دانلود گزارش کارآموزی شرکت دانش هوشیار الکترونیک

شرکت دانش هوشیارالکترونیک یکی از معتبرترین شرکت های الکترونیکی در استان بوشهر می باشد این شرکت در بافت قدیمی و در بازار این بافت قرار دارد. (خیابان امام خمینی)

این شرکت فعالیت های خود را از 1378 آغاز کرده و در تفکر کلی مدیریتی این شرکت همیشه هدف گذاری و رشد پی در پی این شرکت مورد توجه بوده که با تلاش پیگیر یا مدیریت صحیح به این مهم دست یافته و افق روشن و امیدوارکننده ای در مقابل این شرکت دیده می شود.

فصل دوم:

ارزیابی بخش های مرتبط با رشته علمی کارآموز

به طور عمده سه بخش مرتبط به قرار زیر می باشند:

تولید کنندگان قطعات الکتریکی و تولید کننده گان دستگاه های الکترونیکی که تولیدات آنها در این شرکت در معرض فروش قرار می گیرد.

بخش طراحی و ساخت دستگاه های الکترونیکی که در این شرکت توسط مهندسان مجرب کار طراحی و ساخت پروژه ها برای ارگانها، شرکت هاو افراد شخصی صورت می گرفت.

بخش تعمیرات و پشتیبانی دستگاه های تولیدی و همچنین تولیدات دیگر شرکت ها که در این شرکت در معرض عرضه قرار می گرفت.

نتیجه گیری

امروزه با توسعه صنایع در کشور،فرصت های شغلی زیادی برای مهندسین برق فراهم شده است و اگر می بینیم که با این وجودبعضی از فارغ التحصیلان این رشته بی کار هستند و به دلیل این است که این افراد یا فقط در تهران دنبال کار می گردند یا در دوران تحصیل به جای یادگیری عمیق دروس و در نتیجه کسب توانایی های لازم تنها واحد های درسی خود را گذرانده اند.

همچنین یک مهندس خوب باید کارآفرین باشد یعنی به دنبال استخدام در مؤسسه یا وزارت خانه ای نباشد بلکه به یاری آگاهی خود، نیازهای فنی و صنعتی کشور را یافته و باطراحی سیستم ها ومدارهای خاص این نیاز را بر طرف سازد. کاری که بعضی از فارغ التحصیلان ما انجام داده و خوش بختانه موفق نیز بودند.

اگر یک فارغ التحصیل برق دارای توانایی های لازم باشد، با مشکل بی کاری روبرو نخواهد شد. در حقیقت امروزه مشکل اصلی این است که بیشتر فارغ التحصیلان توانمند و با استعداد این رشته به خاغرج از کشور مهاجرت می کنند و ما اکنون با کمبود نیروهای کار آمد در این رشته روبرو هستیم.

یکی از اساتید مهندسی برق دانشگاه علم و صنعت ایران نیز در مورد فرصت شغلی فارغ التحصیلان این رشته می گوید: طبق نظر کارشناسان و متخصصان انرژی در کشور با توجه به نیاز فزاینده به انرژی در جهان کنونی و همچنین نرخ رشد انرژی الکتریکی در کشور نیاز به فارغ التحصیلان این رشته بیش از قبل مورد احتیاج است.

پیشنهادات برای بهبود کار در صنعت الکترونیک

1- خودکفایی در طراحی و ساخت تجهیزات الکترونیکی

2- کاهش هزینه های ساخت

3- بهبود کیفیت دستگاههای ساخت داخل

4- توسعه فناوری تولید

5- توسعه راهکارها و فرهنگ مدیریت

6- استفاده بهینه از امکانات مراکز تحقیقاتی و صنعتی کشور جهت توسعه دانش فنی

7- کاهش اثرات حوادث زیان بار طبیعی در صنعت برق

8- سودآور شدن صنعت برق

9- نظارت و کنترل هرچه بیشتر بر شرکتهای تولیدی

10- ایجاد سایت مشترک اینترنتی به منظور استفاده دیگر شرکتها

11- برگزاری همایش کیفیت و بهره بری سالیانه برای شرکت های مربوطه از طرف دولت

فصل سوم:

آموخته ها و نتایج

مقدمه

آشنایی با ساخت پیوند p-n

از آنجا که اساس و پایه علم الکترونیک نیمه هادیها می‌باشند لذا به عنوان مقدمه به تشریح  ساخت پیوند P-n می پردازیم.

 برای ساختن پیوند p-n به یک بخش از یک تک بلور نیمه هادی نا خالصی نوع n و به بخش دیگر نا خالصی نوع p می افزایند . پیوند ها بسته به چگونگی ایجاد ناحیه ی انتقال از pبه n دردرون تک بلور طبقه بندی می شوند . هنگامی که ناحیه انتقال بسیار باریک باشد , پیوند ناگهانی نامیده می شود . پیوند تدریجی پیوندی است که ناحیه انتقالش در محدوده ی وسیعتری "پخش " شده باشد.

