متاسفم که به همه‌ی شما خوانندگان این را می‌گویم. امسال سال شکاف است!. گوشی‌های مبتنی بر سیستم‌عامل اندروید با شکاف دارای سنسور تشخیص چهره، همانند شکافی که در آیفون ایکس وجود دارد در حال ورود به بازار هستند. یکی از این گوشی‌ها Doogee V است که توسط شرکت چینی تولیدکننده‌ی گوشی هوشمند Doogee به بازار عرضه خواهد شد.
    این گوشی از نظر ظاهری شباهت بسیار زیادی به آیفون ایکس دارد. در بالای صفحه‌نمایش شکافی همانند شکاف موجود در آیفون ایکس دیده می‌شود. حاشیه بین صفحه‌نمایش و قسمت پایین دستگاه نزدیک به صفر است. دوربین‌های اصلی نیز به صورت عمودی قرار گرفته‌اند. (اگرچه این لنزها به جای قرارگیری در گوشه‌ی دستگاه، در وسط این گوشی قرار گرفته‌اند.) همچنین سنسور تشخیص اثرانگشت نیز همانند آیفون ایکس در پشت دستگاه دیده نمی‌شود.

    یکی از نکات برجسته در این مورد این است که این گوشی به سنسور اثرانگشت تعبیه شده در صفحه‌نمایش تجهیز شده است. اولین تلفن هوشمند با فناوری اسکن اثرانگشت درون صفحه‌نمایش، چند هفته قبل معرفی شد. اما این تکنولوژی که توسط شرکت سیناپتیکس (Synaptics) توسعه یافته است در دسترس تمامی شرکت‌ها قرار دارد. بنابراین در زمانی کوتاه شاهد دستگاه‌هایی، دارای این سنسور خواهیم بود. شرکت دوجی هنوز اعلام نکرده است که از این سنسور استفاده خواهد کرد اما به نظر می‌رسد از همین محصول در Doogee V استفاده گردد. البته نمی‌توان به این سنسور به چشم یک محصول امنیتی کاملا دقیق، نگاه کرد.

    استفاده از یک سنسور اثر انگشت، نشان می‌دهد که دوجی فناوری که قابل مقایسه با Face ID باشد، در اختیار ندارد. همچنین به این معناست که شکاف موجود در بالای صفحه‌نمایش غیر ضروری است. اگرچه اندازه این شکاف تقریبا معادل ابعاد شکاف آیفون ایکس است، اما سنسورها و قطعات موجود در آن به اندازه‌ی آیفون ایکس نیست. در این شکاف بلندگوی مکالمه، یک دوربین جلو و یک حسگر نور قرار دارد. Doogee V درگاه USB-C و جک هدفون را نیز در خود جای داده است.

    قیمت و زمان عرضه‌ی این دستگاه هنوز تایید نشده است. همچنین اطلاعاتی در مورد مشخصات این گوشی نیز ارائه نشده است. تنها چیزی که فعلا در دسترس قرار دارد تصویری است که ایوان بلاس (Evan Blass) در وبلاگ اینترنتی خود VentureBeat منتشر کرده است. وی در گفته است که این گوشی صفحه‌نمایش ۶٫۲ اینچی خواهد داشت. تصویری که وی منتشر کرد (در بالای مطلب) با تیزری که دوجی امروز برای معرفی یه گجت جدید منتشر کرد (پایین مطلب) تطابق دارد. پس اطلاعاتی که وی منتشر کرده است احتمالا درست و دقیق هستند.
    دوجی در نظر دارد که که در تاریخ ۲۷ فوریه اطلاعات جدیدی از مدل V منتشر کند.

    در نظر داشته باشید که هرچقدر این گوشی‌ها در طراحی شبیه به آیفون ایکس به نظر برسند، از نظر کیفیت تفاوت بسیار زیادی با ایفون ایکس خواهند داشت. مدل‌های قبلی این شرکت عملکرد ضعیف‌تری از اطلاعات منتشر شده قبلی آن‌ها دارند. همچنین قیمت بسیار پایین این گوشی‌ها باعث استفاده از قطعات ارزان‌قیمت می‌شود که کمبودهای زیادی را به وجود می‌آورد.
    نظر شما در مورد محصولاتی که به تقلید آیفون ایکس تولید می‌شوند چیست؟. به نظر شما این محصولات می‌توانند با قیمت بسیار پایین‌تر تجربه‌ای شبیه به استفاده از آیفون ایکس را برای کاربران رقم بزنند؟. دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید.

    مقاله قبلی ال جی و معرفی نسخه جدید V30 در MWC 2018
    مقاله بعدی Fujifilm دوربین X-H1 را با لرزشگیر داخلی معرفی کرد


    تا این لحظه کلی مطلب آموزشی مفاهیم پایه الکترونیک در سایت میکرو دیزاینر الکترونیک منتشر شده و کلی مطلب آموزشی دیگر نیز منتشر خواهد، اکنون پس از پشت سر گذاشتن آموزش‌هایی که تا اینجا داشتیم، بد نیست با هم نگاهی عمیق تر به چند مورد از مفاهیم پرکاربرد در الکترونیک داشته باشیم.

    چند مورد از مفاهیم پرکاربرد در الکترونیک

    قطعه (Component)

    • قطعه‌ها، عناصر پایه‌ای الکترونیک هستند که به تنهایی کارکردی مخصوص به خود را در مدار برعهده دارند.
    • قطعه‌ها مبتنی بر ساختار و ساختمان‌شان، می‌توانند ویژگی‌های مختلفی داشته باشند.
    • هر قطعه می‌تواند کاربردهای متفاوتی داشته باشد.

    مثال : مقاومت ، خازن، دیود و …

    مدار(Circuit)

    • شبکه‌ای از قطعات مختلف که به هم متصل باشند را مدار گوییم.
    • تمام المان ها و قطعات موجود در یک مدار، در مجموع هدف واحدی را برآورده می‌کنند.
    • یک مدار برای کار کردن باید فعال باشد و منبع تامین توان داشته باشد.

    مثال : مدارهای پرکاربرد و مشهور clipper و clamper، مدارهای تقویت کننده و ….

