منتدى الهندسة الكهربية - دورة تفصيلية:التحكم الإلكترونى فى العمليات الصناعية Industrial Control Electronics

[SIZE=4][B][COLOR=red]المكبر الجامع العاكس [/COLOR][/B][B][COLOR=red]The Summing Op.Amp.[/COLOR][/B][/SIZE]

[RIGHT][B][SIZE=4]يعتبر المكبر الجامع هو أحد تطبيقات المكبر العاكس ويجرى المكبر الجامع عملية جمع لجهود الدخل .[/SIZE][/B][/RIGHT]

[CENTER][B][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-16a0184425.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-16a0184425.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/B][/CENTER]

[RIGHT][B][SIZE=4]الشكل السابق يعرض جامع بثلاثة مداخل فقط , بالطبع يمكن زيادة عدد المداخل حسب الاستخدام لأى عدد من المداخل .[/SIZE][/B][/RIGHT]

[RIGHT][B][SIZE=4]نحصل على قيمة جهد الخرج لهذه الدائرة من العلاقة التالية :[/SIZE][/B][/RIGHT]

[CENTER][B][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-1b82832edf.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-1b82832edf.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/B][/CENTER]

[SIZE=4][B]فإذا كانت : [/B][B]R1 = R2 = R3 = RF[/B][/SIZE]
[SIZE=4][B]تصبح : [/B][B]Vo = - (V1 + V2 + V3 ) [/B][/SIZE]
[SIZE=4][B]فإذا كانت : [/B][B]R1 = R2 = R3 = RF = 10K[/B][B]Ω[/B][/SIZE]
[SIZE=4][B]وكان جهود المداخل كالآتى : [/B][B]V1 = 5V , V2 = 6V , V3 = 8V [/B][/SIZE]
[SIZE=4][B]فإن جهد الخرج يساوى : [/B][B]Vo = - (5 = 6 = 8 ) = - 19 V [/B][/SIZE]
[SIZE=4][B]فإذا كان جهد المنبع مساويا [/B][B]15V[/B][B] فإن المكبر يتشبع وبالتالى يصبح جهد الخرج مساويا جهد التشبع ( [/B][B]Vast[/B][B]- [/B][B]) حيث أن جهد التشبع فى هذه الحالة يساوى [/B][B]– 13 V [/B][B]تقريبا .[/B][/SIZE]

[B][SIZE=4]القادم إن شاء الله :[/SIZE][/B]

[SIZE=4][B][COLOR=red]المكبر الفرقى [/COLOR][/B][B][COLOR=red]The Differential Amplifier [/COLOR][/B][/SIZE]

[SIZE=4][F**T=Tahoma][B][COLOR=red][F**T=Arial]المكبر الفرقى [/F**T][/COLOR][/B][B][COLOR=red]The Differential Amplifier [/COLOR][/B][/F**T][/SIZE]

[B][F**T=Arial][SIZE=4][F**T=Tahoma]فى التطبيقات السابقة لاحظنا أن الإشارة الداخلة تدخل على أحد طرفى الدخل لمكبر العمليات , أما إذا سمح لإشارتى دخل الدخول معا على مدخلى مكبر العمليات يسمى المكبر فى هذه الحالة بالمكبر الفرقى (الطارح) , وسمى بهذا الاسم نظرا لأنه يقوم بتكبير الفرق بين الدخلين , وفى الوضع المثالى لهذه الدوائر فإن الخرج يساوى صفرا عند تساوى جهد مدخلى الجهد , ودائرة مكبر العمليات الفرقى موضحة بالشكل التالى : [/F**T][/SIZE][/F**T][/B]

[CENTER][B][F**T=Arial][F**T=Tahoma][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-65da42f45f.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-65da42f45f.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/F**T][/F**T][/B][/CENTER]

[SIZE=4][F**T=Tahoma][B][F**T=Arial][F**T=Tahoma]وتكون قيمة جهد الخرج لدائرة المكبر الفرقى مساويا :[/F**T] [/F**T][/B][/F**T][/SIZE]

[CENTER][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-f8515ae637.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-f8515ae637.jpg[/IMG][/URL][/CENTER]

