asmaaali
08-08-2004, 11:58 AM
هذه المرة سنلقي بعض الضوء علي امتكاملات الرقمية ونحاول ان نتعرف عليها
يطلق عليها اسم المتكاملات الرقمية Digital Ic وهي ذات انتشار كبير في الحاسبات الالكترونية وهي في الواقع دوائر فتح switching يدخل في تركيبها انواع الترانزستورات العادية وكذا نوع تأثير المجال FETمضافا اليها الثنائيات والمقاومات وقطع الفتح تمثلها الترانزستورات وثنائيات الزينر وهي تعمل وفق قاعدة الترقيم الثنائي Binary Digit وفي امكان هذه المتكاملات ان تقوم بالمقارنة بين مستويي دخل مختلفين في الجهد دخل في حدود صفر والثاني 3 فولت تقريبا لتعطي خرجا يتكافأ مع هذين الدخلين وبذلك يمكنها انجاز عمليات منطقية هامة في مجال الاستخدام وتشير الشركات المنتجة الي المهام التي تستطيع الدوائر التي تنتجها القيام بها والتركيب الداخلي لهذه المتكاملات يشمل عادة 4 بوابات NAND
ويطلق عادة علي هذا النوع من المتكاملات اختصار TTL للجملة
Transistor Transis Logic
وقد تم انتاج طرز مختلفة ل TTL بجانب الاساسي هي
ذات القدرة المنخفضة low power TTL
ذات السرعة العاليةHigh Speed TTL
شوتكي Schottky TTL
النواحي العملية الخاصة بالدوائر المتكاملة الرقمية TTL
1- جهد التغذية Vcc لا يقل عن 4.5 فولت ولا يزيد علي 5 فولت
2- جهد تغزيتها من مثبت جهد يضمن عدم حيود الجهد عن هذه القيمة سواء بالزيادة او النقص حتي تعطي احسن كفاءة في التشغيل ولا تتعرض للتلف
3- عند ادماج عدد كبير من هذه المتكاملات في وظيفة ما بجهاز معينيجب استخدام مكثف عزل سعته تتراوح ما بينة واحد من عشرة ميكرو فاراد الي واحد ميكرو فاراد
4- تتجاوب هذه الدوائر مع اشارتي دخل لهما حالتين منطقيتين تبعا لجدول الحقيقةTruth Table
وتكون جهود الاشارة الداخلة كالاتي
في الحالة المنطقية "1" 4 فولت تزيد او تنقص 1 فولت
وفي الحالة المنطقية "0" صفر فولت قد يزيد الي نصف فولت
5- بمراجعةجدول الحقيقة لكلا المدخلين سوف نلاحظ ان الخرج سيكون صفر عندما يكونان في الحالة المنطقية واحد وخلاف ذلك سيكون الخرج في الحالة المنطقية
6- مداخل البوابات الغير مستخدمة في دائرة الجهاز يجب توصيلها بالارضي (الشاسيه) كما يمكن تركها بدون توصيل وذلك لتقليل سحب التيار
7- اذا احتوت دوائر تشغيلها علي متممات(relays ) فيجب تزويدالمتمم بمكثف توازي او ثنائي لتجنب الجهود العالية التأثيرية التي تنتج في حالةالتشغيل
8- الدوائر من هذا النوع سريعة العطب اذا ما تعرضت لجهود عالية.
وعلي هذا يجب استخدام كاويات لحام موصل معدنها بالارضي وذلك لضمان عدم تسرب اي جهود منها الي المتكاملة موضوع اللحام.(يمكن استخدام قاعدة توصيل منفصلة للمتكاملة يجري عليها عملية اللحام حرصا علي المتكاملة) كما يجب عدم اختبارها بآفوميترات في حالة مدي قياس الام المنخفض
كما يجب التأكد من عدم وجود جهود عالية علي اطراف الاوسيلوسكوب عند استخدامه في حالة الاختبار.