    دستگاه الکترونیکی

    • ابزاری که از مجموعه چند مدار تشکیل شده است.
    • تمام مدارهای موجود در یک دستگاه به تحقق هدف ساخت آن کمک می‌کند.
    • یک دستگاه الکترونیکی می‌تواند برای تولید سیگنال، اندازهگیری سیگنال، کنترل خروجی ، محافظت از مدار و … به کار رود.

    مثال: CRO ، فانکشن ژنراتور و …

    المان‌های حالت جامد

    تا پیش از این تیوب های خلاء را داشتیم که بر اساس اصول حرارتی کار می‌کردند. آن‌ها از قطعات امروزی ابعاد بزرگ‌تری داشتند. به مرور با دستگاه‌های نیمه‌هادی که به آن‌ها المان‌های حالت جامد نیز گفته می‌شود، جایگزین شدند.

    المان‌های فعال

    دستگاه ها یا قطعاتی که می‌توانند عبور جریان در مدار را کنترل کنند ، فعال گفته ‌می‌شوند.

    • دستگاه یا قطعه فعال به یک منبع تامین تغذیه ورودی نیاز دارد تا بتواند کار هدایتگری خود را آغاز کند.
    • عملکرد این دستگاه ها یا قطعات ، رفتار کلی مدار را تعیین می‌کند.

    مثال: تیوب های خلاء ، دیودها ، ترانزیستورها ، SCRها و …

    المان‌های غیر فعال

    دستگاه ها یا قطعاتی که قادر به کنترل عبور جریان در مدار نیستند ، غیر فعال گفته ‌می‌شوند.

    • برای کار کردن نیازی به منبع تامین تغذیه ورودی ندارند
    • عملکرد این دستگاه ها یا قطعات ، رفتار کلی مدار را تنها مقدار اندکی تحت تاثیر قرار می‌دهد.

    مثال: مقاومت، خازن، سلف و …

    دوپینگ (تزریق ناخالصی)

    فرآیند اضافه کردن الکترون یا ایجاد حفره در یک نیمه رسانا به منظور تغییر مطلوب مشخصات ذاتی آن ماده. بنابراین دوپینگ می‌تواند یک ماده نیمه‌هادی را منفی تر یا مثبت تر نماید.

    جلسه بعدی این آموزش ها را اینجا دنبال کنید.

    دیگر جلسات این آموزش



    شرکت Fujifilm دوربین جدید X-H1 را معرفی کرد. این دوربین می‌تواند به عنوان بهترین محصول در سری X شناخته شود. X-H1 بسیار شبیه به X-T2 است. هر دو دوربین به سنسور ۲۴ مگاپیکسلی APS-C X-Trans III مجهز هستند. با این تفاوت که X-H1 دارای ویژگی‌های مثبت طراحی GFX 50S است. همچنین این دوربین اولین محصول شرکت فوجی‌فیلم برای استفاده‌ی کاربرانی‌ست که به فیلم‌برداری می‌پردازند.
    ویژگی اصلی که در مورد این دوربین باید به آن پرداخت، وجود پنج کانون لرزش‌گیر درونی (IBIS) در این دستگاه است. با این قابلیت هر لنز جانبی که بر روی دستگاه سوار شود، لرزشگر تصویر اپتیکال این دوربین از کار نمی‌افتد. بسیاری از لنزهای فوجی‌فیلم قابلیت لرزشگیری را ندارند. در عوض از دیافراگم سریع برای محیط‌های نور کم استفاده می‌کنند. اما با استفاده از IBIS هر دو توانایی در دسترس کاربر است.

    در حالی که به صورت معمول، فیلم‌برداری دوربین‌های فوجی‌فیلم یک قابلیت جانبی محسوب می‌شوند، این مدل توانایی ضبط فیلم با رزولوشن DCI 4K با گستره رنگی Rec.2020 با بیت‌ریت ۲۰۰ Mbps و فیلم‌برداری آهسته ۱۰۸۰p با فریم‌ریت ۱۲۰ را دارد. میکروفن درونی این دوربین تقویت شده و به جک هدفون نیز مجهز است. حالت شبیه‌سازی فیلم جدید Eterna نیز که فیلم‌ها را با رنگ اشباع کمتری تولید می‌کند نیز به این دستگاه اضافه شده است. این قابلیت باعث می‌شود فیلم‌های بهتری، هنگام ویرایش بعد از فیلمبرداری تولید کرد. این دوربین در مقایسه با بعضی دوربین‌های دیگر مثل Panasonic GH5 بر روی کاغذ در بعضی از ویژگی‌ها عقب می‌ماند. اما اگر که به دنبال تولید فیلم هستید این دوربین می‌تواند محصول شایسته‌ای باشد.

    البته این دوربین برای عکسبرداری نیز بسیار مناسب به‌نظر می‌رسد. همچنین تغییراتی در طراحی این دستگاه به کار رفته است که استفاده‌ی این محصول را، برای حرفه‌ای‌ها راحت‌تر می‌کند. طراحی و شکل این دستگاه شباهت زیادی به مدل X-T2 دارد. اما صفحه تک‌رنگ بالای صفحه‌نمایش  و قابلیت قرارگیری در دست بهتر را از GFX 50S به ارث برده است تا بزرگ‌ترین دوربین سری X باشد. دکمه‌ها در این مدل ابعاد بزرگتری دارند و صفحه‌نمایش لمسی نیز توانایی تغییر زاویه در سه جهت دارد.

    فوجی‌فیلم به دنبال تمرکز خود بر روی فیلمبرداری دو لنز مخصوص فیلمبرداری X-mount را امروز معرفی کرد. Fujinon MKX 18-55mm f/2.9 و MKX 50-135mm f/2.9 که در واقع بسیار شبیه به لنزهایی هستند که فوجی‌فیلم برای دوربین‎‌های سری E-mount سونی تولید کرده است. این لنزها به صورت اختصاصی برای فیلمبرداری توسعه پیدا کرده‌اند. بنابراین ویژگی‌های طراحی مخصوص به خود مانند حلقه‌هایی برای فوکوس و قابلیت زوم بدون از دست رفتن فوکوس، را دارند. این دو لنز در تابستان یا پاییز امسال با قیمت‌های ۴۰۰۰ دلار و ۴۳۰۰ دلار به بازار عرضه خواهند شد.
    اما دوربین X-H1 به تنهایی از یکم مارس، با قیمت ۱۹۰۰ دلار به بازار عرضه خواهد شد. چیزی حدود ۳۰۰ دلار بیشتر از X-T2 که نشان‌دهنده‌ی پیشرفت بسیار زیادی در این محصول است. اما برای مطمئن شدن از این گفته، لازم است که این محصول را بعد از عرضه، بررسی کنیم.

