1.8. حساب المقاومات المكافئة للدوائر اللانهائية الخطية

يتم تشكيل مجموعة خاصة من مسائل حساب المقاومات المكافئة للدوائر اللانهائية. كقاعدة عامة، تكون هذه الدوائر متناظرة وتحتوي في كثير من الحالات على نفس العناصر (المقاومات). يمكن تقسيم المهام قيد النظر إلى ثلاث مجموعات:
أ) خطي (أحادي البعد)؛
ب) مستو (ثنائي الأبعاد)؛
ج) الحجمي (ثلاثي الأبعاد).
الأساليب الإرشادية لحل مثل هذه المشكلات بسيطة ومبتكرة تمامًا. علاوة على ذلك، يتم حل النوعين الأخيرين من المهام فقط بمساعدة تقنية اصطناعية، وسيتم مناقشة محتواها أدناه.

دعونا نوجد المقاومة المكافئة لسلسلة خطية لا نهائية من المقاومات، تتكون من عناصر متكررة (أقسام)، في مسألة نموذجية.
 مهمة 1.أوجد المقاومة المكافئة ركل.


 حل(نموذجي، خوارزمية).
للعثور على المقاومة المكافئة للدائرة، من الضروري تحديد قسم مشترك يتكرر إلى ما لا نهاية. من الواضح تمامًا أنه إذا قمت بفصلها عن الدائرة، فلن تتغير المقاومة الإجمالية لهذه الدائرة، لأن عدد العناصر (الأقسام) لا نهائي. وبناء على ما سبق وذلك باختيار قسم متكرر في الدائرة واستبدال المقاومة في باقي الدائرة بالمقاومة المطلوبة ر س، نحصل على دائرة مكافئة (الشكل).

دعونا نوجد مقاومة الدائرة عن طريق كتابة التعبير لـ ر سخلال ر س. بحذف الحسابات الوسيطة نحصل على:

أو

حيث نحصل على الجواب:

دعونا نفكر في مشكلة أخرى مماثلة.
 المهمة 2. ركل.


 حل.
دعونا نستخدم بالضبط نفس الأسلوب، ولكن مع قسم تكرار مختلف (الشكل).

وبعد حسابات مماثلة نحصل على:

ومن هنا يسهل كتابة الجواب:

يمكن صياغة مشكلات أكثر تعقيدًا، ويمكن اختزال حلها في الخوارزميات التي تمت مناقشتها أعلاه.

 المهمة 3. أو فيسلسلة لا نهاية لها (الشكل) تتكون من مقاومات متطابقة لها مقاومة ركل.


 حل.
المقاومة المكافئة للدائرة تساوي مقاومة مقاومتين متطابقتين ومتصلتين بالتوازي وتكون مقاومتهما متساوية (انظر حلول المسألتين 1 و 2):
على اليمين

وغادر

وبعد حسابات بسيطة يصبح من السهل الحصول على الجواب:

 المهمة 4.أوجد المقاومة المكافئة بين النقاط أو فيسلسلة لا نهاية لها (الشكل) تتكون من مقاومات متطابقة لها مقاومة ركل.


 حل.
المقاومة المكافئة للدائرة تساوي مقاومة مقاومتين متماثلتين ومتوازيتين متصلتين بالمقاومة

كل (انظر حل المشكلة 2).
من السهل الحصول على الجواب من هنا:

 المهمة 5.أوجد المقاومة المكافئة بين النقاط أو فيسلسلة لا نهاية لها (الشكل) تتكون من مقاومات متطابقة لها مقاومة ركل.


 حل.
المقاومة المكافئة للدائرة تساوي مقاومة أربع مقاومات متصلة ببعضها البعض في الدائرة الموضحة في الشكل.

مقاومة

(انظر حلول المشاكل 1 و 2). ومن هنا المقاومة المكافئة المطلوبة للدائرة بين النقاط أو في:

 المهمة 6.أوجد المقاومة المكافئة بين النقاط أو فيسلسلة لا نهائية (الشكل)، والتي تتكون من مقاومات سلكية متطابقة ذات مقاومة ركل.


 حل.
تظهر الدائرة المكافئة في الشكل.

يتكون قسم التكرار من أربع مقاومات. نجد المقاومة الكلية للدائرة بافتراض ر أ ب = ص س.
حذف الحسابات المتوسطة، نحصل على

أو

من حيث يتبع ذلك

دعونا نفكر في مشكلة أكثر صعوبة، والتي يتضمن حلها الاستخدام الأولي لطريقة التخلص من عناصر الدائرة السلبية.

 المهمة 7.أوجد المقاومة المكافئة بين النقاط أو فيسلسلة لا نهائية (الشكل أ)، تتكون من مقاومات سلكية متطابقة لها مقاومة ركل.


 حل.
للعثور على المقاومة المكافئة لدائرة ما، عليك أولاً تحديد القسم المشترك الذي يتكرر إلى ما لا نهاية. ومن الواضح أنه إذا قمت بفصلها عن الدائرة فإن المقاومة الكلية لهذه الدائرة لن تتغير. يمكنك تحديد قسم متكرر في الدائرة قيد النظر، ولكن استبدال مقاومة بقية الدائرة بالمقاومة المطلوبة ر سفمن المستحيل، لأنه الجزء المتبقي يحتوي على أربعة أسلاك متصلة.
إذا نظرنا إلى الإطار الموجود على اليسار، فسنحصل على صورة منظورية للسلسلة الموضحة في الشكل ب.