پیوند p-n ناگهانی به وسیله ی آلیاژ سازی و رشد رونشتی تشکیل می شوند . پیوند های تدریجی از طریق نفوذ گازی  ناخالصیها یا کشت یونها ساخته می شوند.

رشد رونشستی :

رشد رونشستی یک لایه ی نیمه هادی روی یک پایه ی تک بلور نیمه هادی روشی برای تشکیل ناگهانی است . رشد رونشستی با گرم کردن پولک میزبان ؛ مثلأ سیلیسیم نوع n و عبور دادن جریان کنترل شده ی گازی حاوی تتراکلرید سیلیسیم (( sicl4و هیدروژن از روی سطح انجام می شود . در اثر فعل و انفعال گازها اتمهای سیلیسیم روی سطح پولک میزبان ته نشین می شود . چون معمولأ دما بالاتر از 1000درجه سانتی گراد است ؛ اتمهای ته نشین شده انرژی و قابلیت حرکت کافی دارند تا خود را به طور صحیح با شبکه ی بلور میزبان تطبیق دهند . این عمل سبب می شود که شبکه از روی سطح اصلی به طرف بالا امتداد یابد . سرعت نمونه ای رشد لایه ی رونشستی حدود یک میکرون در هر دقیقه است.

برای تشکیل لایه های نوع n یا p می توان در هنگام رشد رونشستی ؛ انتهای ناخالصی را به شکل ترکیب گازی به گاز حامل اضافه کرد . با رشد دادن یک لایه ی نوع pرونشستی (epi) بر روی یک پولک میزبان نوع n پک پیوند تقریبأ ناگهانی شکل می گیرد.البته ؛ ترتیبهای دیگر مثل رشد لایه ی نوع n به روش رونشستی روی یک لایه ی نوع p نیز ممکن است.

فرایند رونشستی به طور وسیع در ساخت مدارهای مجتمع (IC)ها به کار می رود. دیود p-n تشکیل شده در فرایند رونشستی (epi) به طور معکوس با یاس می شود تا مدار را از پایه (پولک میزبان جدا سازد . اخیرأ از روش رونشستی در شکل دهی ساختارهای SOS مخفف Si-on_sapphire یا Si-on-spinel
سیلیسیم)روی یاقوت سرخ یا یاقوت کبود ) است. یاقوتهای کبود , ترکیبات گوناگونی از اکسید منیزیم (Mgo)
و اکسیدآلومینیم (Al203) هستند و ارتباط نزدیکی با یاقوت سرخ دارند . به طور خلاصه ناخالصی سیلیسیم به طریق رونشستی بر روی پایه های یاقوت سرخ یا کبود رشد داده می شود .

انگیزه استفاده از پایه های یاقوت سرخ یا کبود , کیفیت عایق بودن این پایه ها در جدا سازی مدارها در طراحی IC های حاوی ادوات سریع ,به خصوص مدارهای مجتمع در مقیاس فشرده (LSI) است .

ساختمان کریستالی نیمه هادی

همانطور که هادی ها در صنعت امروزی به خصوص در زمینه های حرارتی و برودتی کاربردی ویژه یافته اند عناصر نیمه هادی نیز اهمیت زیادی در صنعت الکترونیک و ساخت قطعات پیدا کرده اند.

هدف اصلی که در الکترونیک آنالوگ دنبال می شود تقویت سیگنالها بدون تغییر شکل آن سیگنال است. همین هدف بشر را به سمت استفاده از نیمه هادی ها در ساخت قطعات تقویت کننده پیش برده است. اما آن چیزی که عملکرد این قطعات را رقم می زند چگونگی حرکت الکترون ها و حفره ها در ساختار کریستالی این عناصر می باشد.

و این مقدمه ای ست برای پیدایش قطعاتی نظیر ترانزیستور ها –دیود ها و... عامل موثر بر چگونگی حرکت الکترون ها و حفرها چیزی نیست جز درجه حرارت. به طوری که گفته شد درجه حرارت صفر مطلق ساختمان کریستالی نیمه هادی هایی نظیر ژرمانیوم و سیلسکن را تحت تاثیر خود قرار می دهد. یعنی در این درجه حرارت الکترون ها کاملا در باند ظرفیت قرار گرفته و نیمه هادی نظیر یک عایق عمل می کند. (به علت اینکه هیچ الکترون آزادی در باند هدایت خود ندارد).

اگر درجه حرارت افزایش یابد الکترون های لایه ظرفیت انرژی کافی کسب کرده و پیوند کو والانسی خود را شکسته وارد باند هدایت می شوند. به مراتب ای جابه جایی باعث تولید حفره ناشی از الکترون می گردد.

انرژی لازم برای شکستن چنین پیوندی در سیلسکن 1.1(الکترون ولت) و در ژرمانیوم 0.72 (الکترون ولت) می‌باشد. اهمیت حفره در این است که نظیر الکترون حامل جریان الکتریکی بوده و و نظیر الکترون آزاد عمل می نماید. حال آنکه تا چندی پیش دانشمندان حفره ها را حامل جریان نمی دانستند!

