۱۳۸۸/۱۱/۳۰

معمای الکترونیک برای پیرمردها

بیشتر دوستان این روزها مثل من پشت میز نشین هستند و بیشتر کارشان ور رفتن با صفحه‌کلید و مانیتور است. باید اقرار کرد که داریم پیر می‌شویم و حافظه‌ها روز به روز ضعیف‌تر می‌شوند. بهترین راه برای مبارزه با ضعف حافظه البته سفر در زمان و زنده‌کردن خاطرات است.

برای تفریح و یادآوری گذشته‌های دور و درس الکترونیک ۱ بد نیست نگاهی به مدار زیر بیاندازید.


سوال ۱: این مدار چه می‌کند و نقش دیود D2 چیست؟
سوال ۲: چه مدت برای آنالیز مدار صرف کردید؟ اگر سال ۷۰ بود چه مدت طول می‌کشید جواب را پیدا کنید؟

۱۱ نظر:

Reza P. گفت...
این نظر توسط نویسنده حذف شده است.
Farshad F گفت...

من جواب را بلدم ولي ديدم زشته در بين اين همه مهندس من اقتصادخوانده اول جواب را بگويم!

کیوان گفت...

جالب بود. تقریباً هیچ چیزی از این موضوعات یادم نمانده. کلی فکر کردم تا یادم آمد در ترانزیستور پارامتر مهمی بود که به آن hfe می‌گفتیم. (به نظرم با β هم می‌توان نشانش داد. ما β را برای 1/kT استفاده می‌کنیم که T دمای کلوین و k ثابت بولتزمن است). به نظر می‌آید در این مدار ترانزیستورها باید یا در حالت اشباع و یا در حالت قطع باشند و احتمالاً دیود نوری باید به طور متناوب روشن و خاموش شود.

Arash Salarian گفت...

فرشادجان جوابت بیشتر به سیاست خوانده‌ها می‌خواند تا اقتصاد‌دانان. به بیان دیگر جایزه را از آن خود می‌کنی بدون آنکه جواب را لو بدهی؟ (حالا که فکرش را می‌کنم این طور جواب دادن بیشتر به همان اقتصاد‌دانان می‌ماند :)

Reza P. گفت...

بله حافظه هاو دقتها كمتر شده است؛در پيام قبلي من به عدد شش سال اشاره كردم در صورتي كه هفت سال بود.
بگذريم مدار را يكي از همكارام بست هر دو ترانزيستور در ناحيه فعال كار ميكردند. جريان مقاومت 10 اهم Vbe /10 است . شايد ديود باعث نگه داشتن ترانزيستورها در ناحيه فعال باشد.
الان بينهايت
سال هفتاد احتمالا كمتر

Arash Salarian گفت...

رضاجان عجب پشتکاری!‌ مدار را بستی؟! بلکه جواب شما درست است.

عملکرد مدار: می‌دانیم که روشنایی LEDها بسته به جریان عبوری از آنها است. به طور خلاصه این مدار تضمین می‌کند که شدت نور LED مستقل از ولتاژ ورودی مدار، ثابت بماند. به بیان دیگر این مدار یک منبع جریان است. اگر V1 یک باطری باشد،‌ نور این LED در تمام منحنی شارژ باطری ثابت می‌ماند (مگر اینکه ولتاژ باطری به زیر ۲ ولت برسد!)

آنالیز به طور خلاصه: هر دو ترانزیستور در ناحیه فعال هستند، در نتیجه ولتاژ دو سر R2 برابر VBE (در حدود شش دهم ولت) و ثابت است. با فرض بزرگ بودن beta ترانزیستورها، جریان ثابت ۶۰ میلی‌آمپری از دیود D1 می‌گذرد. و اما دیود D2: نقش اصلی این دیود آن است که ولتاژ VCE ترانزیستور Q2 را از حد اشباع خیلی بالاتر نگه دارد که در نتیجه VBE این ترانزیستور ثابت بماند (یادآوری:‌ در نزدیکی منطقه اشباع VBE به جریان بیس وابسته می‌شود). در این مدار VCE ترانزیستور Q2 در حدود 1.2 ولت ثابت می‌ماند که نزدیک به یک ولت بیش از حد اشباع است.

و اما مقایسه سال ۷۰ با وضعیت حال: در آن زمان چنین مدار ساده‌ای به محض دیدن مقاومت R2 در بین بیس و امیتور Q2 در چند ثانیه حل می‌شد. چند شب پیش که این مدار را دیدن نزدیک به نیم ساعت با خودم کلنجار رفتم تا جواب درست را پیدا کنم. خلاصه که دها برابر کند شده‌ام. البته تعجب چندانی ندارد. این روزها کارم اندازه‌گیری کارایی بیماران و مدلسازی آماری است و سالهای سال است که کاری به مدار و الکترونیک ندارم. خلاصه که در دوران میانسالی یادگیری کند است ولی عذاب‌آورتر از کند بودن، فراموش کردن دانسته‌ها است...

Farshad F گفت...

من فكر مي كردم كه اين ديود نوري بايد چشمك بزند. پس اشتباه مي كردم!!

Farshad F گفت...

خودمونيم يك مدار ساختيم كه ديودش چشمك نمي زنه به چه درد ميخوره/

پسر من ظرف سه ماه گذشته 4 -5 تا از اين كيتهاي مهران كيت خريده كه توي همش ديودها چشمك مي زنن

پس نتيجه مي گيريم كه اين مدار هر چند كار خيلي ارزشمندي مي كند (ايجاد خروجي ثابت 2 ولتي با جريان 60 ميلي آمپر!!) ارزش تجاري ندارد چون مهران كيت آن را جزء كيتهاي خود نياورده است

Arash Salarian گفت...

در مورد ارزش اقتصادی باید دید که مهران کیت چندتا کیت چشمک ‌زن می‌فروشد و توی مغازه‌ها چند نوع چراغ‌قوه و نورافکن و ... LED وجود دارد :)

Arash Salarian گفت...

برای تشخیص اینکه مداری چشمک زن است یا نه هم راه ساده‌ای وجود دارد و نیازی هم به فهم و آنالیز مدار نیست: مستقل از معماری مدار، برای ساختی هر نوع اسیلاتوری نیاز به عناصر حافظه‌دار است. مدار حداقل باید یک خازن یا سلف داشته باشد تا نوسان کند (در کاربرد عملی فعلا از خازن‌ها پارازیتی درون ترانزیستورها صرف نظر می‌کنیم).

Reza P. گفت...

واقعا حواسها پرت شده، در درس الكترونيك 1 كه مدار چشمك زن نداشتيم.