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segunda-feira, 17 de agosto de 2009

Testando semicondutores


Introdução



O objetivo desta página é dar aos iniciantes da Eletrônica alguns métodos simples de teste de semicondutores comuns com uso do instrumento mais simples, isto é, o multímetro analógico. Podem ser úteis para serviços comuns de reparo, mas não se pode esperar os mesmos resultados que seriam obtidos com instrumentos mais sofisticados e específicos.

Observação: a maioria dos multímetros analógicos comuns tem, para a medição de resistências, tensão negativa da bateria interna na saída + ou Ω (ponta vermelha) e positiva na saída - ou COM (ponta preta). Multímetros digitais podem ter o contrário e, portanto, as indicações serão inversas das indicadas nesta página.



Testando diodos



O teste de diodos com um multímetro na escala de resistência é um dos mais conhecidos. Em geral, usa-se a escala Rx10 ou Rx1 e, conforme Figura 01 (a), a resistência é baixa na polarização direta e alta na polarização inversa.

Testando diodos
Figura 01
Assim, é possível verificar se o diodo está aberto ou se está em curto.

O mesmo procedimento pode ser usados para transistores bipolares comuns.

Para efeito deste teste simples, um transistor bipolar pode ser considerado equivalente a dois diodos ligados em oposição. Na Figura 01, em (b) há a equivalência para o tipo NPN e em (c), para o tipo PNP.

Notar que a equivalência é apenas para efeito do teste simples.

Um par de diodos não substitui, em hipótese alguma, um transistor nas suas funções de comutação ou amplificação. Algumas informações teóricas podem ser vistas nas páginas sobre semicondutores deste site (ver Índice do grupo).



Teste de transistores bipolares



Teste de transistores bipolares I
Figura 01
Considerando a equivalência para o tipo NPN dada no tópico anterior, as junções emissor/base e coletor/base estão, segundo Figura 01, diretamente polarizadas e, portanto, têm resistência baixa.

Teste de transistores bipolares II
Figura 02
Na Figura 02, as junções emissor/base e coletor base estão inversamente polarizadas. A resistência deve ser alta para ambas.

Na medição entre coletor e emissor, a resistência deve ser alta nos dois sentidos.

Teste de transistores bipolares III
Figura 03
O transistor PNP opera de modo inverso. Na Figura 03 as junções coletor/base e emissor/base estão inversamente polarizadas.

Teste de transistores bipolares IV
Figura 04
No transistor PNP da Figura 04 as junções coletor/base e emissor/base estão diretamente polarizadas, resultando em resistência baixa.

A resistência entre coletor e emissor é alta nos dois sentidos, da mesma forma do tipo NPN.

Um defeito comum em transistores de potência é curto entre coletor e emissor, que pode ser detectado por esses testes. Lembrar que certos tipos, como os de saída horizontal de televisores e monitores, podem ter diodo interno entre emissor e coletor e também resistência interna entre base e emissor. Mas o curto citado é observado pela baixa resistência em ambos os sentidos.



Identificando terminais de um transistor bipolar



Transistores são fornecidos em uma variedade de invólucros e tamanhos. Em geral, a identificação dos terminais (base. emissor, coletor) não consta nos mesmos e não há uma padronização única. Algumas vezes, por falta de dados, esquemas, etc, precisa-se identificá-los.

Em primeiro lugar, é suposto que o transistor está em bom estado. Caso contrário, o teste pode não ser conclusivo.

Observando os diagramas do tópico anterior, pode-se notar que a base é o único terminal que pode ter baixa resistência com os outros dois. Assim, ela é facilmente identificável e, pela polaridade das pontas do multímetro, pode-se também determinar o tipo (NPN ou PNP).

Identificando terminais de um transistor bipolar
Figura 01
O melhor para isso é um multímetro, possivelmente digital, que tenha função de teste de diodo. Essa função, na polarização direta, indica, no lugar da resistência, a queda de tensão direta da junção (seria nula num diodo ideal).

Num transistor bipolar comum, a junção emissor/base tem uma queda de tensão direta ligeiramente superior à da junção coletor/base. Portanto, uma vez identificada a base, os demais são rapidamente obtidos.

Se apenas um multímetro comum é disponível, há necessidade de um arranjo conforme Figura 01.Supõe-se a base já conhecida e o transistor identificado como NPN.

Mantém-se as pontas do multímetro (com uso de garras ou outros meios) fixas nos outros dois terminais ainda desconhecidos. A resistência é alta conforme visto no tópico anterior. O terminal que, com um resistor R entre ele e a base, provocar uma redução da resistência indicada no multímetro, será o coletor.

Para pequenos transistores de sinais, a escala Rx10 e R entre 10 e 20 K são suficientes. Para transistores de potência, pode-se usar escala e resistores mais baixos. No caso de transistor PNP, deve-se inverter a polaridade das pontas do multímetro.



Teste de tensão em transistor bipolar



Seria muito cômodo se, apenas com medições de tensões no circuito, fosse possível afirmar a condição defeituosa de um transistor. Muitas vezes isso não ocorre. A Figura 01 dá apenas uma orientação grosseira dos valores relativos de tensões em um transistor PNP de um circuito CC típico.

Teste de tensão em transistor bipolar
Figura 01
Para um transistor NPN, a polaridade do multímetro (agora na escala de tensão) deve ser invertida. A tensão entre emissor e base é em geral bastante pequena, menos de 1 V.

Repetindo, essas informações são imprecisas, dependem muito do circuito, servem apenas como uma forma de "suspeita" do componente, antes de retirá-lo do circuito.

Outro aspecto importante: consideram-se apenas circuitos CC de baixa tensão e potência. Cuidado com circuitos de alta tensão, alta freqüência ou alta potência. O instrumento pode ser danificado e há risco de acidente. Em geral, há necessidade de pontas de prova e instrumentos especiais.



Teste de SCR e TRIAC



Um SCR pode ser comparado a um diodo comum controlado pela entrada "porta" (ou "gate" do inglês). Sem sinal na porta, ele não conduz em nenhuma direção. Com uma tensão adequada na porta, ele é disparado e passa a conduzir em uma direção como um diodo comum. O TRIAC opera de forma similar, mas a condução é bidirecional (para ambos os tipos, uma vez disparado, a condução se mantém enquanto houver corrente circulando, independente do sinal na porta. Se a corrente cai a zero, o estado de condução desaparece e é necessário um novo disparo para reativá-lo).

O teste deve começar pela medição da resistência, que, ao contrário do diodo, deve ser alta nos dois sentidos.

Teste de SCR e TRIAC
Figura 01
Para verificar o disparo, proceder conforme Figura 01: mantendo as pontas conectadas ao dispositivo, provocar um breve curto entre o lado de tensão positiva e a porta. Isso provoca o disparo do SCR ou TRIAC e ele passa a conduzir, o que é observado pela baixa resistência indicada no instrumento.

Estando o componente em boas condições e continuando as pontas conectadas, o estado de condução deve permanecer mesmo após a remoção do curto. Com um pouco de prática, esse curto pode ser dado com a própria ponta de prova do multímetro.

Aqui vão algumas considerações que valem também para os demais tópicos desta página: quanto mais alta a escala de resistência, menor a corrente que circula pelo componente testado. Componentes pequenos ou sensíveis podem mesmo ser danificados pelas correntes de escalas mais baixas do instrumento. Assim, é recomendável começar com escalas altas nesses casos. Por outro lado, o instrumento pode não fornecer tensão e/ou corrente necessárias para um teste verdadeiro em alguns componentes. Mas, para a maioria dos casos práticos, os procedimentos funcionam.