هنگامی که یک پیوند از الکترون خالی شده و حفره ای در آن به وجود می آید در این صورت الکترون های ظرفیت اتمهای مجاور در باند ظرفیت به سادگی قادر به اشغال این حفره هستند. الکترونی که از یک پیوند کووالانسی دیگر این حفره را اشغال می کند خود یک حفره بر جای می گذارد. بنابر این می توان به جای حرکت الکترون های باند ظرفیت تصور نمود که در این باند حفره ها حرکت می نمایند.

حرکت حفره ها بر خلاف حرکت الکترو نها می باشد. حفره جدیدی که به وجود می آید به نوبه خود توسط الکترون دیگری از پیوندی دیگر اشغال شده و بنابراین حفره پله به پله بر خلاف جهت الکترون حرکت می نماید. پس در اینجا با پدیده دیگری از هدایت الکتریکی روبه رو خواهیم بود که مربوط به الکترون های آزاد نمی باشد. در این صورت می توان چنین تصور کرد که حفره در جهت عکس الکترون حرکت نموده است . بنابراین حرکت الکترون در باند ظرفیت را می توان معادل حرکت حفره در خلاف جهت آن دانست.

حال میبینیم که چرا با توجه به اینکه حرکت الکترون همان حرکت حفره است از مفهمم حفره استفاده می‌شود. با کمی دقت ملاحظه می شود که حرکت حفره حرکت الکترون های باند ظرفیت بوده ولی حرکت الکترون های آزاد در باند هدایت صورت می گیرد و برای بیان این تفاوت بین حرکت الکترون در باند ظرفیت و هدایت از مفهوم حفره کمک می گیریم.

به عنوان مثال فرض می شود که نیمه هادی تحت تاثیر یک میدان خارجی قرار گیرد یعنی به دو سر آن ولتاژی اعمال شود در ایک صورت الکترون های آزاد باند هدایت که تحت تاثیر نیرو های هسته ای اتم ها نیستند در این باند در خلاف جهت میدان اعمال شده حرکت خواهند نمود. انرژی این الکترون ها در جهتی نیست که در باند هدایت قرار گیرد. ولی می توانند در همان باند ظرفیت حرکت کرده و حفره های مجاور خود را اشغال نمایند. بنابر این حرکت این الکترون ها بیشتر از الکترو ن های آزاد به هسته وابسته می باشد. در حقیقت برای هر ولتاژ اعمال شده به دو سر یک نیمه هادی یک الکترون در باند ظرفیت فاصله متوسط کو تاهتری از الکترون های باند هدایت را در فاصله زمانی یکسان طی خواهند نمود.

بنابر این می توان گفت که الکترون های آزاد دارای تحرک بیشتری نسبت به حفره ها هستند. به طوری که گفته شد در درجه حرارت معمولی اتاق تعدادی از پیوند های کو والانسی شکسته سده به ازای شکسته شدن هر پیوند یک الکترون-حفره تولید می شود. الکترون و حفره هر دو حامل های بادار می باشد. با اعمال یک پتانسیل الکتریکی به دو سرهر قطعه ای نیمه هادی این حامل هر دو حرکت نمود ه و جریان به وجود می آورند.

دیدید که این حرکت ها در چگونکی رفتار یک نیمه هادی تا چه میزان می توانند موثر باشند.با پیشرفت علم و تکنولوژی استخراج کشف هر نیمه هادی جدیدی انقلابی عظیم در عصر ارتباطات حاصل می شود.

ترانزیستورها

ترانزیستور به عنوان یکی از قطعات الکترونیک  است که از مواد نیمه رسانایی مانند( سیلیسیم  سیلیکان( ساخته می‌شود.

کاربرد

ترانزیستور هم در مدارات الکترونیک آنالوگ و هم در مدارات الکترونیک دیجیتال کاربردهای بسیار وسیعی دارد. در آنالوگ می‌توان از آن به عنوان تقویت کننده یا تنظیم کننده ولتاژ (رگولاتور) و ... استفاده کرد. کاربرد ترانزیستور در الکترونیک دیجیتال شامل مواردی مانند پیاده سازی مدار منطقی، حافظه، سوئیچ کردن و ... می‌شود.به جرات می توان گفت که ترانزیستور قلب تپنده الکترونیک است.

 عملکرد

ترانزیستور از دیدگاه مداری یک عنصر سه‌پایه می‌‌باشد که با اعمال یک سیگنال به یکی از پایه‌های آن میزان جریان عبور کننده از دو پایه دیگر آن را می‌توان تنظیم کرد. برای عملکرد صحیح ترانزیستور در مدار باید توسط المان‌های دیگر مانند مقاومت‌ها و ... جریان‌ها و ولتاژهای لازم را برای آن فراهم کرد و یا اصطلاحاً آن را بایاس کرد.

