این نوع لامپ نور را به طور مساوی می‌تاباند تا از متناسب بودن تصویر اطمینان حاصل شود.
LCDهای ماتریسی نیز نوع دیگری از نمایش‌گر‌های LCD‌ هستند. برای ساخت اینگونه LCDها از دو لایه شیشه‌ای به استفاده می‌شود.

به یکی از این شیشه‌ها ردیف و به دیگری یک سطرها متصل می‌شوند. هر سطر به یک مدار مجتمع متصل می‌شود و هر کدام از نوعی ماده شفاف رسانا ساخته شده است. به این ترتیب با فرستادن جریان به هر پیکسل، کریستال مایع از هم باز می‌شود و نور را عبور نمی‌دهد. این نوع LCD مشکلات بزرگی از جمله زمان طولانی برای پاسخ دارد.
صفحه نمایش‌هایی که تصاویر رنگی را نشان می‌دهند دارای سه زیر- پیکسل سبز و آبی و قرمز هستند. برای ساخت هر پیکسل یک مدار مجتمع و یک خازن نیاز است. برای یک لپ‌تاپ ساده که LCD آن ۷۶۸×۱۰۲۴ پیکسل دارد ۲۳۵۹۲۹۶ خازن و IC استفاده شده است. مشکلی که در این میان رخ می‌دهد این است که اگر تنها یکی از ترانزیستور‌ها و یا خازن‌ها به صورت دقیق کار نکنند قسمتی از صفحه از کار می‌افتد.

با فراگیر شدن استفاده از LCD‌ و بزرگتر ساختن و بیشتر کردن پیکسل‌ها، شانس داشتن ترانزیستور‌ها و خازن‌های معیوب بیشتر می‌شود و سازندگان هم اکنون به دنبال رفع اینگونه مشکلات و رسیدن به پیکسل‌های بیشتر و بالا بردن دقت و کیفیت نمایشگر‌ها LCD هستند.

Fpga ها و انقلابی تازه در طراحی دیجیتال

سالها پیش که طراحی دیجیتال پا به عرصه ی وجود نهاد و IC های استانداردی چون گیتها ، فلیپ فلاپ ها ، لچ ها شمارنده هاو... و بعدها به تدریج پردازنده هایی با قدرت محدود که اولین کامپیوتر های شخصی بر اساس آنها طراحی شده بود دنیای دیجیتال را به وجود آوردند، تصور روزی که فاصلهی سخت افزار و نرم افزار به حد کنونی برسد به طوری که تمام مرزهای طراحی را در نوردیده و سخت افزار به نرمی و انعطاف پذیری درآید بسیار دشوار بود.

اما بعد ها با طراحی حافظه های قابل برنامه ریزی دوباره و فن آوری EPROM (حافظه های پایای با قابلیت برنامه ریزی و پاک سازی )و PAL(آرایه های منطقی قابل برنامه ریزی)، و سرانجام فن آوری آرایه های سوئیچ های فیوزهای قابل برنامه ریزیچند باره ، انقلابی نوین را درعرصه طراحی دیجیتال به وجود آورد کهمفهوم طراحی دیجیتال را دچار تحولی عظیم در عرصه های دیدگاه معماری ،حجم طراحی ،سرعت و نوع نگرش به طراحی دیجیتال نموده است.

طوری که امروزه FPGA ها (آرایه های گیتی قابل برنامه ریزی میدانی)یک بوم نقاشی سفید را در اختیار طراح قرار می دهندکه به او اجازه می دهد تا طراحی دیجیتال خود را آنچنان که می خواهد و با هر حجم و پیچیدگی لازم ،طراحی و سپس به جای اتخاب IC های استاندارد و جدا از هم و کنار هم قرار دادن آنها در روی یک مدار ووصل کردن آنها ازطریق یک بورد مدار چاپی (PCB)،با استفاده از یکی از زبانهای توصیف سختافزاری نظیر VHDL ، هر یک از قطعات دیجیتالی مورد نیاز را نوشته و با وصل کردن نرم افزاری آنها ،سرانجام فایل کامپایل شده نهایی را زا طریق یک رابط سخت افزاری بر روی یک بسته سخت افزاری خام با تعداد پایه های مورد نیاز برنامه ریزی کرده و از این IC جدید "خود ساخته" استفاده کند.

اما آنچه که قابلیت و توانایی FPGA ها را بالا برده است توانایی هایی است که پاره ای از آنها در زیر آمده است :

1- امکان تعریف هر یک از پایه های IC به صورت ورودی یاخروجی یا هر دو

2- امکان تعریف وضعیت عملکرد هر پایه در هنگام استفاده یا عدم استفاده.به عنوان مثال عملکردHIGH امپدانس(Z)در هنگام عدم استفاده و یا قرار گرفتن در یک وضعیت منطقی صفر یا یک در هنگام عدم استفاده.

3- امکان تشخیص تغیبیرات سطوح یا لبه های پایین رونده یا بالا رونده منطقی اعمال شده به هر پایه.

4- امکان برنامه ریزی چند باره از طریق پایه های برنامه ریزی jTAG(یکی از استاندارد های برنامه ریزی IEEE)و تغییر معماری آن).

5- امکان تغییر متناوب معمار ی داخلی با استفاده از سری های Bootable که نقشه معماری آنها در یک حافظه خارجی نگهداری شده و با تغییر آدرس برنامه ریزی می توان IC را بامعماری جدید Boot کرده و از آن استفاده کرد .

6- امکان برنامه ریزی در مدار (ISP)که این قابلیت را به وجود می آورد تا بدون اعمال تغییرات سخت افزاری و تنها از طریق پورت برنامه ریزی jTAG، معماری داخلی IC را تغییر داد .

7- محدوده گستره ای از پایه های قابل استفاده در این IC ها که از بسته های 44 پایه تا 514 پایه و حتی بالاتر با حجم گیتی داخلی متفوت که بسته به نیاز بر اساس میزان پیچیدگی داخلی و تعداد پایه های IC را تغییر داد.

8- کاهش حیرت انگیز حجم مدار و مجتمع سازی در ابعادی تنها به مساحت چند سانتی متر مربع.

9- یکسان سازی عناصر طراحی و از میان بردن تمامی مشکلات ناشی از عدم تطابق استاندارد های مختلف(LS,HC,s,AS,...).

10- از میان بردن تمامی نویز های ناشی از وجود قطعات مختلف و مجزا در مدار.

11- کاهش چشمگیر توان مصرفی و اتلاف توان.

12- افزایش سرعت پردازش و خطاهای انتشار به دلیل استفاده از فناوری پیشرفته و دستیابی به خطاهای انتشار تا 4ns و فرکانس کلاک فرارتر از 178 مگاهرتز.

13- کار با دو سطح ولتاژ 5v و 3.3v جهت استفاده از آنها در دستگاه های قابل حمل مانند گوشی های موبایل

14- ضریب ایمنی صد در صد به دلیل عدم امکان دستیابی به محتوای داخلی و عدم توان توصیفمحتوای داخلی به دلیل انجام ساده سازی و فشرده سازی بسیار پیچیده.

و بسیاری از قابلیتهای حیرت انگیز دیگر که امکان انجام یک طراحی مجتمع ،کم حجم ،بهینه و سریع را فراهم می آورد.



محصولات



گر چه شرکتهای بسیاری بسته های FPGA را تولید می کنند اما از میان آنها در شرکت ALTERA و Xilinx از جمله عمده ترین تولید کنندگان این محصول هستند که از این میان شرکتXilinx نوع دیگری از این بسته ها را با نام CPLDرا تولید می کند که به صورت Bootable عمل می کنند،بدین معنی که داده های برنامه ریزی معماری داخلی خود را از یک حافظه ی خارجی خوانده و خود را پیکر بندی کرده و سپس آماده کار می شوند .تمامی این محصولات با توجه به تعداد پایه هاو حجم پیچیدگی قابل برنامه ریزی در انها بر اساس تعداد گیتهای داخلی در بازار موجود و قابل دسترس هستند . از جمله سری های پر قدرت و پرحجم آنها سری flex از محصولات شرکتALTERA که در نمونه ای از آن می توان یکCPU مدل 486 را جای داد.



زبانهای برنامه نویسی



از جمله زبانهای متداول برنامه نویسی سخت افزار ABEL,AHDL,VERILOG,VHDL هستند که هر یک با استفاده از syntax خاص خود برای توصیف سخت افزار مورد استفاده قرار می کیرند که با استفاده از هر یک از آنها می توان هر طراحی دیجیتالی را به زبان آنها نوشته و تحلیل و سپس استفاده کرد.


بر گرفته از مجله ریز پردازنده

لیزرهای دیودی

طی چند سال اخیر لیزرهای دیودی به توانایی خروجی بالاتر ، ابعاد کوچکتر ، کارایی بالاتر ، اعتماد پذیری بیشتر و از همه اینها مهمتر به پوشش طول موجی پهنتر از IR میانه تا انتهای آبی رنگ طیف الکترومغناطیس ، دست یافته‌اند.
برای سالهای متمادی ، دستیابی به منابع نوری تکفام کوک همدوس ، با عملکرد آسان و ارزان از IR میانه تا UV ، هدفی برای متخصصان طبف بینی بوده است. به غیر از طیف بینیهای متداول جذبی و فلوئورسانی ، طیف بینی رامان و بیضی سنجی نیز از لیزرهای دیودی به عنوان منابع نور همدوس بهره‌مند شده‌اند.
به تازگی متخصصان طیف بینی ، فنون با حساسیت زیاد مثل طیف بینی درون حفره را با لیزرهای دیودی ترکیب کرده‌اند. در طیف بینی بنیادی ، کاربرد منابع لیزری جدید به تعیین ساختار رادیکالهای آزاد یا گونه‌های خوشه‌ای عجیب و غریب منجر شده است. برای نظارتهای اتمسفری ، لیزرهای دیودی دمای اتاق که در 8 تا 13µM نشر می‌کنند، پیشرفتی اساسی به سمت بهبود کیفیت هوا هستند.
در پزشکی ، کاربرد لیزرهای دیودی در مقطع نگاری نوری و در تجزیه غیر تزریقی خون ، مثلا پیش بینی سطح گلوکز خون ، تشخیص پزشکی را با انقلابی مواجه کرده است. در صنعت ، حسگرهای شیمیایی ارزان قیمت در کنترل فرآیند اهمیت یافته‌اند، برای کنترل در محل فرآیندهای احتراقی ، آشکار سازی پسماندهای گازی در نقطه تخلیه و کنترل کیفیت در صنایع دارویی و غذایی لیزرهای دیودی دیگری نیز هستند که برای اندازه گیریهای جریان ، شمارش و سنجش ابعاد ذرات سودمندند.

ارتعاشهای خوب

IR میانه، یکی از محدوده‌های طیف الکترومغناطیسی است که لیزرهای دیودی در آن به ایفای نقش پرداخته‌اند. مطالعه ارتعاشهای بنیادی مولکولها که در این ناحیه اتفاق می‌افتد، تا کنون بر لیزرهای دیودی ساخته شده از نمکهای سرب که با سرمازایی خنک شده‌اند متکی بوده است. با این حال تجهیزات خنک کننده با سرمازایی بر هزینه‌های خرید و عملیاتی چنین لیزرهایی بسیار می‌افزاید. لیزرهای دیودی IR میانه که از ترکیبات همانند ساخته شده‌اند و در دمای اتاق کار می‌کنند، کم کم به عنوان جانشینی برای حسگرهای شیمیایی ارزان مطرح می‌شوند.
گفتنی است این حسگرها برای آشکار سازی اتمسفری و آلودگی و همچنین نظارت بر فرآیندهای صنعتی بکار می‌روند. مثلا ، نیم رساناهایی مانند aLgAssB/iNgAaSb که تا زیر 3000nm کار می‌کنند. دستیابی به اکثر ارتعاشهای کششی C_H را مقدور می‌سازند. نشر لیزر در این طول موجها ، به دلیل وجود گاف نوار باریک که ساختار الکترونی این مواد را می‌سازد، امکان پذیر است. در نتیجه فقط مقدار بسیار کمی انرژی برای ارتقای الکترونها به انرژی بالاتر نوار رسانش ، مورد نیاز است.
با این حال مهیجترین پیشرفت در آشکارسازی IR میانه ، ساخت لیزرهای آبشار کوانتومی (QCL) است. این لیزرها را اولن بار دانشمندان بل لبز - لوسنت در آمریکا در سال 1994 ارائه کردند که با روشی کاملا متفاوت از لیزرهای دیودی نیم رسانای معمول کار می‌کنند. طول موج نوری که آنها نشر می‌کنند به گاف نوار نیم رسانا بستگی ندارد، بلکه بیشتر به ضخامت لایه‌های سازنده نیمرسانا در قطعه وابسته است.

لیزرهای دیودی در عمل

یک لیزر نیم رسانا اساسا از اتصال بین یک نیم رسانای نوع P (غنی از "حفره‌های" مثبت) و یک نیم رسانای نوع n (غنی از الکترونها) تشکیل می‌شود. بر اثر عبور جریان الکتریکی از محل اتصال ، الکترونها و حفره‌ها می‌توانند باز ترکیب شوند که در این فرآیند نور نشر می‌شود. طول موج نشر با گاف نوار ماده نیم رسانایی که دیود را می‌سازد، تفاوت انرژی لازم برای صعود الکترون از نوار انرژی والانس پایینتر به نوارهای رسانش پرانرژی‌تر در بالا تعیین می‌شود. در وسایل ساده با تغییر جریان الکتریکی بکار رفته یا دمای لیزر ، تنظیم طول موج مقدور می‌شود.
با ماده گالیم آرسنید (GaAs) خالص یک طول موجی ساخته شد، اما در عمل به علت نیاز و دشواری در تطابق شبکه ، این امر با محدودیت مواجه می‌شود. لیزرها با هر دو روش رشد همراستای بلور با باریکه مولکولی و رسوب دهی شیمیایی بخار فلز - آلی ساخته می‌شوند. این لیزرها با داشتن 50 درصد تبدیل الکتریسیته به نور ، کارآمدترین نوع لیزرند که در نتیجه باعث کاهش هزینه عملیاتی می‌شود.
هرگاه لایه به اندازه کافی نازک باشند (کمتر از 20nm) مکان الکترونهای نیم رسانا فقط در یک بعد محدود می‌شود: حالتهای انرژی در نوارهای والانس و رسانش کوانتیده شده و فقط ترازهای انرژی معینی مجاز می‌شود. لذا لایه‌های نیم رسانا مانند چاههای کوانتومی خواهند بود و می‌توان آنها را با لایه‌های غیر فعال (غیر لیزر ساز) روی هم چید و لیزرهایی ساخت که قادرند نور خروجی پر توانتری تولید کنند. در این QCL ها ، الکترونها از چند مرحله پی در پی افت انرژی ، می‌گذرند و همزمان با حرکت در نوعی آبشار الکترونی ، فوتون نشر می‌دهند. فاصله نزدیک نوارهای انرژی الکترونی ، نشر نور در گستره IR میانه تا دور را ممکن می‌سازد. چندین گروه پژوهشی ، در حال رقابت برای تولید نوع تجاری QCL در گستره 6 تا 12µm هستند که دریچه مهمی را بر روی نظارت اتمسفری ، خواهد گشود.
در سال 1998 گروه فدریکاکاپاسوازبل لبز - لوسنت تکنولوژی ، لیزری تولید کرد که دارای شبکه بلوری AlInAs/InGaAs با فواصل بین اتمی منطبق با شبکه InP بود و می‌توانست در 8,3µm با توان تپی 180mW در دمای اتاق ، نشر کند. امروزه می‌توان لیزرهایی را که در این محدوده کار می‌کنند از GaAs/AlGaAs تهیه کرد، که هم ارزانترند و هم آسانتر ساخته می‌شوند. هر چند نتایج اخیر گروه کاپاسو در آشکارسازی مقادیر ناچیز گازهایی مانند CH4 ، N2O هنوز به حد حساسیت آشکارسازی لیزرهای نمک سرب ، یعنی در حد ppb یا کمتر ، نرسیده است.
لیزرهای حفره عمودی نشر کننده از سطح (VCSEL) نوعی لیزر جدید هستند. آنها که عمدتا برای مخابرات نوری ساخته شده‌اند، برای کار در طول موج بلند و با خروجی تپی 2,9µm در دمای اتاق ، نیز بکار می‌روند. آنها کیفیت باریکه بهتری ایجاد می‌کنند و از بسیاری از لیزرهای جانشین که در طول موجهای بلندتر کار می‌کنند، آسانتر ساخته می‌شوند. در سال 1997، دیرک رله ، برند زومپف و هاینتس - دتلف کرونفلت ، از دانشگاه صنعتی برلین ، روش دیگری برای تولید تابش IR میانه برای آشکارسازی گازی ، ارائه دادند. آنها در یک بلور AgGaSe2 ، خروجی دو لیزر دیودی IR نزدیک (یکی در 1290µm و دیگری 1572nm) را باهم مخلوط و نوری با فرکانس متفاوت در حدود 7,2µm) 1380cm-1) برای شناسایی SO2 تولید کردند.

