مقال شامل حول الدوائر الإلكترونية تجميعة لأهم المصادر العربية لفهم الدوائر الإلكترونية
ما هى الدوائر الإلكترونية
عبارة عن مسار مغلق من العناصر الإلكترونية الموصولة فيما بينها ويمكن للتيار الكهربائي المرور عبرها وهي المكون الأساسي لكل الأجهزة الإلكترونية.
تعد الدارات الإلكترونية electronic circuits أساس النظم الإلكترونية التي تستخدم في مجالات هندسية شتى مثل التحكم والقياس ومعالجة الإشارة. ويعد الثنائي ذو الوصلة والترانزيستور الوسيلتين الفعالتين الأساسيتين في تركيب أي دارة إلكترونية.
تتكون الدائرة الإلكترونية بشكل أساسي من مقاومة(resistor) ومكثف (capacitor) وترانزستور (transistor) والكثير من المكونات الأخرى التي تجتمع لتكون الدائرة الإلكترونية.
الدوائر الإلكترونية المتكاملة
الدارة المتكاملة أو الدوائر الإلكترونية المتكاملة (Integrated Circuit) تختصر إلى (IC) أو الشريحة الإلكترونية (Chip) عبارة عن دائرة الكترونية مصغرة وهي من ضمن مايعرف بتقنية ميكروية والتي هي بدورها جزء من الهندسة الإلكترونية، أحدث ثورة في عالم الإلكترونيات, الشريحة رقيقة من مادة السيلكون تبلغ مساحتها عدة ملليمترات ويطلق عليها ((شريحة السيلكون)) أو رقاقة السيلكون وتحتوي شريحة السيلكون على الآلاف من المكونات الإلكترونية الدقيقة جدا، مثل الترانزستورات والمقاومات والمكثفات التي تربط معا لتكون دوائر إلكترونية متكاملة، وقد تم إنتاجها لأول مرة بالولايات المتحدة في عام 1958. والشرائح الإلكترونية التي تستخدم في الوقت الحاضر، تحتوي على عشرات الألوف من المكونات المختلفة، التي تحشر في مساحة تبلغ حوالي 30 - 40 ملليمتر مربع، ويمكنها أن تخزن 64,000 وحدة من المعلومات (بيت bit) .
كيفية بناء دائرة إلكترونية
لتعلم بناء الدوائر الإلكترونية عليك
- البدء بداوئر بسيطة ( هنا تجد مشاريع الكترونية بسيطة )
- ثم سرد جميع العناصر الالكترونية الضرورية لتنفيذ المشروع .
- وفر لوح نحاسي بحجم مناسب لتجميع العناصر عليه .
- قم بتوزيع العناصر الإلكترونية على اللوح بناء على ترتيبها فى الرسم .
- يجب تثبيتها بطريقة تضمن أن لا يتلامس إي من الإطراف الأخر .
أنصحك بشدة بقراءة كتاب الدوائر الإلكترونية pdf
عناصر الدوائر الإلكترونية
- المقاومة تتحكم المقاومة بالجهد من خلال تجزئتها، وتقاوم التيار الكهربائي المار في الدارة من خلال احتوائها على مادة معينة مقاومة للتيار، وهناك أربعة أنواع من المقاومات؛ وهي: المقاومة الثابتة؛ مثل: المقاومة الكربونية والمقاومة السلكية، والمقاومة المتغيرة، والمقاومة الحرارية؛ مثل: مقاومه ذات معامل حرارى سالب NTC ومقاومه ذات معامل حرارى موجب PTC، والمقاومة الضوئية، وتُقاس المقاومة من خلال جهاز الأوميتر بوحدة الأوم.
- الديود يسمى الديود أيضاً الصمام الثنائي، ويحتوي على مادة شبه موصلة، ويصل الديود التيار الكهربائي من اتجاه واحد، بينما يمنع مروره من الاتجاه الآخر، ويحول التيار المتردد في الدارة الإلكترونية إلى تيار مستمر، ويُمكن استخدام أربعة من الديود لتكوين ما يسمى بالقنطرة، وهناك عدة أنواع له؛ ومنها: الصمام الثنائي العادي، والصمام الثنائي الباعث للضوء، والصمام الثنائي الضوئي، وصمام متغير مع الجهد، وصمام ثنائي نفقي.
- المكثف المكثف هو أحد عناصر الدارة الإلكترونية، ويُسمى أيضاً بالمواسع، وهو عبارة عن لوحين معدنيين صغيرين تفصل بينهما مادة عازلة؛ مثل: البلاستيك، والورق، والسيراميك، ويخزن المكثف الطاقة الكهربائية على شكل مجال كهربائي لمدة زمنية معينة، وتكون بين اللوحين الموصلين الذين يمتلكان شحنة كهربائية متساوية في المقدار، ومتعاكسة في الاتجاه، أمّا أنواع المكثفات فتكون إمّا مكثفات ثابتة؛ مثل: المكثف الورقي، ومكثف الميكا ومكثف السيراميك، والمكثف الكيميائي، أو مكثفات متغيرة، ولكل موزع قدرة خاصة به على تخزين الطاقة الكهربائية، حيثُ تعتمد هذه القدرة على مساحة اللوحين، والمسافة بينهما، وطبيعة المادة العازلة.
- الترانزستور يُعتبر الترانزستور من أهم عناصر الدوائر الإلكترونية، وهو مادة شبه موصلة تُطعّم بالسيلكون أو الجرمانيوم، ويحتوي على بلورة رقيقة، وذلك لتكون المنطقة المتوسطة فيه شبه موصلة إما موجب أو سالب، ويعالج الترانزستور الإشارات الصغيرة التي توضع على اثنين من أطرافه، وتنتج إشارات كبيرة على طرفين آخرين، وتسمى هذه الخاصية بنسبة التكبير، ويتكون الترانزستور من ثلاث طبقات من أشباه الموصلات، وله ثلاثة أطراف؛ وهي: المشع، والمجمع، والقاعدة.
أنواع الداوئر الإلكترونية
تنقسم الدوائر الإلكترونية إلى نوعين من الدوائر فيما يلى وصف قصير لكل منهما :
الدوائر التناظرية الالكترونية Analog Circuits
يوجد الكثير من الاجهزة التناظرية مثل أجهزة الاستقبال اللاسلكية، في الدوائر التناظرية يتم استخدام مدي متصل من الجهد الكهربي وليس مدي منفصل مثل الدوائر الرقمية.يطلق أحيانا علي الدوائر التناظرية اسم الدوائر الخطية. بالرغم من انه يتم استخدام العديد من المؤثرات الغير خطية في الدوائر التناظرية مثل أجهزة الخلط والتضمين.
عيوب الدوائر التناظرية
من عيوب الدوائر التناظرية انها تكون عرضة للتشويش Noise أكثر من الدوائر الرقمية، فالتشويش هو حدوث اختلاف في قيمة الجهد نتيجة لتداخل اشارة اخري غير مرغوب بها مع الاشارة الاصلية تؤدي الس حدوث اختلاف بسيط في جهد الاشارة ينتج عنه أخطاء أثناء عملية المعالجة وأحيانا يصعب الحصول علي الاشارة الاصلية علي عكس الاشارات الرقمية.الدوائر الرقمية الالكترونية Digital Circuits
كما ذكرنا ان الدوائر التناظرية تكون عكس الدوائر الرقمية في الجهد فان الدوائر التناظرية تعتمد علي مستويات من الجهد المتصل اما الدوائر الرقمية تعتمد علي مستويات من الجهد المنفصل. تعتبر الدوائر الرقمية الاكثر شيوعا من الدوائر التناظرية فهي أساس أجهزة الكمبيوتر ويتم تداول مصطلحات الدوائر الرقمية كثيرا مثل النظام الرقمي والمنطق ونظام الوحايد وغيرها من المصطلحات التي يتم تداولها نتيجة لانتشار الدوائر الرقمية.تتعامل الاشارات الرقمية مع النظام الثنائي (binary) مع مستويين من الجهد الكهربي يسمي 1,0 لإرسال واستقبال الإشارات الرقمية فعندما يكون مستوي الجهد الكهربي عالي يستخدم القيمة 1 High level، اما عندما يكون مستوي الجهد الكهربي منخفض يستخدم القيمة 0 Low level.
عيوب الدوائر الرقمية
من عيوب الدوائر الرقمية انها اغلي من الدوائر التناظرية التي تقوم بنفس المهمة.كتاب الدوائر الالكترونية pdf
يتكون الكتاب من أربعة فصول :
- مكبرات العمليات .
- المؤقتات .
- المذبذبات الجيبية .
- مكبرات الترانزستور .