 انواع

دو دسته مهم از ترانزیستورها BJTترانزیستور دوقطبی پیوندی (Bypolar Junction Transistors) و FET ترانزیستور اثر میدان (Field Effect Transistors) هستند. ترانزیستورهای اثزمیدان یا FET‌ها نیز خود به دو دسته ی ترانزیستور اثر میدان پیوندی(JFET) و MOSFET‌ها Metal Oxide SemiConductor Field Effect Transistor)  )تقسیم می‌شوند.

 ترانزیستور دوقطبی پیوندی

در ترانزیستور دو قطبی پیوندی با اعمال یک جریان به پایه بیس جریان عبوری از دو پایه کلکتور و امیتر کنترل می‌شود. ترانزیستورهای دوقطبی پیوندی در دونوع npn و pnp ساخته می‌شوند. بسته به حالت بایاس این ترانزیستورها ممکن است در ناحیه قطع، فعال و یا اشباع کار کنند. سرعت بالای این ترانزیستورها و بعضی قابلیت‌های دیگر باعث شده که هنوز هم از آنها در بعضی مدارات خاص استفاده شود.

 ترانزیستور اثر میدان پیوندی(JFET)

در ترانزیستورهای JFET(Junction Field Effect Transistors( در اثر میدان، با اعمال یک ولتاژ به پایه گیت میزان جریان عبوری از دو پایه سورس و درین کنترل می‌شود. ترانزیستور اثر میدانی بر دو قسم است: نوع n یا N-Type و نوع p یا P-Type. از دیدگاهی دیگر این ترانزیستورها در دو نوع افزایشی و تخلیه‌ای ساخته می‌شوند.نواحی کار این ترانزستورها شامل "فعال" و "اشباع" و "ترایود" است این ترانزیستورها تقریباً هیچ استفاده‌ای ندارند چون جریان دهی آنها محدود است و به سختی مجتمع می‌شوند.

انواع ترانزیستور پیوندی

pnp

شامل سه لایه نیم هادی که دو لایه کناری از نوع p و لایه میانی از نوع n است و مزیت اصلی آن در تشریح عملکرد ترانزیستور این است که جهت جاری شدن حفره‌ها با جهت جریان یکی است.

npn

شامل سه لایه نیم‌ هادی که دو لایه کناری از نوع n و لایه میانی از نوع p است. پس از درک ایده‌های اساسی برای قطعه ی pnp می‌توان به سادگی آنها را به ترانزیستور پرکاربردتر npn مربوط ساخت.

ساختمان ترانزیستور پیوندی ترانزیستور دارای دو پیوندگاه است. یکی بین امیتر و بیس و دیگری بین بیس و کلکتور. به همین دلیل ترانزیستور شبیه دو دیود است. دیود سمت چپ را دیود بیس _ امیتر یا صرفاً دیود امیتر و دیود سمت راست را دیود کلکتور _ بیس یا دیود کلکتور می‌نامیم. میزان ناخالصی ناحیه وسط به مراتب کمتر از دو ناحیه جانبی است. این کاهش ناخالصی باعث کم شدن هدایت و بالعکس باعث زیاد شدن مقاومت این ناحیه می‌گردد.

امیتر که به شدت آلائیده شده، نقش گسیل و یا تزریق الکترون به درون بیس را به عهده دارد. بیس بسیار نازک ساخته شده و آلایش آن ضعیف است و لذا بیشتر الکترونهای تزریق شده از امیتر را به کلکتور عبور می‌دهد. میزان آلایش کلکتور کمتر از میزان آلایش شدید امیتر و بیشتر از آلایش ضعیف بیس است و کلکتور الکترونها را از بیس جمع‌آوری می‌کند.

طرز کار ترانزیستور پیوندی طرز کار ترانزیستور را با استفاده از نوع npn مورد بررسی قرار می‌دهیم. طرز کار pnp هم دقیقا مشابه npn خواهد بود، به شرط اینکه الکترونها و حفره‌ها با یکدیگر عوض شوند. در نوع npn به علت تغذیه مستقیم دیود امیتر ناحیه تهی کم عرض می‌شود، در نتیجه حاملهای اکثریت یعنی الکترونها از ماده n به ماده p هجوم می‌آورند. حال اگر دیود بیس _ کلکتور را به حالت معکوس تغذیه نمائیم، دیود کلکتور به علت بایاس معکوس عریض‌تر می‌شود.

الکترونهای جاری شده به ناحیه p در دو جهت جاری می‌شوند، بخشی از آنها از پیوندگاه کلکتور عبور کرده، به ناحیه کلکتور می‌رسند و تعدادی از آنها با حفره‌های بیس بازترکیب شده و به عنوان الکترونهای ظرفیت به سوی پایه خارجی بیس روانه می‌شوند، این مولفه بسیار کوچک است.

شیوه ی اتصال ترازیستورها

اتصال بیس مشترک در این اتصال پایه بیس بین هر دو بخش ورودی و خروجی مدار مشترک است. جهتهای انتخابی برای جریان شاخه‌ها جهت قراردادی جریان در همان جهت حفره‌ها می‌شود.