    نظر شما در مورد این محصول شرکت فوجی‌فیلم چیست؟. به نظر شما این دوربین می‌تواند در بخش فیلمبرداری، با دوربین‌های حرفه‌ای‌تر و گران‌قیمت‌تر رقابت کند. دیدگاه خود را با ما به اشتراک بگذارید.

    مقاله قبلی Doogee V جدیدترین گوشی شبیه به iPhone X
    مقاله بعدی آمازون صدها نفر از کارمندان خود را در بخش سیاتل اخراج کرد


    ترانزیستورها ، بعد از اینکه در مورد دیود  گفتیم اساس آن یک پیوند P-N معمولی است، اطلاعات کافی بدست آوردیم، این‌بار می‌خواهیم قطعه‌ای را که از اتصال دو پیوند P-N به هم ایجاد می‌شود و ترانزیستور نام دارد، بشناسیم. ترانزیستور یک قطعه‌ی سه پایه‌ی نیمه‌هادی است که می‌تواند ولتاژ یا جریان را تحت کنترل گرفته و تنظیم کند. به عبارتی ترانزیستور در مقابل سیگنال ها مانند یک سوییچ یا دروازه عمل می‌کند.در ادامه با میکرو دیزاینر الکترونیک باشید تا بیشتر در مورد ترانزیستورها بدانیم.

    پیش نیاز های این درس

    چرا به ترانزیستورها نیاز داریم؟

    تصور کنید یک گیرندهFM  دارید که سیگنالی مدنظر را دریافت می‌کند. سیگنال دریافتی شما مسلما سیگنال ضعیفی خواهد بود چرا که در طول مسیر خود از فرستنده تا گیرنده دچار اعوجاج و افت دامنه شده است. حال اگر این سیگنال را به همین شکل مورد استفاده قرار دهید، خروجی مطلوب و دقیقی نخواهید داشت. بنابراین نیاز داریم تا به نحوی این سیگنال دریافتی را تقویت کنیم. تقویت کنندگی به این معنا که قدرت آن را افزایش دهیم.

    اما این مثال تنها یک نمونه بود. تقویت کننده ها در هرجایی که لازم باشد قدرت سیگنال افزایش پیدا کند، مورد نیاز هستند.

    ترانزیستور وسیله‌ای است که کار تقویت کردن سیگنال را برای ما انجام می‌دهد. هم‌چنین می‌تواند مانند سوییچی بین حالات و انتخاب های مختلف ما در مدار باشد. و نیز می‌تواند ولتاژ و جریان سیگنالی که دریافت می‌کند را تنظیم کند.

    جزییات ساختاری ترانزیستور

    ترانزیستور یک دستگاه یا ابزار حالت جامد سه پایه است که از اتصال متوالی (back to back) دو دیود ایجاد می‌شود. بنابراین در ساختار خود دارای دو پیوند P-N  است. سه پایه‌ی آن از سه نیمه‌هادی موجود در این پیوند ها گرفته می‌شوند. اتصال متوالی یا پشت به پشت دیود ها، دو نوع ترانزیستور ایجاد می‌کند؛ NPN و PNP . که به ترتیب به معنای قرار گرفتن نیمه هادی نوع P در بین دو نیمه هادی نوع  N، و قرار گرفتن نیمه هادی نوع N  در بین دو نیمه هادی نوع  P است.

    این دو ساختار را در تصویر زیر می‌توانید ببینید.

    ترانزیستور‌ها ; ترانزیستور

    نام پایه‌‌های ترانزیستور امیتر، بِیس و کلکتور می‌باشد و هرکدام عملکرد و ویژگی های خاص خود را دارند که در ادامه در مورد آن‌ها صحبت می‌کنیم.

    پایه‌ی امیتر (Emitter)

    • سمت چپ ساختارهای تصویر بالا را به عنوان پایه امیتر می‌گیریم.
    • ابعاد نیمه‌هادیِ مربوط به امیتر معمولی است و حامل اکثریت جریان آن، شدیدا تقویت شده است( از طریق دوپ شدن ) چرا که وظیفه‌ی این پایه تامین حاملان اکثریت جریان در ترانزیستور است؛ خواه الکترون، خواه حفره.
    • بنابراین به دلیل صادر کردن الکترون، به این پایه امیتر ( به معنای گسیل کننده) می‌گویند.
    • در نماد مداری پایه‌ی امیتر را با علامت E مشخص می‌کنند.

    پایه‌ی بِیس (Base)

    • نیمه‌هادی وسطی در ساختارهای بالا، پایه بیس را ایجاد می‌کند.
    • نیمه هادی بیس از دو نیمه هادی دیگر ابعاد کوچکتری دارد( عرض کمتر) و مقدار اندکی دوپ شده است.
    • ماموریت اصلی آن عبور دادن حاملان اکثریت از پایه‌ی امیتر به پایه‌ی کلکتور است.
    • در نماد مداری پایه‌ی بیس را با علامت B مشخص می‌کنند.

    پایه‌ی کلکتور (Collector)

    • سمت راست ساختارهای تصویر بالا را به عنوان پایه کلکتور می‌گیریم.
    • همان‌طور که از نام آن مشخص است وظیفه آن جمع‌آوری و دریافت حامل‌های اکثریت است.
    • ابعاد آن ( از نظر عرض) از بیس و امیتر بزرگ تر است ( از آن‌جا که کلکتور یک ترانزیستور نسبت به دو پایه‌ی دیگر توان بیشتری تلف میکند، آن را بزرگ‌تر از دو نیمه‌هادی دیگر می‌سازند.) و به صورت ملایم دوپ شده است.
    • در نماد مداری پایه‌ی کلکتور را با علامت C مشخص می‌کنند.

    نماد مداری ترانزیستورهای NPN و PNP را در تصویر زیر می‌بینید.

    ترانزیستورهای NPN و PNP

    همان‌طور که می‌بینیم پایه‌ی فلش دار ترانزیستور همواره معین کننده امیتر است. باید دقت داشت که پایه‌ های امیتر و کلکتور را به دلیل وظایف منحصر به فردی که هر کدام دارند، نمی‌توان به جای هم به کار برد. بنابراین همواره باید پایه‌های ترانزیستور را به درستی در مدار وصل کرد.