Teste de transistor de unijunção



O transistor de unijunção é um componente que exibe propriedades de resistência negativa e, por isso, usado com freqüência em osciladores.Para fins de teste, o circuito equivalente é dado na parte direita da Figura 01 deste tópico.

Teste de transistor de unijunção
Figura 01
A medição entre base 1 e base 2 deve apresentar a mesma resistência alta, independente da polaridade.

Na polarização direta, a resistência entre emissor e base 1 deve ser menor e aproximadamente igual à resistência entre emissor e base 2.

Na polarização inversa, os valores devem ser altos e, de forma similar, aproximadamente iguais.



Teste de JFET



JFET significa transistor de junção de efeito de campo (do inglês "junction field-effect transistor"). Alguns detalhes de funcionamento podem ser vistos nas páginas sobre semicondutores deste site (ver Índice do grupo).

Teste de JFET
Figura 01
É um semicondutor que apresenta algumas características (alta impedância de entrada, curva de tensão) que se aproximam das válvulas termiônicas.

Existem dois tipos, canal N e canal P, cujos símbolos e circuitos equivalentes para medição simples são dados na Figura 01 deste tópico.

Para ambos os tipos, a resistência entre dreno e fonte deve ser aproximadamente a mesma nos dois sentidos. Valores práticos costumam estar na faixa de 100 a 10000 ohms.

Pela figura pode-se concluir que as resistências entre porta e dreno e entre porta e fonte irão depender da polaridade das pontas do instrumento e do tipo (N ou P). Para um mesmo tipo, cada resultado deve ser alto em um sentido e baixo em outro, similar ao de um diodo.

Fontes de alimentação


Introdução



A maioria dos circuitos eletrônicos requer correntes contínuas para a operação. Aparelhos que usam a rede elétrica precisam de um circuito para converter a tensão alternada para tensão ou tensões contínuas necessárias. Mesmo em aparelhos que usam pilhas ou baterias, pode haver necessidade de conversão da tensão para níveis de operação dos circuitos.

Uma fonte ideal não deve apresentar perdas, a tensão fornecida deve ser contínua pura, sem ondulações e constante, independente da variação da carga. É evidente que isso não existe na prática, mas a evolução dos circuitos (de fontes ou quaisquer outros) ocorre sempre no sentido da aproximação com o ideal.

Nesta primeira página são dadas informações básicas. O propósito é começar a partir dos conceitos mais simples e chegar até aos arranjos mais utilizados nos tempos atuais.



Circuitos básicos de fontes



O processo fundamental da fonte é a retificação, isto é, a transformação da corrente alternada em contínua. Isto é feito normalmente por diodos, componentes que só permitem a passagem da corrente em uma direção.

Retificador de meia onda
Figura 01
Na Figura 01 deste tópico, o exemplo mais simples de fonte: o transformador reduz ou eleva a tensão da rede para o valor desejado e um único diodo só permite a passagem dos semiciclos positivos. Por isso, chamado retificador de meia-onda.

O resultado é uma corrente contínua pulsante, de valor de pico teoricamente igual ao valor de pico da tensão do secundário do transformador.

Retificador de onda completa
Figura 02
O circuito anterior é pouco eficiente e de elevada ondulação, pois a metade do ciclo não é aproveitada. Na Figura 02 um circuito de onda completa, que usa ambos os semiciclos.

O secundário do transformador é duplo, com ligação em cascata, devendo cada lado ter a tensão desejada na saída da fonte.

A ondulação da corrente de saída é visivelmente menor que a do circuito de meia-onda.

O circuito da Figura 02 foi o pioneiro, dos tempos em que os diodos eram válvulas termiônicas, que ocupavam considerável espaço e representavam certo custo. É relativamente pouco usado nos dias atuais.

Retificador de onda completa em ponte
Figura 03
Na Figura 03, uma ponte de diodos faz o mesmo trabalho de retificação em onda completa sem necessidade de duplo secundário no transformador. A contrapartida é o uso de quatro diodos em vez de dois.



Filtros



Os retificadores vistos no tópico anterior fornecem apenas correntes contínuas pulsantes, que são inadequadas para a maioria dos circuitos.

Soma de correntes (alternada e contínua)
Figura 01
Uma corrente contínua pulsante pode ser considerada a soma de um componente CA e de um componente CC.

A Figura 01 deste tópico dá um exemplo simples com uma corrente alternada de formato retangular. A forma dessa corrente é dada em (a) da figura.

Em (b), uma corrente contínua pura de valor Vm.

A soma dessas correntes é dada em (c) da mesma figura. Esse resultado é claramente uma corrente contínua de valor médio Vm, ondulada de acordo com as variações do componente alternado.

Fica evidente, portanto, que uma fonte deve dispor de filtro para reduzir o valor do componente CA ao nível aceitável pelo circuito que ela alimenta.

Filtro RC
Figura 02
O parâmetro para indicar a qualidade da corrente pulsante é denominado fator de ondulação, que é calculado por:

r = Vef / Vm #A.1#. Onde:

Vef: valor eficaz do componente CA.

Vm: valor médio conforme já visto.

O símbolo "r" tem relação com a palavra inglesa equivalente ripple, que é bastante usual em literatura técnica.

É claro que o filtro deve reduzir r para o menor valor possível (nulo, no caso ideal). Na Figura 02, um filtro simples e bastante usado: um capacitor na saída do retificador.

Ondulação
Figura 03
O componente CA após o retificador (meia-senóide de pico Vp) carrega o capacitor em parte do ciclo e ele se descarrega em outra parte, resultando componente CA de formato perto do triangular, conforme Figura 03.

O fator de ondulação aproximado para o filtro capacitivo é:

r = 1 / (2 √ 3 f R C) #A.2#. Onde:

f: freqüência em Hertz.
R: resistência da carga em ohms.
C: capacitância em farads.

Portanto, a ondulação diminui com o aumento do valor do capacitor e aumenta com o aumento da corrente da carga (R menor).

A tensão de saída é dada de forma aproximada por:

Vm ≈ Vp − I / (2 f C) #A.3#. Onde I é a corrente na carga.

Filtro LC
Figura 04
A Figura 04 mostra um filtro LC, isto é, um indutor seguido de um capacitor.

Comparação filtro RC e LC
Figura 05
E a Figura 05 dá a comparação típica da variação da tensão de saída em função da carga para ambos os dois tipos de filtros.

Notar que, no filtro puramente capacitivo, a tensão decresce linearmente com a carga e, no LC, tende a uma estabilização teórica, mas com um menor valor.

Filtro pi
Figura 06
O arranjo dado na Figura 06 é uma combinação dos tipos anteriores e bastante utilizado.

A ondulação é consideravelmente reduzida pela existência de dois capacitores e a característica de regulação de tensão em relação à corrente de carga é similar à do filtro puramente capacitivo.



Fontes estabilizadas



Conforme tópico anterior, o filtro LC apresenta uma região de tensão constante, independente da corrente da carga. Mas isso ocorre apenas em teoria.

Se a tensão da rede variar, a saída da fonte também varia, qualquer seja o filtro usado. Transformadores, indutores e diodos polarizados diretamente não têm resistência elétrica nula e, portanto, a tensão da fonte sempre muda com a variação da corrente da carga.

Estabilização de fonte
Figura 01
Se o circuito alimentado exigir uma tensão razoavelmente constante, um simples filtro não poderá garantir isso.

Na Figura 01, uma das primeiras técnicas usadas para a estabilização da fonte: um componente ativo (transistor) é inserido em série com a carga. O diodo zener fornece uma tensão de referência constante dentro da faixa de variação prevista.