اتصال بيس مشترک در اين اتصال پايه بيس بين هر دو بخش ورودي و خروجي مدار مشترک است. جهتهاي انتخابي براي جريان شاخه‌ها جهت قراردادي جريان در همان جهت حفره‌ها مي‌شود.

اتصال اميتر مشترک مدار اميتر مشترک بيشتر از ساير روشها در مدارهاي الکترونيکي کاربرد دارد و مداري است که در آن اميتر بين بيس و کلکتور مشترک است. اين مدار داراي امپدانس ورودي کم بوده، ولي امپدانس خروجي مدار بالا مي‌باشد.

اتصال کلکتور مشترک اتصال کلکتور مشترک براي تطبيق امپدانس در مدار بکار مي‌رود، زيرا برعکس حالت قبلي داراي امپدانس ورودي زياد و امپدانس خروجي پائين است. اتصال کلکتور مشترک غالبا به همراه مقاومتي بين اميتر و زمين به نام مقاومت بار بسته مي‌شود.

ترانزيستور اثر ميدان MOS

اين ترانزيستورها نيز مانند Jfet‌ها عمل مي‌کنند با اين تفاوت که جريان ورودي گيت آنها صفر است. همچنين رابطه جريان با ولتاژ نيز متفاوت است. اين ترانزيستورها داراي دو نوع PMOS و NMOS هستند که فناوري استفاده از دو نوع آن در يک مدار تکنولوژي CMOS نام دارد. اين ترانزيستورها امروزه بسيار کاربرد دارند زيرا براحتي مجتمع مي‌شوند و فضاي کمتري اشغال مي‌کنند. همچنين مصرف توان بسيار ناچيزي دارند.

به تکنولوژي‌هايي که از دو نوع ترانزيستورهاي دوقطبي و Mosfet در آن واحد استفاده مي‌کنند Bicmos مي‌گويند.

البته نقطه کار اين ترانزيستورها نسبت به دما حساس است وتغيير مي‌کند. بنابراين بيشتر در سوئيچينگ بکار مي‌‌روند.

ساختار و طرز کار ترانزيستور اثر ميداني - فت

ترانزيستور اثر ميداني- فت FET همانگونه که از نام اين المام مشخص است، پايه کنترلي آن جرياني مصرف نمي کند و تنها با اعامل ولتاژ و ايجاد ميدان درون نيمه هادي ، جريان عبوري از FET کنترل مي شود. به همين دليل ورودي اين مدار هيچ کونه اثر بارگذاري بر روي طبقات تقويت قبلي نمي گذارد و امپدانس بسيار بالايي دارد.

فت داراي سه پايه با نهامهاي درِين D - سورس S و گيت G است که پايه گيت ، جريان عبوري از درين به سورس را کنترل مي نمايد. فت ها داراي دو نوع N کانال و P کانال هستند. در فت نوع N کانال زماني که گيت نسبت به سورس مثبت باشد جريان از درين به سورس عبور مي کند . FET ها معمولاً بسيار حساس بوده و حتي با الکتريسيته ساکن بدن نيز تحريک مي گردند. به همين دليل نسبت به نويز بسيار حساس هستند.

نوع ديگر ترانزيستورهاي اثر ميداني MOSFET ها هستند ترانزيستور اثر ميداني اکسيد فلزي نيمه هادي - Metal-Oxide Semiconductor Field Efect Transistor ) )يکي از اساسي ترين مزيت هاي ماسفت ها نويز کمتر آنها در مدار است.

فت ها در ساخت فرستنده باند اف ام راديو نيز کاربرد فراواني دارند. براي تست کردن فت کانال N با مالتي متر ، نخست پايه گيت را پيدا مي کنيم. يعني پايه اي که نسبت به دو پايه ديگر در يک جهت مقداري رسانايي دارد و در جهت ديگر مقاومت آن بي نهايت است. معمولاً مقاومت بين پايه درين و گيت از مقاومت پايه درين و سورس بيشتر است که از اين طريق مي توان پايه درين را از سورس تشخيص داد

شکل و پايه هاي ترانزيستورها

در ادامه توضيحات مربوط به ترانزيستورها ، در اين مبحث با شکل ترانزيستورهاي متداول و نام پايه هاي آن آشنا خواهيد شد. در صورتي که بخواهيد مداري را از روي نقشه شماتيک آن بسازيد به اين اطلاعات نياز پيدا مي کنيد.

آي سي هاي سري 7400

اين آيسي ها در نوع TTL ,CMOS در بازار موجود هستند.

نوع TTL و CMOS اين آيسي ها داراي رتبه بندي هاي مختلفي است.

نوع TTL

نوع TTL آن شامل L،LS،S،AS،ALS و F مي باشد.به طور مثال آيسي مربوط به گيت منطقي AND را در نظر بگيريد.

اين آيسي را شايد بتوانيد در بازار با نام هاي 74L08،74LS08،74S08،74AS08، 74ALS08 و 74F08بيابيد. اگر به يکي از اين آيسي ها با دقت کنيد.بعد از عبارت 74 شاهد يکي از عبارت هاي L،LS،S،AS،ALS و F و بعد از آن شماره آيسي را مي بينيد.