ومن تماثل هذا الشكل يتضح أن إمكانات النقاط المحددة بالرقم 1 هي نفسها ومتساوية مع إمكانات النقاط المحددة بالرقم 2.
دعونا نستبعد من الاعتبار المقاومات السلبية التي تربط النقطتين 1 و 2 (الشكل ج).

بين النقاط معو د(الشكل ج) هناك رقم مقاومته المكافئة تساوي المقاومة المطلوبة، لأن السلسلة لا نهاية لها.
دعونا نشير إلى المقاومة المطلوبة بواسطة ر س(الشكل د)

ونحصل على (مشابه لحل المشكلة 1)

أو

من حيث يتبع ذلك

الجذر الثاني للمعادلة سالب ولا معنى له. النتيجة النهائية:

عند فحص المحاثات باستخدام مقياس الأومتر، يتم التحقق فقط من عدم وجود انقطاع فيها. يجب أن تكون مقاومة الملفات أحادية الطبقة صفراً، ومقاومة الملفات متعددة الطبقات قريبة من الصفر. في بعض الأحيان تشير بيانات جواز السفر الخاص بالجهاز إلى مقاومة الملفات متعددة الطبقات للتيار المباشر ويمكن استخدام قيمتها كدليل عند فحصها. إذا انكسر الملف، فإن الأومتر يظهر مقاومة عالية بلا حدود. إذا كان الملف يحتوي على صنبور، فأنت بحاجة إلى التحقق من كلا قسمي الملف عن طريق توصيل جهاز قياس الأومتر أولاً بأحد الأطراف الخارجية للملف وبالصنبور الخاص به، ثم بالطرف الأقصى الثاني والنقر.

11.6. فحص الإختناقات والمحولات ذات التردد المنخفض.

وكقاعدة عامة، تشير أوراق بيانات المعدات أو تعليمات إصلاحها إلى قيم مقاومة اللفات DC، والتي يمكن استخدامها عند اختبار المحولات والاختناقات. يتم الكشف عن انقطاع اللف من خلال مقاومة عالية بلا حدود بين أطرافه. إذا كانت المقاومة أقل بكثير من القيمة الاسمية، فقد يشير ذلك إلى وجود المنعطفات ذات الدائرة القصيرة. ومع ذلك، غالبًا ما تحدث المنعطفات ذات الدائرة القصيرة بكميات صغيرة عندما تحدث دائرة قصر بين المنعطفات المجاورة وتتغير مقاومة اللف قليلاً. للتحقق من عدم وجود المنعطفات ذات الدائرة القصيرة، يمكنك المتابعة على النحو التالي. يتم تحديد اللف بأكبر عدد من اللفات من المحول، ويتم توصيل مقياس الأومتر بأحد المحطات الطرفية باستخدام مشبك التمساح. يتم لمس الطرف الثاني من هذا الملف بإصبع رطب قليلاً من اليد اليسرى. أمسك الطرف المعدني لمسبار الأومتر الثاني بيدك اليمنى، وقم بتوصيله بالطرف الثاني للملف دون رفع إصبع يدك اليسرى عنه. تنحرف إبرة الأومتر عن موضعها الأولي، مما يشير إلى مقاومة الملف. عندما يتوقف السهم، حرك يدك اليمنى بالمسبار بعيدًا عن الطرف الثاني للملف. في لحظة انقطاع الدائرة الكهربية باستخدام محول يعمل، يتم الشعور بصدمة كهربائية طفيفة بسبب المجال الكهرومغناطيسي الذاتي الحث الذي يحدث عند انقطاع الدائرة الكهربية. نظرًا لأن طاقة التفريغ ضئيلة، فإن مثل هذا الاختبار لا يشكل أي خطر. إذا كانت هناك دورات قصيرة في اللف الذي يتم اختباره أو في اللفات الأخرى للمحول، فإن القوة الدافعة الكهربية الحثية الذاتية تنخفض بشكل حاد ولا يشعر بصدمة كهربائية. في هذه الحالة، يجب استخدام الأومتر عند أدنى حد للقياس، والذي يتوافق مع أعلى تيار قياس.

11.7. فحص الثنائيات.

تتميز ثنائيات أشباه الموصلات بخاصية الجهد الحالي غير الخطية بشكل حاد. ولذلك، فإن التيارات الأمامية والعكسية عند نفس الجهد المطبق مختلفة. هذا هو الأساس لفحص الثنائيات باستخدام مقياس الأومتر. يتم قياس المقاومة الأمامية عن طريق توصيل الطرف الموجب للأوميتر بالأنود والطرف السالب بكاثود الصمام الثنائي. الصمام الثنائي المكسور ليس له مقاومات أمامية وعكسية. إذا كان الدايود مفتوحًا، فإن كلا المقاومتين تكونان كبيرتين إلى ما لا نهاية. من المستحيل الإشارة مسبقًا إلى قيم المقاومة الأمامية والخلفية أو نسبتها، لأنها تعتمد على الجهد المطبق، ويختلف هذا الجهد باختلاف المقاييس المتعددة وبحدود قياس مختلفة. ومع ذلك، يجب أن يكون للدايود العامل مقاومة عكسية أكبر من مقاومته الأمامية. نسبة المقاومة العكسية إلى المقاومة الأمامية للثنائيات المصممة للجهود العكسية المنخفضة عالية (يمكن أن تكون أكثر من 100). بالنسبة للثنائيات المصممة للجهد العكسي العالي، فإن هذه النسبة غير ذات أهمية، لأن الجهد العكسي المطبق على الصمام الثنائي بواسطة مقياس الأومتر صغير مقارنة بالجهد العكسي الذي تم تصميم الصمام الثنائي من أجله. لا تختلف تقنية فحص ثنائيات الزينر والدوالي عن تلك الموصوفة. كما تعلم، إذا تم تطبيق جهد صفر على الصمام الثنائي، فإن تيار الصمام الثنائي سيكون أيضًا صفرًا. للحصول على تيار أمامي، من الضروري تطبيق عتبة جهد صغيرة على الصمام الثنائي. أي مقياس أوم يوفر تطبيق هذا الجهد. ومع ذلك، إذا تم توصيل عدة ثنائيات على التوالي وبالتوافق (في اتجاه واحد)، فإن جهد العتبة المطلوب لفتح جميع الثنائيات يزداد وقد يكون أكبر من الجهد عند أطراف الأومتر. لهذا السبب، من المستحيل قياس الجهد الأمامي لأعمدة الصمام الثنائي أو أعمدة السيلينيوم باستخدام جهاز الأومتر.