Essa tensão (constante) e a de saída (supostamente variável) são aplicadas em um circuito controlador, que faz a comparação de ambas e polariza a base do transistor. Se, por exemplo, a corrente da carga aumenta, a tensão de saída tende a diminuir e o circuito de controle ajusta a polarização da base do transistor, fazendo-o conduzir mais e, portanto, restabelecendo o valor anterior.

Fonte estabilizada regulável
Figura 01
O circuito de controle pode proporcionar outras funções, como o ajuste da tensão de saída e proteção contra sobrecargas ou curtos-circuitos.

Na Figura 02, exemplo de uma fonte estabilizada e regulável.

T1, D1, D2 e C1 formam o conjunto transformador, retificador de onda completa e filtro capacitivo.

Q6 é o transistor de potência que controla a saída da fonte. A polarização da sua base é controlada por Q5, de baixa potência como os demais.

Q3 e Q4 formam um amplificador diferencial que recebe tensão da saída e a de referência da série de zeners D3, D4 e D5. O coletor de Q3 atua na base de Q5, fazendo a estabilização da tensão de saída, que pode ser ajustada pelo potenciômetro R3. Q2 recebe a queda de tensão em R13 (resistor de baixo valor, em série com a carga) e, junto com Q1, faz uma espécie de limitação de corrente, que pode ser ajustada por R6.



Características das fontes estabilizadas



As fontes que operam conforme tópico anterior são chamadas fontes lineares porque o transistor em série com a carga funciona como um regulador aproximadamente linear. Na realidade, ele se comporta com um resistor variável, cujo valor é automaticamente ajustado para compensar as variações da carga. Uma desvantagem importante desse tipo de construção é potência dissipada no transistor, equivalente ao produto da queda de tensão no mesmo pela corrente. Ou seja, o processo de regulação gera calor, reduzindo a eficiência energética.

Mas as fontes lineares também têm vantagens: são simples, o fator de ondulação (ripple) é baixo, a característica de regulação é boa, o tempo de resposta a variações da carga é pequeno, produzem pouca interferência em outros circuitos. Entretanto, a baixa eficiência, o volume e peso de dissipadores e transformadores motivaram o desenvolvimento de outros tipos de fontes, mais compactas e eficientes.

Fontes chaveadas



O desenvolvimento de fontes chaveadas teve início na década de 1960, para atender demanda de equipamentos militares mais compactos e eficientes. Hoje são usadas em televisores, computadores e em muitos outros aparelhos eletrônicos.

A tabela abaixo faz uma comparação de parâmetros médios para os dois tipos. Notar a superioridade da linear na regulação e ripple e a superioridade da chaveada na eficiência e volume.

Parâmetro Fonte linear Fonte chaveada
Regulação de linha 0,02 a 0,05 % 0,05 a 0,1 %
Regulação de carga 0,02 a 0,1 % 0,1 a 1,0 %
Fator de ondulação 0,5 a 2 mVrms 25 a 100 mVpp
Tolerância de entrada ± 10 % ± 20 %
Eficiência energética 40 a 55 % 60 a 80 %
Relação potência/volume 30 W / dm3 120 a 300 W / dm3
Resposta a transientes 50 μs 300 μs
Tempo de sustentação 2 ms 30 ms
A seguir, definições de alguns parâmetros.

Regulação de linha: é a variação da tensão de saída devido a uma variação da tensão de entrada. Normalmente, é dada pela relação percentual entre variação da tensão de saída e a tensão nominal de saída, quando a tensão de entrada varia entre os valores mínimo e máximo.

Regulação de carga: é a relação percentual entre a variação da tensão de saída e a tensão nominal de saída, quando a corrente da saída varia de zero até o valor nominal.

Eficiência energética: relação percentual entre a potência de saída e a potência de entrada.

Resposta a transientes: o tempo necessário para a tensão de saída retornar à faixa de regulação após uma variação brusca de 50% na carga.

Tempo de sustentação: intervalo de tempo, após perda da tensão de entrada, em que a tensão e corrente da saída se mantêm dentro dos limites especificados. Notar que um valor adequado é importante em computadores, para mantê-los em operação até que sejam atendidos por uma fonte alternativa com bateria (no-break) em casos de interrupções da rede elétrica.

O princípio de operação de uma fonte chaveada é simples. Seja, conforme Figura 01 abaixo, uma fonte contínua de tensão Ve que alimenta uma carga comutada por uma chave S (a indicação de chave mecânica é apenas uma questão de simplicidade. Pode ser um elemento ativo, como um transistor que trabalha na saturação ou no corte).

Se, a cada intervalo de tempo T, a chave fica conectada por um tempo Tc, a tensão na carga Vc será pulsante conforme gráfico na figura.

Modulação por largura de pulso
Figura 01
E a tensão média na carga será dada por:

Vm = (Tc/T) Ve.

Isso significa que é possível controlar a tensão média pela relação tempo ligado e tempo total do ciclo (Tc/T).

O método é denominado modulação por largura do pulso, mais conhecido como PWM, sigla da expressão em inglês (pulse width modulation).

O arranjo simples da figura pode ser (e é) usado em casos como resistências de aquecimento. Para circuitos eletrônicos, uma corrente pulsante é completamente inviável e há necessidade de algo mais elaborado, para suavizar e estabilizar a tensão.

Os tópicos seguintes exibem alguns arranjos comuns, genericamente denominados conversores, porque convertem um valor de tensão contínua em outro. Notar que, neles, a chave S é substituída por um transistor cuja base é excitada por um bloco genérico PWM. Esse bloco gera os pulsos que saturam ou cortam o transistor. Também deve permitir o ajuste da relação Tc/T para proporcionar a estabilização da tensão de saída através de algum sinal de controle. Tais funções são em geral executadas por um único circuito integrado.



Conversor buck ou step-down



O circuito da Figura 01 deste tópico é dito step-down porque a tensão de saída só pode ser menor ou teoricamente igual à tensão de entrada.

Conversor step-down
Figura 01
A base do transistor Q é polarizada por um circuito PWM, de forma que ele só conduz nos intervalos de nível alto dos pulsos. No restante do ciclo, ele está em corte.

Iniciada a condução, a corrente Iq aumenta com o tempo, devido à presença do indutor.

Entrando o transistor em corte, uma tensão de polaridade oposta aparece no indutor, devido à força contra-eletromotriz.

O fluxo da corrente passa agora pelo diodo e é decrescente, resultando em correntes e tensão na carga conforme gráfico da figura (obs: as rampas estão consideradas retas por simplicidade. Na realidade, são curvas devido às características do indutor).

A largura dos pulsos gerados pelo circuito PWM determina a tensão de saída.



Conversor boost ou step-up


Conversor step-up
Figura 01
O circuito da Figura 01 faz o inverso do anterior. Tensão de saída é maior ou igual à tensão de entrada.

Na condução de Q, energia é armazenada no indutor e não há corrente da entrada para a carga (ela deve ser suprida pelo capacitor).

No corte de Q, ocorre processo similar ao do circuito anterior mas, desde que o indutor está em série com a fonte de tensão, uma soma de tensões é aplicada à carga.



Inversor



Inversor
Figura 01
O circuito da Figura 01 deste tópico é uma modificação do anterior, isto é, transistor e indutor têm posições trocadas e a polaridade do diodo é invertida.

Nessa condição, a tensão de saída tem polaridade contrária à da tensão de entrada, motivo do nome.