همانطور که مي بينيد براي گيت AND بعد از اين عبارات 08 را مشاهده مي کنيد که بيانگر گيت AND است.اين مطلب راجع به بقيه گيتها و آيسي ها نيز صادق است.

تغذيه گروه TTL

خانواده L ،LS ،AS ،ALS و F داراي تغذيه مثبت بين 4.5 تا 5.5 ولت است.در واقع اين رنج از و لتاژ،ولتاژ قابل تحمل اين آيسي است.واين آيسي در اين رنج درست کار خواهد کرد.

خانواده S داراي تغذيه مثبت بين 4.75 تا 5.25 است.

ميزان ولتاژ خروجي در حالت 1 و 0

ميزان ولتاژ خروجي در حالت صفريا LOW براي تمامي اين گروه TTL برابر 0.3 ولت مي باشد. مقدار ولتاژ خروجي در حالت يک يا HIGH براي خانواده گروه L،LS و S برابر 3.4 ولت مي باشد. مقدار ولتاژ خروجي در حالت يک يا HIGH خانواده گروه AS و ALS از تفريق تغذيه مثبت آيسي از عدد 2 بدست مي آيد.

مقدار ولتاژ‌ خروجي در حالت يک يا HIGH براي خانواده گروه F نيز برابر 3.5 است.

جريان خروجي خانواده گروه TTL

مقدار جريان خروجي خانواده TTL به شرح زير مي باشد.

مقدار جريان خروجي براي خانواده گروه L برابر5mA (منظور از mA ميلي آمپر است) مقدار جريان خروجي براي خانواده گروه LS برابر 8mA

مقدار جريان خروجي براي خانواده گروه S برابر 40mA

مقدار جريان خروجي براي خانواده گروه AS برابر 20mA

مقدار جريان خروجي براي خانواده گروه ALS برابر 8mA

مقدار جريان خروجي براي خانواده گروه F نيز برابر 20mA

نوع CMOS

اين آيسي نيز داراي خانواده C،AC،HC و HCT مي باشد.

به طور مثال اگر يک آيسي AND خريداري کنيد.،و نوع آن CMOS باشد.ممکن است.،بعد از عدد 74 هر يک از عبارت هاي بالا را ببينيد.به طور مثال آيسي AND را مي توانيد به صورت زير مشاهده کنيد.

74HC08 ،74HCT08 ، 74C08 و 74AC08 را بر روي آيسي ببينيد.

ميزان ولتاژ خروجي در حالت 1 و 0

در تمامي اين خانواده ولتاژ خروجي در حالت LOW يا صفر برابر 0.1 ولتاژ مثبت است. ولتاژ خروجي در حالت يک يا HIGH در خانواده گروه C از حاصلضرب 0.9 در مقدار مثبت منبع تغذيه بدست مي آيد.

ولتاژ خروجي در حالت يک يا HIGH در بقيه خانواده اين گروه از تفريق مثبت تغذيه از مقدار عددي 0.1 بدست مي آيد.

جريان خروجي خانواده گروه CMOS

مقدار جريان خروجي آيسي هاي نوع CMOS

مقدار جريان خروجي براي خانواده گروه C برابر 3.3mA (منظور از mA ميلي آمپر است) مقدار جريان خروجي براي خانواده گروه AC برابر 50mA

مقدار جريان خروجي براي خانواده گروه HC,HCT برابر 25mA

تغذيه آيسي هاي گروه CMOS

خانواده گروه C در رنج ولتاژ‌ بين 3تغذيه 3 تا 15 ولت کار مي کنند.

خانواده گروه AC ،HC و HCT بين تغذيه 2 تا 6 ولت کار مي کنند.

خازن

خازن ها انرژي الكتريكي را نگهداري مي كنند و به همراه مقاومت ها ، در مدارات تايمينگ استفاده مي شوند . همچنين از خازن ها براي صاف كردن سطح تغييرات ولتاژ مستقيم استفاده مي شود . از خازن ها در مدارات بعنوان فيلتر هم استفاده مي شود . زيرا خازن ها به راحتي سيگنالهاي غير مستقيم AC را عبور مي دهند ولي مانع عبور سيگنالهاي مستقيم DC  مي شوند .

ظرفيت :

ظرفيت معياري براي اندازه گيري توانائي نگهداري انرژي الكتريكي است . ظرفيت زياد بدين معني است كه خازن قادر به نگهداري انرژي الكتريكي بيشتري است . واحد اندازه گيري ظرفيت فاراد است . 1 فاراد واحد بزرگي است و مشخص كننده ظرفيت بالا مي باشد . بنابراين استفاده  از واحدهاي كوچكتر نيز در خازنها مرسوم است . ميكروفاراد µF  ، نانوفاراد nF  و پيكوفاراد pF  واحدهاي كوچكتر فاراد هستند .