    در ترانزیستورهای واقعی برای تشخیص پایه‌ها ، یک فرورفتگی یا خراش در سمت پایه‌ی امیتر ایجاد میکنند تا قابل تشخیص باشد. ترانزیستورهای NPN  و PNP نیز به کمک مولتی متر از یکدیگر قابل تشخیص هستند. در تصویر زیر تعدادی از انواع مختلف ترانزیستور ها را در عمل می‌بینید.

    ترانزیستورهای NPN و PNP

    تا اینجا با جزئیات ساختاری ترانزیستورها آشنا شدیم اما برای فهم چگونگی عملکرد آن‌ها ، ابتدا باید مفهوم بایاس دهی (Biasing) را بدانیم.

    بایاس ترانزیستور

    می‌دانیم که ترانزیستور از ترکیب دو دیود ساخته شده است و در ساختار آن دو پیوند داریم. پیوندی میان نیمه‌هادی های بیس و امیتر که به آن پیوند  بیس- امیتر گفته می‌شود و پیوندی میان نیمه‌هادی های بیس و کلکتور که به آن پیوند کلکتور- بیس گفته می‌شود.

    بایاس دهی به معنای کنترل عملکرد مدار از طریق تامین منبع توان می‌باشد. به عبارت دیگر، عملکرد هر دو پیوند   P-Nموجود در ترانزیستور را می‌توان با کمک بایاس دادن به آن‌ها از طریق یک منبع dc ، کنترل کرد. حالات مختلف بایاس دهی ترانزیستور را در تصویر زیر می‌بینید.

    بایاس ترانزیستور

    اگر کمی در مدارهای بالا دقت کنیم متوجه می‌شویم که:

    • اگر نیمه‌هادی نوع N را به تغذیه‌ی منفی و نیمه‌هادی نوع P را به تغذیه‌ی مثبت وصل کنیم، بایاس مستقیم خواهیم داشت.
    • اگر نیمه‌هادی نوع N را به تغذیه‌ی مثبت و نیمه‌هادی نوع P را به تغذیه‌ی منفی وصل کنیم، بایاس معکوس خواهیم داشت.

    پس از اعمال تغذیه، پیوند بیس-امیتر همواره در حالت بایاس مستقیم قرار خواهد گرفت چرا که مقاومت امیتر بسیار کم است. در مقابل، پیوند کلکتور-بیس در وضعیت بایاس معکوس خواهد بود و مقاومت آن نیز اندکی بیشتر است.

    به این ترتیب برای پیوند بیس- امیتر یک بایاس مستقیم کوچک کافی خواهد بود در حالی که کلکتور باید یک بایاس معکوس بزرگ دریافت کند.

    جهت جریان که در مدارهای بالا نشان داده شده است، جهت جریان قراردادی گفته می‌شود و نشانگر جهت حرکت جریان حفره‌ای است. ( جهت جریان الکترون‌ها برعکس خواهد بود. )

    ترانزیستور PNP

    با نگاه کردن به تصویر زیر می‌توانیم به چگونگی کارکرد ترانزیستور PNP پی ببریم. می‌بینیم که پیوند بیس- امیتر در حالت بایاس مستقیم و پیوند کلکتور- بیس در حالت بایاس معکوس است.

    ترانزیستور PNP 

    ولتاژ VEE پتانسیلی مثبت را برای امیتر تامین می‌کند و در نتیجه امیتر که در اینجا یک نیمه‌هادی نوع P  است، با دریافت پتانسیل مثبت حفره ها را از خود دور می‌کند. حفره‌ها از پیوند بیس- امیتر عبور کرده و به ناحیه‌ی بیس می‌روند. ناحیه‌ی بیس در اینجا یک نیمه‌هادی نوع N است و به همین دلیل درصد کمی از آن حفره ها با الکترون‌های آزاد بیس بازترکیب می‌شوند. این فرآیند بازترکیبی باعث ایجاد جریانی اندک در بیس می‌شود که آن را با IB  نمایش می‌دهند. اما حفره‌های باقی مانده از پیوند کلکتور-بیس عبور کرده و به ناحیه‌ی کلکتور می‌روند. این‌ها جریان کلکتور را که با IC نشان داده می‌شود ، ایجاد می‌کنند. بنابراین جریان کلکتور در ترانزیستور NPN جریانی حفره‌ای است.

    با رسیدن حفره‌ها به ناحیه کلکتور، الکترون‌هایی از سمت منفی باتری که به کلکتور متصل است، آمده و حفره‌ها را پر می‌کنند. این جریان الکترون‌ها به مرور زیادتر شده و در حالی‌که جریان اقلیت محسوب می‌شوند به سمت امیتر روانه‌ خواهند شد. در آن‌جا هر الکترون که به ترمینال مثبت VEE وارد می‌شود، حفره‌ای در عوض آن به سمت امیتر خواهد رفت که باعث ایجاد جریان امیتر،  IE خواهد شد.

    به این ترتیب داریم؛

    • هدایت جریان در یک ترانزیستور PNP از طریق حفره‌ها اتفاق می‌افتد.
    • جریان کلکتور اندکی کمتر از جریان امیتر است.
    • کاهش یا افزایش جریان امیتر بر جریان کلکتور نیز تاثیر خواهد گذاشت.

    ترانزیستور NPN

    با نگاه کردن به تصویر زیر می‌توانیم به چگونگی کارکرد ترانزیستور NPN پی ببریم. می‌بینیم که پیوند بیس- امیتر در حالت بایاس مستقیم و پیوند کلکتور- بیس در حالت بایاس معکوس است.

    ترانزیستور NPN 

    ولتاژ VEE پتانسیلی منفی را برای امیتر تامین می‌کند و در نتیجه امیتر که در اینجا یک نیمه‌هادی نوع N  است، با دریافت پتانسیل منفی الکترون ها را از خود دور می‌کند. الکترون‌ها از پیوند بیس- امیتر عبور کرده و به ناحیه‌ی بیس می‌روند. ناحیه‌ی بیس در اینجا یک نیمه‌هادی نوع P  است و به همین دلیل درصد کمی از آن الکترون ها با حفره‌های آزاد بیس بازترکیب می‌شوند. این فرآیند بازترکیبی باعث ایجاد جریانی اندک در بیس می‌شود که آن را با IB  نمایش می‌دهند. اما الکترون‌های باقی مانده از پیوند کلکتور- بیس عبور کرده و به ناحیه‌ی کلکتور می‌روند. این‌ها جریان کلکتور را که با IC نشان داده می‌شود ، ایجاد می‌کنند.