اوجه استخدام المتكاملات الرقمية
1- دوائر الفتح والاغلاق switching
2- دوائر العدادات counters
3- الحاسب الالكتروني computation
4- دوائر العرض والمبينات display
5- دوائر الذاكرات الالكترونية لحفظ المعلومات
memory storage
انواع المتكاملات الرقمية
1- بوابات gates
2- مذبذب نطاط flip flop
3- حفز ومصد driver , buffer
4- مسجلات registers
5- ذاكرة الكترونية memory
مصنفات المتكاملات الرقمية
1- الانواع التي تحتوي علي ترانزستورات ومقاومات فقط تسمي RTL
resistor-transistor-logic
وتتراوح جهود تغذيتها ما بين 3 الي 6.3 فولت
2- الانواع التي تحتوي في تركيبها البنائي علي ترانزستورات وثنائيات ومقاومات يطلق عليها DTL
diode-transistor-logic
وتحتاج لجهد تغذية 5 فولت
3- مجموعة HTL وهي مشابهه لمجموعة DTL في تكوينها من ترانزستورات وثنائيات ومقاومات ولكنها تحتوي علي ثنائيات زينر zener للحماية
والرموز المذكورة هي الاحرف الاولي من العبارة الاتية
high-thrshold-logic
وتغذي بجهد 15فولت
4- مجموعة TTL التي تتكون من ترانزسورات ومقاومات ونظم تحيز ومن انواعها الشهيرة المتكاملة رقم 7400 وتحتاج الي جهد تغذية 5 فولت
والرموز المذكورة هي الاحرف الاولي من العبارة الاتية
transistor-transistor-logic
5- مجموعة ECL المنطقية التي تستخدم الربط بالمشع
Emitter Coupled Logic
وهي تحتوي في مداخلها علي مكبرات تفاضلية وفي الخرج مكبر علي نظام تابع المشع ولها ممانعة دخل عالية وممانعة خرج منخفضة وتحتاج الي جهود تغذية 5 فولت
6- مجموعة MOS وهي تستخدم انصاف الموصلات ذات اكسيد معدني وهي تحتوي علاوة علي الترانزسورات والمقاومات والثنائيات ترانزستورات من نوع تأثير المجالFET وتعمل علي جهود تغذية من 13 الي 27 فولت والاصطلاح MOS هو اختصار العبارة الاتية
metal oxide semiconductor
7- مجموعة CMOS
complemetary symmetry metal oxid semiconductory ic,s
ومعناها الدائرة المتكاملة ذات التشابه التمامي معدن اكسيد نصف موصل
وهي تتكون من ترانزستورات تأثير المجال ذات القناة السالبة او الموجبة FET
وتحتاج الي جهد تغذية قدره 10 فولت
المتكاملات الرقمية الخاصة
هناك بعض المتكاملات الرقمية التي تؤدي وظائف خاصة تتعلق ببرنامج معين ولها امكانيات مثل الذاكرات الالكترونية التي تقوم بتخزين المعلومات يطلق عليها
الاختصارات RAM
random access memory
وفي هذه الذاكرة يتم التحكم في زمن دخول المعلومات تحت ظروف اختيار عنصر التسجيل التالي الذي يتم منه الحصول علي المعلومات
ROM
read only memory
وهي ذاكرة تتعلق بالقراءة فقط
نقلا عن كتاب صيانة الترانزستور للمهندس امين فهمي
ومشاركات اخي علي الشريف في منتدي الالكترونيات العربي
يطلق عليها اسم المتكاملات الرقمية Digital Ic وهي ذات انتشار كبير في الحاسبات الالكترونية وهي في الواقع دوائر فتح switching يدخل في تركيبها انواع الترانزستورات العادية وكذا نوع تأثير المجال FETمضافا اليها الثنائيات والمقاومات وقطع الفتح تمثلها الترانزستورات وثنائيات الزينر وهي تعمل وفق قاعدة الترقيم الثنائي Binary Digit وفي امكان هذه المتكاملات ان تقوم بالمقارنة بين مستويي دخل مختلفين في الجهد دخل في حدود صفر والثاني 3 فولت تقريبا لتعطي خرجا يتكافأ مع هذين الدخلين وبذلك يمكنها انجاز عمليات منطقية هامة في مجال الاستخدام وتشير الشركات المنتجة الي المهام التي تستطيع الدوائر التي تنتجها القيام بها والتركيب الداخلي لهذه المتكاملات يشمل عادة 4 بوابات NAND
ويطلق عادة علي هذا النوع من المتكاملات اختصار TTL للجملة
Transistor Transis Logic
وقد تم انتاج طرز مختلفة ل TTL بجانب الاساسي هي
ذات القدرة المنخفضة low power TTL
ذات السرعة العاليةHigh Speed TTL
شوتكي Schottky TTL
النواحي العملية الخاصة بالدوائر المتكاملة الرقمية TTL
1- جهد التغذية Vcc لا يقل عن 4.5 فولت ولا يزيد علي 5 فولت
2- جهد تغزيتها من مثبت جهد يضمن عدم حيود الجهد عن هذه القيمة سواء بالزيادة او النقص حتي تعطي احسن كفاءة في التشغيل ولا تتعرض للتلف
3- عند ادماج عدد كبير من هذه المتكاملات في وظيفة ما بجهاز معينيجب استخدام مكثف عزل سعته تتراوح ما بينة واحد من عشرة ميكرو فاراد الي واحد ميكرو فاراد
4- تتجاوب هذه الدوائر مع اشارتي دخل لهما حالتين منطقيتين تبعا لجدول الحقيقةTruth Table
وتكون جهود الاشارة الداخلة كالاتي
في الحالة المنطقية "1" 4 فولت تزيد او تنقص 1 فولت
وفي الحالة المنطقية "0" صفر فولت قد يزيد الي نصف فولت
5- بمراجعةجدول الحقيقة لكلا المدخلين سوف نلاحظ ان الخرج سيكون صفر عندما يكونان في الحالة المنطقية واحد وخلاف ذلك سيكون الخرج في الحالة المنطقية
6- مداخل البوابات الغير مستخدمة في دائرة الجهاز يجب توصيلها بالارضي (الشاسيه) كما يمكن تركها بدون توصيل وذلك لتقليل سحب التيار
7- اذا احتوت دوائر تشغيلها علي متممات(relays ) فيجب تزويدالمتمم بمكثف توازي او ثنائي لتجنب الجهود العالية التأثيرية التي تنتج في حالةالتشغيل
8- الدوائر من هذا النوع سريعة العطب اذا ما تعرضت لجهود عالية.