A tensão de saída pode ser maior, igual ou menor que a tensão de entrada, dependendo da relação entre o tempo de condução e período total, definida pelo circuito PWM modulante.



Considerações sobre os conversores anteriores



Os conversores dos três últimos tópicos são adequados para tensões baixas. Para fontes ligadas à rede elétrica, isto é, a entrada é 110 ou 220 volts retificados, é absolutamente necessária uma isolação elétrica entre a rede e a saída. Sem ela, os circuitos alimentados tornam-se inseguros e podem ficar mais vulneráveis a problemas na rede.

Pode-se então supor a existência de um transformador na entrada da rede para fazer a separação elétrica entre os circuitos. Entretanto, transformadores para a freqüência da rede (50 ou 60 Hz) são volumosos e pesados e o uso deles descaracteriza o objetivo de se construir fontes compactas e leves.

Para resolver a questão, fontes de computadores, monitores, televisores e outros usam conversores tipo fly-back. O transistor de chaveamento opera com tensão retificada diretamente da rede e o transformador trabalha na freqüência de chaveamento, que é bastante superior à da rede (20 kHz ou mais). Para uma mesma potência, quanto maior a freqüência menores são o peso e o volume do transformador, sendo esse o principal motivo das reduzidas dimensões das fontes chaveadas em comparação com as lineares.



Conversor fly-back



Conversor fly-back
Figura 01
A Figura 01 dá o arranjo básico de um conversor fly-back comum.

A corrente da rede é retificada diretamente e passa por um filtro para prevenir retorno de freqüências indesejadas, oriundas do chaveamento.

Notar que a operação é fundamentalmente a mesma do conversor boost, com um transformador no lugar do indutor. Assim, a tensão de saída pode ser qualquer, dependendo apenas da relação de espiras entre primário e secundário.

Figura 02
E pode também ter mais de um secundário para fornecer diferentes tensões, como ocorre em muitos casos práticos.

Há uma realimentação da tensão de saída para que o controlador PWM possa ajustar a largura dos pulsos para diferentes solicitações da carga.

Para completa separação elétrica entre o chaveamento de potência e a saída, o retorno de realimentação é aplicado através de um dispositivo isolador. Acopladores óticos são bastante usados para a função.



Controlador PWM



A fonte da Figura 01 deste tópico é um exemplo retirado do datasheet do fabricante do controlador PWM UC3842, um tipo bastante usado em fontes chaveadas. Os próximos parágrafos descrevem resumidamente a operação do conjunto.

O transformador tem um secundário auxiliar, cuja tensão é retificada para alimentação do CI.

Exemplo de fonte chaveada
Figura 01
Conforme fabricante, a freqüência aproximada de operação é dada por:

f = 1,8 / (Rt Ct).

Onde Rt é o resistor entre os pinos 4/8 e Ct, o capacitor entre pino 4 e massa (10K e 4,7 nF no circuito). Calculando para esses valores, o resultado é cerca de 38 kHz.

Um MOSFET é usado como elemento de chaveamento, por se mostrar mais adequado para a aplicação.

O pino 3 é um limitador de corrente, que recebe sinal de um resistor de baixo valor na linha do chaveamento.

Notar que não há retorno da tensão de saída para o controle da modulação dos pulsos. Isso é feito de forma indireta pela tensão do secundário auxiliar aplicada, através dos componentes, nos pinos 1 e 2. Assim, a regulação é dependente do acoplamento indutivo entre os enrolamentos do transformador e, certamente, não é das melhores. O ideal seria um retorno com isolação elétrica conforme tópico anterior.


Exemplo de fonte I



Exemplo de fonte de monitor
Figura 01
A Figura 01 deste tópico dá o circuito da fonte de um monitor de vídeo comercial.

Notar que é apenas a parte do chaveamento. Não estão indicadas a retificação da tensão da rede e o restante (filtros, etc) das saídas dos transformadores.

É uma fonte dupla. O circuito de baixo (T706, TR703 ...) fornece tensão para o circuito de saída horizontal e o circuito de cima (T702, TR702 ...), fornece tensões para o restante do aparelho.

O catodo do led do acoplador ótico 4N25 está ligado às saídas da fonte, não diretamente mas sim através de um pequeno circuito aqui não dado e, por isso, indicado por uma linha tracejada. Assim, ele proporciona a realimentação eletricamente isolada para a modulação dos pulsos a partir da saída, conforme mencionado em tópicos anteriores.

No circuito da parte inferior, TR704 é um pequeno transformador auxiliar que recebe sinal na freqüência do sincronismo horizontal. Os seus pulsos retificados e não filtrados são aplicados ao pino 4 de ambos os controladores PWM UC3842. Isso resulta em uma sincronização da varredura horizontal com os pulsos de chaveamento, para evitar interferências indesejáveis.

Em muitos monitores de vídeo, o sinal para sincronização é obtido com uma simples espira de um fio isolado em torno do núcleo do transformador de saída horizontal.



Exemplo de fonte II



A figura abaixo dá o esquema da fonte de um aparelho de fax comercial. Aspectos de operação são basicamente os mesmos já vistos nesta página e na anterior. O integrado IC5 é um detector de tensão e mais detalhes podem ser vistos nas páginas de elementos eletrômicos deste site.

Exemplo de fonte de fax
Figura 01

Obs: o esquema foi levantado a partir da placa e ainda está sujeito à revisão.



Conversores de freqüência



Existe uma variedade de tipos de motores elétricos. Em máquinas industriais e similares, o motor de indução trifásico é de longe o mais usado. Isso é conseqüência da sua eficiência e simplicidade: as bobinas que geram os campos magnéticos ficam na parte fixa (estator) e o rotor é apenas uma gaiola condutora com um núcleo de lâminas de aço montadas em um eixo, sem contato elétrico direto. Na prática, as peças que se desgastam são apenas os rolamentos dos mancais.

Entretanto, o motor trifásico apresenta uma desvantagem: sua rotação não é (ou melhor, não era) facilmente ajustável. A rotação do campo magnético é dada por ω = 60 f / p, onde f é a freqüência da rede e p, o número de pares de pólos. A rotação do eixo é um pouco menor devido ao necessário deslizamento do rotor em relação ao campo magnético girante. O número de pólos é uma característica construtiva e, portanto, não ajustável e a freqüência da rede também não é variável.

Durante muito tempo, motores de corrente contínua foram usados em aplicações de velocidade variável. Entretanto, eles são mais caros. O rotor tem enrolamentos que recebem corrente elétrica através de coletores e escovas que se desgastam.

PWM para corrente senoidal
Figura 01
Até aqui, foram vistas aplicações da modulação por largura de pulso para fornecer tensões contínuas ajustáveis, isto é, os pulsos têm a mesma polaridade.

A Figura 01 mostra uma outra aplicação. Os pulsos podem ser positivos ou negativos e uma modulação adequada pode resultar em valores médios que se aproximam de uma corrente senoidal.

Microprocessadores e outros circuitos digitais podem produzir seqüências com períodos T ajustáveis, ou seja, pode-se variar a freqüência e, assim, controlar a rotação de um motor de indução. Nesse caso, será necessário o ajuste simultâneo da tensão de pico média Vp devido ao efeito da indutância, isto é, se a freqüência aumenta, será preciso uma tensão maior e vice-versa.

Equipamentos industriais operam em geral com potências altas em relação à maioria dos aparelhos eletrônicos comuns. A comutação exige portanto semicondutores de potência, cujo alto custo (e também dos microcontroladores) inibiu o emprego até certa época. Atualmente, com a redução relativa dos preços, o uso está bastante disseminado.