يمتلك كل هواة راديو تقريبًا جهاز قياس أفوميتر - نوع رقمي أو مؤشر، والذي يتضمن مقياس أومتر. ومع ذلك، لا يعرف جميع هواة الراديو المبتدئين أنه يمكن استخدام مقياس الأومتر للتحقق من جميع عناصر الراديو تقريبًا: المقاومات والمكثفات والمحاثات والمحولات والثنائيات والثايرستور والترانزستورات وبعض الدوائر الدقيقة.

فحص المقاومات

يتم فحص المقاومات الثابتة باستخدام مقياس الأومتر عن طريق قياس مقاومتها ومقارنتها بالقيمة الاسمية المشار إليها على المقاوم نفسه وعلى مخطط دائرة الجهاز. عند قياس مقاومة المقاوم، لا يهم قطبية توصيل الأومتر به. يجب أن نتذكر أن المقاومة الفعلية للمقاوم قد تختلف عن القيمة الاسمية بقيمة التسامح.

عند فحص المقاومات المتغيرة يتم قياس المقاومة بين الأطراف القصوى والتي يجب أن تتوافق مع القيمة الاسمية مع مراعاة التسامح وخطأ القياس، ومن الضروري أيضًا قياس المقاومة بين كل من الأطراف القصوى والطرف الأوسط . هذه المقاومات، عند تدوير المحور من موضع متطرف إلى آخر، يجب أن تتغير بسلاسة، دون قفزات، من الصفر إلى القيمة الاسمية. عند فحص مقاومة متغيرة ملحومة في الدائرة، يجب إزالة لحام اثنين من أطرافها الثلاثة

فحص المكثفات

من حيث المبدأ، يمكن أن يكون للمكثفات العيوب التالية: الكسر والانهيار وزيادة التسرب. يتميز انهيار المكثف بوجود ماس كهربائى بين أطرافه، أي أن المقاومة صفر. لذلك، يمكن بسهولة اكتشاف مكثف مكسور من أي نوع باستخدام جهاز قياس المقاومة عن طريق فحص المقاومة بين أطرافه. لا يمرر المكثف تيارًا مباشرًا؛ ويجب أن تكون مقاومته للتيار المباشر، والتي يتم قياسها بالأوميتر، كبيرة جدًا.

ومع ذلك، هناك مجموعة كبيرة من المكثفات التي تكون مقاومتها للتسرب صغيرة نسبيًا. ويشمل ذلك جميع المكثفات القطبية المصممة لقطبية معينة من الجهد المطبق عليها، ويتم الإشارة إلى هذه القطبية على علبتها. عند قياس مقاومة التسرب لهذه المجموعة من المكثفات، من الضروري ملاحظة قطبية اتصال الأومتر (يجب أن يكون الطرف الموجب للأوميتر متصلاً بالطرف الموجب للمكثف)، وإلا فإن نتيجة القياس ستكون غير صحيحة.

تشمل هذه المجموعة من المكثفات في المقام الأول جميع المكثفات الإلكتروليتية KE وKEG وEGC وEM وEMI وK50 وET وETO وK51 وK52 ومكثفات أشباه الموصلات الأكسيدية K53. يجب أن تكون مقاومة التسرب للمكثفات الصالحة للخدمة في هذه المجموعة 100 كيلو أوم على الأقل، وبالنسبة للمكثفات ET وETO وK51 وK.52 وK53 - على الأقل 1 ميجا أوم. عند فحص المكثفات ذات السعة العالية، عليك أن تأخذ في الاعتبار أنه عند توصيل مقياس الأومتر بالمكثف، إذا لم يتم شحنه، فإنه يبدأ في الشحن، وتنطلق إبرة الأومتر نحو قيمة المقياس الصفري. مع تقدم الشحن، يتحرك السهم نحو زيادة المقاومة.

كلما زادت سعة المكثف، كلما كانت حركة الإبرة أبطأ. يجب قياس مقاومة التسرب فقط بعد أن تتوقف عمليا. عند اختبار المكثفات بسعة حوالي 1000 ميكروفاراد، قد يستغرق ذلك عدة دقائق. لا يمكن اكتشاف انقطاع داخلي أو فقدان جزئي للسعة في المكثف بواسطة مقياس الأومتر؛ وهذا يتطلب جهازًا يسمح لك بقياس سعة المكثف. ومع ذلك، يمكن اكتشاف انقطاع في مكثف بسعة تزيد عن 0.2 ميكروفاراد باستخدام مقياس الأومتر من خلال عدم وجود قفزة أولية في الإبرة أثناء الشحن.