    با رسیدن الکترون‌ها به انتهای ناحیه کلکتور و ورود آن‌ها به ناحیه پتانسیل مثبت باتری، به ازای هر الکترون ورودی، الکترونی از ترمینال منفی باتری یعنی VEE وارد ناحیه امیتر می‌شود. این جریان الکترونی به مرور افزایش یافته و در ترانزیستور جریان می‌یابد(IE).

    به این ترتیب داریم؛

    • هدایت جریان در یک ترانزیستور NPN از طریق الکترون‌ها اتفاق می‌افتد.
    • جریان کلکتور بالاتر از جریان امیتر است.
    • کاهش یا افزایش جریان امیتر بر جریان کلکتور نیز تاثیر خواهد گذاشت.

    نمونه کاربرد ترانزیستور:مدار آمپلی فایر قدرت – ۱۵۰وات

    مزایای ترانزیستورها

    ترانزیستورها نسبت به سایر انواع تقویت‌کننده ها مزایای زیادی دارند ، از جمله‌ آن‌ها می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

    • بهره ولتاژ بالا.
    • به ولتاژ تغذیه کمتری نیاز دارند.
    • برای کاربردهای تقویت‌کنندگی توان پایین بهترین انتخاب هستند.
    • ابعاد کوچک و وزن کم.
    • از نظر مکانیکی نیز از تیوب‌های خلاء محکم تر هستند.
    • برخلاف تیوب‌های خلاء به حرارت خارجی نیاز ندارند.
    • برای اینکه با خازن‌ها و مقاومت‌ها ترکیب شده و تشکیل IC دهند، بسیار ایده‌آل هستند.

    دیگر جلسات این آموزش



    کمپانی آمازون دومین کارفرمای بزرگ آمریکا است و در دو سال اخیر بطور مداوم به دنبال استخدام افراد بوده است. حال خبر ها ناشی از آن هستند که آمازون به دلیل بیش از حد نیاز داشتن کارمندان مجبور شده است تا تعداد زیادی از آن ها را در شعبه سیاتل خود اخراج کند. زیرا از نظر اقتصادی برای آن ها مناسب نبود. این کمپانی از ۵۰۰۰ نفر در سال ۲۰۱۰ تعداد اعضای خود را به ۴۰۰۰۰ نفر رسانید. در حال حاضر این کمپانی به دنبال مکانی برای تاسیس شعبه جدید خود است. در این شعبه قرار است ۵۰۰۰۰ نفر استخدام شوند. 

    آن ها از سیاست پشت این کار سخن گفتند. بطوریکه با حذف تعدادی از کارمندان در یک بخش می‌توانند در بخش های دیگر به تعداد بالا استخدام داشته باشند. برخی دلیل این اقدام آنان را گشترده بودن کمپانی و تعداد اضافی کارمندان می‌دانند. عدّه ای دیگر دلیل آن را سختی کار و مناسب نبودن این کار برای همه می‌دانستند. زیرا به گفته برخی کارمندان کار آن ها حاوی استرس زیادی است. علاوه بر آن کمپانی کارمندان خود را تحت فشار قرار می‌دهد تا افراد قوی تر و مناسب تر را از بین بقیه جدا کند. آمارون چندین بار مورد اعتراض و شکایات قانونی به همین خاطر قرار گرفته بود. آمازون وعده داد که برای تعدادی از این کارمند ها در شعبه جدید خود یک موقعیت شغلی ایجاد کند.

    شما خوانندگان گرامی در این مقاله در فصل اول با مختصری از سیستم­های کنترل آشنا خواهید شد و در فصل دوم به توضیح در مورد کاربرد­ها و ویژگی­های منطق فازی همراه با مثال­های گوناگون می­پردازد و در فصل سوم با نحوه طراحی یک کنترل کننده PD با منطق فازی، با توجه به ساختار و عملکرد موتور DC را می­آموزید و در فصل چهارم مدل سازی موتور DC با استفاده از کنترل کننده PD فازی را در محیط سیمولینک در نرم افزار MATLAB  را فرا می­گیرید.

    کنترل سرعت موتور DC با کنترل کننده PD و منطق فازی در SIMULINK

    کنترل­های فازی چند سالی است که کاربردهای مناسبی در صنعت و لوازم خانگی پیدا کرده­اند. در این مقاله سعی بر آن شده است تا به قسمتی دیگر از کاربردهای منطق فازی در موتور­هایDC پرداخته شود. موتورهایDC از اولین موتورهای الکتریکی در صنعت بوده ­اند که به واسطه سهولت کنترل سرعت آن­ها، در توان­های چند وات تا چندین هزار کیلووات و با رنج وسیع ولتاژ و در سرعت­های نامی مختلف شناخته شده ­اند. روش­های ارائه شده برای کنترل سرعت موتورهای DC به طور کلی به سه دسته تقسیم می­شوند.

    کنترل سرعت موتورهای DC

    • روشهای کلاسیک مثل استفاده از کنترل کننده ­های PID,PD
    • روشهای مدرن (تطبیقی، بهینه و….)
    • روشهای هوشمند مثل کاربرد تئوری فازی و شبکه­ های عصبی

    هدف اين مقاله ارائه روشي جهت كنترل هوشمند، کلاسیک سرعت موتور DC 12 ولتی ، با استفاده از منطق فازی و کنترل کننده PD  مي­باشد. روش پيشنهادي با استفاده از نرم افزار  MATLABو در محيط  Simulink با شبيه سازي يك موتور  DC اجرا ، و حالتهاي مختلف آن بررسي می­شود.