Conversor de freqüência
Figura 02
A Figura 02 dá o diagrama básico de um conversor de freqüência típico.

A tensão trifásica rst é aplicada ao bloco de entrada E, que consiste do elemento de ligação (chave seccionadora) e elementos de proteção (fusíveis e/ou disjuntores).

Os seis diodos seguintes fazem a retificação e o indutor L e o capacitor C atuam como filtro.

Os seis transistores à direita, com diodos para prevenir picos de tensões inversas, fazem a comutação PWM, comandada por um circuito lógico indicado como bloco. Notar que cada fase contém dois transistores em oposição de polaridades. Isso permite aplicação de pulsos positivos ou negativos conforme figura anterior.

A chave S (simbolizada mecânica por clareza. Normalmente é um semicondutor) fica aberta na partida, deixando a resistência R em série para evitar pico de corrente devido à carga do capacitor. É fechada na operação normal.

A realimentação ou realimentações (RContr na figura) dependem da aplicação. Por exemplo, pode ser um sensor de rotação do motor para um controle preciso da velocidade. Outro exemplo: um inversor pode ser usado em um motor de uma bomba d'água que alimenta uma rede de consumo variável. Nesse caso, seria usado um sensor de pressão na saída da bomba. Se o consumo de água aumenta, a pressão tende a diminuir e o sistema aumenta a rotação do motor para restabelecer a pressão ajustada. Muitas vezes, os conversores trabalham em conjunto com outros elementos de controle, como CLPs, CNCs, etc.

E alguém pode perguntar: os motores de corrente contínua ainda têm utilidade em equipamentos de potência? Têm sim. São mais adequados quando há exigência de elevado torque de partida, como tração elétrica (ônibus elétricos, metrôs, empilhadeiras, etc).



Fontes ATX



Pino Nome Cor Descrição
1 3,3V Laranja +3,3 V
2 3,3V Laranja +3,3 V
3 COM Preto Terra
4 5V Vermelho +5 V
5 COM Preto Terra
6 5V Vermelho +5 V
7 COM Preto Terra
8 PWR_OK Cinza Fonte Ok
9 5VSB Violeta +5 V standby
10 12V Amarelo +12 V
11 3,3V Laranja +3,3 V
12 −12V Azul −12 V
13 COM Preto Terra
14 PS_ON Verde Ligar fonte
15 COM Preto Terra
16 COM Preto Terra
17 COM Preto Terra
18 −5V Branco −5 V
19 5V Vermelho +5 V
20 5V Vermelho +5 V
O propósito deste tópico não é dar diagrama de fontes ATX usadas em computadores. Apenas a descrição e tensões dos pinos, o que pode ser útil em caso de reparos.

Conector ATX

Um diagnóstico simples que pode ser feito com uma fonte ATX é desconectar da placa-mãe, ligar na rede e medir a tensão no pino 8 (power OK, cinza).

Se estiver acima de 2 V, provavelmente a fonte está boa e vice-versa.

FONTE CHAVEADA EM PARALELO

FONTE CHAVEADA EM PARALELO

Esta fonte é a mais usada pelos TVs modernos devido ao seu menor consumo de energia elétrica do que a fonte em série. Aqui o transistor regulador liga e desliga o primário do chopper através de uma onda quadrada (PWM) em sua base vinda de um circuito oscilador (CI ou outros transistores). Veja abaixo o funcionamento:

Quando o transistor conduz, o chopper cria um campo magnético. Quando ele corta, a energia magnética armazenada no chopper induz um pulso de tensão no secundário. Tal tensão é retificada e filtrada, resultando num +B de boa qualidade para alimentar o televisor. Neste exemplo, D2 e C2 mantém o oscilador alimentado e desta forma o funcionamento da fonte. PWM significa modulação por largura de pulso, ou seja, o valor do +B desta fonte depende da largura dos pulsos na base do transistor. Quanto mais largos maior a tensão induzida no secundário e maior o valor do +B. O circuito de controle altera a largura dos pulsos para corrigir qualquer alteração no valor do +B.

Circuito ABL

Circuito ABL (Limitador de Brilho Automático)

O circuito ABL tem como função impedir que o brilho e ou o contraste ultrapasse o limite e rapidamente exista uma deterioração do cinescópio.
Em funcionamento normal, a tensão do pino ABL é alta e não afecta o controle de contraste do circuito integrado faz tudo. Quando o brilho ou contraste aumentam, a tensão do pino ABL diminui actuando automáticamente no ajuste de contraste.

Circuito ABL funcionamento normal Circuito ABL funcionamento com brilho ou contraste excessivo

O circuito ABL a funcionar de forma deficiente, afecta o contraste da TV ficando com pouco contraste.
Alguns TV têm circuitos de ABL um pouco mais complexos (Transístores e díodos), no entanto, o princípio de funcionamento é idêntico. Transmitir informação a partir do transformador de linhas (FLYBACK) para os circuitos controladores da tv e compensar o excesso de brilho e ou contraste.


um circuito rgb

http://web.njit.edu/~jal0737/GFX/Neo-Geo/RGB_schematic.jpg

مكبر العملياتOperational Amplifier

مكبر العمليات Operational Amplifier

يختصر الاسم إلى Op-Amp

عبارة عن جهاز تكبير متكامل بقدرة منخفضة ويقوم بعدة عمليات مختلفة منها
1- يكبر إشارة الدخل عند المدخل (+) ويكون الخرج غير مقلوب الوجه
2- يكبر إشارة الدخل عند المدخل ( _ ) ويكون الخرج مقلوب الوجه
3- يمكنه تحويل الموجة الجيبية إلى موجة مربعة أي العمل بشكل تفاضلي Differential
لاحظ مستوى المقاومة المتغيرة لنفس الإشارة السابقة
ويمكنه كذلك إنتاج الموجة المربعة
4- يقسم إشارة الدخل بشكل تكاملي Complementary في الخرج عند تغذيته بمصدرين للجهد (سالب / أرضي / موجب)

وله العديد العديد من التطبيقات العملية يمكن مراجعتها في الصفحات الموجودة في نهاية الموضوع

ومن التطبيقات العملية نخص منها عملها كمكبر أولي في الدوائر الصوتية
حيث تعمل على تكبير تيار وجهد (قدرة) الإشارات الضعيفة جداً من اللواقط الديناميكية في غالبية مضخمات القدرة الصوتية الجيدة
وتبرز أهميتها في إمكانية تشغيلها بجهد ثنائي القطبية (موجب/ سالب) أو ثلاثي الأقطاب (موجب /أرضي / سالب)
فإذا وصلت في دائرة على مصدر جهد (سالب /موجب) في مكبر متقدم وتم حساب المقاومات مع مصدر الجهد بدقة فسوف تحافظ الإشارة المرجعية (التغذية الخلفية)Feed Backعلى تكبير مستقر وثابت أمام أي تغيرات في الإشارة الداخلة فلن تصل لمرحلة القطع ولا مرحلة التشبع وسوف يحدد مدخلها (+ أو - ) شكل إشارة الخرج وفي الحقيقة لا يهمنا في الدوائر الصوتية قلب الإشارة من عدمه
وتحمل إشارة الخرج هنا على مركبة DC يمكن التخلص منها عن طريق مكثف عزل