[SIZE=4][B]وتقوم المقاومة [/B][B]RF[/B][B] بضبط أى صعود للخرج عن الصفر فى حالة تساوى الجهدين [/B][B]V1 , V2 [/B][B]أو مساوتهما بالصفر .[/B][/SIZE]

[B][COLOR=red][F**T=Arial][SIZE=4][F**T=Tahoma]القادم إن شاء الله [/F**T][/SIZE][/F**T][/COLOR][/B]
[SIZE=4][F**T=Tahoma][B][COLOR=red][F**T=Arial]مقارن الجهد [/F**T][/COLOR][/B][B][COLOR=red]Voltage Comparator[/COLOR][/B][/F**T][/SIZE]

[SIZE=4][B][COLOR=red]مقارن الجهد [/COLOR][/B][B][COLOR=red]Voltage Comparator[/COLOR][/B][/SIZE]

[B][SIZE=4]يستخدم مكبر العمليات كمقارن للجهد بحيث يقارن الجهد على أحد المداخل مع جهد الأساس الموجود عند المدخل الآخر . هناك نوعان من المقارنات , مقارن عاكس وآخر غير عاكس .[/SIZE][/B]

[B][SIZE=4]الشكل التالى يعرض مقارن جهد بسيط غير عاكس (أ) ومقارن عاكس (ب) , ويسمى المقارن بمقارن عاكس عند دخول إشارة الجهد على المدخل العاكس فى حين يسمى يمقارن غير عاكس عند دخول إشارة الجهد على المدخل الغير عاكس . [/SIZE][/B]

[CENTER][B][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-8621d4f587.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-8621d4f587.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/B][/CENTER]

[SIZE=4][B]وحيث أن معامل الكسب (التكبير) لمكبر العمليات الذى يعمل فى دائرة مفتوحة كما هو الحال فى المقارن كبير جدا , لذا فإن جهد إشارة بالملى فولت يكفى لتشبع المكبر , وخرج مقارن الجهد دائما جهد التشبع موجبا أو سالبا [/B][B]Vsat[/B][B] .[/B][/SIZE]
[SIZE=4][B]فى حالة قيام المقارن بمقارنة إشارة جهد مع [/B][B]0 V[/B][B] فإنه يسمى بكاشف عبور الصفر [/B][/SIZE]
[SIZE=4][B]Zero Crossing Detector[/B][B] كما فى الشكل التالى :[/B][/SIZE]

[CENTER][B][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-03f833de21.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-03f833de21.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/B][/CENTER]

[B][SIZE=4]حيث تتغير حالة خرج المقارن عند عبور جهد الدخل بالصفر .[/SIZE][/B]

[SIZE=4][B]إذا افترضنا أن مقارن للجهد غير عاكس يقارن موجة جيبية جهدها الأقصى [/B][B]5 V[/B][B] بجهد أساس مستمر يساوى [/B][B]+3 V[/B][B] فإن شكل موجة الدخل وموجة الخرج المتوقع كما فى الشكل التالى :[/B][/SIZE]

[CENTER][B][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-3d362f49ff.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-3d362f49ff.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/B][/CENTER]

[SIZE=4][B]ويلاحظ إنه عندما يكون جهد الدخل أكبر من [/B][B]3 V[/B][B] فإن خرج المقارن يكون مساويا [/B][B]+ Vsat[/B][B] , وعندما يكون جهد الدخل أصغر من [/B][B]3 V[/B][B] فإن خرج المقارن يكون مساويا [/B][B]– Vsat[/B][B] . علما بأن [/B][B]Vsat[/B][B] تساوى [/B][B]13 V[/B][B] تقريبا عندما يكون جهد المنبع مساويا [/B][B]15 V[/B][B] .[/B][/SIZE]

[B][SIZE=4]والجدير بالذكر أن المقارن قد يتعرض لتأرجح فى خرجه نتيجة لوجود أى جهود صغيرة بفعل الضوضاء فى المداخل , ويجب تجنب ذلك بإضافة مقاومة تغذية عكسية موجبة (للدخل الموجب) .[/SIZE][/B]