    مشخصات سيستمهاي كنترل

    هر سيستم كنترل داراي سه بخش است:

    • ورودي
    • پردازش
    • خروجي

    بخش ورودي وضعيت فرايند و ورودي­ هاي كنترلي اپراتور را تعيين كرده و مي­خواند بخش پردازش با توجه به ورودي ­ها، پاسخ ­ها و خروجي­‌هاي لازم را مي سازد و بخش خروجي فرمان­‌هاي توليد شده را به فرايند اعمال مي­كند. در كارخانه غير اتوماتيك بخش پردازش را اپراتورها انجام مي دهند. اپراتور با مشاهده وضعيت فرايند، به طور دستي فرامين لازم را به فرايند اعمال مي­كند.

    انواع كنترلر ها

    كنترلر مغز متفكر يك پردازش صنعتي است و تمامي فراميني را كه يك متخصص در نظر دارد اعمال كند تا پروسه، جريان استاندارد خود را در پيش گيرد و نهايتا پاسخ مطلوب حاصل شود از طريق كنترلر به سيستم فهمانده مي شود. در واقع هرگاه پروسه‌­هاي صنعتي به تنهايي و بدون استفاده از كنترل كننده در حلقه كنترل قرار گيرند معمولا پاسخ‌­هاي مطلوبي را به لحاظ ويژگي‌­هاي گذرا يا ماندگار نخواهند داشت. بنابراين انتخاب و برنامه ريزي يك كنترلر مناسب از مهمترين مراحل يك پروسه صنعتي است. انتخاب كنترلر با توجه به درجه اهميت پاسخ گذرا يا ماندگار و يا هردو و همچنين ملاحظات اقتصادي ويژه صورت مي­پذيرد.

    يك كنترلر چگونه عمل مي كند؟ در ابتدا سيگنال خروجي از سنسور وارد كنترلر مي شود و با مقدار مبنا مقايسه مي­گردد و نتيجه مقايسه كه همان سيگنال خطا مي­باشد، معمولا در داخل كنترلر هم تقويت شده و هم بسته به نوع كنترلر و پارامترهاي مورد نظر، عملياتي خاص روي آن انجام مي­گيرد سپس حاصل اين عمليات به عنوان سيگنال خروجي كنترل كننده به بلوك بعدي وارد مي شود.

    مقايسه سيگنال‌ها و تقويت اوليه در همه كنترلر ها صرف نظر از نوع آنها انجام مي­گيرد، در واقع اين عمليات بعدي است كه نوع كنترلر را مشخص مي كند.

    كنترلر تناسبي – مشتق گير(PD)

    كنترلر  PDاز تركيب موازي دو نوع كنترلر مشتق گير و تناسبی ايجاد مي شود.كنترلر مشتق گيرداراي اين مشخصه است كه خود را سريعا با تغييرات ورودي هماهنگ مي­كنند .لذا در مواردي كه پاسخ سريع خروجي مد نظر است مي­توان از اين نوع كنترلر ها استفاده كرد اما از آنجايي كه عمل مشتق گيري باعث تقويت نويزهاي موجود در محيط پروسه مي­شوند و به علاوه مشتق گيرها تنها نسبت به تغييرات ورودي حساسيت نشان مي­دهند بنابراين مشتق گيرها به تنهايي مورد استفاده قرار نمي­گيرند بلكه هرگاه نياز به خاصيت مشتق گيري در يك پروسه باشد، كنترلر آن را به صورت مشتق گير_تناسبي يا مشتق گير_انتگرالي يا مشتق گير_تناسبي _انتگرالي مي­سازند.

    ساختار کلی موتور DC مورد بحث

    ساختار کلی موتور DC مورد استفاده یک سیستم دو ورودی، یک خروجی است که دو ورودی آن مقدار سرعت موتور DCو رنج تغییرات سرعت موتور DC می­‌باشد و خروجی نیز ولتاژ موتور DC می­باشد. همانطور که قبلا گفته شد سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ آن است و حداکثر ولتاژی که در این مقاله بر روی موتور می­توان قرار داد، برابر۱۲ ولت در نظر می­گیریم و همینطور فرض می­کنیم، با اعمال ولتاژ مثبت به موتور، موتور به صورت راستگرد می­چرخد. موارد فوق را می توان در تعدادی قاعده اگر- آنگاه فازی برای ساخت یک سیستم فازی خلاصه کرد.

    پس با توجه به ساختار یک موتورDC خواهیم داشت

    • سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است.
    • حداکثر ولتاژی که بر روی موتور می­توان قرار داد، برابر با ۱۲ ولت است.
    • با اعمال ولتاژ مثبت به موتور، موتور به صورت راستگرد می­چرخد.
    • با اعمال ولتاژ صفر به موتور، موتور درجا می­ایستد.
    • با اعمال ولتاژ منفی به موتور، موتور به صورت چپ گرد می­چرخد.

    دانلود مقاله

    • فایل ۸۶ صفحه ای بصورت PDF
    • فایل برنامه نویسی منطق فازی در محیط m فایل ترم افزار متلب
    • فایل رابط گرافیکی کنترل کننده منطق فازی در نرم افزار متلب
    • فایل شبیه سازی پروژه کنترل سرعت موتور dc با کنترل کننده pd و منطق فازی در سیمولینک نرم افزار متلب

    تهیه و تالیف: محمد ابراهیم ابراهیمیان

    شما نیز از قسمت تماس با ما میتوانید مقالات خودتان را برای انتشار در وبسایت میکرو دیزاینر الکترونیک ارسال نمایید.



    پس از آزمایش گزینه چت در نرم‌افزار اندروید و iOS ایکس‌باکس، مایکروسافت بالأخره این قابلیت را رسماً عرضه کرد.

    این ویژگی به کاربران آنلاین ایکس‌باکس، اجازه می‌دهد به دو شیوه متنی و صوتی با یکدیگر چت کنند حتی زمانی که خارج از خانه هستند و دسترسی به کنسول ندارند.

    این قابلیت به خاطر ویژگی Discord، با استقبال کاربران آن مواجه خواهد شد.

    این نرم‌افزار، می‌تواند برای کسانی که به هر دلیلی نمی‌خواهند هدفون بگذارند، بسیار کاربردی باشد زیرا با استفاده از Discord، پیامهای صوتی خود را برای یکدیگر ارسال نمایند.

    البته کیفیت صدا ممکن است میان دو نفر که کنار هم نشسته‌اند، زیاد خوب نباشد ولی می‌توانید خودتان امتحان کنید تا ببینید صدا چگونه است!