أما لو استخدمت على نفس إشارة الدخل ولكن على مصدر جهد بثلاثة أقطاب (موجب /أرضي / سالب ) فإن مركبة إشارة الخرج تكون صفراً وهذا التصميم يغني عن استخدام مكثف العزل ولكن ليس هذا هو الهدف وإنما الهدف هو توزيع أشارة الدخل إلى جزئين موجب وسالب حيث الموجب يغذي الترانزيستور NPN والسالب يغذي الترانزيستور PNP في مكبرات الخرج التتامية
يشتهر من هذا النوع الرقم LM741 للهواة... والذي عليه التمرين القادم بإذن الله وهو أحادي بثمانية أطراف
وللدوائر العملية يستخدم مكبرين في إطار واحد على الأرجح



دائرة تغذية مناسبة لتغذية الجهد الموجب والجهد السالب للمكبر


مراجع الموضوع
http://www.qsl.net/yo5ofh/hobby%20circuits/electronical_basic_circuits.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Operational_amplifier_applications

http://www.faqs.org/docs/electric/Semi/SEMI_8.html

من المهم أن تكون قادراً على معرفة الفرق بين مكبر العملياتoperational amplifier والمقارن Comparator حيث يتشابهان في الشكل (الرمز) ويختلفان في وظائف العمل

المقارن Comparator
يحمل الأرقام LM193/LM293/LM393/LM2903 على سبيل المثال
المقارن ليس مكبراً وإنما يقارن إشارتي دخل ليخرج إحداهما
__________________

التعديل الأخير تم بواسطة : osama matar بتاريخ 07-05-2009 الساعة 05:40 AM.
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قديم 06-05-2009, 11:19 PM #162
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sun

السلام عليكم
المهندس / اسامة مطر
أعانك الله أخي الحبيب
على هذا الموضوع الجامع النافع بعون الله
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قديم 07-05-2009, 04:16 PM #163
osama matar
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افتراضي

بسم الله
قادة01
مشكور على مرورك وحياك الله

زكي شاكر
مشرف منتدى الالكترونيات والمشاريع

أخي زكي أرى أن هنالك عمل جاد في الإشراف على القسم ومجهود تشكرون عليه
أرجو منكم مراعاة ظروفي الحالية
سأكون عند حسن ظنكم إن شاء الله
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قديم 07-05-2009, 08:30 PM #164
علي الامام علي
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علي الامام علي
افتراضي

osama matar

بارك الله فيك يا اخي على هذا المجهود الرائع
__________________
AST99
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قديم 08-05-2009, 02:28 PM #165
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افتراضي

بسم الله
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المشاركة الأصلية كتبت بواسطة علي الامام علي مشاهدة المشاركة

بارك الله فيك يا اخي على هذا المجهود الرائع
بارك الله فيك
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قديم 08-05-2009, 02:58 PM #166
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افتراضي تركيب الراديو مع المسجل

بسم الله الرحمن الرحيم
اسم التمرين
تشغيل ماكينة المسجل على دائرة صوت الراديو

الأدوات والمعدات اللازمة
جهز الراديو الذي سبق تجميعه أو أي راديو متوفر لديك
جهز ماكينة المسجل التي سبق تشغيلها في التمرين السابق
جهز وحدة التغذية 12V
لوح أبليكاج رقيق 50X50سم


ثم جهز القطع التالية:
سلك محجب 50سم رفيع
أسلاك شعارية مقاس 1ملم
مفتاح قناتين وست خانات (3X3)
مكبر العمليات UA741
لوحة فيبر 5x5سم
C1 – 0.33Μf
C2+C3+C5 – 10μf
C4 – 100pF
R1 – 1KΩ
R2 – 56KΩ
R3 – 18KΩ
R4 – 82KΩ
R5 – 100KΩ
ثنائي 1N4007X2

مفتاح القناتين المنزلق SLIDE SWITCH



احتياجات الأمن والسلامة
تفقد أسلاك التوصيل بشكل دائم واستبدل القصير والطويل وجدد الوصلات
ضع أجهزتك على ألواح خشبية أو بلاستيكية ولتكن مرتبة
استخدم السلك المحجب لنقل الصوت من دائرة لإخرى

السلك المحجب SHIELDED WIRE


الأهداف السلوكية
تجميع الراديو مع المسجل

الخطوات الأدائية

 بعد أن تكون قد نظفت طاولة العمل وتفقدت عددك حسب الكشف
 ارسم في دفترك العملي الدائرة الفنية الموضحة أمامك
 تأكد من وجود جميع ما ذكر عاليه أو القطع بالمخططات (الغير مذكورة)
 اجمع دائرة المكبر الأولي

دائرة المكبر الأولى Pre Amplifier


أو يمكن استخدام دائرة بالترانزيستور



 ثبت وحدة التغذية على اللوح الخشبي (أبليكاج) وكذلك الراديو وماكينة المسجل
 تعامل مع -- الراديو دائرة التغذية والمكبر الأولي بالمربعات




 نفذ التوصيلات التي بالشكل

 ثبت المفتاح المنزلق على اللوح الخشبي الكبير
 استعن بالرسومات التوضيحية

اضغط على الصورة للتكبير


__________________

التعديل الأخير تم بواسطة : osama matar بتاريخ 09-05-2009 الساعة 04:22 AM.
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قديم 10-05-2009, 08:56 AM #167
osama matar
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افتراضي الارسال والاستقبال FM

بسم الله


الإرسال والاستقبال المجسم STEREO
مقدمة:
بدأ الارسال والاستقبال بنظام STEREO في مطلع الستينات من القرن الماضي.
تبتعد قنوات ال FM 200KHz عن بعضها البعض ويبلغ عرض الحزمة الترددية 2(التردد الصوتي + Deviation الانحراف)
وهي مجهزة لإرسال واستقبال الترددات الصوتية من 20Hz وحتى 15KHz وهذه الخواص المطاطة جعلت بالإمكان استخدام المدى(الطيف) الترددي Spectrum لأكبر عدد ممكن من الغرف الفردية أو الزوجية أو المعلومات المصاحبة للقنوات وهي بذلك تختلف عن الإرسال AM والذي يحدد المسافة بين القناة والأخرى ب 9to 10KHz والسبب في ذلك أنها ليست بعيدة المدى ويمكن تنظيمها داخل القطر الواحد بدون اتفاقيات إقليمية.
يستخدم إرسال FM عرض حزمة متغير ليتمكن من استيعاب قناة اليمين وقناة اليسار وفي نفس الوقت يستقبل الإشارة العادية MONO
وعملية الجمع Multiple بين عدة إشارات على مركبة أصلية واحدة بحيث يمكن للمستقبل إعادة تشكيلها تسمي الإشارة المتنوعة Multiplexing .

لاحظ من خلال الشكل أن الترددات الصوتية امتدت حتى53KHz
ويجب أن تتوافق إشارة الإرسال المتنوعة Stereo Multiplexed signal ( MPX) مع المستقبلات العادية Mono .والتي تستوعب فقط الترددات الصوتية حتى تردد أقصاه 15KHz وعليه سوف يجمع جهاز الاستقبال العادي إشارتي Stereo MPX ويقوم بإنتاج صوت عادي .
أما الجهاز المجسم Stereo فسوف يقوم باستقبال قناة L ويقوم بإيصالها مباشرة إلى مكبر اليسار Left Amplifier
ولكي يستقبل Right Channel فإن عليه أن يحول إشارة L إلى –L (الإشارة التي استقبلها مباشرة يقوم بقلب وجهها) ثم يقوم بجمع إشارة R مع الإشارة التي قلبها -L فيتم استخلاص إشارة R (the original Right channel) ومن السهل تصميم دوائر الجمع والطرح عن طريق المكبرات التفاضلية Difference Amps (أحد استخدامات مكبر العمليات OP-AMP)
ومن أجل انجاز فصل القناتين فإننا نحتاج إلى إشارة حاملة فرعية AM Subcarrier مصاحبة للحاملة الأساسية لتردد FM وتقوم الإشارة الفرعية AM فقط بتضمين وتوليد موجة جانبية يخزن بها معلومات L-R لتسير بمصاحبة الحاملة الأساسية
ويجب على هذه الحاملة الفرعية إن تعدل على كلى جانبي التردد ( Such an AM signal is called a Double Side Band Suppressed Carrier DSBSC Signal )