تجدر الإشارة إلى أن إعادة فحص المكثف للدائرة المفتوحة بناءً على عدم وجود قفزة أولية في الإبرة لا يمكن إجراؤها إلا بعد إزالة الشحنة، حيث يجب أن تكون أطراف المكثف قصيرة الدائرة لفترة قصيرة. يتم فحص المكثفات المتغيرة باستخدام مقياس الأومتر للدوائر القصيرة. للقيام بذلك، يتم توصيل مقياس الأومتر بكل قسم من الوحدة ويتم تدوير المحور ببطء من موضع متطرف إلى آخر. يجب أن يُظهر جهاز الأومتر مقاومة عالية بلا حدود في أي موضع من المحور،

فحص المحاثات

عند فحص المحاثات باستخدام مقياس الأومتر، يتم التحقق فقط من عدم وجود انقطاع فيها. يجب أن تكون مقاومة الملفات أحادية الطبقة صفراً، ومقاومة الملفات متعددة الطبقات قريبة من الصفر. في بعض الأحيان تشير بيانات جواز السفر الخاص بالجهاز إلى مقاومة الملفات متعددة الطبقات للتيار المباشر ويمكن استخدام قيمتها كدليل عند التحقق منها. إذا انكسر الملف، فإن الأومتر يظهر مقاومة عالية بلا حدود. إذا كان الملف يحتوي على صنبور، فأنت بحاجة إلى التحقق من كلا قسمي الملف عن طريق توصيل جهاز قياس الأومتر أولاً بأحد الأطراف الخارجية للملف وبالصنبور الخاص به، ثم بالطرف الثاني والنقر.

فحص الإختناقات والمحولات ذات التردد المنخفض. كقاعدة عامة، تشير أوراق بيانات الجهاز أو تعليمات إصلاحه إلى قيم مقاومة اللفات DC، والتي يمكن استخدامها عند اختبار المحولات والاختناقات. يتم الكشف عن انقطاع اللف من خلال مقاومة عالية بلا حدود بين أطرافه. إذا كانت المقاومة أقل بكثير من القيمة الاسمية، فقد يشير ذلك إلى وجود المنعطفات ذات الدائرة القصيرة.

ومع ذلك، غالبًا ما تحدث المنعطفات ذات الدائرة القصيرة بكميات صغيرة عندما تحدث دائرة قصر بين المنعطفات المجاورة وتتغير مقاومة اللف قليلاً. للتحقق من عدم وجود المنعطفات ذات الدائرة القصيرة، يمكنك المتابعة على النحو التالي. يتم تحديد اللف بأكبر عدد من اللفات من المحول، ويتم توصيل مقياس الأومتر بأحد المحطات الطرفية باستخدام مشبك التمساح. يتم لمس الطرف الثاني من هذا الملف بإصبع رطب قليلاً من اليد اليسرى.

أمسك الطرف المعدني لمسبار الأومتر الثاني بيدك اليمنى، وقم بتوصيله بالطرف الثاني للملف دون رفع إصبع يدك اليسرى عنه. تنحرف إبرة الأومتر عن موضعها الأولي، مما يشير إلى مقاومة الملف. عندما يتوقف السهم، حرك يدك اليمنى بالمسبار بعيدًا عن الطرف الثاني للملف. في لحظة انقطاع الدائرة الكهربية باستخدام محول يعمل، يتم الشعور بصدمة كهربائية طفيفة بسبب المجال الكهرومغناطيسي الذاتي الحث الذي يحدث عند انقطاع الدائرة الكهربية.

نظرًا لأن طاقة التفريغ ضئيلة، فإن مثل هذا الاختبار لا يشكل أي خطر. إذا كانت هناك دورات قصيرة في اللف الذي يتم اختباره أو في اللفات الأخرى للمحول، فإن القوة الدافعة الكهربية الحثية الذاتية تنخفض بشكل حاد ولا يشعر بصدمة كهربائية. في هذه الحالة، يجب استخدام الأومتر عند أدنى حد للقياس، والذي يتوافق مع أعلى تيار قياس.

فحص الصمام الثنائي

تتميز ثنائيات أشباه الموصلات بخاصية الجهد الحالي غير الخطية بشكل حاد. ولذلك، فإن التيارات الأمامية والعكسية عند نفس الجهد المطبق مختلفة. هذا هو الأساس لفحص الثنائيات باستخدام مقياس الأومتر. يتم قياس المقاومة الأمامية عن طريق توصيل الطرف الموجب للأوميتر بالأنود والطرف السالب بكاثود الصمام الثنائي. الصمام الثنائي المكسور ليس له مقاومات أمامية وعكسية. إذا كان الدايود مفتوحا، فإن كلا المقاومتين تكونان كبيرتين إلى ما لا نهاية.