کنترل در خط

هم اکنون لیزرهای دیودی نیم رسانا در IR نزدیک ، به ویژه در حوالی طول موجهای مخابراتی 1300 و 1550nm ، کاملا توسعه یافته‌اند. بهبود فنون ساخت در حال حاضر به معنی امکان پذیر شدن ساخت لیزرهایی است که در طول موجهای بسیار دقیقی کار می‌کند. مثلا ، لیزرهای پسخوری توزیع یافته (DFB) که معمولا با قرار دادن یک شبکه گزینشگر درون حفره لیزر ، برای صاف کردن طول موجهای مطلوب ، ساخته می‌شوند، به عنوان حسگرهای شیمیایی ارزان قیمت در نظارت بر انتشار آلاینده‌ها و کنترل فرآیند، بالقوه مفیدند.
گروه من در دانشگاهها درزفیید ، برای استفاده از لیزرهای دیودی در کنترل فرآیند در خط از طریق نظارت در محل ، به ویژه در محیطهای خطرناک که در آن باریکه لیزر با استفاده از تار نوری به درون واکنشگاه هدایت می‌شود، فنونی را توسعه داده است. برای کنترل فرآیند و بهبود کارایی ، می‌توان تجزیه سریع محتوی واکنشگاه را به یک حلقه پسخور متصل کرد. با همکاری مارتین پمبل از دانشگاه سالفورد ، توانستیم به واکنشهایی که درون واکنشگاهها به طریق رسوب دهی شیمیایی بخار انجام می‌گیرند نظر بیندازیم. گفتنی است این واکنشها ، فهم مهمی برای تولید بسیاری از پوشش دهیهای ظریف سطحی را فراهم می‌سازند.

محدویتهای طیف بینی با لیزر دیودی

یکی از محدویتهای طیف بینی با لیزر دیودی آن است که به علت باریکی گستره تنظیم طول موج ، یک لیزر معمولا فقط می‌تواند یک گونه شیمیایی را شناسایی کند. رانالد هانسون و همکاران در دانشگاه استانفورد با بکار گیری روشی موسوم به تقسیم چندگانه طول موج (WDM) بر این مشکل غلبه کردند و توانستند در یک اتاقک احتراق ، چند گونه مختلف و خواص آنها را مشاهده کنند. روش WDM عبارت است از ارسال همزمان چند طول موج مختلف از درون یک تار نوری. هانسون و گروهش با استفاده از سه لیزر دیودی با تنظیبم جداگانه ، توانستند بطور همزمان غلظت H2O ، O2 و نیز دما و فشار را در شعله H2 _ O2.
مسئله دیگر در آشکار سازی همزمان چند گونه شیمیایی ، احتمال "خط روی خط افتادن" یا تداخل علائم است. دانشمندان CSO Mesure در فرانسه ، برای اجتناب از این مشکل به هنگام اندازه گیری تابش زیر قرمز در فضا ، از یک لیزر دیودی IR نزدیک که روی مقادیر جذبی چرخشی - ارتعاشی C2H2 (در حدود 1530nm) تثبیت شده بود، به عنوان منبع مرجع استفاده کرده‌اند.
کار آنها بخشی از یک پژوهش 5 ساله مربوط به تداخل سنج زیر قرمز ارزیابی اتمسفری (IASI) اما مهندسان مخابرات برای جلوگیری از مشکل خط روی افتادن ، وقتی که چند طول موج مدوله شده کم فاصله در فرکانسهای GHz از درون یک تار نوری ارسال می‌شود، از همین رویکرد استفاده می‌کنند. "قفل کردن" طول موج لیزر روی استانداردهای مولکولی نظیر HCN و C2H2 ، هر گونه تداخل بین علائم مختلف را متوقف می‌کند.


خروجی پر انرژی

دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در سانتریابارا با استفاده از بلورهای لیتیم نیوبات (LiNbOsub>3) یا پتاسیم فسفات. فرکانسای خروجی از لیزرهای دیودی را در انتهای پر انرژی‌تر طیف الکترومغناطیسی دو برابر کرده‌اند. این کار می‌تواند در ناحیه آبی فرابنفش طیف الکترومغناطیسی ، توانهای خروجی در حد 0,1mW تولید کند. در این طول موجها ، لیزرهای دیودی قادرند عناصری مانند آلومینیم (394nm) ، گالیم (403nm) و ایندیم (410nm) را شناسایی و رشد لایه‌های نیمرسانا ، از جمله ساخت سایر لیزرهای دیودی را تعقیب کنند. در مقایسه با لامپهای کاتد تو خالی متداول که در طیف بین جذب اتمی بکار می‌روند.
لیزرهای دیودی ، کوک پذیرند (شناسایی چند گونه‌ای امکان پذیر می‌سازند)، پر شدت ترند (بنابراین داده‌ها را سریعتر کسب می‌کنند) و کنترل دقیقتری را مقدور می‌سازند. انتهای آبی طیف الکترومغناطیسی ، یکی از فعالترین حوزه‌های پژوهشی درباره لیزرهای دیودی است که در آن ، لیزرهای بر پایه GaN ، شدت و سرعت انتقال داده‌های ذخیره شده را به حداکثر می‌رسانند. برای شیمیدانان ، لیزرهای آبی ، عملا برای دستیابی به گذارهای الکترونی مولکولهایی مانند O3 و NO2 مفید است و به ساخت سیستمهای قابل حمل نظارت اتمسفری می‌انجامد.

حسگرهای تار نوری

گسترش سریع صنعت مخابرات ، جدا از کابلهای تار نوری برای انتقال داده‌ها ، به توسعه حسگرهای تار نوری برای ارسال نور به مکانهای دور دست منجر شده است. حسگرهای تار نوری می‌توانند یا ذاتی باشند یا عارضی ، در اولی ، تغییرات در محیط مستقیما بر خواص تار اثر می‌گذارد. مثلا در تنش سنجها ، تار ، تغییر در محیط مستقیما بر خواص تار اثر می‌گذارد. مثلا در تنش سنجها ، تار ، تغییر شکل ناشی از خمش خود را حس می‌کند. بر اثر خم شدن تار ، نور به بیرون از آن نشت می‌کند. از طرف دیگر ، حسگرهای عارضی تغییر محیطی را به تغییر در خواص عبور نور در تار تبدیل می‌کنند.
تارهای نوری بر اساس بازتاب درونی کلی باریکه نور عمل می‌کنند، بنابراین هرگاه ضریب شکست نور در تار تغییر کند، نور می‌تواند به بیرون نشت کند. از این مسئله می‌توانیم برای آشکار سازی تغییر ارتفاع سطح مایع یا برای اندازه گیری با تفکیک پایین فشار درون مایع استفاده کرد. بخشی از میدان الکترومغناطیسی نور لیزر به خارج از تار هم گسترش می‌یابد و مولکولهای در سطح یا نزدیک تار می‌توانند این موج محو شونده را جذب کنند.
در سال 1997، یواخیم کاستز و ماوروس تا که از مؤسسه فرانهوفر در آلمان از این پدیده برای آشکار سازی هیدروکربنها در آب استفاده کردند. روشی که آنها استفاده کردند یعنی تجزیه موج محو شونده با لیزرهای دیودی (Ewald) ، عبارت است از استفاده از تارهای نقره هالید در IR میانه که با فیلم بسیاری نازکی روکش شده است. هیدروکربنها درون این اندود بسپاری نفوذ می‌کنند و از روی جذبهای اثر انگشتی‌شان شناسایی می‌شوند. به علت جذب قوی آب در ناحیه IR استفاده از طیف بینی معمولی عبوری IR امکان پذیر نیست.

حکایتهای درونی

طیف بینی جذب درون حفره ای لیزر (Iclas) فناوری حساسی است که طیف بینی سال با لیزرهای گازی بزرگ و لیزرهای رنگینه‌ای بکار برده می‌شده است. این روش شامل تقویت جذب نور لیزر ، با قرار دادن نمونه درون حفره لیزر به جای خارج آن است. فوتونهای لیزر بین دو آینه انتهایی سازنده حفره لیزر به جلو و عقب بازتابیده می‌شوند و عملا طول مسیر جذب را هزاران مرتبه افزایش می‌دهند. پیترتوشک و والری بف در دانشگاه هامبورگ ، از این اصل برای ساختن یک آشکار ساز بسیار کوچک و حساس آلودگی گازی استفاده کرده‌اند.
لیزر دیودی مورد استفاده ، عملا برای تأمین توان لیزر 20cm آنهاست که از یک تار نوری فلوئور و زیرکوناتی دوپه شده با اتمهای پروزئودیمیم و ایتربیم تشکیل شده بود. نور لیزر دیودی در 850nm ، اتمهای دوپه کننده را در تار برانگیخته و نور مرئی نشر می‌کند. گفتنی است همانطوری که که تقویت می‌شود، اگر نمونه یک گاز در یک انتهای حفره در جلوی آینه نیم باز تابیده قرار داده شود، متخصصان طیف بینی می‌توانند طیف جذبی تقویت شده را آشکار کنند.


منبع: roshd.ir

پل وتستون


تاریخچه
آنچه امروزه به نام مدار پل وتستون معروف است، نخستین بار در سال 1833 توسط ساموئل هانتر کریستی (Samuel Hunter Christie) توصیف شد، اما کاربردهای زیاد این مدار توسط کارلز وتستون (Charles Wheateston) اختراع شد، به همین خاطر این مدار عموما به نام پل وتستون معروف شد. امروزه پل وتستون یک روش بسیار درست و حساس برای اندازه گیری دقیق مقادیر مقاومتها می‌‌باشد.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
طرز کار پل وتستون

فرض کنید یک ولتاژ dc به اندازه E به مدار پل اعمال شود. در اینجا نیز یک گالوانومتر برای نشان دادن شرط تعادل بین دو نقطه ولتاژ ورودی و خروجی نصب شده است. مقادیر مقاومتهای R1 و R3 دقیقا معلوم هستند، اما R2 یک مقاومت متغیر است که به راحتی قابل تغییر است. بجای R4 یک مقاومت مجهول که آن را با Rx نشان می‌‌دهیم، قرار داده شده است. ولتاژ E اعمال می‌‌شود و مقاومت متغیر R2 به گونه‌ای تنظیم می‌‌شود که گالوانومتر جریانی را نشان ندهد.

بنابراین با توجه به اینکه مقادیر مقاومتهای R_1 و R_3 معلوم هستند و R2 را نیز خودمان تغییر داده‌ایم، لذا از رابطه Rx = R2R3/R1 مقدار مقاومت مجهول تعیین می‌‌شود. در صورتی که هر چهار مقاومت یکسان باشند، مدار خیلی حساس خواهد بود. در هر صورت مدار پل و تستون در هر حالت بسیار عالی کار می‌‌کند.

کاربرد مدار پل وتستون

پل وتستون دارای کاربردهای بسیلر زیادی است و آوردن تمام کاربردهای آن در یک مقاله مقدور نیست. بنابراین تنها به چند مورد خاص در اینجا اشاره می‌‌کنیم. کارلز وتستون کاربردهای زیادی از از مدار پل وتستون را خودش اختراع کرد و کاربردهای دیگری نیز بعد از او توسعه یافته‌اند. امروزه یکی از کاربردهای عمومی ‌مدار پل وتستون در صنعت استفاده از آن در حسگرهای بسیار حساس است.

در این دستگاه‌ها مقاومت درونی بر اساس سطح یعنی از کرنش (یا فشار یا دما و ...) تغییر می‌‌کند و به عنوان مقاومت نامعلوم Rx عمل می‌‌کند. همچنین به جای این که با تغییر دادن مقاومت R2 در مدار تعادل ایجاد شود، به عوض گالوانومتر از مداری که می‌‌تواند میزان عدم تعادل در پل را بر اساس تغییر کرنش یا شرایط دیگر اعمال شده بر حسگر کالیبره کند، استفاده می‌‌شود. دومین کاربرد مدار پل وتستون ، استفاده از آن در نیروگاه‌های الکتریکی برای توزیع دقیق خطوط قدرت است. روشی که بسیار سریع و دقیق بوده و نیاز به تعداد زیادی تکنسین در زمینه‌های مختلف ندارد.

منبع : اشتهارد.نت

قاعده کلی تبدیل کننده DC – DC


تعریف :
این مدار از یک ولتاژ DC بزرگ یک ولتاژ خروجی کوچکتر از یک تولید می کند که سریع و ساده ساخته می شود و با تغییر دادن ولتاژ دیود زنرمدار می تواند ولتاژ های خروجی دیگر را به جا بدهد . مدار و همه دیاگرام ها یک تبدیل کننده DC با ولتاژ 12V ورودی و ولتاژ 9V خروجی را نشان می دهد .

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

ß ولتاژ خروجی از ولتاژ دیود زنربه اندازه 0.7 کمتر است یا :

Vo = Vz – 0.7

با یک دیود زنر 10v همانطور که در شکل نشان داده شده است ولتاژ خروجی حدود 9.3v Dc می باشد ولتاز تغذیه به کار رفته بایستی همیشه چند ولتی بیشتر از ولتاژ دیود زنر باشد . من در این مثال برای تهیه یک ولتاژ تنظیم شده 9v Dc یک باتری 12v Dc به کار برده ام .

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

نمودار بالا نشان می دهد که چگونه ولتاژ خروجی متاثر است از تغییرات ولتاژ ورودی که تولید شده است با یک جریان بار 100 m.A و از به کار بردن یک دیود زنر 10V .

توجه کنید که مدار خیلی تیز می فتد خارج از تنظیم دقت ولتاژ ورودی به 11.5 می رسد . از این رو یک تغدیه ولتاژ مناسب ضروری است .

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

همانطور که در مدار بالا نشان داده شده پایداری حرارتی خیلی خوب است . ولتاژ خروجی به اندازه 8m.V به ازای افزایش هر 10 درجه تغییر می کند و این کمتر از 1m.V می باشد .

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

اتلاف قدرت :
با یک تبدیل کننده DC-DC مهمترین موضوع مورد توجه تلفات قدرت در خروجی دستگاه می باشد . تلفات توان توسط جریان امیتر ترانزیستور و ولتاژ کلکتور امیتر تولید می شود . با این مدار ماکزیمم تلفات توان BD159 یا حداکثر جریان کلکتور نمی تواند اضافه گردد ، به بیان دیگر ترانزیستور می سوزد .
مثال :
با یک تغذیه 12V و یک مقاومت بار 100m.A ، 9V تلفات مطابق فرمول زیر است :

VCE * IC = (12 - 9.3) * 100 m.A = 2.7 Watts

و این در محدوده حداکثر تلفات توان و جریان کلکتور که برای 8Watt BD139 و یک آمپر می باشد . اگر جریان های بار بیشتری نیاز باشد در این صورت مدار زیر به کار میرود :

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

تلفات توان به همان روش محاسبه شده است . BD131 حداکثر تلفات را دارد که برابر 15V و جریان کلکتور 3A می باشد . ولتاژ خروجی تقریبا برابر 1.4V کمتر از ولتاژ دیود زنر است و ولتاژ تغذیه بایستی بیشتر از ولتاژ ورودی و حداقل 3V باشد .

نقش PLC در اتوماسيون صنعتي

مقدمه :

امروزه در بین كشورهای صنعتی ، رقابت فشرده و شدیدی در ارائه راهكارهایی برای كنترل بهتر فرآیندهای تولید ، وجود دارد كه مدیران و مسئولان صنایع در این كشورها را بر آن داشته است تا تجهیزاتی مورد استفاده قرار دهند كه سرعت و دقت عمل بالایی داشته باشند. بیشتر این تجهیزات شامل سیستم‌های استوار بر كنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (Programmable Logic Controller) هستند. در بعضی موارد كه لازم باشد می‌توان PLCها را با هم شبكه كرده و با یك كامپیوتر مركزی مدیریت نمود تا بتوان كار كنترل سیستم‌های بسیار پیچیده را نیز با سرعت و دقت بسیار بالا و بدون نقص انجام داد.
قابلیت‌هایی از قبیل توانایی خواندن انواع ورودی‌ها (دیجیتال ، آنالوگ ، فركانس بالا...) ، توانایی انتقال فرمان به سیستم‌ها و قطعات خروجی ( نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیر‌برقی ، ... ) و همچنین امكانات اتصال به شبكه ، ابعاد بسیار كوچك ، سرعت پاسخگویی بسیار بالا، ایمنی ، دقت و انعطاف پذیری زیاد این سیستم‌ها باعث شده كه بتوان كنترل سیستم‌ها را در محدوده وسیعی انجام داد.

مفهوم كنترلرهای قابل برنامه‌ریزی PLC :

در سیستم‌های اتوماسیون وظیفه اصلی كنترل بر عهده PLC است كه با گرفتن اطلاعات از طریق ترمینالهای ورودی، وضعیت ماشین را حس كرده و نسبت به آن پاسخ مناسبی برای ماشین فراهم می‌كند. امكان تعریف مدهای مختلف برای ترمینالهای ورودی/خروجی یك PLC، این امكان را فراهم كرده تا بتوان PLC را مستقیما به المانهای دیگر وصل كرد. علاوه بر این PLC شامل یك واحد پردازشگر مركزی( CPU) نیز هست، كه برنامه كنترلی مورد نظر را اجرا می‌كند. این كنترلر آنقدر قدرتمند است كه می‌تواند هزارها I/O را در مدهای مختلف آنالوگ یا دیجیتال و همچنین هزارها تایمر/ كانتر را كنترل نماید. همین امر باعث شده بتوان هر سیستمی، از سیستم كنترل ماشین‌هایی با چند I/O كه كار ساده‌ای مثل تكرار یك سیكل كاری كوچك انجام می‌دهند گرفته تا سیستم‌های بسیار پیچیده تعیین موقعیت و مكان‌یابی را كنترل نمود. این سیستم می‌تواند بدون نیاز به سیم‌بندی و قطعات جانبی و فقط از طریق نوشتن چند خط برنامه تا صدها تایمر را در آن واحد كنترل و استفاده نماید.