وعلى المستقبل إعادة توليد حاملة AM وبنفس قيمة ووجه التردد الأصلي وبهذا يمكن استخراج معلومات التردد الفرعي
وإنجاز تردد في المستقبل بهذه المواصفات (نفس التردد ونفس الوجه) يعتبر مستحيلاً بدون وجود إشارة تضبط العمل
وأيضاً نحن بحاجة إلى تردد (إشارة) يفهمها المستقبل فيتعرف على إشارة التجسيم Stereo
وهذه الإشارة التي سوف تضبط تردد ووجه AM ويتعرف الجهاز المستقبل من خلالها أن هنالك إرسال Stereo تسمى النغمة القائدة (Pilot tone) وهي على تردد 19KHz
ومن نفس التردد 19KHz ينتج المستقبل تردداً ضعفه أي 38KHz باستخدام مضاعف تردد بسيط ويكون هذا التردد بنفس وجه التردد 19KHz (Pilot tone) وسوف ينتج المستقبل مباشرة التردد المفقود أي تردد حاملة AM الفرعية
سبق أن افترضنا أن أجهزة استقبال FM تستجيب حتى التردد 15KHz فبجمع وطرح التردد الصوتي هذا مع الحاملة التي أنتجت للتو في المستقبل (38KHz ) فإنه سينتج عندنا الحزمة الصوتية الممتدة من 23 KHz to 53 KHz وهذا التردد لن يكون به أية تداخلات مع النغمة القائدة (Pilot tone) ولا مع إشارة L/R .
مما سبق يمكننا اكتشاف موجبات الإرسال المجسم FM Stereo.
1- علينا إضافة إشارة يمين ويسار Left and Right لكي نحصل على إشارة R/L.
2- توليد نغمة قيادة Pilot Tone of 19 KHz
3- إنتاج واستخدام موجة حاملة فرعية بتعديل AM وتردد 38KHz وتكون بنفس وجه نغمة القيادة 19 KHz
4- التخلص من الحاملة الفرعية
5- إضافة ما ورد في (1) و (2) و (3) و(4) معاً لنحصل على إشارة منوعة كاملة complete MPX Signal نقوم بتضمينها Modulate على موجة حاملةCarrier في مدى تردد استقبال FM (88-108 MHz band )
تصرف المستقبل العادي مع الإشارة أنه لن يتعرف على أي إشارات تزيد عن ال 15KHz وسوف يتعامل فقط مع الحاملة الأساسية خالطاً كلا الإشارتين R/L معاً
المستقبل Stereo سوف يتعرف على إشارة Pilot Tone ويفتح دوائر فك التشفير
ثم يستخلص Extract إشارة R/L من MPX signal
ثم سوف يولد التردد 38KHz عن طريق مضاعفة نردد نغمة القيادة Pilot Tone 19 KHz وبنفس الوجه
سوف يقوم بفك تشفير الإشارة بين المدى الترددي 23 KHz to 53 KHz لاسترجاع القناتين R/L
وسوف يقوم بجمع L+R مع L-R للحصول على الإشارة الأصلية original L and R signals

عملية الإرسال

إذا كان هنالك لاقط واحد أو مدخل متعدد أردنا الإرسال FM Stereo نقوم بالتحويل أو الفصل بين المسارات الصوتية

بعد أن نكون قد حصلنا على إشارة L و إشارة R نقوم بعملية تعديل بسيطة للمدى الترددي الصوتي تسمىPre-emphasis وهي تكبير الترددات الأدنى تردداً أكثر من تكبير الترددات الأعلى

ثم يقوم المستقبل بعمل De-emphasis وهي عملية معاكسة تماماً لما تم في الإرسال وذلك بهدف منع أو تقليل التداخلات
ونضبط عرض الحزمة الصوتية من 20Hz وحتى 15KHz

ثم نقوم بجمع الإشارة الصوتية L+R معاً وترسل مباشرة لحاملة الصوت للبث الإذاعي
ثم نقوم بطرح إشارة R من L (L-R) ونقوم بمعالجتها على النحو التالي:
n من مذبذب محلي نحصل على التردد 19KHz(Pilot tone) سالف الذكر وأيضاً نرسل إشارته للبث الإذاعي كما هو
n نقوم بمضاعفة تردد (Pilot tone) إلى 38KHz ويصبح هو الموجة الحاملة الفرعية
n نحمل الإشارة (L-R) على هذه الحاملة وبتعديل اتساع AM مع الحفاظ على كلا وجهي الإشارة
n تصبح الحاملة الفرعية 38KHz مسبوقة ب 15KHz وملحوقة ب 15KHz للإشارة (L-R) وهذا العرض الذي أصبح ضعف عرض التردد الأصلي والممتد 23 KHz to 53 KHz هو عملية طبيعية للتعديل ونرسل هذه الإشارة أيضاً
n نرسل هذه الإشارة ذات العرض الكلي للحزمة الصوتية ممتدة من تردد الصفر (20Hz) وحتى التردد 53KHz والتي سبق تفصيلها

الاستقبال:
بعد معالجة الإشارة إرسال واستقبال وكشفها سوف تظهر لنا الإشارات التالية
n إشارة الصوت من 20 إلى 15 كيلو ذ/ث وتدخل عن طريق مرشح حزمة وهي مجموع كلا القناتين L/R (L+R) وتدخل في مصفوفة MATRIX (توزع) يمين ويسار بدون الستيريو
n اشارة الاستيريو من 23 KHz to 53 KHz وتدخل عن طريق مرشح خاص وتسلم هذه الإشارة لمازج داخل محلل التشفير
n نغمة القيادة التردد 19KHz أيضاً عن طريق مرشح ضيق
ندخل التردد Pilot Tone 19 KHz على مضاعف تردد حتى نحصل على التردد الحامل المساعد 38KHz وبنفس الوجه ويدخل هذا التردد على نفس المازج الذي أدخلنا عليه إشارة التجسيم 23 KHz to 53 KHz فنحصل منه ال (MIXER) على الإشارة (L-R) تدخل هذه الإشارة إلى المصفوفةMATRIX الذي دخلتها الإشارة المباشرة (L+R)
تجمع الإشارتين في الماتريكس فنحصل على إشارة L (L-R+L+R=2L)
تطرح الإشارتين فنحصل على R (-L+R+L+R=2R)
وهكذا نحصل على كلا الإشارتين L / R


صورة إحدى دوائر التشفير Stereo FM
صفحات يمكن العودة لها
http://transmitters.tripod.com/stereo.htm
الرابط السفلي به الصورتين السابقتين ودائرة تشفير الإشارة مع لوحة إظهار
http://www.solorb.com/elect/fmst-e/
http://www.verigy.com/content/dav/verigy/Internet/Test%20Technology%20Resource%20Center/Technical%20Notes/FM-Stereo-RDS_gosemi.pdf
http://www.radio-electronics.com/info/broadcast/vhffm/vhf_fm.php
http://blog.21ic.com/user1/2190/archives/2006/22648.html
http://ludens.cl/Electron/fmtx/fmtx.html
__________________