[SIZE=4][B]وهناك نوع آخر من المقارنات تسمى بمقارنات برجوعية , وتستخدم المقارنات ذات الرجوعية فى الحاكم ذى الوضعين [/B][B]Two Positi** C**troller [/B][B].[/B][/SIZE]
[SIZE=4][B]الشكل التالى يعرض دائرة لمقارن برجوعية وشكل الموجة الخارجة [/B][B]Vo[/B][B] عندما تكون الموجة الداخلة [/B][B]Vi[/B][B] على شكل أسنان منشار . والمقصود بالرجوعية هى اعتماد خرج الدائرة على الحالة السابقة .[/B][/SIZE]

[CENTER][B][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-d86ca0f720.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-d86ca0f720.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/B][/CENTER]

[SIZE=4][B]فكما هو واضح أن خرج المقارن يكون مشبعا موجبا فى المنطقة بين النقطتين [/B][B]A , B [/B][B]تماما كالحالة السابقة للمقارن , فى حين يتحول خرج المقارن ليصبح مشبعا سالبا بعد النقطة [/B][B]B[/B][B] , ويظل الخرج مشبعا سالبا فى المنطقة [/B][B]CD[/B][B] اعتمادا على الحالة السابقة وهكذا .[/B][/SIZE]

[B][SIZE=4]ويمكن تعيين حدود الرجوعية من المعادلة التالية :[/SIZE][/B]

[CENTER][B][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-a64f48a2a8.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-a64f48a2a8.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/B][/CENTER]

[B][SIZE=4]حيث إن :[/SIZE][/B]
[SIZE=4][B]Vref[/B][B] هو جهد الأساس وهو جهد النقطة [/B][B]B[/B][B] أو النقطة [/B][B]D[/B][B] .[/B][/SIZE]
[SIZE=4][B]Vsat[/B][B] هو جهد التشبع لمكبر العمليات .[/B][/SIZE]

[B][COLOR=red][SIZE=4]القادم ان شاء الله [/SIZE][/COLOR][/B]

[SIZE=4][B][COLOR=red]المكبر المكامل [/COLOR][/B][B][COLOR=red]Integrator [/COLOR][/B][/SIZE]

[SIZE=4][B][COLOR=red]المكبر المكامل [/COLOR][/B][B][COLOR=red]Integrator [/COLOR][/B][/SIZE]

[B][SIZE=4]تعرف عملية التكامل بأنها جمع قيم إشارة الدخل خلال فترة زمنية معينة .[/SIZE][/B]

[SIZE=4][B]الشكل التالى يعرض دائرة لمكامل وهى تشبه دائرة المكبر العاكس عدا أن مقاومة التغذية الخلفية [/B][B]RF[/B][B] استبدلت بالمكثف [/B][B]C[/B][B] .[/B][/SIZE]

[CENTER][B][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-e4ae5fb87c.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-e4ae5fb87c.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/B][/CENTER]

[B][SIZE=4]المعادلة التالية تعرف العملية التى تجريها هذه الدائرة : [/SIZE][/B]

[CENTER][B][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-503a6db6f6.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-503a6db6f6.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/B][/CENTER]

[B][SIZE=4]وعادة توصل مقاومة بالتوازى مع مكثف دائرة المكامل للأسباب التالية :[/SIZE][/B]

[SIZE=4][B]1- [/B][B]منع المكبر من تكامل الجهود المستمرة حتى ولو صغيرة والتى قد تؤدى لفقدان الدائرة لصفة التكامل .[/B][/SIZE]

[SIZE=4][B]2- [/B][B]تحافظ على معامل كسب لا يقل عن [/B][B](RA/R) [/B][B]عند الترددات القليلة , حيث إن [/B][B]RA[/B][B] هى قيمة المقاومة الموصلة بالمكثف على التوازى أما [/B][B]R[/B][B] هى مقاومة الدخل .[/B][/SIZE]

[B][SIZE=4]الشكل التالى يبين مكامل عملى وشكل الموجة الداخلة والخارجة فى حالتين عندما تكون الموجة الداخلة مربعة وعندما تكون الموجة الداخلة جيبية .[/SIZE][/B]

[CENTER][B][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-23c7d652c5.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-23c7d652c5.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/B][/CENTER]

[SIZE=4][B]ويلاحظ أن الموجة المربعة عند تكاملها تتحول لموجة مثلثة , أما الموجة الجيبية عند تكاملها تكون جيبية ولكن بإزاحة [/B][B]900[/B][B] جهة اليسار .[/B][/SIZE]

[B][SIZE=4]علما بأن جهد الخرج الأقصى للمكامل عندما يكون دخله موجة جيبية يساوى :[/SIZE][/B]

[CENTER][B][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-7e13d7d427.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-7e13d7d427.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/B][/CENTER]

[B][SIZE=4]حيث إن : [/SIZE][/B]
[SIZE=4][B]V0 (Pk) [/B][B]جهد الخرج الأقصى .[/B][/SIZE]

[SIZE=4][B]Vi (Pk) [/B][B]جهد الدخل الأقصى .[/B][/SIZE]

[SIZE=4][B]F[/B][B] تردد الموجة الجيبية الداخلة .[/B][/SIZE]

[B][COLOR=red][SIZE=4]القادم إن شاء الله [/SIZE][/COLOR][/B]

[B][SIZE=4][COLOR=red]المكبر المفاضل [/COLOR][COLOR=red]The Differentiator [/COLOR][/SIZE][/B]

[SIZE=4][F**T=Tahoma][B][COLOR=red][F**T=Arial]المكبر المفاضل [/F**T][/COLOR][/B][B][COLOR=red]The Differentiator [/COLOR][/B][/F**T][/SIZE]

[B][F**T=Arial][SIZE=4][F**T=Tahoma]الشكل التالى يعرض دائرة مفاضل للموجة الداخلة , وهى تشبه دائرة المكامل مع تبديل أوضاع المكثف .[/F**T][/SIZE][/F**T][/B]

[CENTER][B][F**T=Arial][F**T=Tahoma][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-e3f3da41c6.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-e3f3da41c6.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/F**T][/F**T][/B][/CENTER]

[B][F**T=Arial][SIZE=4][F**T=Tahoma]المعادلة التالية تعرف العملية التى تجريها هذه الدائرة : [/F**T][/SIZE][/F**T][/B]

[CENTER][B][F**T=Arial][F**T=Tahoma][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-2ab4392117.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-2ab4392117.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/F**T][/F**T][/B][/CENTER]

[SIZE=4][F**T=Tahoma][B]وعادة توصل مقاومة [/B][B]Rs[/B][B] على التوالى مع المكثف للمحافظة على الكسب فى الترددات العالية مساويا [/B][B]– (R / Rs )[/B][B][F**T=Arial] . [/F**T][/B][/F**T][/SIZE]

[B][F**T=Arial][SIZE=4][F**T=Tahoma]الشكل التالى يبين دائرة مفاضل عملية وشكل الموجة الداخلة والخارجة فى حالتين عندما تكون الموجة الداخلة جيبية وعندما تكون الموجة الداخلة مربعة .[/F**T][/SIZE][/F**T][/B]

[CENTER][B][F**T=Arial][F**T=Tahoma][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-e82361a251.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-e82361a251.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/F**T][/F**T][/B][/CENTER]

[SIZE=4][B]ويلاحظ أن الموجة الجيبية عند تفاضلها تكون جيبية ولكن بإزاحة [/B][B]90[/B][B] درجة جهة اليمين . علما بأن جهد الخرج الأقصى للمفاضل عندما يكون دخله موجة جيبية يساوى :[/B][/SIZE]

[CENTER][B][F**T=Arial][F**T=Tahoma][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-c22f636d31.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-c22f636d31.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/F**T][/F**T][/B][/CENTER]

[B][F**T=Arial][SIZE=4][F**T=Tahoma]حيث إن : [/F**T][/SIZE][/F**T][/B]

[SIZE=4][B]V0 (Pk) [/B][B][F**T=Arial][F**T=Tahoma]جهد الخرج الأقصى .[/F**T][/F**T][/B][/SIZE]

[SIZE=4][B]Vi (Pk) [/B][B][F**T=Arial][F**T=Tahoma]جهد الدخل الأقصى .[/F**T][/F**T][/B][/SIZE]

[SIZE=4][B]F[/B][B][F**T=Arial][F**T=Tahoma] تردد الموجة الجيبية الداخلة .[/F**T][/F**T][/B][/SIZE]

[B][F**T=Arial][SIZE=4][F**T=Tahoma]فى حين أن الموجة المربعة عند تفاضلها تتحول لنبضات موجبة ونبضات سالبة .[/F**T][/SIZE][/F**T][/B]

[B][COLOR=red][F**T=Arial][SIZE=4][F**T=Tahoma]القادم إن شاء الله [/F**T][/SIZE][/F**T][/COLOR][/B]

[B][COLOR=red][F**T=Arial][SIZE=4][F**T=Tahoma]محول الجهد لتيار :[/F**T][/SIZE][/F**T][/COLOR][/B]

[B][COLOR=red][SIZE=4]محول الجهد لتيار :[/SIZE][/COLOR][/B]

[SIZE=4][B]من المعلوم أن مكبرات العمليات هى مكبرات جهد وأكثر هذه المكبرات يكون لها خرج تيار محدود . [/B][/SIZE]

[SIZE=4][B]وحيث إن هناك الكثير من عناصر الفعل [/B][B]Actuators[/B][B] يتم التحكم فيها بالتحكم فى شدة التيار داخلها ( على سبيل المثال الصمامات ذات المحرك [/B][B]Motor Valves[/B][B] ) الأمر الذى جعلنا نحتاج لطريقة لتحويل الجهد لتيار .[/B][/SIZE]

[B][SIZE=4]الشكل التالى يبين دائرة محول جهد لتيار باستخدام مكبر عمليات .[/SIZE][/B]

[CENTER][B][COLOR=black][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-b01628ae55.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-b01628ae55.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/COLOR][/B][/CENTER]

[SIZE=4][B][COLOR=black]وهذه الدائرة تعطى تيار خرج يتناسب مع جهد الدخل . وعند التدقيق فى هذه الدائرة نجد أنها دائرة مكبر عاكس , حيث يتحكم جهد الخرج فى الترانزستور [/COLOR][/B][B][COLOR=black]Q[/COLOR][/B][B][COLOR=black] , فكلما زاد جهد الخرج ازداد تيار مجمع الترانزستور [/COLOR][/B][B][COLOR=black]Q[/COLOR][/B][B][COLOR=black] . [/COLOR][/B][/SIZE]

[B][COLOR=black][SIZE=4]ويصل المكبر لحالة الاتزان عندما يكون الجهد الواقع على الرجل (الطرف) العاكسة يساوى جهد الدخل على الرجل الغير عاكسة أى عندما يكون :[/SIZE][/COLOR][/B]

[CENTER][B][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-cdcbffd70b.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-cdcbffd70b.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/B][/CENTER]

[B][SIZE=4]وبالتالى نحصل على قيمة تيار الخرج من المعادلة التالية :[/SIZE][/B]

[CENTER][B][SIZE=4][URL="http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-3d892ffd9c.jpg"][IMG]http://eeecb.com/up2//uploads/images/domain-3d892ffd9c.jpg[/IMG][/URL][/SIZE][/B][/CENTER]

[SIZE=4][B]ويمكن التحكم فى شدة تيار الخرج المقابل لجهد الدخل بالتحكم فى قيمة المقاومة [/B][B]R2[/B][B] , ويجب اختيار [/B][B]R1[/B][B] بحيث تكون كافية لتحديد تيار قاعدة الترانزستور .[/B][/SIZE]

[SIZE=4][B]والجدير بالذكر أن الترانزستور [/B][B]Q[/B][B] يعمل على زيادة مستوى تيار خرج المكبر , ولذلك يختار بحيث يكون قادرا على حمل التيار المطلوب .[/B][/SIZE]

[SIZE=4][B]كما أنه يجب أن يكون الجهد [/B][B]+ V[/B][B] كافيا لإمرار التيار المطلوب فى الحمل , فإذا كانت مقاومة الحمل [/B][B]50K[/B][B]Ω[/B][B] وكان التيار المطلوب [/B][B]2mA[/B][B] فإن الجهد [/B][B]+ V[/B][B] يجب أن يكون أكبر من[/B][B]100 V [/B][B].[/B][/SIZE]

جزاك الله خيراا مجهود اكثر من رائع

جزاك الله خيرا