µ means 10-6 (millionth), so 1000000µF = 1F

n means 10-9 (thousand-millionth), so 1000nF = 1µF

p means 10-12 (million-millionth), so 1000pF = 1nF

انواع مختلفي از خازن ها وجود دارند كه ميتوان از دو نوع اصلي آنها ، با پلاريته ( قطب دار ) و بدون پلاريته ( بدون قطب ) نام برد .

خازنهاي قطب دار :

الف - خازن هاي الكتروليت

در خازنهاي الكتروليت قطب مثبت و منفي بر روي بدنه آنها مشخص شده و بر اساس قطب ها در مدارات مورد استفاده قرار مي گيرند . دو نوع طراحي براي شكل اين خازن ها وجود دارد . يكي شكل اَكسيل كه در اين نوع پايه هاي يكي در طرف راست و ديگري در طرف چپ قرار دارد و ديگري راديال كه در اين نوع هر دو پايه خازن در يك طرف آن قرار دارد . در شكل نمونه اي از خازن اكسيل و راديال نشان داده شده است .

در خازن هاي الكتروليت ظرفيت آنها بصورت يك عدد بر روي بدنه شان نوشته شده است . همچنين ولتاژ تحمل خازن ها نيز بر روي بدنه آنها نوشته شده و هنگام انتخاب يك خازن بايد اين ولتاژ مد نظر قرار گيرد . اين خازن ها آسيبي نمي بينند مگر اينكه با هويه داغ شوند .

ب - خازن هاي تانتاليوم

خازن هاي تانتاليم هم از نوع قطب دار هستند و مانند خازنهاي الكتروليت معمولاً ولتاژ كمي دارند . اين خازن ها معمولاً در سايز هاي كوچك و البته گران تهيه مي شوند و بنابراين يك ظرفيت بالا را  در سايزي كوچك را ارائه مي دهند .

در خازنهاي تانتاليوم جديد ، ولتاژ و ظرفيت بر روي بدنه آنها نوشته شده ولي در انواع قديمي از يك نوار رنگي استفاده مي شود كه مثلا دو خط دارد ( براي دو رقم ) و يك نقطه رنگي براي تعداد صفرها وجود دارد كه ظرفيت بر حست ميكروفاراد را مشخص مي كنند . براي دو رقم اول كدهاي استاندارد رنگي استفاده مي شود ولي براي تعداد صفرها و محل رنگي ، رنگ خاكستري به معني × 0.01  و رنگ سفيد به معني × 0.1  است . نوار رنگي سوم نزديك به انتها ، ولتاژ را مشخص مي كند بطوري كه  اگر اين خط زرد باشد 3/6 ولت ، مشكي 10 ولت ، سبز 16 ولت ، آبي 20 ولت ، خاكستري 25 ولت و سفيد 30 ولت را نشان مي دهد .

براي مثال رنگهاي آبي - خاكستري و نقطه سياه به معني 68 ميكروفاراد است .

آبي - خاكستري و نقطه سفيد  به معني 8/6 ميكروفاراد است .

خازنهاي بدون قطب :

خازن هاي بدون قطب معمولا خازنهاي با ظرفيت كم هستند و ميتوان آنها را از هر طرف در مدارات مورد استفاده قرار داد . اين خازنها در برابر گرما تحمل بيشتري دارند و در ولتاژهاي بالاتر مثلا 50 ولت ، 250 ولت و ... عرضه مي شوند .

پيدا كردن ظرفيت اين خازنها كمي مشكل است چون انواع زيادي از اين نوع خازنها وجود دارد و سيستم هاي كد گذاري مختلفي براي آنها وجود دارد . در بسياري از خازن ها با ظرفيت كم ، ظرفيت بر روي خازن نوشته شده ولي هيچ واحد يا مضربي براي آن چاپ نشده و براي دانستن واحد بايد به دانش خودتان رجوع كنيد . براي مثال بر 1/0  به معني 0.1µF يا 100 نانوفاراد است . گاهي اوقات بر روي اين خازنها چنين نوشته مي شود  ( 4n7  ) به معني 7/4 نانوفاراد . در خازن هاي كوچك چنانچه نوشتن بر روي آنها مشكل باشد از شماره هاي كد دار بر روي خازن ها استفاده مي شود . در اين موارد عدد اول و دوم را نوشته و سپس به تعداد عدد سوم در مقابل آن صفر قرار دهيد تا ظرفيت بر حسب پيكوفاراد بدست ايد . بطور مثال اگر بر روي خازني عدد  102 چاپ شده باشد ، ظرفيت برابر خواهد بود با 1000 پيكوفاراد يا 1 نانوفاراد .

كد رنگي خازن ها :

خازن ها با هر ظرفيتي وجود ندارند . بطور مثال خازن هاي 22 ميكروفاراد يا 47 ميكروفاراد وجود دارند ولي خازن هاي 25 ميكروفاراد يا 117 ميكروفاراد وجود ندارند .