زمان پاسخ‌گویی Scan Time :

این زمان بستگی به سرعت پردازش CPU مدل انتخاب شده PLC و طول برنامه كاربر دارد. از یك میكرو‌ثانیه تا ده میلی ثانیه می‌باشد. مثلا در مواقعی كه I/O از سیستم اصلی دور باشد، چون مجبور به نقل و انتقال سیگنالها به سیستم دورتری هستیم در نتیجه زمان اسكن زیاد می‌شود. همچنین مانیتور كردن برنامه كنترلی اغلب به زمان اسكن می‌افزاید چرا كه CPU كنترلر مجبور است وضعیت كنتاكتها، رله‌ها ، تایمر‌ها و... را روی CRT یا هر وسیله نمایشگر دیگری بفرستد.

قطعات ورودی :

هوشمند بودن سیستم اتوماسیون بیشتر مربوط به توانایی PLC در خواندن سیگنالهای ارسالی از انواع ورودی‌ها، دستی، اتوماتیك و حس‌گرهای خودكار می‌باشد. قطعات ورودي نظیر شستی‌های استارت/ استوپ ، سوییچ‌ها، میكرو‌سوییچ‌ها، سنسورهای فتوالكتریك، proximity ، level sensor ، ترموكوپل، PT100 و... PLC از این سنسورها برای انجام عملیاتی نظیر تشخیص قطعه روی نوار نقاله حامل قطعات، تشخیص رنگ، تشخیص سطح مایعات داخل مخزن، آگاهی داشتن از مكانیزم حركت و موقعیت جسم، تست كردن فشار مخازن و بسیاری موارد دیگر، استفاده می‌كند.
سیگنالهای ورودی یا دیجیتال هستند و یا آنالوگ، كه در هر صورت ورودی‌های PLC را توان در مدهای مختلف تنظیم و مورد استفاده قرار داد.

قطعات خروجی :

همانطوری كه می‌دانید یك سیستم اتوماسیون شده بدون داشتن قابلیت اتصال به قطعات خروجی از قبیل سیم‌پیچ، موتور، اینورتر، شیربرقی ، هیتر و ... كامل نخواهد بود. قطعت خروجی نحوه عملكرد سیستم را نشان می‌دهند و مستقیما تحت تاثیر اجرای برنامه كنترلی سیستم هستند در خروجی‌های PLC نیز مدهای مختلفی برای اعمال سیگنال به المانهای خروجی وجود دارد.


نقش كنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (PLC) در اتوماسیون صنعتی :

در یك سیستم اتوماسیون، PLC بعنوان قلب سیستم كنترلی عمل می‌كند. هنگام اجرای یك برنامه كنترلی كه در حافظه آن ذخیره شده است، PLC همواره وضعیت سیستم را بررسی می‌كند. این كار را با گرفتن فیدبك از قطعات ورودی و سنسورها انجام می‌دهد. سپس این اطلاعات را به برنامه كنترلی خود منتقل می‌كند و نسبت به آن در مورد نحوه عملكرد ماشین تصمیم‌گیری می‌كند و در نهایت فرمانهای لازم را به قطعات و دستگاههای مربوطه ارسال می‌كند.


مقایسه تابلوهای كنترل معمولی با تابلوهای كنترلی مبتنی بر PLC :

امروزه تابلوهای كنترل معمولی ( رله‌ای ) خیلی كمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. چرا كه معایب زیادی دارند. از آنجا كه این نوع تابلوها با رله‌های الكترو‌مكانیكی كنترل می‌شوند، وزن بیشتری پیدا می‌كنند، سیم‌كشی تابلو كار بسیار زیادی می‌طلبد و سیستم را بسیار پیچیده می‌كند. در نتیجه عیب‌یابی و رفع مشكل آن بسیار پرزحمت بوده و برای اعمال تغییرات لازم در هر سال و یا بروز كردن سیستم بایستی ماشین را بمدت طولانی متوقف نمود كه این امر مقرون به صرفه نخواهد بود. ضمنا توان مصرفی این تابلوها بسیار زیاد است.
با بوجود آمدن PLC، مفهوم كنترل و طراحی سیستم‌های كنترلی بطور بسیار چشمگیری پیشرفت كرده است و استفاده از این كنترلر‌ها مزایای بسیار زیادی دارد. كه به برخی از این موارد در زیر اشاره كرده‌ایم. كه با مطالعه آن می‌توان به وجه تمایز PLC با سایر سیستم‌های كنترلی پی برد:
سیم بندی سیستم‌های جدید در مقایسه با سیستم‌های كنترل رله‌ای تا 80٪ كاهش می‌یابد.
از آنجاییكه PLC توان بسیار كمی مصرف می‌كند، توان مصرفی بشدت كاهش پیدا خواهد كرد.
توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC ، تشخیص و عیب‌یابی سیستم را بسیار سریع و راحت می‌كند.
برعكس سیستم‌های قدیمی در سیستم‌های كنترلی جدید اگر نیاز به تغییر در نحوه كنترل یا ترتیب مراحل آن داشته باشیم، بدون نیاز به تغییر سیم‌بندی و تنها با نوشتن چند خط برنامه این كار را انجام می‌دهیم. در نتیجه وقت و هزینه بسیار بسیار اندكی صرف انجام اینكار خواهد شد.
در مقایسه با تابلو‌های قدیمی در سیستم‌های مبتنی بر PLC نیاز به قطعات كمكی از قبیل رله ، كانتر، تایمر، مبدل‌های A/D و D/A و... بسیار كمتر شده است. همین امر نیز باعث شده در سیستم‌های جدید از سیم‌بندی، پیچیدگی و وزن تابلو‌ها به نحو چشمگیری كاسته شود.
از آنجاییكه سرعت عملكرد و پاسخ‌دهی PLC در حدود میكرو‌ثانیه و نهایتا میلی ثانیه است، لذا زمان لازم برای انجام هر سیكل كاری ماشین بطور قابل ملاحظه‌ای كاهش یافته و این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه می‌شود.
ضریب اطمینان و درجه حفاظت این سیستم‌ها بسیار بالا تر از ماشین‌های رله‌ای است.
وقتی توابع كنترل پیچیده‌تر و تعداد I/O ها خیلی زیاد باشد، جایگزین كردن PLC بسیار كم ‌هزینه‌تر و راحت‌تر خواهد بود.

منبع : mojrooz.mihanblog.com

سیستم سنکرون و سنکروچک


سنکرون کردن و شرایط آن

تعریف سنکرون کردن : وصل دو شبکه کاملاً مجزا به طریقی که هیچ نوع شدت جریان ضربه ای قابل ملاحظه ای ایجاد نشود .

سنکرون کردن و شرایط آن

تعریف سنکرون کردن : وصل دو شبکه کاملاً مجزا به طریقی که هیچ نوع شدت جریان ضربه ای قابل ملاحظه ای ایجاد نشود .



شرایط سنکرون کردن :

1- برابری ولتاژها : توسط تغییر شدت جریان تحریک ژنراتورها در نیروگاهها و استفاده از جبران کننده ها در پست ها صورت می گیرد .

2- برابری فرکانس ها : توسط تنظیم محرک اولیه ژنراتورها صورت می گیرد .

3- برابری فاز اختلاف سطح ها (هم فاز بودن) : برای هر سیستمی که برای اولین بار وارد مدار می شود ، قبل از وارد مدار شدن توسط گروه تعمیرات تست می گردد . این ترتیب تا زمانی که تغییرات اساسی روی شبکه انجام نشود ، برقرار است .

4- برابری حوزۀ دوار : ترتیب صحیح فازها را می توان توسط سه عدد لامپ کنترل نمود . این لامپ ها مابین فازهای هم نام که باید به هم متصل شوند ، بسته می شوند . اگر در این حالت (قبل از پارالل) ترتیب فازها صحیح باشد ، لامپ ها با هم خاموش و با هم روشن می شوند ولی اگر ترتیب فازها غلط باشد ، لامپ ها یکی پس از دیگری خاموش و روشن می شوند .



سنکرون کردن دو شبکه به دو صورت انجام می گیرد :

· سنکرون کردن به طریقه اتوماتیک

در این حالت اپراتور مسئول ، دکمۀ اتوماتیک سنکرون را فشار داده و منتظر می ماند . سیستم اتوماتیک سنکرون وارد مدار شده و به طور خودکار فرکانس ها و ولتاژها را مساوی می نماید و در شرایطی که دو سیستم هم فاز شدند ، دژنکتور به طور اتوماتیک وصل می گردد . اگر نیاز باشد عمل پارالل در پست ها انجام گیرد ، لازم است همزمان با مرکز دیسپاچینگ ملی تماس وجود داشته باشد تا با تغییراتی که در تولید مناطق مختلف انجام می گیرد ، فرکانس دو شبکه برابر گردد .

سیستم اتوماتیک سنکرون معمولاً بین 5 تا 10 دقیقه در مدار می ماند . اگر در این مدت شرایط سنکرون آماده گردید ، دو شبکه با هم پارالل می گردند . در غیر این صورت این سیستم از مدار خارج می گردد .

· سنکرون کردن به طریقه دستی

پس از مساوی کردن ولتاژها و فرکانس های دو شبکه با توجه به حرکت عقربه دستگاه سنکرونسکوپ ، زمانی که عقربه روی نقطه صفر رسید ، دو شبکه با هم فاز می باشند . در آن لحظه می توان اقدام به وصل دژنکتور نمود .



v سنکروچک

تبدیل یک شبکه خطی به یک شبکه رینگ با وصل یک دژنکتور را سنکروچک گویند . زمانی که در شبکه سراسری حادثه ای باعث قطع یک یا چند خط انتقال نیرو شود ، شبکه سراسری از حالت رینگ خارج شده و به شبکه خطی تبدیل می گردد . چون فرکانس در این شبکه تغییر نمی کند این شبکه سنکرون می باشد ولی به خاطر اطمینان ، زمانی که کلید سنکرون روشن می شود ، اطلاعات روی تابلوی سنکرون بایستی چک شود .

اولاً عقربه دستگاه سنکرونسکوپ در نقطه ای ثابت باشد . ثانیاً زاویه ای که با نقطه صفر سنکرونسکوپ می سازد ، بیشتر از 15± درجه نباشد . این زاویه را زاویه بار (LOAD ANGLE) می گویند . این زاویه بر اثر اختلاف ولتاژ ارسالی روی شبکه و ولتاژ دریافتی بوجود می آید .



عمل سنکروچک نیز به دو صورت انجام می گیرد :

به طور خودکار
با فشار دادن دکمه خودکار ، سیستم سنکروچک وارد مدار می شود . در صورتی که زاویه بار کمتر از 15± درجه نسبت به نقطه صفر باشد ، بلافاصله دژنکتور وصل شبکه به حالت رینگ در می آید . در غیر این صورت پس از جند دقیقه بدون اینکه دژنکتور وصل شود ، سنکروچک از مدار خارج می گردد.

به طریق دستی
جهت سنکروچک نمودن دستی شبکه دستگاه سنکرونسکوپ را وارد مدار می نماییم و به عقربه آن توجه می کنیم . چنانچه زاویه بار بیشتر از 15± درجه نباشد ، می توانیم دژنکتور مربوطه را وصل نماییم . در صورتی که زاویه بار از 15± درجه بیشتر باشد ، مجاز به وصل دژنکتور نمی باشیم تا اینکه اقداماتی جهت کم کردن زاویه بار توسط دیسپاچینگ ملی انجام پذیرد آنگاه پس از کاهش زاویه بار می توانیم دژنکتور مربوطه را وصل نمایم .

سیکل ترکیبی چیست؟


برای پاسخ به پرسش مذکور در ابتدا تعریفی از انواع توربین ها و اصول کلی کار آنها ارائه می دهیم.
توربین ها اصو لا بر اساس عامل ایجاد کننده کار تقسیم بندی می گردند . اگر عامل فوق گاز باشد آن را بخاری اگر آب باشد آبی و چنانچه باد باشد توربین بادی گو یند. توجه داشته باشیم که منظور از گاز گاز ناشی از احتراق است. لذا نوع سوخت دخیل در آن که بر حسب مورد می تواند گازوئیل مازول یا گاز باشد در این تقسیم بندی ها اهمیت ندارد. (اگر چه در کشور ما سوخت گاز سوخت غالب این توربین هاست. )




هر توربین گاز v94.2 متشکل از دو محفظه احتراق است که در طر فین توربین نصب هستند و سوخت گاز یا گازو ئیل پس از ورود به آن همراه با عملکرد سیستم جرقه مشتعل شده و با هوایی که از سمت ----- های ورودی وارد کمپرسور شده و پس از انبساط از آن خارج می شود وارد ناحیه محفظه احتراق شده محترق می گردد و گازی با درجه حرارت 1050 در جه سانتیگراد تو لید می نماید.

گاز مذکور وارد توربین گاز شده و سبب گردش توربین و در نتیجه محور ژنراتور ده و تولید برق می کند. محصول خروجی از توربین گاز دودیست با درجه حرارت حدود 550 درجه سانتیگراد که به عنوان تلفات حرارتی از طریق دودکش وارد جو می شود و به ایت ترتیب توربین گاز در بهترین شرایط با بهره برداری حدود 33 درصد تولید انرژی می کند. به بیان دیگر 67 درصد دیگر به عنوان تلفات حرارتی محسوب و فاقد کارایی می باشد.

ایده سیکل ترکیبی در واقع بازیافت مجدد از بخش 67 درصد یاد شده است. به این ترتیب که در بخش خروجی اگزوز هر توربین گاز با نصب دریچه های کنترل شونده گاز داغ فوق را به قسمت دیگ بخار هدایت تا آب موجود در آن به بخار سوپر هیت(بخار خیلی داغ و خشک) با درجه حرارت حدود 530 درجه سانتیگراد تبدیل و به همراه بخار خروجی از بویلر دوم جهت استفاده در توربین بخار به کار گرفته شود.
به این ترتیب در بخش دیگ بخار چون از مشعل و سوخت جهت گرمایش صرفه جویی می شود راندمان در کل افزایش یافته و به رقمی معادل 55 در صد می رسد. (نزدیک به 25 درصد از 67 درصد تلفات فوق الذکر بازیافت و بدون نیاز به سوخت اضافی تبدیل به انرژی الکتریکی می شود. )



این بخار پس از انجام کار در توربین بخار افت درجه حرارت پیدا کرده و دمای آن به رقمی حدود 60 درجه سانتیگراد می رسد و در اینجا به منظور استفاده مجدد از آن بخار فوق توسط سیستم خنک کن ( در نیرو گاه کرمان به کمک فنر های پرقدرت) سرد و تبدیل به آب شده و جهت استفاده مجدد پس از انجام عملیات تصفیه بین راهی وارد تانک تغذیه می گردد تا دوباره وارد دیگ بخار گشته و تبدیل به بخار سوپر هیت شود.
این چرخه را سیکل ترکیبی گویند که نیرو گاه کرمان یکی از نیرو گاه های فوق الذکر در سطح کشور محسوب می شود.

آب مورد نیاز این نیرو گاه از طریق سه حلقه چاه حفر شده در دشت جو پار تامین و به کمک خط لوله به استخر آب خام نیرو گاه به ظرفیت 3000 متر مکعب وارد و ذخیره شده تا پس از انجام عملیات تصفیه مورد استفاده بویلر های نیرو گاه قرار گیرد.
ظرفیت آبدهی چاه های مذکور 80 لیتر در ثانیه است.

8009.blogfa.com

ساختمان قطعات دیجیتال


بسیاری از خانواده های مختلف منطقی به صورت مدار های مجتمع در سطح تجاری عرضه شده اند. متداول ترین خانواده ها از این قرارند:
TTL - منطق ترانزیستور - ترانزیستور
ECL - منطق کوپل امیتر
MOS - منطق فلز - اکسید - نیمه هادی
CMOS - منطق فلز - اکسید - نیمه هادی مکمل

TTL یک خانواده متداول است که سالها مورد استفاده بوده و به عنوان استاندارد تلقی می شود. ECL در سیستم هایی که به سرعت عمل بالا نیاز دارند ترجیح داده می شوند. MOS برای مدار هایی که نیاز به تراکم بالا دارند مناسب است و CMOS در سیستم های کم مصرف به کار می رود.




خانواده منطقی ترانزیستور - ترانزیستور گونه تکامل یافته تکنولوژی قدیمی تریست که در آن از دیود و ترانزیستور برای ساخت گیت پایه NAND استفاده می شده است. این تکنولوژی منطق دیود ترانزیستور (DTL) خوانده می شده است. بعد ها برای بهبود عملکرد مدار به جای دیود از ترانزیستور استفاده شد و نام خانواده جدید ترانزیستور- ترانزیستور گذاشته شد.
علاوه بر نوع استاندارد TTL انواع دیگری از این خانواده عبارتند از TTL سرعت بالا -TTL توان پایین(یا کم مصرف)-TTL شوتکی -TTL شوتکی توان پایین و....
منیع تغذیه مدار های TTL پنج ولت و در دو سطح منطقی 0 و 3.5 ولت می باشد.

خانواده کوپل امیتر سریع ترین مدار های دیجیتال را به فرم مجتمع در اختیار می گذارند. ECL در مدار هایی مانند سوپر کامپیوتر ها و پردازنده های سیگنال که در آنها سرعت بالا ضرورت دارد بکار می رود. ترانزیستور ها در گیت های ECL در حالت غیر اشباح کار می کنند و رسیدن به تاخیر های انتشاری در حد 1 تا 2 نانو ثانیه در آنها میسر است.

منطق فلز- اکسید- نیمه هادی یک ترانزیستور تک قطبی ست که به جریان یک نوع حامل الکتریکی وابسته است. این حامل ها ممکن است الکترون (در نوع کانال n) یا حفره باشند. این بر خلاف ترانزیستور به کار رفته در گیت های TTL/ECL است که در عین عملکرد هر دو نوع حامل در آن وجود دارد.
یک MOS کانال p را PMOS و یک MOS کانال n را NMOS می نامند. معمولا در مدار هایی که فقط یک ترانزیستور MOS وجود دارد از NMOS استفاده می شود. در تکنولوژی CMOS هر دو نوع ترانزیستور که به شکل مکمل در تمام مدار ها بسته شده اند به کار رفته است . بزرگترین مزیت CMOS نسبت به دو قطبی تراکم بالای مدار ها در بسته بندی ساده بودن تکنیک ساخت و عملکرد مقرون به صرفه آن به دلیل مصرف توان کم است.

به علت مزایای بی شمار مدار های مجتمع انحصارا در تهیه انواع قطعات لازم در طراحی سیستم های کامپیوتر به کار می رود . برای درک سازمان و طراحی کامپیوتر ها آشنایی با انواع قطعات و اجزائ به کار رفته در مدار های مجتمع اهمیت دارد. به این دلیل اجزائ اصلی به همراه خواص منطقی آن تشریح شده است این اجزا مجموعه ای از واحد های عملیاتی دیجیتال را فراهم می کنند که در طراحی کامپیو تر های دیجیتال یه عنوان بلوک های ساختمان اصلی پایه به کار می روند.

Bluestorm.blogfa.com

آشنایی با استانداردهایRS485 , RS422 ,RS232


شاید بیشترخوانندگان این مطلب با RS232 آشناباشند.در این استانداردداده سریال UART ازسطوح منطقی صفرو یک به ترتیب به سطوح ولتاژ +3~ +12 ولت و -3~ -12 ولت تبدیل می شوند.





پس از بیت آغاز( Start bit )،هشت بیت داده به همراه بیتهای اختیاری [8] وبیت توازن [P] ارسال می شوند وبه این صورت یک فریم داده کامل می شود.

عمل تبدیل صفرویک(مثلا 0V و 5V ) به ولتاژهای +12V و -12V تا حدودزیادی اثرنویزهای محیطی را کاهش می دهد.اما برای مسافتهای طولانی، Baud Rate بالا و محیطهای با اثر القاء نویزبالا،زیاد قابل اطمینان نیست.چراکه:

1-در مسافتهای طولانی اثرنویزهای محیطی بیشتر می شود.

2-در فرکانسهای بالا،تشعشع خط فرستنده،روی گیرنده اثر می گذارد.

برای حل مشکلات فوق،استاندارد RS422 پیشنهاد می شود. برای خروجی TXD دستگاه،یک فرستنده تفاضلی و برای ورودی RXD دستگاه، یک گیرنده تفاضلی قرار داده می شود.

برای ارتباط ازنوع RS422 به 5 خط نیازاست.فرستنده تفاضلی روی خط A ، سیگنال TXD وروی خط B ، معکوس سیگنال فوق را تولید می کند.گیرنده نیز تفاضل این دو سیگنال رابه RXD دستگاه تحویل می دهد.به این صورت نویزهای محیط که به صورت مشترک روی دو سیم A و B قرار می گیرند،درورودی گیرنده تفاضلی حذف می شوند.اما سیگنال اصلی که با دامنه معکوس روی دو سیم ارسال می شود،با صحت کامل در گیرنده دریافت می شود.همچنین به این شکل اثر تشعشع خط فرستنده روی گیرنده از بین می رود.

ارتباط RS422 (مانند RS232 ) ازنوع کاملا دو طرفه( Full duplex ) است.به این معنی که خط ارسال و دریافت برای دستگاه جدا ازهم بوده،بنابراین درآن واحد دستگاه می تواند هم فرستنده باشد وهم گیرنده. اما در RS485 این ارتباط نیمه دوطرفه( Half duplex ) می باشد. به این معنی که دستگاه درآن واحد یا فرستنده است یا گیرنده. چرا که خط ارسال ودریافت یکی است.بنابراین در این سیستم،ارتباط بایدبه صورت Master و Slave انجام شود.

ارتباط به گونه ایست که Slave ها نمی توانند سرخودداده ای را ارسال کنند.بلکه Master درزمانبندیهای خاصی آدرس Slave هاراپشت سرهم می فرستدوبا آنهاارتباط برقرارمی کند.البته نرم افزار این سیستمها بسته به نیاز پروژه و سلیقه طراح قابل طراحی است.

نکته قابل تامل دراستاندارد RS485 این است که درحالت عادی خروجی Slave ها باید tri-state باشدتاروی خط ودرنتیجه روی عملکرد Master اثر نگذارندوفقط وقتی که قرار است داده ای ارسال کنند،به خط متصل شوند.

به همین شکل ورودی Master فقط بایدوقتی فعال شودکه قراراست داده ای از Slave مربوط بگیرد.چرا که در غیراین صورت،داده های ارسالی خود Master ، توسط Master دریافت می شوند.البته درباره آنچه گفته شد،شاید راهکارهای دیگری بسته به نیاز پروژه وجود داشته باشد.

bselectorm.mihanblog.com

ساختمان كابلها



ساختمان كابلها:
هر نوع هادي كه جريان برق را از خود عبور داده و توسط موادي از محيط اطراف خود عايق شده باشد را كابل مينامند .
مهمترين و بيشترين عايقي كه در ساختمان كابلها بكار ميرود عبارتند از P.V.C (پلي وي نيل كلرايد) كه پرتو دور يا پلاستيك ناميده ميشود
P.V.C عايقي غير قابل اشتعال است و اين مزيت خوبي در كابلها ميباشد داراي انعطاف پذيري زيادي ميباشد
و تنها عيب أن اين است كه در درجه حرارت حدود صفر و زير صفر از أن نميتوان براي عمليات كابل كشي مورد
استفاده قرار داد مواردي مانند ارزاني توليد انبوه و سادگي ساخت باعث شده كه بيش از 90 در صد كابلهاي فشار ضعيف از اين عايق درست شوند.



كابل:
چند نكته مهم و كوتاه:
مقاومت: عبارت است از عكس ال عملي كه هر عنصر با توجه به ساختمان اتمي و تعداد الكترون لايه آخر در مقابل عبور جريان يا حركت الكترونها از خود نشان ميدهد مقاومت با طول هادي نسبت مستقيم و با سطح مقطع نسبت عكس دارد . براي اندازه گيري مقاومت فلزات يك متر از آنرا به سطح مقطع يك ميليمتر مربع انتخاب كرده و مقاومت آنرا اندازه گيري ميكنند (جداول آماده براي همه فلزات وجود دارد) كه به آن مقاومت مخصوص ميگويم و برحسب اهم است.
وقتي ميگوييم مقاومت يك فلز با طول آن نسبت مستقيم دارد يعني هرچه طول بيشتر باشد مقاومت هم بيشتر
ميشود L1
و وقتي ميگوييم مقاومت با سطح مقطع نسبت عكس دارد يعني هر چه سطح مقطع بزرگتر باشد مقاومت كمتر
است L1=L2 S1 نتيجه R1
واحد مقاومت اهم ميباشد كه با حرف يوناني امگا نمايش ميدهند.
هدايت الكتريكي عكس مقاومت است هرچه مقاومت بيشتر باشد هدايت كمتر است و واحد أن مو ميباشد.
G=1/R
مثال: مقاومت يك سيم به طول 100 متر و به سطح مقطع 2 ميليمتر مربع؟
R=A*L/S
R=0.0175*100/2
مقاومت مخصوص = A طول = L سطح مقطع = S مقاومت مخصوص مس =0.0175

ساختمان كابلها:
هر نوع هادي كه جريان برق را از خود عبور داده و توسط موادي از محيط اطراف خود عايق شده باشد را كابل مينامند .
مهمترين و بيشترين عايقي كه در ساختمان كابلها بكار ميرود عبارتند از P.V.C (پلي وي نيل كلرايد) كه پرتو دور يا پلاستيك ناميده ميشود
P.V.C عايقي غير قابل اشتعال است و اين مزيت خوبي در كابلها ميباشد داراي انعطاف پذيري زيادي ميباشد
و تنها عيب أن اين است كه در درجه حرارت حدود صفر و زير صفر از أن نميتوان براي عمليات كابل كشي مورد
استفاده قرار داد مواردي مانند ارزاني توليد انبوه و سادگي ساخت باعث شده كه بيش از 90 در صد كابلهاي فشار ضعيف از اين عايق درست شوند.


نوعي عايق ديگر بنام PET (پلي اتيلن) براي كابلها بكار ميرود كه اتشزا بوده و در مكانهاي اختصاصي بكار ميرود .
در بعضي از كابلها از عايق لاستيكي استفاده ميشود كه كاربرد زيادي ندارد.
هاديها از جنس مس و يا الومينيوم ميباشند . در صورتيكه بخواهيم از كابلي با هادي الومينيوم براي كابل كشي هوايي استفاده كنيم بايد يك رشته ان فولاد باشد .
براي شناسائي كابلها از حروفي استفاده ميشود كه روي كابلها نوشته شده است برخي از اين حرف طبق
استاندارد المان V.D.E بشرح زير ميباشد:
N كابل با هادي مسي
NR كابل با هادي ألومينيوم
Y علامت عايق پرتو دور ميباشد
H علامت ورق متاليزه ميباشد
T سيم تحمل كننده در كابل كشي هوايي
R حفاظت فولادي نواري شكل
Y روكش كمربندي پرتو دور
R هادي دايره اي شكل ميباشد
E هادي يك رشته و دايرهاي ميباشد
M هادي چند رشته
S هادي بشكل مثلث
مثال :
روي كابلي نوشته شده Nyyre--0.6/1kv مشخصات آن چيست؟
N هادي از جنس مس
Y روكش هادي از جنس P.V.C
Y روكش كمربندي از جنس P.V.C
R هادي بشكل دايره ميباشد.(سطح مقطع كابل)
E هادي يك رشته و مفتولي ميباشد.
و حداكثر ولتاژ مجاز بين فاز و نول 600 ولت و حداكثر ولتاژ مجاز بين دو فاز حداكثر 1000ولت ميباشد.
شناسائي كابلها:
سايز سيمها و كابلها بر حسب سطح مقطع طبقه بندي شده و طبق جدول زير است:
0.5 - 0.75 - 1 - 1.5 - 2.5 - 4-6-10-16-25-35-50-70-95-120-150-185-240-300-400-500
براي مشخص نمودن يك كابل يا سيم ابتدا تعداد رشته و سپس سطح مقطع سيم از هاديها را ذكر ميكنند مانند
كابل 4*2 كه يعني كابلي كه دو رشته هادي به سطح مقطع 4 دارد .
در كابلها چند رشته و از سايز 16 به بالا سيمهاي فاز و نول داراي مقاطع مختلفند در اكثر كابلها سيم نول به
اندازه دو مرتبه از سيم فاز كمتر است اما در كابلهاي با سطح مقطع بالا اين اختلاف تا سه هم ميرسد سايز كابلها با هادي چند رشته به شرح زير ميباشد.
1.5*4 2.5*4 4*4 6*4 10*4 16*4 10+25*3 16+35*3 25+50*3 70+120*3 70+150*3 95+180*3 120+240*3
مثال : كابل 10+25*3 چه كابلي ميباشد؟
اين كابل سه هادي به سطح مقطع 25 ميليمتر مربع براي فازهاي اصلي و يك هادي به سطح مقطع 10 ميليمتر مربع براي نول دارد.
كابلهاي روغني:
كابلهاي روغني : در بعضي از كابلها از كابلها از عايق هادي ها كاغذ ميباشد ابتدا ذرات بخار و هواي داخل كاغذ
را گرفته و به روغن كه عايق خوبي ميباشد اغشته ميكنند ضخامت كاغذها بسيار كم است و دور هر هادي
چندين دور پيچيده ميشود به اين كاغذها كاغذ اشباع شده ميگويند.
روي نوار روغني يك كاغذ متاليزه از جنس الومينيم ميپيچند كه وظيفه دارد ميزان مغناطيسي اطراف هر هادي را را
محدود نموده و از اثر ان روي ميدان مغناطيسي فاز ديگر بكاهد . از كابلهاي روغني بيشتر در فشار متوسط
استفاده ميشود و بعلت گراني خود كابل و همچنين مفصل و سر كابل در فشار ضعيف بندرت استفاده
ميشود .ممكن است بجاي يك غلاف سربي از سه غلاف كه بدور هر فاز پيچيده شده استفاده شود در اين
صورت به ان كابل روغني سه غلافه ميگويند.

آشنایی با آیفون تصویری



آیفونهای تصویری (video door phone) سیستمهای ارتباطی هستند که مانند آیفونهای معمولی ارتباط صوتی بین فرد مراجعه کننده و افراد داخل یک ساختمان را برقرار می کند. علاوه بر آن قادرند تصویر فرد مراجعه کننده را نیز بر روی مانیتور گوشی داخل ساختمان نمایش دهند در صورت لزوم حتی می توانند تصاویر افراد مراجعه کننده را با کمک تجهیزات جانبی ضبط نمايند.آیفونهای تصویری بسته به نوع تصویری که پخش می کنند به دو صورت رنگی وسیاه و سفید در بازار ارائه شده اند . اجزای اصلی یک سیستم آیفون تصویری به صورت زیر می باشد :





پانل جلوی در(door panel) (camera)
گوشی یا مانیتور ( monitor) ( video phone)
منبع تغذیه (power source )
قفل در باز کن (door release)(door switch)
پانل جلوی در (camera)
این پانل ها در دو نوع رنگی و سیاه و سفید می باشند معمولاً نوع رنگی با علامت سه عدد بیضی به رنگهای قرمز و زرد و آبی روی پانل مشخص می شوند.قسمتهای اصلی پانل به صورت زیر است:

1. صفحه فلزی(panel):که از جنس آلومینیوم آلياژي می باشدو دور آن لاستیکی برای جلوگیری از نفوذ آب قرار داده شده است.

2. شیشه حفاظ لنز (camera window):برای جلوگیری از تاثیر مستقیم عوامل جوی روی لنز یا دستکاری لنز

3. دوربین آیفون(ccd camera): از نوع CCD میباشد و وظیفه دریافت تصویر را بر عهده دارد دارای دو نوع رنگی و سیاه وسفید است.لنز آن از نوع فیکس می باشد و زاویه ديد تنها با تغيير مکان دوربین قابل تنظیم است.

4. LED های دریافت کننده نور مادون قرمز(infrared led): برای این است که دوربین بتواند در شب نیز دید داشته باشد.

5. بلند گو برای پخش صدا (speaker)

6. شستی زنگ به تعداد طبقات(resident call button)

7. میکروفون برای انتقال صدا به گوشی( microphone)

8. پیچهای مخصوص که برای باز و بسته کردن نیاز به آچار آلن دارد.((tamper proof screw

9. پیچهای تنظیم زاویه دوربین (angular adjust)( angel control)

10. ترمینالهای اتصال سیم مانيتور درپشت پانل( resident videophone connector)

11. سيم اتصال تغذيه 12 ولت dc (power connection )

12. سيم اتصال به در بازكن ( door opener cable)((release connection wire

گوشی (Monitor) (Video phone)

گوشی نیز به دوصورت رنگی وسیاه و سفید وجود دارد.معمولاً گوشی های سیاه و سفید برای نمایش تصویر از لامپ تصویر استفاه می کنند و قسمت نمایش تصویر گوشی های رنگی به صورت LCD می باشد.

منبع تغذيه (power source )

منابع تغذيه مورد استفاده در سيستم آيفون تصويري مانند منبع تغذيه آيفونهاي معمولي ميباشدو داراي خروجي 12 ولت dc وac است. خروجيac براي تغذيه در بازكن استفاده ميگردد و خروجي dc مستقيما به سيمهاي آبي و قرمز پشت پانل وصل ميگردد.در پانلهاي يك طبقه اي كه فقط دو سيم مشكي براي اتصال تغذيه وجود دارد اتصال آن به منبع dc يا ac فرقي نميكند.



قفل در بازكن (door release)(door lock)

دو نوع در بازكن در آيفونها استفاده ميشود.يك نوع با زنجير است كه از انرژي ذخيره شده فنر براي آزاد كردن زبانه در استفاده ميكند. نوع دوم نيازي به زنجير ندارد وتوسط يك مگنت زبانه به داخل كشيده شده و در باز ميشود.در بازكنهاي نوع دوم معمولا از منبع dc 12ولت يك آمپري تغذيه ميشوند.

shayeg.blogfa.com

آشنایی با برق اضطراری اماکن


برخي ازسيستمهاي حساس ومهم در منازل و اماكن عمومي يا در ادارات و كارخانه هابايد هنگام قطع برق شهر به طريقي از يك منبع تغذيه ديگر استفاده كنند و به كار خود ادامه دهند.منابع تغذيه اي كه وظيفه تامين برق را در هنگام قطع برق شبكه به عهده دارند منابع تغذيه اضطراري ناميده ميشوند. منابع تغذيه اضطراري بسته به سيستم مورد تغذيه خصوصيات متفاوتي دارند.برخي از منابع برق اضطراري كه از باطري براي توليد انرژي الكتريكي استفاده مي كنند فقط قادرند براي مدت محدودي بسته به مقدار مصرف سيستم مورد تغذيه برق آن تامين نمايند ولي برخي ديگر قادرند به مدت نا محدودي تا زمان وصل شدن مجدد برق شهر برق اضطراري را تامين كنند.اينگونه سيتمها داراي موتور مكانيكي وژنراتور ميباشند وتا زماني كه سوخت موتور مكانيكي تامين شود ميتوانند در محدوده قدرت نامي ژنراتور برق اضطراري را تامين نمايند.خصوصيت ديگري كه منابع تغذيه اضطراري را از يكديگر متمايز ميكند مدت زماني است كه طول ميكشد تا بعد از قطع برق شبكه برق اضطراري وصل شود. برخي از اين سيستمها قادرند بدون تاخير بعد از قطع برق شهر در عرض چند ميلي ثانيه برق اضطراري را وصل نمايند.




اينگونه منابع تغذيه اضطراري كه معمولا انرژي خود را از باطري تامين ميكنند در مكانهايي مانند اتاق عمل- اتاق كامپيوتر – سيستمهاي نظامي و غيره مورد استفاده قرار ميگيرند.در مقابل سيستمهايي كه از موتور مكانيكي و مولد براي توليد برق اضطراري استفاده ميكنند بدليل اينكه موتور مكانيكي براي راه اندازي نيازمند زمان است داراي تاخير در وصل برق اضطراري خواهند بود.لذا با توجه به خصوصيات و نياز محل مورد استفاده، يكي از اين سيستمها يا تركيبي از هر دو نوع ممكن است استفاده گردد. در صفحه بعد نمونه هايي از منابع تغذيه اضطراري و محل مورد استفاده آنها ذكر ميگردد:

برق اضطراري سيستمهاي ايمني وحفاظتي

در سيستمهاي ايمني وحفاظتي نظير سيستم اعلام حريق و سيستم تلويزيون مدار بسته ياسيستم اعلام سرقت برق اضطراري جزو ضروريات سيستم بوده و بسيار مهم ميباشد.معمولا چون ولتاژ تغذيه اين سيستمها ولتاژ پايين dc ودر حدود 6 و 12و 24 ولت ميباشد لذا در خود تابلوي اصلي سيستم محلي براي باطريهاي اضطراري در نظر ميگيرند.اين باطريها به مدار الكترونيكي تابلو وصل ميگردند و در زمان وجود برق شهر توسط سيستم شارژ وآماده نگه داشته ميشوند وهنگام قطع برق شبكه بدون تاخير وارد مدار شده وبرق اضطراري سيستم را تامين مينمايند. مدت زمان تامين برق اضطراري بستگي به ظرفيت باطريهاي مورد استفاده و مصرف سيستم دارد.مشخصات باطري مورد نياز معمولا در راهنماي پانل اصلي ذكر ميگردد.در صورت طولاني شدن زمان قطع برق شهر در اينگونه سيستمها بايد قبل از اينكه شارژ باطري پايين بيايد و باطري كارآيي خود را از دست بدهد آنرا با باطري پر تعويض نمود.

برق اضطراري براي كامپيوترها

براي كامپيوترها وساير دستگاههايي كه در صورت قطع برق امكان از دست رفتن اطلاعات د رآنها وجود دارد يا براي مواردي مانند تجهيزات اتاق عمل كه نياز به اعمال برق اضطراري به سيستم بدون تاخير ميباشد از منابع تغذيه اضطراري بدون تاخير(UPS) (uninterruptable power systems) استفاده ميگردد. در UPS ها برق باطريها توسط مدار اينورتر به ولتاژ 220 V AC تبديل ميگرددو در صورت قطع برق شهر در عرض چند ميلي ثانيه در اختيار سيستم قرار ميگيرد.UPS در توانهاي متفاوتي نظير 300 -700 -1000 -6000 ولت آمپر ساخته ميشوند وبايد با توجه به تعداد ومصرف دستگاههايي كه بايد تغذيه شوند UPS با توان مناسب را انتخاب نمود . البته علاوه بر محدوديتي كه توان خروجيUPS در تعداد دستگاههاي مورد تغذيه ايجاد ميكند محدوديتي نيز در زمان تغذيه دستگاهها وجود دارد.هر چه ظرفيت باطريها بيشتر باشد مدت طولاني تري ميتوان دستگاهها را تغذيه كرد.
باطريها بطور جداگانه يا در كابينتهاي خاصي (BATTERY PACK) قرار ميگيرد و به ترمينال ورودي DC در پشت UPS وصل مي شوند. UPS ها با ولتاژ ,12 V DC 24و48 تغذيه مي شوند. براي ولتاژ 24 ولت دو باطري 12 ولت و براي 48 ولت 4 باطري كاملا يكسان را با هم سري كرده و به UPS وصل مي كنند. معمولاًUPS ها داراي تنظيم كننده اتوماتيك ولتاژ( AVR)) (AUTOMATIC VOLTAGE REGULATION مي باشندتا در هنگام وجود برق شبكه عمل تثبيت ولتاژ را نيز در محدوده مشخصي انجام دهند. مقدار محدوده تثبيت ولتاژ معمولاٌ بصورت درصد در مشخصات فني UPS ذكر مي گردد .هنگامي كه ولتاژ ورودي پايين است AVR ولتاژ را بالا مي برد(BOOST) و هنگامي كه ولتاژ ورودي بالا است AVR ولتاژ را پايين مي آورد (BUCK). در UPS هاي جديد يك پورت RS 232 وجود دارد كه در پشت UPS قرار ميگيرد و از آن جهت اتصال به كامپيوتر استفاده مي شود . بعد از وصل كردن UPS به كامپيوتر مي توان با نرم افزار ارائه شده به همراه آن تنظيمات مربوطه را انجام داد. كانكتور اتصال به برق شهر نيز در پشت UPS قرار مي گيرد و خروجيهاي برق 220 ولت از پريزهاي پشت UPS گرفته مي شود .

در پانل جلوي UPS معمولا نشانگرهاي زير وود دارد:

· نشانگر مقدار شارژ باطري
· نشانگر مقدار بار
· نشانگر اضافه بار
· نشانگر اضافه ولتاژ در شبكه
· نشانگر استفاده از برق باطري
· نشانگر استفاده از برق شبكه
· نشانگر تعويض باطري
· نشانگر كم بودن ولتاژ در شبكه
· دگمه خاموش
· دگمه روشن و تست


shayeg.blogfa.com

انواع لامپ های التهابی یا رشته ای

معمولی ترین لامپ های رشته دار لامپ های معمولی میباشند که در منازل مورد استفاده قرار می گیرد . نوع دیگری از لامپ های رشته ای میباشد که به لامپ های منعکس کننده معروف می باشند که شار را در جهت معینی افزایش میدهند .نوع سوم این لامپ ها لامپ های هالوژنی می باشد در لامپ های هالوژنی برای جلو گیری از تبخیر سطحی تنگستن مقدار کمی از یکی از گاز های ها لوژن مثل ید یا برم را به داخل لامپ اضافه می کنند .
در مجاورت حباب لامپ که در درجه حرارت ( حدود 250 درجه سانتی گراد ) است تنگستن تبخیر شده با ید ترکیب میشود و یدور تنگستن را به وجود میا ورد . در حوالی رشته که درجه حرارت بیشتری دارد یدور تنگستن تجزیه شده و تنگستن روی رشته می نشیند . در این لامپ ها به علت کم بودن نگرانی از تبخیر تنگستن میتوان رشته را در درجه حرارت بالا تری به کار برد . به این ترتیب لامپ های هالوژنی با توان 10 کیلو وات با بهره نوری در حدود 25 لومن بر وات و عمری حدود دو برابر لامپ های رشته دار معمولی توليد میکند .


معمولی ترین لامپ های رشته دار لامپ های معمولی میباشند که در منازل مورد استفاده قرار می گیرد . نوع دیگری از لامپ های رشته ای میباشد که به لامپ های منعکس کننده معروف می باشند که شار را در جهت معینی افزایش میدهند .نوع سوم این لامپ ها لامپ های هالوژنی می باشد در لامپ های هالوژنی برای جلو گیری از تبخیر سطحی تنگستن مقدار کمی از یکی از گاز های ها لوژن مثل ید یا برم را به داخل لامپ اضافه می کنند .
در مجاورت حباب لامپ که در درجه حرارت ( حدود 250 درجه سانتی گراد ) است تنگستن تبخیر شده با ید ترکیب میشود و یدور تنگستن را به وجود میا ورد . در حوالی رشته که درجه حرارت بیشتری دارد یدور تنگستن تجزیه شده و تنگستن روی رشته می نشیند . در این لامپ ها به علت کم بودن نگرانی از تبخیر تنگستن میتوان رشته را در درجه حرارت بالا تری به کار برد . به این ترتیب لامپ های هالوژنی با توان 10 کیلو وات با بهره نوری در حدود 25 لومن بر وات و عمری حدود دو برابر لامپ های رشته دار معمولی توليد میکند .


نكته: البته تنگستن تجزیه شده همیشه در قسمتی از رشته که نازک شده است نمی نشيند و بلا خره لامپ در اثر تبخیر سطحی خواهد سوخت . و به منظور داشتن حرارت 250 درجه در این حوالی حباب لامپ را باریک و دراز به شکل لوله می سازند .
توليد نور در اثر عبور جريان برق در گاز ها ( تخليه الکتريکی در گاز ها )
گاز ها در حالت عادی هادی الکتریسته نمی باشند . یک روش برای تحریک اتم های گاز و تولید نور عبور دادن الکترون های پر انرژی از داخل گاز می باشد . که در برخورد با اتم های خنثی گاز سبب تحریک ان ها می شود مقدار گاز را مطابق شکل زیر در داخل لوله بسته با سه الکترود و دو انتها در نظر می گیرند . با عبور دادن جریان برق از داخل فیلاما ن f انرا گرم می کنیم . که در نتیجه الکترون ساطع میکند الکترون ساطع شده به طرف شبکه G که نسبت به F دارای ولتاژمثبت تری است. کشیده میشود و کسب انرژی حرکتی میکند .


این الکترون ها فاصله بین آند و شبکه را با سرعت ثابت طی میکنند و به اتم های خنثی گاز برخورد میکنند اگر ولتاژ کم باشد سرعت الکترون ها کم می باشد و در بر خورد با اتم های گاز انرژی کافی برای تحریک اتم های گاز را دارد و نور در طول موج های معینی از گاز ساطع میشود اگر ولتاژ را بیشتر افزایش دهیم نور در طول موجهای بیشتری ساطع میشود افزایش بیشتر ولتاژ باعث یونیزه شدن گاز یعنی ازاد شدن الکترون های مدار خارجی اتم ها میشود و نور در طول موج های متعددی تولید میکند .
در لامپ های عملی شبکه را حذف مي کنند و تنها از دو الکترود استفاده میشود . در نوعی دیگر از لامپ های تخلیه در گاز که لامپ با کاتد گرم نامیده می شود کاتد در اثر گرم شدن الکترون ساطع می کند و بلا خره به یونیزه شدن گاز می انجامد . در لامپ های تخلیه با کاتد سرد کاتدی که الکترون ساطع کند وجود ندارد و از ولتاژ زیاد برای برقرار کرد ن جرقه و یونیزه سازی استفاده میشود .


پس خلاصه می شود
در لامپ های تخلیه الکتريکی در گاز و گاز داخل لوله ای به ترتیب یونیزه میشود و ولتاژ بین دو الکترود که در انتهای دو الکترود قرار دارد جریانی در لوله برقرار میکند الکترون ها در عبور از اختلاف پتانسیل. انرژی حرکتی به دست می اورند که در برخورد با اتم های دیگر سبب تحریک و تولید نور میشود طیف تشعشعی تابع نوع گاز – فشار و حرارت ان و شریط الکتریکی ان می باشد. گاز های که تا کنون به کار رفته است عبارت اند از:

بخار جیوه – بخار سدیم – کادیم- نئون و گاز کربنیک -
لامپ های تخلیه در گاز را نمیتوان بطور مستقیم از منبع تغذیه کرد . دلیل این امر این است که با افزایش یونزاسیون مقاومت الکتريکی لامپ کاهش پیدا میکند که موجب افزایش بیشتر جریان میشود اگر از لامپ به گونه ای محافظت شود لامپ در مدت کمتر از یک ثانیه خواهد سوخت .وسایلی که بدین منظور استفاده میشود یک مقاومت یا امپدانس سری شده است که به نام چوک یا بالاست معروف می باشد.
برای لامپ های تخليه در گاز که با جریان مستقیم کار میکنند باید از مقاومت استفاده شود که ضایعاتی همراه دارد . برای جریان متناوب از خود القا(سلف) استفاده میشود که ضایعات توان کمتری را دارا می باشد.

shayeg.blogfa.com

آنتن های هوشمند


امروزه كوشش هاى پيگيرانه اى در جهت استفاده هرچه بيشتر از امواج به جاى سيم ها در دنياى كامپيوتر در حال انجام است كه برخى از آنها به نتيجه مطلوب رسيده ولى برخى هنوز در مراحل آزمايشى و تحقيقاتى قرار دارند. ارتباطات ماهواره اى از طريق آنتن هاى عادى دريافت و ارسال (send&receive) يكى از نمونه هاى برجسته و بسيار كارا در اين زمينه است كه استفاده موفقيت آميز از آن اكنون معمول گشته است. با اين حال تكنيك هاى پيشرفته ترى نيز در راه هستند كه از آن جمله است به كارگيرى آنتن هاى هوشمند در گستره ارتباطات مخابراتى و به خصوص انتقال داده ها. اما آنتن هوشمند چيست و چه كاربردى دارد و گذشته از آن، آيا به راستى «آنتن» مى تواند «هوشمند»باشد؟




براى اينكه نسبت به سيستم آنتن هوشمند يك ديد اوليه پيدا كنيد، چشمانتان را ببنديد و سعى كنيد در حالى كه يكى از دوستانتان در اطراف اتاق حركت مى كند با او صحبت كنيد. درمى يابيد كه مى توانيد محل وى را (يا چند نفر را) بدون ديدنشان در اتاق تشخيص دهيد. مهمترين علت آن عبارت است از آنكه: صداى شخصى را كه صحبت مى كند از طريق دو گوشتان، كه سنسورهاى صداى شما محسوب مى شوند، مى شنويد. صدا در دو زمان مختلف به گوش شما مى رسد. مغز شما كه يك پردازشگر سيگنال حرفه اى است، محاسبات زيادى را انجام مى دهد تا همبستگى اطلاعات را با هم پيدا كرده و محل شخص صحبت كننده را پيدا نمايد. مغز شما همچنين توان سيگنال صداى دريافتى از دو گوش را با هم جمع مى كند. بنابراين صدا را در جهت مربوطه بلندتر از صداهاى ديگر دريافت خواهيد كرد. سيستم هاى آنتن تطبيقى هم همين كار را انجام مى دهند، كه در آن به جاى گوش از آنتن استفاده شده است. ولى فرق اين دو در آن است كه آنتن ها، دستگاه هايى دوطرفه هستند و مى توانند سيگنالى را در همان جهت كه سيگنال اول دريافت كرده اند بفرستند. بنابراين با استفاده از «چند» آنتن مى توان سيگنال را «چند» بار قوى تر دريافت و ارسال كرد.
نكته بعدى اينكه اگر چند نفر با هم صحبت كنند، مغز شما مى تواند تداخل را حذف كرده و در يك زمان خاص روى يك مكالمه خاص تمركز كند. سيستم هاى ارائه تطبيقى پيشرفته هم مى توانند بين سيگنال مورد نظر و سيگنال هاى ناخواسته تفاوت قائل شوند.
اكنون به تعريف آنتن هوشمند نزديك مى شويم: يك سيستم آنتن هوشمند از چند المان با قابليت پردازش سيگنال استفاده مى كند تا تشعشع و يا دريافت را در پاسخ به محيطى كه سيگنال در آن وجود دارد بهينه نمايد.
• نقش آنتن در يك سيستم مخابراتى
آنتن در سيستم هاى مخابراتى بيشتر از تمام بخش هاى ديگر از معرض ديد دور مانده است. آنتن دريچه اى است كه انرژى فركانسى راديويى را از فرستنده به دنياى خارج و از دنياى خارج به گيرنده كوپل مى كند. روشى كه طى آن انرژى به فضاى اطراف توزيع و از آن دريافت مى شود اثرى بسيار جدى روى استفاده موثر از طيف، برقرارى شبكه هاى جديد و كيفيت سرويس ايجاد شده از اين شبكه ها دارد. به طور كلى دو نوع آنتن داريم: آنتن همه جهتى و آنتن يك جهتى.
• آنتن هاى همه جهتى
از روزهاى اولى كه ارتباط بدون سيم شروع شد، از آنتن همه جهتى استفاده مى شد كه اين آنتن در همه جهات سيگنال را به خوبى دريافت و منتشر مى كند. الگوى اين آنتن همه جهتى شبيه به قطرات آب است كه پس از برخورد يك جسم به آب، از سطح آب خارج مى شوند. در اين نوع آنتن به علت اين كه اطلاعاتى از محل قرار گرفتن كاربرها در دست نيست، سيگنال پراكنده مى شود و تنها درصد كوچكى از سيگنال به هر كاربر مى رسد.
با وجود اين محدوديت روش هاى همه جهتى سعى مى كنند اين مشكل را با زياد كردن توان تشعشعى سيگنال هاى ارسال شده رفع نمايند. در صورت وجود چند كاربر (يا چند منبع تداخل) مشكلات زيادى ايجاد مى شود زيرا سيگنال هايى كه به كاربر مورد نظر نرسند براى كاربران ديگر كه به عنوان مثال در سيستم سلولى در سلول مجاور قرار دارند، تداخل ايجاد مى كنند. روش هاى همه جهتى راندمان طيف را كم كرده و استفاده مجدد از فركانس را محدود مى كنند. اين محدوديت ها باعث مى شود كه طراحان شبكه دائماً مجبور به اصلاح شبكه با هزينه هاى گران باشند. در سال هاى اخير محدوديت هاى تكنولوژى در مورد كيفيت، ظرفيت و پوشش سيستم هاى بى سيم باعث ايجاد تغييرات در طراحى و قوانين آنتن در سيستم هاى بى سيم شده است.
• آنتن هاى يك جهتى
يك تك آنتن نيز مى تواند طورى ساخته شود كه در جهات مورد نظر دريافت و ارسال مشخصى داشته باشد. با رشد روزافزون سايت هاى فرستنده، امروزه بسيارى از سايت ها بخش هاى مشخصى را به عنوان سلول براى خود انتخاب مى كنند. يك ناحيه با شعاع ۳۶۰ درجه به ۳ زير ناحيه ۱۲۰ درجه تقسيم و هر يك توسط يك روش انتشارى پوشش داده مى شود.
آنتن هاى هر بخش در يك محدوده مشخص «گين» بيشترى را نسبت به يك آنتن همه جهتى ايجاد مى كنند. منظور از گين بهره خود آنتن است و اين به بهره هاى پردازشى كه در سيستم هاى آنتن هوشمند وجود دارد مربوط نمى شود. با اينكه آنتن هاى قرار داده شده در هر بخش استفاده از كانال را چند برابر مى كنند، ولى كماكان مشكل تداخل بين كانال ها را همانند آنتن هاى همه جهتى دارند.
• سيستم آنتن هوشمند
در حقيقت، آنتن ها هوشمند نيستند بلكه سيستم آنتن ها هوشمند هستند. عموماً هنگامى كه اين سيستم ها در كنار يك ايستگاه پايه قرار مى گيرند، آنتن هوشمند از يك ارائه آنتنى با قابليت پردازش سيگنال ديجيتال براى ارسال و دريافت سيگنال به صورت حساس و تطبيقى استفاده مى كند. به عبارت ديگر، چنين سيستمى مى تواند به صورت اتوماتيك جهت الگو تشعشعى را در پاسخ به محيط سيگنال تغيير دهد. اين مسئله به طرز شگفت انگيزى مشخصه سيستم بى سيم را بهبود مى بخشد.
• علت هوشمندى اين نوع آنتن ها
در مكان هايى كه تعداد كاربر، تداخل و پيچيدگى انتشار زياد مى شود، به سيستم هاى آنتن هوشمند نياز خواهد بود. هوشمندى سيستم ها به امكانات آنها براى پردازش سيگنال ديجيتال برمى گردد. مانند اكثر پيشرفت هاى مدرنى كه در صنايع الكترونيك امروزى صورت گرفته است، فرمت ديجيتال از جهت دقت و انعطاف پذيرى كاركرد چند مزيت دارد. سيستم هاى آنتن هوشمند سيگنال هاى آنالوگ (نظير صوت) را گرفته و به سيگنال هاى ديجيتال تبديل و براى ارسال مدوله مى كنند و در سمت ديگر دوباره آن را به سيگنال آنالوگ تبديل مى نمايند. در سيستم هاى آنتن هوشمند اين قابليت پردازش سيگنال با تكنيك هاى پيشرفته (الگوريتم ها) تركيب شده و براى اداره وضعيت هاى پيچيده استفاده مى شوند.
• اهداف و مزاياى يك سيستم آنتن هوشمند
دو هدف سيستم آنتن هوشمند، افزايش كيفيت سيگنال سيستم هاى راديويى و افزايش ظرفيت از طريق افزايش استفاده مجدد از فركانس صورت مى گيرد. گين سيگنال، ورودى چند آنتن با هم تركيب مى شود تا توان موجود براى برقرارى سطح پوشش مورد نظر بهينه شود.
متمركز كردن انرژى فرستاده شده به سمت سلول، محدوده سرويس دهى و پوشش ايستگاه پايه را افزايش مى دهد. مصرف توان كمتر عمر باترى را بيشتر كرده و تلفن همراه را كوچك تر و سبك تر مى كنند. مقاومت در برابر تداخل و نسبت سيگنال به تداخل را افزايش مى دهند. هزينه كمتر براى تقويت كننده، مصرف توان و قابليت اطمينان بيشترى را ايجاد خواهد كرد.
• كاربرد تكنولوژى آنتن هوشمند
تكنولوژى آنتن هوشمند مى تواند به نحو موثرى عملكرد سيستم بى سيم را بهبود بخشد و از نظر اقتصادى نيز بسيار به صرفه است. اين تكنولوژى كاربران كامپيوترها، سيستم هاى سلولى و شبكه هاى حلقه محلى بى سيم را قادر مى سازد كه كيفيت سيگنال، ظرفيت سيستم و پوشش را بسيار بالا ببرند. كاربران معمولاً در زمان هاى مختلف، به درصدهاى مختلفى از كيفيت، ظرفيت و پوشش نياز دارند. در اصل سيستم هايى كه از نظر ساختار به راحتى قابل تغيير باشند، در دراز مدت بهترين و به صرفه ترين راه حل ها محسوب مى شوند.
سيستم هاى آنتن هوشمند با اندكى تغيير، در تمام استانداردها و پروتكل هاى بى سيم قابل اعمال هستند.
قابليت انعطاف آنتن هوشمند تطبيقى اجازه خلق محصولات و خدمات بسيار سطح بالايى را مى دهد. آنتن هاى تطبيقى هوشمند به هيچ نوع مدولاسيون يا پروتكل برقرارى ارتباط هوايى محدود نيستند. اين سيستم ها با تمام روش هاى مدولاسيون فعلى سازگار هستند. احتمالاً طيف بسيار وسيعى از سيستم هاى ارتباطى بدون سيم از مزاياى پردازش مكانى برخوردار مى شوند، مثلاً سيستم هاى سلولى با قابليت تحرك بالا، سيستم هاى سلولى با قابليت تحرك كم، كاربردهاى حلقه محلى بدون سيم، مخابرات ماهوراه اى و Lan هاى بدون سيم و به ويژه اينترنت بى سيم براى كامپيوترهاى قابل حمل. باور بسيارى براين است كه پردازش مكانى، جاى تمام روش هاى موجود براى سيستم هاى بى سيم را خواهد گرفت

تكرار كننده (ريپيتر) چيست؟


تكرار كننده (ريپيتر) چيست؟

تكرار كننده‌ي دو طرفه (دوپلكس) اختراع سخت وپيچيده اي نيست بلكه نوعي راديوي دو طرفه(2) است. اين د ستگاه سيگنال‌هاي راديويي را روي بسامدي در يافت و همزمان روي بسامد ديگري ارسال مي‌كند. اين سامانه هااغلب در نقاط بلند ، مانند بلندي‌هاي طبيعي و يا ساختمان‌هاي بلندنصب مي‌شوند، در نتيجه كاربران با تكرار كننده فضاي پوششي تجهيزات راديويي متحرك خودرا گسترش بيشتري مي دهند و ازآن براي تبديل ارتباطات يك‌طرفه نيزبهره مي‌برند. البته تكرار كننده‌هايي از اين دست، اغلب در طبقه‌بندي كاربرد تجاري از راديو‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرند.




ارتباط يك طرفه (سيمپلكس) چيست؟

روش يك طرفه روشي براي ارتباطات نقطه به نقطه بدون استفاده از دستگاه تكرار كننده است. در اين روش برا ي ارسال و دريافت پيام‌هاي بين دو واحد سيار از بسامد مشابهي استفاده مي‌شوده بدين معني كه، ارسال و دريافت هر دو روي يك بسامد مشخص انجام مي‌گيرد، همچون ارتباط بين دو واحد سيار خودرويي و يا دوراديوي متحرك دستي با يكديگر.

چنين چيزي در دستگاه‌هاي تكرار كننده ي يك طرفه نيز وجود دارد. در اين گونه دستگاه‌ها روش كار به اين شكل است كه، تكرار كننده به بسامد مشخصي گوش فرا مي‌دهد و به محض دريافت سيگنالي بر روي بسامد موردنظرشروع به ضيط كامل پيام مي كند، پس از آ" كه دريافت پيام پايان يافت، يك زمان سنج خودكارو قابل تنظيم كه زماني را براي فاصله ي بين ارسال و دريافت تنظيم مي‌كند، (مثلاً 10 ثانيه) به كار افتاده و پس از اتمام زمان مشخص شده دستگاه شروع به ارسال پيام ضبط شده در حافظهء ‌خود بر روي همان بسامد مي كند. (به شيوه‌ي قديمي)

ارتباط دو طرفه (دوپلكس) چيست؟

به نوعي ارتباط مشابه ارتباط تلفني مي‌گويند كه امكان مكالمه همزمان دو طرف مسير است. تفاوت اين روش با روش يك طرفه نيز همين موضوع است، چنان كه در روش يك‌طرفه در يك زمان تنها يكي از دو طرف ارتباطي مي‌تواند به مكالمه و ارسال پيام بپردازد و طرف ديگر تنها شنونده است.

تكرار كننده چگونه كار مي‌كند؟

در نگاه اول ممكن است ساختار دستگاه تكرار كننده، پيچيده به نظر برسد ولي هنگامي‌كه اجزاء مختلف آن را جداگانه مورد بررسي قرار دهيم متوجه سادگي ساختار آن خواهيم شد. ساختمان تكرار كننده شامل چندين قطعه مختلف است كه در شكل زير نمودار آن را مشاهده مي نماييد.



حال توضيح مختصري در مورد هر يك از قسمت‌ها فوق ارائه مي‌‌دهيم:

- آنتن: تقريباً‌ تمامي ايستگاه‌هاي تكرار كننده از يك آنتن استفاده مي‌كنند. آنتن براي ارسال و دريافت سيگنال‌هاي بسامدراديويي (RF) كه به تكرار كننده وارد و يا از آن خارج (پخش) مي‌شوند به كار مي‌رود. به طور كلي هر چه ارتفاع بالا نصب گردد، بهره‌وري بيشتري خواهد داشت.

- (دوبلكسر) يا دو طرفه كننده: اين بخش نقش مهمي در دستگاه تكرار كننده بر عهده دارد به طور خلاصه دو طرفه كننده، سيگنال‌هاي ورودي يا دريافتي را از سيگنال‌هاي خروجي يا ارسالي تفكيك مي‌كند. چه در هنگام ورود و چه در زمان خروج بسامد‌هاي مختلف به دستگاه، به يك دو طرفه كننده نياز است، زيرا وجود امواج راديويي با بسامد‌هاي متفاوت در فضا، همواره موجب كاهش كيفيت و اثر بر روي عملكرد مطلوب دستگاه تكرار كننده است و در نتيجه كيفيت نامطلوبي حاصل خواهد شد. دوطرفه كننده درواقع فيلتري جهت عبور (ورود) بسامد‌هاي مشخص شده به دستگاه و جلوگيري از ورود بقيه سيگنال‌هاي است.

- گيرنده‌ها: سيگنال‌هاي راديويي رادريافت مي كنند. اين گيرنده‌ها دستگاه‌هاي حساسي براي تشخيص و دريافت سيگنال‌هاي ضعيف هستند و آن ها را براي تكراركننده‌ها قابل شنيدن مي‌سازند.

- فرستنده ها: تمامي تكراركننده‌ها داراي يك فرستنده هستند كه از يك نوسان ساز و يك تقويت كننده توان تشكيل شده است. محرك،صداها را با فركانس ارسالي مناسب تلفيق نموده و تقويت كننده ي توان، قدرت سيگنال ارسالي را براي ارسال به نقاط دورتر بالا مي‌برد.

- كنترل كننده: كنترل كننده‌ها، رايانه هاي كوچكي هستند براي بهينه‌سازي عملكرد تكراركننده‌ها. آنها ممكن است داراي امكاناتي چون ضبط خودكار پيام‌هاي تبادل شده و يا تلفيق كننده خط تلفن باشند.

- قطعه تلفن: دستگاه‌هاي كنترل كننده، سامانه‌هايي براي اتصال خطوط تلفني به راديوها را دارند. در اين حالت ارتباط مشتركين و اعضاء شبكه با خطوط تلفن شهري نيز برقرار مي‌شود.

تن‌هاي PL و ‍CTCSS چه هستند؟

اين كدها جهت جلوگيري از پاسخ‌گويي تكراركننده به سيگنال‌هاي متفرقه ناخواسته و يا تداخل‌هاي احتمالي ايجاد شده هستند، به طوري كه تكراركننده‌ها فقط با ارسال پيام از طرف راديوهايي به كار مي‌افتند كه داراي كدهاي تنظيم شده مشخص و يكسان فوق باشند. هر ايستگاه مي‌تواند تنها با كد منحصر به فرد خاصي كه از قبل توسط مدير شبكه تنظيم شده است كار نمايد.

چگونه نوع وپایه های یک ترانزیستور مجهول را میتوان تشخیص داد؟

البته در بیشتر دیتاشیتها توضیح داده شده اما اگر ترانزیستور ناشناخته یا بدون مارک باشد با استفاده از یک مولتی متر ساده به صورت زیر می توان تشخیص داد:
با توجه به اینکه مولتی متر یک باتری ۱.۵یا ۳ ولتی دارد وپراب قرمز به منفی باتری وپراب سیاه به مثبت باتری (از داخل)وصل میشود به صورت زیر عمل میکنیم نکته مهم:مولتی متر رو در رنج high ohmقرار دهید (۱k)
۱.پراب سیاه رو روی یکی از پایه ها بذارید و قرمز رو روی دو پایه دیگه اگر عقربه زیاد حرکت کرد ترانزیستور از نوع npnاست
اگر کم حرکت کرد پراب سیاه رو روی پایه های دیگه بذارید برای گرفتن نتیجه نهایی حداکثر ۶ بار اینو انجام بدید
اگر عقربه دوباره حرکت نکرد جای پراب سیاه و قرمز رو عوض کنیدو دوباره ازمایش بالا رو تکرار کنیددر این حالت اگر عقربه برای هر دو پایه دیگه حرکت کرد ازنوع pnp است




اگر برای هر دو پایه حرکت نکرد ترانزیستور openاست
اگر برای همه تستها حرکت کند shortest است
اگر برای یکی از تستها خیلی اروم حرکت کنه leakyاست




وقتی نوعش رو فهمیدیم پایه متصل شده به پراب سیاه (در نوع ان پی ان) پایه بیس است ودر نوع دیگه پایه متصل شده به پراب قرمز پایه بیس است


برای پیدا کردن کلکتور وامیتر از روش tutاستفاده میکنیم و در واقع ساده ترین امپلی فایر جهان رو میسازیم در نوع npn(سیاه به کلکتور وقرمز به امیتر )به وسیله یک انگشت بین c,bاتصال برقرار کنید عقربه ۸۰درصد تغییر جهت میدهد در این حالت پایه امیتر نباید با بدن تماس داشته باشد



در واقع در این عمل ترانزیستور جریانی که بدن شما به بیس میدهد رو تقویت میکنه و جریان حدود صد برابر میشود ودر مدار کلکتور وامیتر جاری میشه واین جریان زیاد مقاومت بین دو پایه رو کاهش میده و مولتی متر نتیجه رو نشون میده
در(pnp):سیاه به امیتر و قرمز به کلکتور وصل شده ومثل بالا عمل میشود


اگر از این روش برای ترانزیستوری که در مدار وصل است استفاده میکنید باید تغذیه خاموش باشه وخازن ها شارژشونو از دست داده باشن

این روش کاملا عملی است و در ابتدا کمی پیچیده به نظر میرسه اما اگه روی ترانزیستوری که برای شما شناخته شدست اولین بار ازمایش کنید خیلی اسون میشه

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

shilaneh.persianblog.com

فيلترهاي الكترونيكي

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

مدارهاي الكترونيكي هستند كه اعمال پردازش سيگنال را انجام مي دهند، بويژه هنگامي كه مي خواهيم سيگنال هاي ناخواسته عناصر را از بين ببريم و / يا آنكه مي‌خواهيم آن‌ها (سيگنال‌هاي ناخواسته. مترجم) را افزايش دهيم.
فيلترهاي الكترونيكي مي توانند به صورت زير باشند:
فعال يا غير فعال
آنالوگ يا ديجيتال
گسستگي زماني يا پيوستگي زماني
خطي ياغير خطي
واكنش نا متناهي ضربه (نوع IIR) يا واكنش متناهي ضربه (نوع FIR)
انواع رايج فيلترها (صرف نظر از جنبه هاي ديگر طراحي‌‌ آنها) فيلترهاي خطي هستند. اين مقاله كه در مورد جزئيات طراحي و آناليز فيلترهاي خطي است را مشاهده كنيد.
1مقدمه
2طبقه بندي به وسيله تكنولوژي
2.1فيلترهاي غير فعال
2.1.1 انواع عنصر يگانه
2.1.2L -----
2.1.3 T -----
2.1.4 π -----
2.1.5 انواع عنصر چندگانه
2.2 فيلترهاي فعال
2.3 فيلترهاي ديجيتال
2.4 ساير فناوري هاي -----
2.4.1 فيلترهاي كوارتز و فيزوالكتريك ها (ويژگى برخى کريستالها که به هنگام اعمال ولتاژ به انها تحت فشار قرار مى گيرند يا به هنگام قرار گرفتن در معرض فشار مکانيکى يک ولتاژ توليد مى کنند. مترجم)
2.4.2 فيلترهاي SAW
2.4.3 فيلترهاي BAW
2.4.4 فيلترهاي Garnet
2.4.5 فيلترهاي اتمي
3 تابع انتقال
4 طبقه بندي به وسيله تابع انتقال
5 طبقه بندي به وسيله توپولوژي (مكان شناسي)
6 طبقه بندي به وسيله طراحي علم اصول
6.1 آناليز (تجزيه و تحليل) مستقيم مدار
6.2 تجزيه و تحليل امپدانس تصوير
6.3 شبكه پيوند
7 بيشتر بدانيد
8 لينك هاي خارجي و منابع


مقدمه
قديمي ترين فورم ----- هاي الكترونيكي فيلترهاي خطي آنالوگ غير فعال هستند، كه فقط استفاده از مقاومت ها و خازن ها يا مقاومت ها و سلف ها را ايجاد مي كند. كه آنها به ترتيب به نام فيلترهاي تك قطبي RC و RL معروف هستند. بيشتر ----- هاي LC چند قطبي پيچيده سال هاي زيادي وجود داشتند، عملكرد چنين فيلترهايي به خوبي از كتاب هاي زيادي كه در اين مورد نوشته شده قابل درك است.
هم چنين فيلترهاي هيبريد ساخته شده اند، به طور نمونه شامل تركيب آمپلي فايرها (تقويت كننده ها)ي با تشديد كننده هاي مكانيكي يا تاخير خطي است. قطعات ديگر مثل خطوط تاخير CCD هم‌چنين به عنوان فيلترهاي با گسستگي زماني به كار مي‌روند. با دسترسي پردازش ديجيتالي سيكنال، فيلترهاي ديجيتالي فعال عمومي شدند.
فيلترهاي غير فعال
اجراي غيرفعال فيلترهاي خطي مبني بر تركيب مقاومت ها R))، سلف ها (L) و خازن ها (C) است. اين فيلترها را به طور كلي فيلترهاي غيرفعال مي دانيم، به اين دليل كه آنها روي منبع تغذيه بيروني بستگي ندارند.
سلف ها از مسير سيگنال هاي با فركانس هاي بالا جلوگيري مي كنند و سيگنال هاي فركانس پايين را عبور مي دهند، در حالي كه خازن ها عكس سلف عمل مي كنند. فيلتري كه سيگنال در آن از طريق يك سلف عبور مي‌كند، يا آن‌كه در آن يك خازن مسيري به زمين فراهم مي كند، سيگنال هاي فركانس پايين را نسبت به فركانس هاي بالا كمتر تضعيف مي كند كه به آن ----- پايين گذر مي گوييم. اگر سيگنالي از طريق يك خازن عبور كند، يا اين‌كه از طريق سلف زمين شود،‌ آن وقت ----- سيگنال هاي فركانس بالا را نسبت به سيگنال هاي فركانس پايين كمتر تضعيف مي كند كه به آن ----- بالا گذر مي گوييم. مقاومت ها به خودي خود مشخصات فركانسي قابل انتخاب ندارند، اما به سلف ها و خازن ها به منظور تعيين ثابت زماني مدار و به تبع پاسخ فركانسي، اضافه مي‌شوند.
در فركانس هاي خيلي بالا (در حدود 100MH)، گاهي اوقات سلف ها از سيم‌پيچ‌هاي تك‌حلقه‌اي يا نوارهاي ورق فلزي تشكيل مي‌شوند ، و خازن ها از ورقه‌هاي فلزي نزديك به هم تشكيل مي‌شوند. به اين قطعات فلزي سلفي يا خازني تحليل بردن مي‌گويند.
سلف ها و خازن ها عنصرهاي واكنش پذير ----- هستند. شماري از عناصر ----- قديمي را تعيين مي كند. در اين زمينه، مدار ميزان شده LC‌ در ----- ميان گذر يا ميان نگذر به عنوان استفاده تك عنصر حتي اگر از دو جزء تشكيل شده باشد مطرح شده است.
انواع عنصر يگانه
ساده ترين فيلترهاي غير فعال از يك عنصر يگانه راكتيو تشكيل شده اند. اين فيلترها توسط عناصر RC, RL يا RLC ساخته شده اند.
ضريب كيفيت Q‌ اندازه اي است كه براي توصيف ساده فيلترهاي ميان گذر يا ميان نگذر استفاده مي شود. وقتي گفته مي شود فيلتري ضريب كيفيت بالايي دارد به اين معني است كه دامنه فركانسهاي با پهناي باندكم برابر با فركانس مياني است.

bioemm.com

فيلترL
از دو عنصر، يكي به طور سري و ديگري به طور موازي تشكيل شده است.
----- T
پيكربندي سه عنصره در فيلترهاي نوع T مي تواند فيلترهاي پايين گذر، بالا گذر، ميان گذر يا ميان نگذر را بسازد.


[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ]
----- π
پيكربندي سه عنصره در فيلترهاي نوع T مي تواند فيلترهاي پايين گذر، بالا گذر، ميان گذر يا ميان نگذر را بسازد.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

انواع عنصر چندگانه
فيلترهاي عنصر چندگانه معمولا به صورت شبكه پله اي ساخته مي شوند. اين فيلترها مي‌تواند به صورت ساختارهاي L ، T و π مشاهده شود. وقتي كه مي‌خواهيم برخي پارامترهاي ----- مانند سرعت انتقال از باند ميان‌گذر به ميان‌نگذر را بهبود ببخشيم به عناصر بيشتر نياز است.
فيلترهاي فعال
فيلترهاي فعال با استفاده از تركيبي از اجزا غير فعال و فعال (تقويت كردن)، اجرا مي شوند و به يك منبع تغذيه بيروني نياز دارند. تقويت كننده ها مكررا در طراحي هاي ----- فعال استفاده مي شوند. آنها مي توانند ضريب كيفيت بالايي داشته باشند و مي‌توانند بدون استفاده از سلف هم به رزونانس برسند. هر چند، حد بالايي فركانس هاي آنها به وسيله ي پهناي باند تقويت كننده هايي كه استفاده مي شوند،‌ محدود است .
فيلترهاي ديجيتال
به كمك پردازش ديجيتالي سيگنال مي‌توانيم در محدوده‌ي وسيعي فيلترهاي متنوع باصرفه اي بسازيم. سيگنال نمونه مي گيرد و مبدل آنالوگ به ديجيتال، سيگنال را به سيلي (تعداد زيادي. مترجم) از شماره‌ها تغيير مي‌دهد. يك برنامه رايانه مداوم روي يك CPU يا يك DSP مخصوص (يا مدامت كمتر روي سخت افزار انجام الگوريتم) بازده شمارش جريان را محاسبه مي كند. اين جريان مي تواند تبديل شود به يك سيگنال زودگذر ميان مبدل ديجيتال به آنالوگ. مسائلي وجود دارند با نويز را با تغيير نشان مي دهد، اما اين مي تواند كنترل كند براي فيلترهاي خيلي مفيد. به علت نمونه برداري مورد بحث، سيگنال ورودي بايد مقدار فركانس محدود باشد يا نا همواري رخ دهد. ----- ديجيتال را مشاهده كنيد.


[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ]
ساير تكنولوژي هاي -----
فيلترهاي كوارتز و فيزوالكتريك ها
اواخر دهه‌ي 1930، مهندسان دريافتند سيستم هاي كوچك مكانيكي كه از مواد غير قابل انعطاف ساخته شده‌اند، همچون كوارتز در فركانس‌هاي راديويي به طور صوتي تشديد مي‌شوند. مثلا از فركانس‌هاي قابل شنيدن (صوت) تا حد چندين هزار مگا هرتز. بعضي از نخستين تشديدكننده‌ها از استيل ساخته شده‌بودند، اما كوارتز به سرعت مورد توجه واقع شد. بزرگترين برتري كوارتز،‌ خاصيت فيزوالكتريكي آن است. يعني تشديد كننده هاي كوارتز مي توانند مستقيماً حركت مكانيكي خود را به سيگنال‌هاي الكتريكي تبديل كنند. هم چنين كوارتز ضريب انبساط حرارتي خيلي پاييني دارد به اين مفهوم كه تشديد كننده هاي كوارتزي مي توانند فركانس‌هاي با ثبات در يك رنج حرارتي بالا توليد كنند. ضريب كيفيت فيلترهاي بلور كوارتز خيلي بالاتر از فيلترهاي LCR است. هنگامي كه پايداري‌هاي بالاتر مورد نياز است، كريستال‌ها و مدارهاي راه‌انداز آن‌ها مي‌تواند به منظور كنترل درجه حرارت روي يك كوره كريستال سوار شوند. براي فيلترهاي با باند خيلي كم، بعضي اوقات چند كريستال به طور سري به كار گرفته مي‌شوند.
مهندسان دريافتند كه تعداد زيادي از كريستال‌ها مي توانستند در يك عنصر واحد به وسيله نصب بخارهايي از فلز به شكل شيارهاي كم‌عمق روي كريستال كوارتز جمع شوند. در اين طرح، "خط تاخيري ضربه" فركانس هاي مطلوب را به عنوان امواج صوتي‌اي كه در طول سطح كريستال كوارتز جريان مي‌يابد، تقويت مي‌كند. خط تاخيري ضربه برنامه كلي ساخت فيلترهاي Q‌بالا به شيوه‌هاي مختلف زياد است.

فيلترهاي SAW

SAW (موج صوتي سطحي/ظاهري) فيلترهايي هستند كه به طور معمول در دستگاه هاي الكترومكانيكي كه در فركانس راديويي به كاربرد برده مي شود استفاده مي شوند. سيگنال هاي الكتريكي در يك كريستال فيزوالكتريك تبديل به موج مكانيكي مي شوند، اين موج به تاخير افتاده ، قبل از آنكه به وسيله الكترودهاي بيشتر تبديل به سيگنال الكتريكي شود سرتاسر كريستال پخش/منتشر مي شود. انرژي هاي خروجي موج به تاخير افتاده كه تركيب نشده هستند اجرا مستقيم آنالوگ واكنش ضربه متناهي ----- را توليد مي كند. اين شيوه پالايش/-------- هيبريد در يك نمونه آنالوگ ----- پيدا شد. فركانس هاي فيلترهاي SAW تا حد 3GHz محدود هستند.

فيلترهاي BAW

فيلترهاي BAW (موج صوتي پر حجم) فيلترهاي الكترومكانيكي هستند. اين فيلترها در وضعيت گشتاور چرخشي هستند. فيلترهاي BAW مي توانند در فيلترهاي شبكه اي يا پله اي به كار روند. فيلترهاي BAW كوچكتر از فيلترهاي SAW به نظر مي آيند، و در فركانس هاي بالاي 16GHz مي توانند عمل كنند.
فيلترهايGarnet

روش ديگر فيلترينگ، در فركانس هاي ميكرو ويو (موج خيلى کوچک الکترومغناطيسى) از 800MHz تا حدود 5GHz، از تركيب يك حوزه Garnet
آهن ايتريم استفاده مي شود كه توسط تركيب شيميايي ايتريم و آهن ساخته مي شود(YIGF يا ----- Garnet آهن ايتريم). Garnet روي يك باريكه اي از فلز رانده شده به وسيله يك ترانزيستور ، و يك آنتن حلقوي كوچك در تماس با بالاي كره عمل مي كند. فركانسي كه gernet عبور مي دهد را يك آهنرباي الكتريكي تغيير مي دهد. مزيت اين روش اين است كه garnet مي تواند گذشته از پهناي فركانسي زياد به وسيله شدت حوزه مغناطيسي مختلف تنظيم شود.
فيلترهاي اتمي

براي فركانس هاي بالاتر و دقت بيشتر، از ارتعاش هاي اتمي بيشتر استفاده مي شود. ساعت هاي اتمي در ميزرهاي (تقويت امواج ميكروويو -مترجم) سزيم براي بالا بردن ضريب كيفيت استفاده مي شود تا ورودي اسيلاتورهايشان را به حالت موازنه درآورند. روش ديگري كه در بالا آشنا شديد، فركانس هاي خيلي ضعيف سيگنال هاي راديويي را ثابت مي كند، كه مورد استفاده يك ميزر( تقويت امواج ميکروويو) ruby اتصال وسط خط تاخير است.
تابع انتقال

تابع انتقال H(s)يك ----- نسبت سيگنال خروجي Y(s) به سيگنال ورودي X(s) است به اندازه تابع مختلط فركانسي s است.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
تابع انتقال همه فيلترهاي ثابت زماني خطي عموما از ويژگي هاي معيني تشكيل مي شوند:
از آنجايي كه ----- ها از اجزا جدا از هم ايجاد مي شوند، تابع انتقال آنها از نسبت دو چند جمله اي /چند فورمولي S و i.e در يك تابع منطقي S درست مي شود. ترتيب انجام كار تابع انتقال بالاترين توان S برخورد صورت كسر يا مخرج هر يك از آنها خواهد بود.
همه ي چند جمله اي هاي تابع انتقال ضرايب واقعي دارند. بنابراين، هر يك از قطب ها و صفرهاي تابع انتقال واقعي يا اتفاقي باشند جفت آنها به طور مختلط باهم در مي آميزند.
از آنجايي كه پايداري فيلترها فرضي است، عضو حقيقي قطب ها (i.e. صفرهاي مخرج) منفي/معكوس خواهد شد، i.e. آنها نصف سطح چپ در فضاي فركانسي مختلط تمام مي شود.
چنانكه ساختمان يك تابع انتقال شامل تبديل لاپلاس شود، و بنابراين به در دست گرفتن شرايط خروجي صفر/اوليه خنثي احتياج دارد، به دليل اين كه:
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
و وقتي f(0)=0 مقادير ثابت را پاك كنيم و از عبارت معمول استفاده كنيم
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
پيچيدگي رفتار ----- در توابع انتقالي متناوب شرح داده مي شود. اين نظريه پيچيده، تبديل لاپلاس ، ضامن تعادل تابع انتقال است.
طبقه بندي به وسيله تابع انتقال

فيلترها مي توانند به وسيله خانواده و گذر باند تعيين شوند. خانواده‌ي ----- به وسيله طراحي برخي معيارها معين مي شود كه به صورت متداول براي معلوم كردن تابع انتقال ----- انجام مي شود. برخي از خانواده هاي رايج فيلترها و معيارهاي طراحي ويژه آنها به شكل زير هستند:
----- Butterworth – بدون حركت موجي در عبور باند و قطع باند، قطع جريان آهسته
----- Chebyshev (نوع يك)- بدون حركت موجي در قطع باند، قطع جريان تاخير دهنده
----- Chebyshev (نوع دو)- بدون حركت موجي در عبور باند، قطع جريان تاخير دهنده
----- Bessel - تاخير گروهي موج دار شدن، بدون حركت موجي در هر دو باند، بهره قطع جريان آهسته
----- Elliptic (بيضي) - تقويت حركت موجي در عبور و قطع باند، قطع جريان سريع
----- حد مطلوب “L”
----- Gaussian
----- كسينوسي
به طور كلي، هر خانواده از فيلترها مي تواند با يك شيوه مشخص تعيين شود. بهترين شيوه، بيشتر فيلترها به حالت ايده آل ----- خواهند رسيد. حالت ايده آل ----- انتقال كامل عبور باند، و تضعيف كامل درمتوقف كردن باند را دارد ، و انتقال بين دو باند ناگهاني است (اغلب به آن brick-wall مي گويند).
اينجا يك عكس براي مقايسه‌ي بين فيلترهاي Butterworth، Chebyshev و elliptic (بيضي) است. اين فيلترها در اين تصوير همه، پنجمين مرتبه در فيلترهاي پايين گذر هستند. به كار گرفتن ويژه آنها – آنالوگ يا ديجيتال، فعال ياغير فعال بودن – تفاوتي را ايجاد نمي كند: خروجي همه‌ي آنها مثل هم است.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
به طوري كه با شفاف كردن تصوير، فيلترهاي بيضي نسبت به بقيه آنها تيز تر هستند، اما آنها حركات موجي در حيطه‌ي پهناي باند را نشان مي دهند.
هر خانواده مي تواند براي معلوم كردن يك گذر باند ويژه كه براي انتقال فركانس ها، هنگامي كه در توقف باند (i.e. خروجي گذر باند) كمابيش تضعيف مي شوند، استفاده شود.
----- پايين گذر- فركانس هاي پايين را عبور مي دهد، فركانس هاي بالا تضعيف شده اند.
----- بالا گذر – فركانس هاي بالا را عبور مي دهد، فركانس هاي پايين تضعيف شده اند.
----- ميان گذر – فقط فركانس هايي كه در يك باند فركانسي هستند را عبور مي دهد .
----- ميان نگذر – فقط فركانس هايي كه در يك باند فركانسي تضعيف شده اند.
----- همه گذر – همه فركانس هايي كه عبور مي كنند، اما فاز خروجي اصلاح شده است.
خانواده و گذر باند يك ----- به طور كامل تابع انتقال يك ----- را معلوم مي كند. تابع انتقال به طور كامل رفتار ----- خطي را تعيين مي كند، اما تكنولوژي مخصوصي را كه براي اجرا آن استفاده مي شود معلوم نمي كند. به عبارت ديگر، راه هاي مختلفي براي دستيابي يك تابع انتقال ويژه وقتي يك مدار طراحي مي كنيم وجود دارد. ----- گذر باند مخصوص مي تواند به وسيله انتقال يك دسته نمونه اوليه ----- فراهم شود.

طبقه بندي به وسيله توپولوژي (وضعيت)

فيلترهاي الكترونيكي مي توانند به وسيله تكنولوژي مورد استفاده كه در انها به كار مي رود طبقه بندي شوند. فيلترهاي استفاده كننده تكنولوژي ----- فعال و ----- غيرفعال است بيشتر طبقه بندي به وسيله وضعيت ويژه ----- الكترونيكي است كه آنها به كار مي برند.
هر داده تابع انتقال ----- شايد در هر وضعيت ----- الكترونيكي به كار برده شود.
برخي وضعيت‌هاي رايج مدار عبارتند از:
وضعيت Cauer – غير فعال
وضعيت Sallen Key – فعال
وضعيت چند گانه فيدبك– فعال
وضعيت ناپايدار – فعال
وضعيت دو مجذوري ----- biquad– فعال
طبقه بندي به وسيله روش شناسي طرح

از نظر تاريخي، طراحي ----- آنالوگ خطي (با گذر) از طريق سه رويكرد عمده تحول يافته‌است. قديمي‌ترين طراحي‌ها از مدارهاي ساده‌اي بودند كه مهم ترين معيار طراحي شان، ضريب كيفيت در مدار بود. كاربرد گيرنده‌هاي راديويي -------- را به عنوان اندازه فركانسي انتخابي مدار متغير عمل مي كرد. تقريبا از دهه‌ي 1920 طراحي فيلترها از ديدگاه تصوير و راه اندازي آن بر تكيه بر نياز‌هاي برقراري ارتباط از راه دور آغاز شد. بعد از جنگ جهاني دوم روش شناسي تركيب شبكه غالب شد. رياضيدانان بزرگ براي بدست آوردن مقادير ضريب چند جمله اي به جدول نياز داشتند اما امروزه با وجود رايانه اين عمل غيرضروري است.
آناليز هدايت مدار

فيلترهاي كم رتبه (با انرژي ضعيف- مترجم) مي توانند مستقيما به وسيله اتصال مدار ساده از قانون هايي مثل قانون هاي كيرشهف براي بدست آوردن تابع انتقال طراحي شوند. اين حد آناليز معمولا فقط براي فيلترهاي ساده رتبه 1st يا 2nd (نئوديميم) انجام مي شود.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
تصوير آناليز امپدانس

اين رويكرد بخش هاي ----- را از ديدگاه تسلسل بخش‌هاي يگانه بررسي مي كند. كه از امتيازات سادگي اين ديدگاه توانايي آسان سازي آن گسترش دستورات بالاتر است. از معايب آن نيز مي توان به دقت پيش بيني پاسخها بر روي فيلتري كه در امپدانس تصوير پايان مي پذيرد نام برد، كه اين هم معمولا اهميت خاصي ندارد.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

تركيب شبكه‌اي

تركيب شبكه كه ابتدا با تابع انتقال شروع شد و سپس به عنوان معادله چند جمله اي امپدانس داخلي ----- بيان شد. ارزش عنصر واقعي ----- اين است كه با تداوم كسر كل يا بخشي از آن كه با توسعه چندجمله اي همراه است. اگر چه روش تصوير، نيازمند تطبيق شبكه اي در پايانه ها نمي باشد اما تاثيرات پايانه اي مقاومت شامل تحليل آن همراه شروع شدن آن است.

bioemm.com

سیم کارت چیست؟

سيم كارت چيست یا تا به حال به این مساله فکر کرده اید که چرا برای استفاده از شبکه موبایل حتما باید از قطعه ای به نامSIM Card استفاده کرد؟ و اساسا این قطعه کوچک چیست و چه قابلیتهایی دارد؟ یا این سوال که مگر در سیم کارت چه اطلاعاتی وجود دارد که می توان از آنها کپی برداری کرد؟




سیم کارت یا واحد شناسایی مشترک (Subscriber Identity Module) یک تراشه حافظه قابل حمل است که در گوشیهای تلفن همراه و به منظور استفاده از سرویسهای شبکه مخابرات سیار استفاده میشود.



این واحد حافظه همزمان با دیجیتال شدن شبکههای مخابرات سیار و ظهور نسل دوم این شبکهها یعنی GSM در سال ۱۹۹۰ ارائه شد. در واقع سیم کارت یک هارد دیسک بسیار کوچک است که به صورت اتوماتیک با قرار گرفتن در هر گوشی موبایل فعال شده و اطلاعات مختلفی از جمله شماره تلفن، اطلاعات شبکهای مشترک، دفترچه تلفن، پیام های کوتاه و . . . . را در خود ذخیره می کند. به بیان دیگر سیم کارت نقش یک گذرنامه را بازی میکند که با ارائه آن میتوان از سرویس شبکه سیار کشورهای مختلف برای برقراری ارتباط استفاده کردهفت تير .



سیم کارت Sim Cart - Subscriber Identity Module چیست؟
تعریف اول از سیم کارت : سیم کارت Sim Cart - Subscriber Identity Module تراشه ای الکترونیکی است با حافظه دائمی اندک که از طرف مخابرات به مشترک ارائه می شود.مخابرات از طریق سیم کارت مشترک را شناسایی و امکان برقراری تماس را بوجود می اورد وهمچنین خدمات نیز ارائه می نماید. هرسیم کارت دارای یک شماره ۱۱ رقمی می باشد که مخابرات امکان برقراری تماس و شناسایی کاربر را از طریق این شماره انجام می دهد.



ماجول شناسایی مشترک (Subscriber Identity Module – SIM)
تعریف دوم از سیم کارت : ماجول شناسایی مشترک (Subscriber Identity Module – SIM) یک کارت هوشمند قابل جابجا کردن برای تلفنهای موبایل میباشد. سیم کارتها بطور ایمنی کلید مشترک خدمات را که برای شناسایی یک تلفن موبایل استفاده میشود، ذخیره می نمایند. سیم کارتها به کاربران اجازه میدهند که بسادگی با جابجا کردن سیم کارت از یک تلفن موبایل و وارد کردن آن در درون یک تلفن موبایل دیگر تلفنها را تغییر دهند. در دنیای GSM استفاده از سیم کارتها اجباری است. مشابه سیم کارت در شبکه UMTS، یا سیستم جهانی ارتباطات راه دور موبایل (Universal Mobile Telecommunication System)، کارت مدار مجتمع شده جهانی (Universal Integrated Circuit Card – UICC) نامیده میشود، در جائیکه در تلفنهای متداول CDMA، (Removable User Identity Module – RUIM) نامیده میشوند.



سیم کارت یا ماجول شناسایی مشترک (Subscriber Identity Module – SIM)
تعریف سوم از سیم کارت : یک سیم کارت یا ماجول شناسایی مشترک (Subscriber Identity Module – SIM) یک تراشهء حافظهء قابل حمل میباشد که در برخی مدلهای تلفنهای موبایل (سلولی) استفاده میشود.سیم کارت باعث میشود که سوئیچ کردن به یک تلفن جدید به سادگی سیم کارت را از تلفن قدیمی در آوردن و در داخل تلفن جدید جای دادن، راحت و آسان باشد.
اطلاعات سیم کارتهای تلفن همراه
سیم کارت، اطلاعات شناسایی شخصی، شماره تلفن موبایل، دفترچه تلفن، پیامهای متنی و دیگر دیتا را نگه میدارد. به سیم کارت میتوان بعنوان یک دیسک سخت یا هارد دیسک مینی فکر کرد که بطور خودکار تلفنی را که به آن وارد شده، فعال میکند.یک سیم کارت میتواند بسیار سهل الااستفاده باشد. برای مثال اجازه دهید بگوییم که شارژ باتری تلفن شما در خانه دوستتان تمام میشود. با در نظرگرفتن این مسئله که هر دوی شما دارای تلفنهای بر پایهء سیم کارت میباشید، قادر خواهید بود که سیم کارت را به درون تلفن موبایل دوستتان وارد نموده و تماس تلفنی تان را برقرار سازید. کریر یا اپراتور شما این تماس را درست مثل اینکه از تلفن خودتان انجام میگیرد پروسس مینماید، از اینرو این مکالمه به حساب دوستتان محاسبه نخواهد شد.

ظرفیت سیم کارت تلفن همراه
سیم کارتها در انواع مختلف و با ظرفیتهای حافظهای متنوع در بازار موجود میباشند:
سیم کارتهای ۱۶، ۳۲، ۶۴ و ۵۱۲ کیلو بایتی که موارد توزیع و استفاده آنها بستگی به گستردگی شبکه موبایل آن منطقه دارد. البته در حال حاضر سیم کارتهایی با حافظههای ۱۲۸ و ۵۱۲ مگا بایتی نیز به بازار ارائه شدهاند.
سیستم عامل سیم کارت تلفن همراه
سیستم عامل سیم کارت در دو نوع جاوا و سیستم عاملهای محلی موجود است که نوع محلی، اختصاصی بوده و مبتنی بر نرم افزارهای مخصوص فروشندگان آن میباشد در حالی که سیم کارتهای جاوا، مبتنی بر زبان برنامه نویسی جاوا هستند و مهمترین ویژگی آنها عدم وابستگی به سخت افزار است.
اطلاعات ذخیره شده در سیم کارت موبایل

امکانات هرسیم کارت
هر سیم کارت امکاناتی از قبیل حافظه دفترچه تلفن ؛ ذخیره Sms پیام کوتاه، کد Pin ۱ ؛ puk ۱، pin۲، puk ۲ ، کد Imsi می شود :
حافظه دفترچه تلفن:
توسط این قابلیت می توان در سیم کارتهای جدید حداکثر۲۵۰حافظه دفترچه تلفن اضافه کرد(سیم کارتهای قدیم حدود ۱۰۰ حافظه)
ذخیره Sms پیام کوتاه:

با کمک این قابلیت می توان ۲۰ پیغام نوشتاری در داخل سیم کارت ذخیره کرد.
کد Pin ۱ :
در تمام سیم کارتها قابلیتی از بعد امنیتی لحاظ شده که می توان با تنظیمات داخل منو این گزینه را فعال کرد که در نتیجه پس از هر بار روشن کردن گوشی ، وارد کردن کد امنیتی به نام Pinضروری می باشد و چنانچه سه مرتبه این کد را اشتباه وارد کنیم دستگاه از ما کد بالاتر به نام Puk ۱ را درخواست می کند(حتی اگر سیم کارت را در داخل گوشی دیگری بگذاریم)
puk ۱:
این کد فقط بر روی سند موبایل و همچنین سیستم های کامپیوتری مخابرات قرار دارد و به هیچ عنوان نیز قابل تغییر نمی باشد و هر سیم کارت Puk مربوط به خود را دارد وجهت باز کردن قفل سیم کارت چنانچه Pin را سه مرتبه اشتباه وارد کنیم استفاده می شود و اگر ده مرتبه Puk را نیز اشتباه وارد کنیم سیم کارت کاملا از کار می افتد و منو نیز اجرا نمی شود ، اطلاعات سیم کارت از بین می رود که اصطلاحا به این حالت سوختن سیم کارت می گویند. و باید آنرا تعویض کرد.
pin۲
قابلیت هایی در سیم کارت وجود دارد که جهت فعال یا غیر فعال کردن آنها نیاز به Pin۲ میباشد که مهمترین قابلیت آن در ایران قفل کردن سیم کارت جهت تماسهای خروجی می باشد چنانچه Pin۲ را سه مرتبه اشتباه وارد کنیم دقیقا مانند Pin۱ عمل می کنیم.
puk ۲
جهت باز کردن Pin۲ استفاده می شود و اگر ده مرتبه اشتباه وارد شود سیم کارت بالا می آید ولی قابلیتهایی که با Pin۲ کنترل می گردد دیگر قابل کنترل و تغییر نمی باشد.
کد Imsi
این کد،سریال سیم کارت جهت شناسایی برای شبکه می باشد وهمچنین غیر قابل دیدن و تغییر می باشد هرسیم کارت کد Imsi مخصوص به خود را دارد و هر بار که گوشی را روشن می کنیم و همچنین هنگام در خواست تماس،دریافت تماس و Sms این کد جهت ثبت استعلام برای شبکه ارسال می گردد.
پایه های سیم کارت:
۱-clk
جهت تامین اسیلاتور سیم کارت به کار می رود و در واقع داخل گوشی فرکانس مورد نیاز سیم کارت تولید می شود و از این پایه به سیم کارت ارائه می گردد.
۲-rst
به هنگام روشن شدن گوشی و همچنین ذخیره کردن و خواندن اطلاعات بر روی سیم کارت یک پالس مربعی وارد این پایه می شود و سیم کارت را جهت اجرای مجدد Reset می کند.
..:: منبع ۲ ::..
اندازه استاندارد سیم کارت تلفن همراه
سیم کارتها در ۲ اندازه استاندارد موجودند. اولی به اندازه یک کارت اعتباری (۷۶/۰ * ۹۸/۵۳ * ۶۰/۸۵) میلی متر و جدیدتر آن، نسخهء مینیاتوری متداول میباشد که دارای ۲۵ میلی متر پهنا و ۱۵ میلی متر ارتفاع و یک ضخامت۷۶/۰ میلی متر است.
سیم کارت W-SIM
یک سیم کارتی میباشد که فن آوری سلولی هسته را در درون خود کارت مجتمع میسازد.
GSM۱۱.۱۱
خصوصیات ماجول شناسایی مشترک (SIM) – رابط تجهیزات سیم کارت موبایل (SIM-ME) میباشد.
GSM۱۱.۱۴
خصوصیات کیت ابزار استفاده SIM برای ماجول شناسایی مشترک (SIM) – رابط تجهیزات سیم کارت موبایل (SIM-ME) میباشد.
اندازه مخزن حافظه
سیم کارت نمونه با هزینه پایین (فقط GSM۱۱.۱۱) دارای حافظه کمی میباشد، ۲ تا ۳ کیلو بایت (حاوی فهرست راهنمای تلفن و غیره). چنین مخزن دیتایی مستقیما” توسط تلفن استفاده میشود. بازار سیم کارت با هزینه پایین بطور ثابتی در حال کوچکتر شدن است.
سیم کارتهای با کاربردهای بیشتر (GSM۱۱.۱۴) با چندین اندازه مخزن آماده و قابل دسترسند، بزرگترین آنها سیم کارت با یک گیگابایت میباشد. اندازه های کوچکتر سیم کارتها نظیر ۳۲ کیلو بایتی و ۱۶ کیلوبایتی مرسوم ترین آنها در زمینه هایی که شبکه های GSM کمتر توسعه یافته، میباشند. سیم کارتهای با حافظهء بالا، به ترتیب ۱۲۸ تا ۱۰۲۴ مگابایت نیز وجود دارند.
حافظهء سیم کارتها در میان کریرها یا اپراتورهای موبایل متفاوت خواهند بود.
در پایان سال ۲۰۰۶ متداولترین سیم کارت GSM در ایالات متحده ۶۴ کیلو بایتی بود – این از نوامبر سال ۲۰۰۴ زمانی که اپراتورهای سینگولار (Cingular) و AT & T با یکدیگر ادغام شدند، و عرضهء سیم کارتهای ۶۴ کیلوبایتی را نسبت به ۳۲ کیلویایتی که بهتر هر دو شبکه را پشتیبانی مینمود (و کاری کرد که هر دو بنظر یکی بیایند)، پیشرفت نمود

رگولاتورها المانهای الکترونیکی هستند که جهت تامین یک ولتاژ مستقل از بار و ولتاژ ورودی به کار می روند که علارقم تغیرات ولتاژ ورودی و تغیرات در بار( جریان خروجی) همواره دارای ولتاژ ثابتی می باشند
البته با در نظر گرفتن محدوده تغییرات تعریف شده توسط کمپانی سازنده از این رو المانهای بسیار مفیدی در مدارهای الکترونیکی جهت تغذیه IC ها و دیگر مدارهای مجتمع می باشند.رگولاتورها بسته به ولتاژ و جریان مورد نیاز دارای تنوع زیادی می باشند .




رگولاتورهای خطی (Linear)

ازجمله ساده ترین انواع رگولاتورها هستند که به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرند به طور مثال LM7805(5Volt),LM7812(12Volt),LM7905(-5Volt),LM7912(-12Volt),LF33(3.3Volt) ,LM317(ADJ)نمونه های متداول Linear در بازار هستند.از مشکلات این نوع بازدهی کم آنها و در نتیجه دفع انرژی به صورت گرما می باشد در جریان های بالا بایستی حتما از Heat sink استفاده گردد.


اما در جریانهای پایین بسیار مناسب می باشند.از جمله مزایای آنها قیمت مناسب (حدود 200 تومان) و نویز پایین آنهاست.
در شکلهای زیر نمونه ای از این رگولاتورها را می بینید.




[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]


رگولاتورهای سویچینگ

با ظهور منابع سویچینگ تحولی در منابع تغذیه بوجود آمد و بازدهی این مدارها چندین برابر شد.در اینجا فصد بحث در مورد منابع تغذیه سویچینگ و طراحی آنها را ندارم .از انواع رگولاتورهای سویچینگ سری (3Amp)LM2576 وLM2575(1Amp)می باشند. این IC در دو نمونه HV و معمولی در دسترس می باشد که در نوع HV ماکسیمم ورودی تا 60 ولت و در نوع معمولی تا 40 ولت می باشد.




این IC در ولتاژهای 15و12و5و3و3/3 و همینطور ADJ (قابل تنظیم 1.5تا 55) و با قیمتی در حدود 1000 تومان در دسترس می باشد .در شکل شماتیک مدار نمونه آن را می بینید.




[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

برای LM2576 جریان 3 آمپر تضمین شده می باشد از جمله مزایای این رگولاتورها جریان خروجی بالا بازدهی بالا تا 88% ولتاژ ورودی بالا – تا 40 ولت و در ورژن HV تا 80 ولت میباشد .


کاربردها:
- رگولاتور سویچینگ کاهنده (Step Down یا Buck) با بازده بالا و مدار بسیار ساده با 4 المان خارجی.
- تبدیل ولتاژ مثبت به منفی(Buck-Boost)
-استفاده به عنوان کاهنده ولتاژ پربازده قبل از رگولاتورهای خطی.
-بیشترین کاربرد این مدار در رگولاتور 5 ولی ساده با بازدهی بالا و جریان مناسب می باشد.