    مهمترین نکته‌ای که باید به خاطر داشته باشید این است که حتماً از یک میکروفون استفاده کنید.

    Contiki چیست ؟

    Contiki یک سیستم عامل IoT است که که به طور خاص برای دستگاه های IoT دارای محدودیت حافظه , توان , پهنای باند و قدرت پردازشی طراحی شده است. این سیستم عامل از یک طراحی مینیمال به همراه ابزار متداول سیستم عامل های مدرن بهره می برد. و عملکردی برای مدیریت برنامه ها , فرآیندها , منابع , حافظه و ارتباطات ارائه می کند.

    Contiki سیستم عامل IoT

    Contiki محبوبیت خود را مدیون سبک بودن (براساس استانداردهای مدرن) , پخته بودن و انعطاف پذیر بودن است.

    بسیاری از مدارس , محققان سازمان ها , و حرفه ای ها از آن به عنوان سیستم عاملی که باید به آن کوچ کرد یاد می کنند . Contiki تنها چند کیلوبایت برای اجرا شدن نیاز دارد و در فضایی در حدود ۳۰کیلوبایت تمامی سیستم عامل خود را جای می دهد -یک مرورگر وب , سرور وب , ماشین حساب, پوسته , کلاینت تلنت , کلاینت ایمیل , بازدیدکننده vnc , و ftp . این سیستم از سیستم عامل ها و شیوه های توسعه دهه های قبل بهره می گیرد که به راحتی امکان جای گیری در فضای کوچک را داشتند .

    ارتباطات Contiki

    Contiki از پروتکل های استاندارد و پروتکل های قدرتمند اخیر برای IoT پشتیبانی می کند

    • uIP (برای IPv4) – این پیاده سازی TCP/IP میکروکنترلر های ۸ و ۱۶ بیتی را پشتیبانی می کند.
    • uIPv6(برای IPv6)_یک افزونه IPv6 برای uIP کاملا سازگار .
    • Rime این پشته جایگزین راه حلی برای وقتی که IPv4 یا IPv6 در دسترس نیستند ارائه می کند. Rime یک سری ابزار ابتدایی برای سیستم های کم مصرف نیز ارائه می کند.
    • ۶LoWPAN این نام مخفف IPv6 بر روی شبکه های محلی بیسیم شخصی می باشد .این سیستم از تکنولوژی فشرده سازی بهره می برد تا از نرخ انتقال داده بیسیم پایین موردنیاز دستگاه های با منابع محدود پشتیبانی کند .
    • RPL این پروتکل IPv6 بردار فاصله ای برای LLNها (low-power and lossy networks) امکان پیدا شدن بهترین راه ممکن را در یک شبکه پیچیده از دستگاه ها با ظرفیت های مختلف فراهم می کند .
    • CoAP این پروتکل از ارتباطات برای دستگاه های ساده ,به طور معمول دستگاه های نیازمند نظارت از راه دور شدید پشتیبانی می کند .

    مطالعه آزاد

    بارگیری ماژول دینامیک

    بارگیری ماژول دینامیک و ارتباط در زمان اجرا از محیط هایی که در آن ها رفتار برنامه بعد از بکارگیری تغییر می کند پشتیبانی می کند . بارگذار ماژول Contiki فایل های ELF را بارگذاری می کند , جابجا می کند و آن ها را به هم ارتباط می دهد .

    شبیه ساز شبکه Cooja

    Cooja   , شبیه ساز نتورک Contiki یک سیستم کامپایل شده و سالم Contiki   که توسط Cooja  کنترل می شود را شبیه سازی می کند.

    استفاده از Cooja ساده است . به سادگی یک mote جدید با انتخاب از منوی mote ها ایجاد کنید . در پنجره ایی که پدیدار می شود نامی برای آن انتخاب کنید , فرمور آن را تعیین کنید و کامپایل شدن آن را تست کنید .

    شبیه ساز شبکه Cooja

    بعد از ساختن آن , mote ها را با زدن دکمه create اضافه کنید .    یک mote type جدید ظاهر خواهد شد که می توانید به آن گره ها را متصل کنید . گام آخر نیز ذخیره سازی فایل شبیه سازیتان است تا بتوانید در آینده از آن استفاده کنید .

    دیگر سیستم عامل های IoT

    علاوه بر سیستم عامل Contiki  و سیستم عامل اندروید که ورزن شخصی سازی شده آن را میتوان برای سیستم های اینترنت اشیا استفاده کرد. اکثر این سیستم عامل ها بر مبنای لینکوس هستن و توزیع های لینوکس محبوب تر هستن.

    • FreeRTOS
    • RIOT
    • Google’s Brillo
    • Yocto project
    • TinyOS
    • Contiki
    • Windows Embedded
    • mbedOS
    • Zephyr project
    • WindRiver Rocket

    امیدوارم که به طور کلی با سیستم عامل های مورد استفاده در اینترنت اشیا آشنا شده باشید و در صورت لزوم هر کدام را برایتان توضیح بیشتر خواهیم داد.خیلی ممنون از اینکه این مطلب را در میکرو دیزاینتر الکترونیک مطالعه کردید. همه‌ی آموزش های اینترنت اشیا را اینجا مطالعه کنید.

    دیگر جلسات این آموزش



    مایکروسافت برای آزمایش‌کنندگان ویندوز ۱۰، قابلیتی به وجود آورده که به وسیله آن می‌توانند بدون نصب کامل ویندوز، برخی نرم‌افزارها را تست کنند.

    سازنده نرم‌افزارهای ویندوز، همواره در حال آپدیت برخی برنامه‌ها مانند mail و photos بوده است ولی مشخصاً برای تست آنها روی رایانه خود، باید روی حالتهای Fast Ahead یا Skip Ahead نصب ویندوز باشید تا آخرین نسخه اپلیکیشن‌ها را امتحان کنید.

    مدیر بخش Windows Insider مایکروسافت، خانم دنا سرکار، می‌گوید:(( به خاطر برخی نظراتی که از کاربران Windows Insider دریافت کردیم، وجود گزینه Skip Ahead برای دریافت آخرین نسخه یک نرم‌افزار، برای برخی از ورژن‌های ویندوز کارساز نبوده است)).

    تغییری که اخیراً انجام شده، این است که می‌توان با امنیت کامل، در حالت Release Preview Ring یا حتی Slow Ring بود و از درون خودِ برخی نرم‌افزارها، تغییرات آخرین نسخه آنها را مشاهده کنیم.