من المستحيل الإشارة مسبقًا إلى قيم المقاومة الأمامية والخلفية أو نسبتها، لأنها تعتمد على الجهد المطبق، ويختلف هذا الجهد باختلاف الأفومترات وعند حدود قياس مختلفة. ومع ذلك، يجب أن يكون للدايود العامل مقاومة عكسية أكبر من مقاومته الأمامية. نسبة المقاومة العكسية إلى المقاومة الأمامية للثنائيات المصممة للجهود العكسية المنخفضة عالية (يمكن أن تكون أكثر من 100). بالنسبة للثنائيات المصممة للجهد العكسي العالي، فإن هذه النسبة غير ذات أهمية، لأن الجهد العكسي المطبق على الصمام الثنائي بواسطة مقياس الأومتر صغير مقارنة بالجهد العكسي الذي تم تصميم الصمام الثنائي من أجله.

لا تختلف تقنية فحص ثنائيات الزينر والدوالي عن تلك الموصوفة. كما تعلم، إذا تم تطبيق جهد صفر على الصمام الثنائي، فإن تيار الصمام الثنائي سيكون أيضًا صفرًا. للحصول على تيار أمامي، من الضروري تطبيق عتبة جهد صغيرة على الصمام الثنائي. أي مقياس أوم يوفر تطبيق هذا الجهد. ومع ذلك، إذا تم توصيل العديد من الثنائيات على التوالي وبالتوافق (في اتجاه واحد)، فإن جهد العتبة المطلوب لفتح جميع الثنائيات يزداد وقد يكون أكبر من الجهد عند أطراف الأومتر. لهذا السبب، من المستحيل قياس الجهد الأمامي لأعمدة الصمام الثنائي أو أعمدة السيلينيوم باستخدام جهاز الأومتر.

اختبار الثايرستور

يمكن اختبار الثايرستور غير المتحكم فيه بنفس طريقة اختبار الثنائيات إذا كان جهد إطلاق الدينستور أقل من الجهد عند أطراف الأميتر. إذا كان أكبر، لا يتم فتح الدينستور عند توصيل الأومتر ويظهر الأومتر مقاومة عالية جدًا في كلا الاتجاهين. ومع ذلك، إذا تم كسر الدينستور، فإن جهاز الأومتر يسجل ذلك بقراءات صفرية للمقاومة الأمامية والخلفية.

لاختبار الثايرستور المتحكم به (الثايرستور)، يتم توصيل الطرف الموجب للأوميتر بأنود الثايرستور، ويتم توصيل الطرف السالب بالكاثود. يجب أن يُظهر مقياس الأومتر مقاومة عالية جدًا، تساوي تقريبًا المقاومة اللانهائية. ثم يتم قصر دائرة أطراف الأنود وقطب التحكم في الثايرستور، الأمر الذي من شأنه أن يؤدي إلى انخفاض حاد في المقاومة، حيث أن الثايرستور غير مقفل. إذا قمت بعد ذلك بفصل قطب التحكم عن الأنود دون كسر الدائرة التي تربط أنود SCR بمقياس الأومومتر، بالنسبة للعديد من أنواع SCR، سيستمر مقياس الأومومتر في إظهار مقاومة منخفضة لـ SCR المفتوح.

يحدث هذا في الحالات التي يكون فيها تيار الأنود للثايرستور أكبر من ما يسمى بتيار التثبيت. يجب أن يظل الثايرستور مفتوحًا إذا كان تيار الأنود أكبر من تيار التثبيت المضمون. وهذا الشرط كاف، ولكنه ليس ضروريا. قد تحتوي الحالات الفردية للثايرستور من نفس النوع على قيم حالية أقل بكثير من القيمة المضمونة. في هذه الحالة، يظل SCR مفتوحًا عند فصل قطب التحكم عن القطب الموجب. ولكن إذا تم قفل الثايرستور في نفس الوقت وأظهر مقياس الأومتر مقاومة عالية، فلا يمكن افتراض أن الثايرستور معيب.

فحص الترانزستورات

تتكون الدائرة المكافئة للترانزستور ثنائي القطب من ثنائيات متصلة ببعضها البعض. بالنسبة للترانزستورات p-n-p، يتم توصيل هذه الثنائيات المكافئة بواسطة الكاثودات، وبالنسبة للترانزستورات n-p-n - بواسطة الأنودات. وبالتالي ، فإن فحص الترانزستور باستخدام مقياس الأومتر يتلخص في التحقق من تقاطعات p-n للترانزستور: قاعدة المجمع وقاعدة الباعث. للتحقق من المقاومة المباشرة لوصلات الترانزستور pnp، يتم توصيل الطرف السالب للأوميتر بالقاعدة، ويتم توصيل الطرف الموجب للأوميتر بالتناوب بالمجمع والباعث. للتحقق من المقاومة العكسية للوصلات، يتم توصيل الطرف الموجب للأوميتر بالقاعدة.

عند فحص الترانزستورات n-p-n، يتم الاتصال في الاتجاه المعاكس: يتم قياس المقاومة الأمامية عند توصيلها بقاعدة الطرف الموجب للأوميتر، ويتم قياس المقاومة العكسية عند توصيلها بقاعدة الطرف السالب. عندما ينهار الوصل، تصبح مقاومته الأمامية والخلفية صفرًا. عندما ينكسر الوصل، تكون مقاومته المباشرة كبيرة بشكل لا نهائي. في الترانزستورات منخفضة الطاقة الصالحة للخدمة، تكون مقاومات الانتقال العكسي أكبر بعدة مرات من مقاوماتها الأمامية. بالنسبة للترانزستورات القوية، هذه النسبة ليست كبيرة جدًا، ومع ذلك، يسمح لك مقياس الأومتر بالتمييز بينها.