التعديل الأخير تم بواسطة : osama matar بتاريخ 13-05-2009 الساعة 09:19 AM.
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قديم 10-05-2009, 09:31 AM #168
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افتراضي صيانة الراديو والمسجل

بسم الله
شرح الراديو والمسجل
يفضل وجود مخطط مع الجهاز للتتبع دوائره
الخطوة الأولى في الصيانة بعد معاينة المشكلة
فتح الغطاء
فتح غطاء (ظهر) المسجلات ليس بعملية صعبة ولا عشوائية
1- فأول ما يتوجب عليك هو تنظيف وترتيب طاولة العمل والعدد والمعدات لديك وهذه الخطوة هامة جداً حتى لا تختلط عليك الأجهزة
2- يتوجب عليك إيجاد قطعة قماشية ناعمة تضعها على طاولة العمل بحجم المسجل حتى لا تخدش وجهه
3- جهز علبة صغيرة ولو كانت بعدة خانات فهو مستحب حتى تضع كل نوع من البراغي (قلاووظ) في مكان مختلف
4- اختار المفك المناسب
المفكات والبراغي
جميع المفكات التي نحتاجها في فك غطاء المسجلات وفك جميع المكونات هي مفكات مربعة على شكل زائد (+) وبمواصفات فيليبس العالمية
لاحظ في مجموعة المفكات هنا أننا سنستخدم المفك الثاني من اليسار



يجب أن يدخل المفك بكل إحكام بدون زيادة أو نقصان في فتحة البرغي حتى لا يتلف أي منهما

تحتاج إلى مفكات طويلة نسبياً نمرة (3)

1 - Stubby Screwdriver 2 - Standard Screwdriver 3 - Long Reach Screwdriver 4 - Slotted Tip 5 - Pozidrive Tip 6 - Phillips Tip

5- من المفضل مغنطة المفك ثم قلب الجهاز وفك جميع البراغي ووضعها في العلبة أحياناًً تتفاوت أطوال البراغي والحفظ لمكانه صعب لذا استخدم الأحرف ط (طويل) ق (قصير) و (وسط) أ (أسود) ب (أبيض) ن (ناعم) خ (خشن) بالطريقة التي تناسبك –
6- بعض الأجهزة يوجب علينا فتح بيت الكاسيت لاحظ ذلك
7- عاين قطع المسجل والراديو وحدد المتكاملات وارصد الأرقام وابحث عنها في هذا الموقع

http://www.alldatasheet.com/



سوف نستعرض هنا أحدى دوائر الراديو والمسجل

بداية نتعرف على وظائف وخصائص المتكاملات الموجودة في هذا الجهاز

المتكاملة KIA6269P

وهي لتكبير وإخراج الصوت في قناتين بقدرة W= 1.2W
الأطراف
1- غير مستخدم
2- خرج المدخل الثاني للصوت CH2
3- تغذية خلفية من الخرج CH2
4- أرضي
5- أرضي
6- لضبط كسب التكبير CH2 والذي هو حسب المخطط 56dB
7- مدخل إشارة الصوت CH2
8- مكثف تنعيم للجهود الداخلية المكبر المتقدم (الأولي Pre BIAS)
9- أرضي المكبر المتقدم (الأولي Pre)
10- مدخل إشارة الصوت CH1
11- لضبط كسب التكبير CH1 والذي هو حسب المخطط 56Db
12- أرضي
13- أرضي
14- تغذية خلفية من الخرج CH1
15- خرج الصوت CH1
16- مدخل جهد التغذية من 4.5V وحتى 9V مستمر

المتكاملة KA22241


وهي لتكبير إشارة رؤوس المسجل والموازنة بينهما
DUAL EQUALIZER AMPLIFIER WITH ALC
الأطراف
1- للتحكم في التكبير NF1
2- مدخل إشارة IN1
3- مخرج إشارة OUT 1
4- أرضي
5- تحكم الموازنة ALC
6- جهد التغذية
7- مخرج إشارة OUT2
8- مدخل إشارة IN2
9- التحكم في تكبير NF2


المتكاملة IC KA22900


وهي المسئولة عن معالجة كلا إشارتي AM و FM
الأطراف
1- مدخل إشارة ترددات الراديو FM RF RADIO FREQUENCY / FREQUENCY MODULATION /
2- أرضي GND
3- مازج FM FM MIXER
4- مازج AM AM MIXER
5- ضابط الكسب الآلي AGC Automatic Gain Control
6- جهد التغذية
7- معالجة إشارة التردد المتوسط AM / IF INTERMEDIATE REQUENCY
8- معالجة إشارة التردد المتوسط FM/FM
9- أرضي
10- ليد إظهار المحطة المنغمة (يدل على وجود محطة استيريو Stereo) TUNING LED
11- ليد الانتظار
12- مكتشف عرض الحزمة DET QUAD Quadrature Detector
13- مخرج قناة الصوت (يمين) RIGHTE CHANNEL OUT
14- مخرج قناة الصوت (يسار) LEFT CHANNEL OUT
15- ضبط تردد المذبذب المحلي
16- تحكم الباند BAND AM/FM
17- تحكم المستخدم بين استيريو Stereo وعادي
18- مدخل الإحساس بوجود بث استيريو Stereo
19- مخرج لإشارة الصوت بعد الكشف
20- إلى مكثف AM OSC
21- إلى مكثف FM OSC
22- تغذية مرحلة RF
23- مخرج إشارة ترددات الراديو FM RF
24- مدخل إشارة ترددات الراديو AM RF

بعد أن قمنا بالتعرف والتحقق من متكاملات الجهاز قد نلاحظ أن هنالك بعض القطع الجديدة علينا مثل D3+D4 والتي تحمل الرقم 1S2638 فالأمر بغاية السهولة فما عليك سوى فتح كتاب المعادلات والمواصفات على الرقم لتعرف ما هو أو تفتح موقع alldatasheet السالف الذكر ( http://www.alldatasheet.com/datashee...CH/1S2638.html )

وهنا موضوع صغير عنه من القرية

القرية الإلكترونية : قسم الإلكترونيات : ركن المبتدئين : الثنائى السعوى Varactor Diode


Varactor Diode هو اختصارا لـ variable capacitance diode
ويسمى أيضا Tuning Diode أو Varicap Diode

تستخدم الثنائيات السعوية كمكثفات متغيرة اعتمادا على الجهد الواقع عليها.
والثنائي السعوى أساسا عبارة عن وصلة ثنائية موصلة في الاتجاه العكسي وذلك كما في الشكل.

نظرية العمل :
عند توصيل الوصلة الثنائية السعوية عكسيا ، يتكون ما يسمى بمنطقة الاستنفاذ هذه المنطقة تعمل بدلا من عازل المكثف أما المنطقة P ، والمنطقة N فأنهما يعملان كلوحى مكثف.
عندما يزداد جهد التغذية العكسي فان منطقة الاستنفاذ تتسع لتزيد بذلك سمك العازل وتنقص السعة ، وعندما يتناقص جهد التغذية العكسي يضيق سمك منطقة الاستنفاذ وبذلك تزداد السعة.


جهود دائرة الراديو واضحة
أما IC خرج الصوت فإن جهد الخرج يكون نصف قيمة جهد التغذية وهي أهم جهود القياس
ونفس الشيء لمتكاملة المكبر الأولي
بقي أن أوضح أن دائرة الراديو والمكبر الأولي (المتقدم) تغذى من وحدة تنظيم بسيطة
أما موتور (محرك ) المسجل ودائرة خرج الصوت فتغذى من وحدة التغذية مباشرة
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