    برای مشاهده ویژگی‌های جدید نرم‌افزارها، می‌توانید به قسمت تنظیمات یا درباره آنها بروید.

    برنامه‌های زیر از این قابلیت گفته شده پشتیبانی می‌کنند:

    • Facebook Hub
    • Microsoft Photos
    • Microsoft Sticky Notes
    • Microsoft Tips
    • Paint 3D
    • Windows Alarms & Clock
    • Windows Calculator
    • Windows Camera
    • Windows Mixed Reality Viewer
    • Windows Voice Recorder

    علاوه بر این ویژگی جدید، مایکروسافت در حال آزمایش نسخه آتی ویندوز ۱۰ است که نام کد آن، Redstone 5 می‌باشد.

    نخستین ورژن از این نسخه ویندوز، برای آزمایش‌کنندگانی از ویندوز ۱۰ عرضه خواهد شد که می‌خواهند تغییرات آتی را مشاهده نمایند تا مایکروسافت در ماه‌های آتی، تصمیم بگیرد قابلیت‌های بیشتری به آن اضافه کند.

    همچنین، آزمایش‌کنندگان فعلی نسخه Redstone 4، می‌توانند به خاطر نزدیک شدن به زمان عرضه آن، ورژن جدید با شماره ۱۷۱۰۱ را تست کنند.

    مایکروسافت هنوز درباره نام این آپدیت تصمیم نگرفته است ولی به نظر می‌رسد نام آن را Spring Creators Update بگذارد.

    اتصال امیتر مشترک (CE

     همان‌طور که از نام برمی‌آید،  این ‌بار پایه‌ی امیتر بین دو سیگنال ورودی و خروجی ترانزیستور مشترک واقع می‌شود. آرایش مداری امیتر مشترک برای دو ترانزیستور NPN و PNP را در تصویر زیر ملاحظه می‌کنید.

    اتصال امیتر مشترک

    مانند آرایش بیس‌مشترک، در اینجا هم پیوند امیتر در بایاس مستقیم و پیوند کلکتور در بایاس معکوس هستند. جریان الکترون ها هم درست مشابه حالت بیس‌مشترک کنترل می‌شود. جریان ورودی این آرایش، جریان بیس(IB) است و جریان خروجی آن جریان کلکتور( IC ).

    ضریب تقویت IB یا بتا B

    نسبت تغییرات جریان کلکتور یعنی ∆IC ، به تغییرات جریان بیس یعنی ∆IB را ضریب تقویت جریان بیس می‌گوییم.

    ضریب تقویت

    رابطه بین α و β

    میخواهیم ببینیم بین این دو ضریب چه رابطه‌ای وجود دارد؛

    رابطه بین α و β

    پس می‌توانیم بنویسم:

    رابطه بین α و β

    و داریم :

    رابطه بین α و β

    از رابطه‌ی بالا مشخص است که اگر α به سمت ۱ برود، β به سمت بینهایت خواهد رفت.

    بنابراین بهره‌ی جریان در آرایش امیتر مشترک بسیار اهمیت دارد و به همین دلیل است که در بیشتر مدارهایی که ترانزیستور در آن‌ها کاربرد دارد، از این آرایش استفاده می‌شود.

    محاسبه جریان کلکتور

    گفتیم که در آرایش امیترمشترک، IB ورودی است و IC خروجی. پس خواهیم داشت:

    محاسبه جریان کلکتور

    اگر پایه‌ی بیس مدار باز باشد، آنگاه IB = 0 و جریان کلکتور- امیتر در حالی که بیس مدار باز باشد را ICEO می‌نامیم.

    محاسبه جریان کلکتور

    با وارد کردن این عبارت در معادله‌ی قبلی :

    محاسبه جریان کلکتور

    به این ترتیب عبارتی برای محاسبه‌ی جریان کلکتور بدست آورده‌ایم.

     

    ولتاژ زانویی 

    ولتاژ هدایت یا ولتاژ آستانه ، همانطور که از دیود ها خاطراتان است دیود های سیلیکونی برای هدایت به یک ولتاژ ۰٫۷ ولت بطور تقریبی نیاز داشتن ، در ترانزیستور ها هم  چنین ولتاژی وجود دارد که به ولتاژ زانویی معروف است. با کمی تامل در عکس زیر میتوانید مفهوم این ولتاژ را دریابید.

    ولتاژ زانویی 

    ویژگی‌های اتصال امیتر مشترک

    • این آرایش بهره‌ی ولتاژ و جریان خیلی خوبی ایجاد می‌کند.
    • اگر VCE را ثابت نگه داریم، با تغییر کوچکی در VBE، جریان IB با سرعت بیشتری نسبت به آرایش بیس مشترک، تغییر خواهد کرد.
    • برای هر مقداری از ولتاژ VCE که بالاتر از ولتاژ زانویی باشد، IC تقریبا برابر با β*IB است.
    • مقاومت ورودی یا ri، نسبت تغییرات ولتاژ بیس-امیتر، به تغییرات جریان بیس است، در حالی که ولتاژ vce ثابت باشد.

    ویژگی‌های اتصال امیتر مشترک

    • از آن‌جا که مقدار مقاومت ورودی بسیار کم است، مقدار اندکی VBE برای ایجاد یک IB بزرگ کافی است.
    • مقاومت خروجی نسبت تغییر ولتاژ VCE  به تغییر جریان کلکتور، در IB ثابت است.

    ویژگی‌های اتصال امیتر مشترک

    • مقدار مقاومت خروجی آرایش امیترمشترک، از مقاومت خروجی آرایش بیس مشترک کمتر است.
    • این آرایش عمدتا در مدارهای مورد استفاده برای پایدارسازی مدار بایاس و یا کاربردهای مربوط به فرکانس صوتی ، استفاده می‌شود.

    پایان این جلسه ، امیدوارم که از این جلسه مطالب مفیدی را یاد گرفته باشید ، ادامه نوشته ها را اینجا دنبال کنید.

    دیگر جلسات این آموزش

© تمامی حقوق مطالب برای وبسایت آلفا باکس محفوظ است و هرگونه کپی برداری بدون ذکر منبع ممنوع و شرعا حرام می باشد.
قدرت گرفته از : بک لینکس