من الدائرة المكافئة للترانزستور ثنائي القطب، يترتب على ذلك أنه باستخدام مقياس الأومومتر، يمكنك تحديد نوع موصلية الترانزستور والغرض من أطرافه (pinout). أولا، يتم تحديد نوع الموصلية ويتم العثور على المحطة الأساسية للترانزستور. للقيام بذلك، يتم توصيل أحد طرفي مقياس الأومتر بطرف واحد من الترانزستور، ويتم توصيل الطرف الآخر من جهاز قياس الأومتر بدوره إلى المحطتين الأخريين للترانزستور. بعد ذلك يتم توصيل الطرف الأول من جهاز قياس الأومتر بالطرف الآخر من الترانزستور، ويلامس الطرف الآخر من جهاز قياس الأومتر الأطراف الحرة للترانزستور. ثم يتم توصيل الطرف الأول من جهاز قياس الأومتر بالطرف الثالث للترانزستور، ويلامس الطرف الآخر الباقي.

بعد ذلك، قم بتبديل أسلاك الأومتر وكرر القياسات المشار إليها. تحتاج إلى العثور على اتصال لمقياس الأومتر حيث يكون اتصال الطرف الثاني للأوميتر بكل من طرفي الترانزستور، غير المتصل بالطرف الأول للأوميتر، يتوافق مع مقاومة صغيرة (كلا الوصلتين مفتوحتان ).

ثم محطة الترانزستور التي يتصل بها الطرف الأول من جهاز قياس الأومتر هي المحطة الأساسية. إذا كان الطرف الأول للأوميتر موجبًا، فإن الترانزستور يكون ذو موصلية n-p-n، وإذا كان سالبًا، فهو ذو موصلية p-n-p. نحن الآن بحاجة إلى تحديد أي من المحطتين المتبقيتين للترانزستور هو طرف المجمع.

للقيام بذلك، يتم توصيل مقياس الأومتر بهذين المحطتين، ويتم توصيل القاعدة بالطرف الموجب للأوميتر لترانزستور n-p-n أو بالطرف السالب للأوميتر لترانزستور p-n-p، ويتم ملاحظة المقاومة التي يتم قياسها مع جهاز قياس الأومتر. بعد ذلك يتم تبديل أسلاك الأومتر (تظل القاعدة متصلة بنفس سلك الأومتر كما كان من قبل) ويتم ملاحظة المقاومة على الأومتر مرة أخرى. وفي حالة انخفاض المقاومة، يتم توصيل القاعدة بمجمع الترانزستور. لا ينصح باختبار الترانزستورات ذات التأثير الميداني.

فحص الدوائر الدقيقة

باستخدام مقياس الأومتر، يمكنك التحقق من تلك الدوائر الدقيقة التي هي عبارة عن مجموعة من الثنائيات أو الترانزستورات ثنائية القطب. هذه، على سبيل المثال، تجميعات ومصفوفات الصمام الثنائي KDS111، KD906 والدوائر الدقيقة K159NT، K198NT وغيرها.

يتم فحص الصمام الثنائي والترانزستور باستخدام الطريقة الموضحة بالفعل. إذا كان تعيين طرف التجميع أو الشريحة غير معروف، فيمكن تحديده أيضًا، على الرغم من أنه يجب إجراء قياسات أكثر تعقيدًا بسبب وجود عدة ترانزستورات في حزمة واحدة. في هذه الحالة، تحتاج إلى تثبيت نظام لتوصيل جهاز قياس الأومتر بالمحطات الطرفية من أجل إجراء جميع التركيبات الممكنة.

تم استخدام مصطلح "op-amp" سابقًا لمضخمات التيار المستمر عالية الكسب ومنخفضة الانجراف والمصنوعة من أنابيب مفرغة ولاحقًا باستخدام ترانزستورات منفصلة. كانت هذه المضخمات بمثابة الأساس لأجهزة الكمبيوتر التناظرية، والتي كانت فعالة جدًا في حل معادلات المشغل عالية الترتيب. حاليًا، مكبر الصوت التشغيلي (op-amp) عبارة عن دائرة متكاملة تحتوي على دخل تفاضلي (U+ وU-) وتؤدي الوظيفة Uout = K * (U+ - U-)، حيث K هو كسبها الخاص. تصميم الدوائر، يتم تنفيذها عادةً باستخدام دائرة تضخيم مباشرة ذات مدخلات تفاضلية، ومخرجات دفع وسحب، وهي مصممة لإمدادات الطاقة المتماثلة ثنائية القطب (على الرغم من استخدام أحادي القطب أيضًا).
بالإضافة إلى اثنين من المدخلات، ودبابيس الإخراج والطاقة، قد يحتوي المضخم التشغيلي أيضًا على دبابيس للموازنة والتصحيح والبرمجة (ضبط معلمات معينة بقيمة تيار التحكم).
من الناحية المثالية، يجب أن يتمتع المضخم التشغيلي بكسب جهد لا نهائي، ومدخل كبير بلا حدود ومقاومة خرج صغيرة بلا حدود، وسعة إشارة خرج كبيرة بلا حدود، ونطاق كبير بلا حدود من الترددات المضخمة. لا ينبغي أن تعتمد معلمات المضخم التشغيلي على العوامل الخارجية وجهد الإمداد ودرجة الحرارة. وفقًا لهذه الشروط، تتوافق خاصية النقل الخاصة بمضخم العمليات التي تغطيها ردود الفعل السلبية (NFB) تمامًا مع خاصية النقل الخاصة بدائرة NFC ولا تعتمد على معلمات مكبر الصوت نفسه. على هذا الافتراض تقوم مجموعة متنوعة لا نهاية لها من حلول الدوائر لاستخدام المضخمات التشغيلية.
وبطبيعة الحال، تتمتع مضخمات التشغيل الحقيقية بخصائص تختلف عن تلك المثالية. نظرًا لأنه من المستحيل تصميم مضخم تشغيلي بتقريب جيد للمثالي لجميع المعلمات في نفس الوقت من تصميم الدائرة ووجهة النظر التكنولوجية، يضطر المصممون إلى تقديم حل وسط، مع إعطاء الأفضلية في كل حالة محددة فقط واحد أو اثنين من المعلمات الرئيسية. وهذا يؤدي إلى تصنيف واضح إلى حد ما لمضخمات العمليات المصنعة. اعتمادا على المهمة المطروحة، يمكن تحسين المعلمات التالية:

* تحتوي مضخمات التشغيل التي تنتمي إلى هذه الفئة في الغالب على ترانزستورات ذات تأثير ميداني عند الإدخال، والتي لها اعتماد كبير على التيارات العكسية على درجة الحرارة. ومن ثم، يمكن أن يزيد تيار الإدخال لمثل هذه المضخمات التشغيلية بأمر من الحجم أو أكثر عندما تتغير درجة الحرارة من 25 درجة مئوية إلى Tmax.

- إزاحة الجهد (جهد إزاحة الإدخال) ، Ucm.- الجهد التفاضلي (بين المدخلات) اللازم لكي يصبح جهد خرج المرجع صفراً. يرتبط ظهور الجهد المتحيز بالانحرافات التكنولوجية أثناء تصنيع المرجع أمبير، ونتيجة لذلك يحدث بعض الخلل في الدائرة. يؤدي هذا الأخير إلى حقيقة أنه عندما تكون إشارة دخل المضخم التشغيلي صفرًا وتكون المدخلات متصلة ببعضها البعض، وذلك بسبب الكسب العالي للمضخم التشغيلي، تدخل الدائرة في حالة التشبع ويصبح جهد الخرج قريبًا من الجهد مصدر التيار؛ - إزاحة الجهد الانجراف، مقاسة بـ μV/oC. يظهر الجهد التحيز مقابل درجة الحرارة؛ - الانجراف الزمني للجهد التحيز، وتتميز بمعامل الاستقرار طويل المدى (الاستقرار طويل المدى)، ويقاس بوحدة μV/الشهر؛ - كسب الجهد (كسب الحلقة المفتوحة)، K- المعلمة الديناميكية - نسبة زيادة جهد الخرج

إلى الزيادة في جهد الدخل التفاضلي في دائرة الحلقة المفتوحة التي تسببت في ذلك. يتم أيضًا استخدام الكسب الثابت للإشارة الكبيرة (كسب جهد الإشارة الكبيرة) على نطاق واسع - نسبة القيمة القصوى لجهد الخرج إلى قيمة جهد الدخل الذي يسببه. يتم قياسها بوحدات غير موحدة، مثل الديسيبل (ديسيبل) أو V/mV؛ - نسبة رفض الوضع المشترك-CMRR، Koss- نسبة الزيادات في جهد الإدخال المشترك والجهد التفاضلي، مما يؤدي إلى نفس الزيادة في جهد الخرج. ببساطة، يجب على المضخم التشغيلي فقط تضخيم الفرق في جهد الإدخال، بغض النظر عن قيمته المطلقة. يُظهر CMRR مدى خطأ هذا الأمر. تقاس بالديسيبل (ديسيبل) ؛ - رفض تموج مصدر الطاقة (PSRR)، Knip- نسبة التغير في جهد الإمداد إلى التغير في جهد التحيز الناتج عنه. تقاس بالديسيبل (ديسيبل).

- الحد من تكرار الكسب، Fgr- قيمة التردد التي ينخفض ​​عندها كسب جهد المضخم التشغيلي بمقدار 3 ديسيبل مقارنة بالقيمة عند الترددات المتوسطة. يتم أيضًا استخدام تردد كسب الوحدة (عرض النطاق الترددي لكسب الوحدة) - قيمة التردد المقابلة لانخفاض كسب المرجع أمبير إلى الوحدة؛ - الحد الأقصى لمعدل الدوران لجهد الخرج (معدل الدوران)، يتم تحديد Uout عند تطبيق نبضة مستطيلة على دخل المضخم التشغيلي كنسبة الزيادة في جهد الخرج إلى الوقت الذي حدثت فيه هذه الزيادة. تقاس بالفولت/ميكروثانية. يعتمد Uout على العديد من العوامل - كسب مكبر الصوت مع OOS ومعلمات الدائرة

تصحيح التردد، اتجاه التغيير في جهد الخرج. يتم الحصول على أدنى معدل لارتفاع جهد الخرج عند كسب الوحدة، ولهذا السبب يتم إعطاء هذه القيمة في البيانات المرجعية. ترتبط القيمة المحدودة لمعدل الارتفاع أيضًا بانخفاض في السعة القصوى لجهد خرج مكبر الصوت مع زيادة تردد إشارة الدخل ؛ - وقت التسوية، tset- الوقت اللازم لوصول إشارة الخرج إلى القيمة المحسوبة بدقة 0.1% (أو قيمة أخرى محددة).

*تجدر الإشارة إلى أن معايير تحقيق الحد الأدنى من استهلاك الطاقة تتعارض مع معايير تحقيق الحد الأقصى من الأداء، وبالتالي فإن مضخمات الطاقة الدقيقة، كقاعدة عامة، تحتوي على أكثر من معلمات سرعة متواضعة والعكس صحيح. إن الحاجة إلى تقليل استهلاك الطاقة ترجع إلى متطلبات الأجهزة التي تعمل بالبطارية. في هذا الصدد، فإن الغالبية العظمى من مضخمات الطاقة الصغيرة لديها أيضًا جهد إمداد منخفض. بالإضافة إلى القدرة على العمل من مصدر طاقة أحادي القطب.
في انخفاض الجهد العرض<потеря>حتى فولت واحد كفرق بين جهد الإمداد وجهد الخرج القابل للتحقيق يبدو إسرافًا للغاية. لذلك، فإن معظم مضخمات التشغيل الحديثة من هذه الفئة لديها القدرة على تحقيق التأرجح الكامل لجهد الخرج ضمن جهد الإمداد. وتسمى هذه القدرة R/R (من السكك الحديدية إلى السكك الحديدية)مخرج. وبالمثل، هناك مدخلات R/R.

تحدد معلمات الضوضاء الخاصة بمضخم العمليات إلى حد كبير الحد الأدنى المسموح به من مستوى إشارات الإدخال، وبشكل عام، تكون الضوضاء متأصلة في جميع مضخمات العمليات في جميع الفئات. في هذه الحالة، نأخذ في الاعتبار مكبرات الصوت للتطبيقات الصوتية ونوفر بالإضافة إلى ذلك معلمات أخرى تؤثر على جودة إرسال الإشارة الصوتية.
*إن انعكاس الخصائص الموضوعية لمضخم العمليات لا يعطي للأسف انطباعًا كاملاً عنه<музыкальности>. مع تساوي جميع الأشياء الأخرى، ستبدو بعض مكبرات الصوت أفضل بشكل شخصي، والبعض الآخر أسوأ. على ما يبدو، هذا يتجاوز حدود المعلمات المقاسة والموصوفة، على الرغم من أن الأنماط هنا، بالطبع، واضحة. وفقًا لتجربة العديد من المعجبين المتميزين، فإن OP275 من الأجهزة التناظرية لا مثيل له من حيث الموسيقى.

تم تصميم مكبرات الصوت هذه للتحكم مباشرة في الحمل، وحصة الأسد منها مخصصة للعمل كـ ULF.

- مخرج الطاقة (مخرج الطاقة)، ​​العبوس (وات)- الطاقة طويلة المدى التي يستطيع مكبر الصوت نقلها إلى الحمل دون تدهور المعلمات المحددة. عادة، يتم تحديد القيمة المسموح بها للتشوه غير الخطي ومقاومة الحمل؛ - تيار الخرج، Iout (A)- الحد الأقصى لتيار الإخراج المنقول إلى الحمل. في كثير من الأحيان يتم إعطاء قيمة الحد الأقصى لتيار النبض، والذي يمكن توفيره للحمل فقط لفترة قصيرة؛

- مقاومة الإخراج، الهزيمة- مقاومة ديناميكية بدون حماية البيئة. عند استخدام OOS، تصبح مقاومة الخرج، اعتمادًا على نوع الاتصال، صغيرة أو كبيرة بشكل لا يذكر، وبالتالي فإن الحد الأقصى لتيار الخرج أو الحد الأدنى لمقاومة الحمل المسموح بها (أوم) له أهمية أكبر؛ - في بعض الأحيان يشار إليه على وجه التحديد إخراج تيار الدائرة القصيرة(تحتوي معظم مضخمات العمليات على دائرة قصر تيار الدائرة).

في بعض الحالات، لا توجد متطلبات خاصة لمعلمات المضخم التشغيلي. ثم تأتي الاعتبارات الاقتصادية في المقام الأول. كما تعلمون، تعتمد أسعار الدوائر الدقيقة إلى حد كبير على الإنتاج الضخم لها. باستخدام الدوائر الدقيقة القياسية، يمكنك التأكد من رخصتها وتوافرها.
نوصي بالأنواع التالية من مضخمات التشغيل للأغراض العامة: فردي - uA741، ومزدوج - LM358، ورباعي - LM324. تتميز مكبرات الصوت هذه بمعلمات متوازنة وهي منتشرة على نطاق واسع. تحتوي كل فئة من فئات المضخمات المذكورة أعلاه أيضًا على بعض<лидеры>من الناحية الاقتصادية. لذا، في فئة مضخمات التشغيل الدقيقة، فإن السعر الأكثر تكلفة هو OP07؛ بين المضخمات التشغيلية ذات مقاومة الإدخال العالية - السلسلة TL071/2/4 - TL081/2/4؛ من بين تلك ذات الطاقة الصغيرة يمكننا أن نوصي بـ TL061/2/4؛ من الصوت - NE5532/34؛ يمكن اعتبار OP27/37 أو LF357 غير مكلف وسريع المفعول (إلى حد ما).

في الختام، تجدر الإشارة إلى أن هذه النظرة الموجزة لا تغطي عددًا كبيرًا من الأنواع المثيرة للاهتمام من مضخمات العمليات، على سبيل المثال