وعلي هذا يجب استخدام كاويات لحام موصل معدنها بالارضي وذلك لضمان عدم تسرب اي جهود منها الي المتكاملة موضوع اللحام.(يمكن استخدام قاعدة توصيل منفصلة للمتكاملة يجري عليها عملية اللحام حرصا علي المتكاملة) كما يجب عدم اختبارها بآفوميترات في حالة مدي قياس الام المنخفض
كما يجب التأكد من عدم وجود جهود عالية علي اطراف الاوسيلوسكوب عند استخدامه في حالة الاختبار.
اوجه استخدام المتكاملات الرقمية
1- دوائر الفتح والاغلاق switching
2- دوائر العدادات counters
3- الحاسب الالكتروني computation
4- دوائر العرض والمبينات display
5- دوائر الذاكرات الالكترونية لحفظ المعلومات
memory storage
انواع المتكاملات الرقمية
1- بوابات gates
2- مذبذب نطاط flip flop
3- حفز ومصد driver , buffer
4- مسجلات registers
5- ذاكرة الكترونية memory
مصنفات المتكاملات الرقمية
1- الانواع التي تحتوي علي ترانزستورات ومقاومات فقط تسمي RTL
resistor-transistor-logic
وتتراوح جهود تغذيتها ما بين 3 الي 6.3 فولت
2- الانواع التي تحتوي في تركيبها البنائي علي ترانزستورات وثنائيات ومقاومات يطلق عليها DTL
diode-transistor-logic
وتحتاج لجهد تغذية 5 فولت
3- مجموعة HTL وهي مشابهه لمجموعة DTL في تكوينها من ترانزستورات وثنائيات ومقاومات ولكنها تحتوي علي ثنائيات زينر zener للحماية
والرموز المذكورة هي الاحرف الاولي من العبارة الاتية
high-thrshold-logic
وتغذي بجهد 15فولت
4- مجموعة TTL التي تتكون من ترانزسورات ومقاومات ونظم تحيز ومن انواعها الشهيرة المتكاملة رقم 7400 وتحتاج الي جهد تغذية 5 فولت
والرموز المذكورة هي الاحرف الاولي من العبارة الاتية
transistor-transistor-logic
5- مجموعة ECL المنطقية التي تستخدم الربط بالمشع
Emitter Coupled Logic
وهي تحتوي في مداخلها علي مكبرات تفاضلية وفي الخرج مكبر علي نظام تابع المشع ولها ممانعة دخل عالية وممانعة خرج منخفضة وتحتاج الي جهود تغذية 5 فولت
6- مجموعة MOS وهي تستخدم انصاف الموصلات ذات اكسيد معدني وهي تحتوي علاوة علي الترانزسورات والمقاومات والثنائيات ترانزستورات من نوع تأثير المجالFET وتعمل علي جهود تغذية من 13 الي 27 فولت والاصطلاح MOS هو اختصار العبارة الاتية
metal oxide semiconductor
7- مجموعة CMOS
complemetary symmetry metal oxid semiconductory ic,s
ومعناها الدائرة المتكاملة ذات التشابه التمامي معدن اكسيد نصف موصل
وهي تتكون من ترانزستورات تأثير المجال ذات القناة السالبة او الموجبة FET
وتحتاج الي جهد تغذية قدره 10 فولت
المتكاملات الرقمية الخاصة
هناك بعض المتكاملات الرقمية التي تؤدي وظائف خاصة تتعلق ببرنامج معين ولها امكانيات مثل الذاكرات الالكترونية التي تقوم بتخزين المعلومات يطلق عليها
الاختصارات RAM
random access memory
وفي هذه الذاكرة يتم التحكم في زمن دخول المعلومات تحت ظروف اختيار عنصر التسجيل التالي الذي يتم منه الحصول علي المعلومات
ROM
read only memory
وهي ذاكرة تتعلق بالقراءة فقط
نقلا عن كتاب صيانة الترانزستور للمهندس امين فهمي
ومشاركات اخي علي الشريف في منتدي الالكترونيات العربي