دليل اينكار چنين است :

فرض كنيم بخواهيم خازن ها را با اختلاف ظرفيت ده تا ده تا بسازيم . مثلاً 10 و 20 و 30 و . . . به همين ترتيب . در ابتدا خوب بنظر مي رسد ولي وقتي كه به ظرفيت مثلاً 1000 برسيم چه رخ مي دهد ؟

مثلاً 1000 و 1010 و 1020 و . . . كه در اينصورت اختلاف بين خازن 1000 ميكروفاراد با 1010 ميكروفاراد بسيار كم است و فرقي با هم ندارند پس اين مسئله معقول بنظر نمي رسد .

براي ساختن يك رنج محسوس از ارزش خازن ها ، ميتوان براي اندازه ظرفيت از مضارب استاندارد 10 استفاده نمود . مثلاً 7/4 - 47 - 470 و . . .  و يا  2/2 - 220 - 2200 و . . .

خازن هاي متغير :

خازن هاي تريمر :

ادوات ورودي ( سنسورها ، ترانسديوسرها و ترانسميترها)

سنسورها ، ترانسميترها و ترانسميترها اجزاي يک پروسه صنعتي هستند که کاربردهاي فراواني در پروسه هاي متنوع دارند.

کاربرد عمده اين قطعات در ارزيابي عملکرد سيستم و ارائه يک فيدبک با مقدار و وضعيت مناسب است که بدين ترتيب کنترلر سيستم متوجه وضعيت کارکرد آن و جگونگي حالت خروجي خواهد شد .

يک سنسور بنا به تعريف ، قطعه اي است که به پارامترهاي فيزيکي نظير حرکت ، حرارت ، نور ، فشار، الکتريسيته ، مغناطيس و ديگر حالات انرژي حساس است و در هنگام تحريک آنها از خود عکس العمل نشان مي دهد .

يک ترانسديوسر بنا به تعريف ، قطعه اي است که وظيفه تبديل حالات انرژي به يکديگر را برعهده دارد، بدين معني که اگر يک سنسور فشار همراه يک ترانسديوسر باشد ، سنسور فشار پارمتر را اندازه مي گيرد و مقدار تعيين شده را به ترانسديوسر تحويل مي دهد ، سپس ترانسديوسر آن را به يک سيگنال الکتريکي قابل درک براي کنترلر و صد البته قابل ارسال توسط سيم هاي فلزي ، تبديل مي کند .بنابراين همواره خروجي يک ترانسديوسر ، سيگنال الکتريکي است که در سمت ديگر خط مي تواند مشخصه ها و پارامترهاي الکتريکي نظير ولتاژ ، جريان و فرکانس را تغيير دهد ، البته به اين نکته بايد توجه داشت که سنسور انتخاب شده بايد از نوع شنشورهاي مبدل پارامترهاي فيزيکي به الکتريکي باشد و بتواند مثلأ دماي اندازه گيري شده را به يک سيگنال بسيار ضعيف تبديل کند که در مرحله بعدي وارد ترانسديوسر شده و سپس به مدارهاي الکترونيکي تحويل داده خواهد شد .

براي درک اين مطلب به تفاوتهاي ميان دو سنسور انداره گير دما مي پردازيم : ترموکوپل و درجه حرارت جيوه اي ، دو نوع سنسور دما هستند که هر دو يک عمل را انجام مي دهند ، اما ترموکوپل در شمت خروجي سيگنال الکتريکي ارائه مي دهد ، در حالي که درجه حرارت جيوه اي خروجي خود را به شکل تغييرات ارتفاع در جيوه داخلش نشان مي دهد .

ترانسميتر وسيله اي است که يک سيگنال الکتريکي ضعيف را دريافت کرده و به سطوح قابل قبول براي کنترلرها و مدارهاي الکترونيکي تبديل مي کند ، مثلأ يک حلقه فيدبک سيگنالي در سطح ماکروولت يا ميلي ولت يا ميلي آمپرتوليد مي کند و اين سيگنال ضعيف مي تواند با عبور از ترانسميتر به سيگنالي در سطوح صفر تا ده ولت و يا 4 تا 20 ميلي آمپر تبديل شود. ترانسميترها عمومأ از قطعاتي مثلop-amp براي تقويت و خطي کردن اين سطوح ضعيف سيگنال استفاده مي کند .

سنسورها و ملحقات آنها مثل ترانسديوسرها را در گروه هاي بزرگي تحت عنوان ابزار دقيق قرار داده و آنها را بر اساس نوع انرژي قابل استفاده و روشهاي تبديل ، دسته بندي مي کنند .

انواع حسگرها

زوج حسگر مافوق صوت

حسگر يك وسيله الكتريكي است كه تغييرات فيزيكي يا شيميايي را اندازه گيري مي كند و آن را به سيگنال الكتريكي تبديل مي نمايد. حسگرها در واقع ابزار ارتباط ربات با دنياي خارج و كسب اطلاعات محيطي و نيز داخلي مي باشند. انتخاب درست حسگرها تأثير بسيار زيادي در ميزان كارايي ربات دارد. بسته به نوع اطلاعاتي كه ربات نياز دارد از حسگرهاي مختلفي مي توان استفاده نمود: