مفاهیم الکترونیک

می‌توانیم این بخش از آموزش الکترونیک در مورد مقاومت‌ها و آنچه آموخته‌ایم را به صورت زیر خلاصه کنیم:وظیفه مقاومت، محدود کردن جریان عبوری از مدار الکتریکی است.مقاومت با اهم اندازه گیری شده و نماد آن Ω است.مقاومت انواع مختلفی از جمله کربنی، فیلم و سیم پیچی دارد.از کدهای رنگی مقاومت برای شناسایی مقدار و میزان تلورانس مقاومت‌های کوچک استفاده می‌شود.

مقاومت ها همچنین می‌توانند در منابع جریان متناوب استفاده شوند، که در آن برای ولتاژ، جریان و توان مصرفی  مقادیر rms داده می‌شود.در آموزش‌های قبلی مقاومت‌ها و اتصالات آنها را بررسی کرده و از قانون اهم برای محاسبه ولتاژ، جریان و توان آنها استفاده کرده‌ایم. در همه موارد، پلاریته (قطب) و جهت ولتاژ و جریان ثابت فرض شده‌اند، به عبارت دیگر جریان مستقیم یا DC.

توان الکتریکی توسط یک مقاومت جذب می‌شود، چراکه حاصل ضرب ولتاژ و جریان است. برخی مقاومت‌ها این توان را به گرما تبدیل می‌کنند.وقتی به دلیل وجود ولتاژ، یک جریان الکتریکی در مقاومت جاری شود، انرژی الکتریکی توسط مقاومت به شکل گرما از بین می‌رود. هرچه این جریان بیشتر باشد، مقاومت داغ‌تر می‌شود.

تفاوت ولتاژ بین دو نقطه در یک مدار به عنوان اختلاف پتانسیل شناخته می‌شود و همین اختلاف پتانسیل است که باعث جاری شدن جریان می‌شود.بر خلاف جریان که به شکل بار الکتریکی در یک مدار الکتریکی بسته جاری است، اختلاف پتانسیل حرکت نمی‌کند یا جریان نمی‌یابد، بلکه اعمال می‌شود.

مقاومت‌ها را می‌توان در ترکیب‌های نامحدود سری و موازی به یکدیگر متصل کرد و مدارهای مقاومتی پیچیده‌ای را تشکیل داد.در آموزش‌های قبلی یاد گرفتیم که چگونه با اتصال مقاومت‌ها به یکدیگر، یک شبکه مقاومت سری یا موازی تشکیل دهیم و از قانون اهم برای یافتن جریان‌ها و ولتاژهای مختلف در هر ترکیب استفاده کردیم.

هنگامی که هر دو ترمینال یک مقاومت به دو ترمینال مقاومت دیگر متصل شود، گفته می‌شود که مقاومت‌ها به طور موازی به یکدیگر متصل شده‌اند. برخلاف مدار مقاومت سری، در شبکه مقاومت موازی جریان مدار می‌تواند بیش از یک مسیر را طی کند زیرا مسیرهای متعددی برای عبور وجود دارد.

کدگذاری رنگی مقاومت از نوارهای رنگی برای شناسایی آسان مقدار مقاومت قطعه و درصد تلورانس آن استفاده می‌کند.برای کنترل جریان الکتریکی یا ایجاد افت ولتاژ در مدارهای الکتریکی و الکترونیکی، مقاومت های مختلفی وجود دارد. اما برای انجام این کار قطعه مورد استفاده باید مقداری «مقاومت» داشته باشد.

مقاومت‌ها اساسی‌ترین و پر استفاده‌ترین قطعه در بین تمامی قطعات الکترونیکی هستند، تا حدی که مسلم به شمار می‌روند، اما در مدار نقشی حیاتی دارند. از مقاومت‌های تراشه‌ای نصب-سطحی (Surface Mount Chip) تا مقاومت‌های سیم پیچی بزرگ، انواع مختلفی از مقاومت‌ها وجود دارد که سازنده بردهای الکترونیک می‌تواند انتخاب کند.

استفاده از اسیلاتور 555 RC برای تولید مدارهای ضرب کننده ولتاژدر ادامه مقاله قبل؛  این مقاله در مورد تایمر ۵۵۵ به برخی کاربردها و مدارهایی که می­‌توانیم در هنگام استفاده از ۵۵۵ به عنوان یک مولتی ویبراتور  آستابل بسازیم، می­‌پردازد.از مقاله قبلی در مورد تایمر 555 به یاد داریم که برای اینکه به عنوان یک اسیلاتور موج مربعی نوسان کند.

مجموعه­‌ای از مدارهای ۵۵۵ با استفاده از تایمر ۵۵۵ به عنوان یک  اسیلاتور آستابل با سیکل‌های کاری (دیوتی سایکل) مختلف.در چند مقاله اخیر دیدیم که تایمر ۵۵۵ را می‌توان با اجزای متصل خارجی به‌ عنوان مولتی ویبراتور، اسیلاتور و تایمر با فواصل زمانی از چند میکروثانیه تا چندین ساعت پیکربندی کرد.

آی­‌سی ۵۵۵ را می‌­توان برای ایجاد یک اسیلاتور آستابل آزادگرد برای تولید مداوم پالس‌­های موج مربعی استفاده کرد.آی­‌سی تایمر ۵۵۵ را می‌­توان در حالت مونو استابل خود وصل کرده و در نتیجه یک تایمر دقیق با مدت زمان ثابت تولید کرد، یا در حالت بای استابل خود برای ایجاد یک عمل سوئیچینگ نوع فلیپ فلاپ، استفاده کرد.

تایمر ۵۵۵ یک آی­‌سی رایج است که برای تولید انواع شکل موج خروجی با اضافه کردن یک شبکه RC خارجی طراحی شده است.دیدیم که مولتی ویبراتورها و نوسان­‌سازهای CMOS را می­‌توان به راحتی با استفاده از اجزای مجزا برای تولید نوسان‌گرهای وقفه­‌ای (ریلاکسیون) جهت تولید شکل موج‌­های خروجی موج مربعی ساخت.

مولدهای شکل موج، مدارهای الکترونیکی هستند که می­‌توانند شکل موج­‌های سینوسی، مربعی، مثلثی و دندانه اره‌­ای را با استفاده از اسیلاتورها و مدارهای پالسی تولید کنند.در آموزش­‌های قبلی به طور مفصل به سه نوع مختلف مدارهای مولتی ویبراتور ترانزیستوری پرداختیم که می‌­توانند به عنوان نوسانگرهای وقفه­‌ای (ریلاکسیون) برای تولید موج مربعی یا مستطیلی در خروجی خود جهت استفاده به عنوان سیگنال ساعت (کلاک) و زمان‌­بندی استفاده شوند.

مولتی ویبراتورهای آستابل، نوسان­‌سازهای آزادگرد (free running) هستند که به طور مداوم بین دو حالت نوسان کرده و دو شکل موج خروجی مربعی تولید می­‌کنند.مدارهای سوییچینگ احیا­کننده (Regenerative) مانند مولتی ویبراتورهای آستابل یل ناپایدار متداول‌­ترین نوع نوسان­‌سازهای وقفه‌­ای (ریلاکسیون) هستند از آنجایی که نه تنها ساده، قابل اعتماد و دارای ساخت آسان بوده، بلکه شکل موج خروجی موج مربعی ثابتی نیز تولید می‌کنند.

مولتی ویبراتورهای بایستابل به روشی مشابه با فلیپ فلاپ­‌ها عمل می­‌کنند و یکی از دو خروجی پایدار را تولید کرده که مکمل یکدیگر هستند. این مولتی ویبراتور نوع دیگری از دستگاه های دو حالته است و مشابه مولتی ویبراتور مونو استابل عمل کرده که در مقاله قبلی به آن پرداختیم، اما تفاوت در این است که هر دو حالت پایدار هستند.مولتی ویبراتورهای بای استابل دو حالت پایدار دارند

مولتی ویبراتورها مدارهای احیا کننده متوالی همزمان یا ناهمزمان هستند و به طور گسترده در کاربردهای زمان‌بندی الکترونیکی استفاده می‌­شوند. مولتی ویبراتورها یک شکل موج خروجی شبیه موج مربعی متقارن یا نامتقارن تولید می­‌کنند و به این ترتیب رایج­‌ترین مورد استفاده در بین تمام مولدهای موج مربعی هستند.