كما ذكرنا ال(VCO) عبارة عن مذبذب تردده يعتمد على قيمة الجهد المطبق على قاعدة الترانزيستور.
في الشكل اعلاه نلاحظ ان الجهد المستمر DC المطبق على قاعدة الترانزيستورنتيجة لمقسم الجهد المكون من المقاومتين المتساويتن هو 4,5 فولت.
وكون هذا الجهد المطبق على القاعدة ثابت القيمة فان قيمة التردد الناتج عند مجمع الترانزيستور ستكون ايضا ثابتة.
الان اذا ادخلنا اشارة مترددة جيبية الشكل على قاعدة الترانزيستور (وهناطبعا يجب علينا استخدام مكثف سنتحدث عنه لاحقاً) سنلاحظ ان التردد الناتجسيزداد وينقص طرديا مع زيادة ونقصان جهد الاشارة المترددة المطبقة علىقاعدة الترانزيستور.
اذن نحن الان لدينا مذبذب تتغير قيمة ترددة الناتج مع تغير جهد الاشارة المطبقة والتغير يكون طردي وهذا هو ال(VCO).
كما ذكرت ان معظم دوائر ال(VCO) تستخدم ديود سعوي varactor diode، هذاالديود عبارة عن مكثف متغير السعة، لكن تتغير سعته حسب قيمة الجهد المطبقبين طرفيه بطريقة عكسية، اي كلما زادت قيمة الجهد المطبق كلما قلت سعته.
في دائرتنا لا يوجد هذا الديود، لكن استغل مصمم الدائرة -كما هو حال معظممصممي دوائر الارسال اف ام البسيطة- استغل الوصلة P-N المتمثلة في القاعدةوالباعث للترانزيستور BC547 لتقوم بدور الديود السعوي (لا اريد ان اخوض كثيراً في هذه النقطة الا اذا طلب مني احد الاخوة ذلك) وسأكتفي بتقديم هذاالرسم البياني الذي حصلت عليه من الداتا شيت الخاصة بالترانزيستور BC547.


واضح من الرسم ان السعة تتناقص بزيادة الجهد المطبق على الوصلة B-E للترانزيستور.
الان لدينا اضافة لدائرة ال LC مكثف اخر مخفي داخل الترانزيستور تتغير سعته عكسياُ مع قيمة جهداشارة الصوت المطبقة.
ما هو تعديل التردد FM Modulation؟ هو تحميل (تضمين)اشارة (الصوت مثلاً)ترددها منخفض نسبياً على موجة حاملة Carier ترددها علي نسبياً بحيث تعملالاشارة المحمولة على تعديل (تغيير) تردد الموجة الحاملة، وهذا بالضبط مايقوم به ال VCO.
اذا كان تردد الموجة الحاملة كما ذكر مصمم الدائرة هو 106 ميجا هيرتز فهذايعني ان تردد ال VCO عند عدم وجود اي اشارة على قاعدة الترانزيستور = 106ميجا هيرتز
وعند دخول اشارة الصوت المترددة ستعمل بشكل عكسي على زيادة وانقاص سعةالوصلة B-E وبالتالي زيادة وانقاص التردد بشكل عكسي مع السعة وطردي مع جهدالاشارة فنحصل على اشارة FM.
اي مذبذب يجب ان يحتوي على فلتر LC والذي يسمى band pass filter والاسمالاكثر شهرة هو الـ tank circuit وظيفته تحديد قيمة التردد المسموح لهبالمرور من هذا الفلتر.
النقطة الاهم بالنسبة للفلتر LC هو انه قيمة مكثفه وملفه تحدد تردد الاشارة المتوقع استقبالها على الراديو
اشارة FM عادة تتمركز عند قيمة تردد الاشارة الحاملة بازاحة من الطرفين أي+ وناقص ال Diviation اي الانحراف في قيمة التردد المركزي بسبب التعديلالي سببته اشارة الصوت.
كذلك اي مذبذب يجب ان يحتوي على مكثف صغير القيمة يصل بين المجمع والباعثومكثف اخر يصل بين القاعدة واما سالب او موجب البطارية (سنذكر السببلاحقاً)
كذلك اي مذبذب يجب ان يحتوي على ترانزيستور ومقاومات لتشغيله في منطقة معينة من مناطق تشغيل الترانزيستور.
انا اشعر انني لم اعطي الموضوع حقه وانني لم اكن جيدا في توصيل المعلومة،لذا ارجو ممن لديه اضافة او تعديل او استفسار ان لا يبخل به علينا واجرهعلى الله.
اجابة السؤال الثاني:
2-كيف يمكن حساب تردد هذا المذبذب؟؟؟
يتم حساب التردد باستخدام المعادلة التالية:



حيث L هي قيمة الملف بالهنري، و C هي قيمة المكثف بالفاراد
ولسهولة هذه العملية اليك الرابط التالي الذي يقوم بحساب التردد اذا ادخلتله قيمة المكثف والملف مع ملاحظة انه يجب عليك ادخال قيمة المكثف بالبيكووالملف بالنانو بمعن انه في حالة دائرتنا عليك ادخال قيمة المكثف في خانةEnter the value of the capacitor بالشكل 6,8
اما الملف فلم نتحدث بعد عن حساب قيمته، لكن انا جربت في الصفحة الذكورةووضعت 330 في خانة الملف حصلت على تردد 106 ميجا هيرتز وهذا ما يجعلنانتوقع ان يكون ملفنا ذو السبعة لفات = 330 نانو هنري.
http://chemandy.com/calculators/tank…calculator.htm
ملاحظة هامة: المعادلة اعلاة لا يمكن ان تحسب التردد بدقة للاسباب التالية:
1) ان هناك نسبة خطأ في قيمة اي مكثف او ملف
2) ان هناك سعة تائهة stray capacitance تضاف الى سعة المكثف مصدرها اسلاكالتوصيل والسعات الداخلية بين بلورات ووصلات الترانزيستور نفسه، لكن هذهالعلاقة -على الرغم من ذلك هي المعتمدة في العالم اجمع وهي تعطينا الترددعلى الراديو الذي سأبدأ بالبحث عنده عن الصوت المُرسل.
 

الجزء الثالث
اجابة السؤال الثالث: 3-كيف نصنع الملف الهوائي وكيف نحسب قيمته؟
الملف الهوائي عموما يأخذ هذا الشكل



وهو ما نسميه اللف المتباعد Loose wound ، لكن احيانا يطلب مصمم الدائرةان يكون الملف متقارب جدا وهو ما يسمى close wound كما بالشكل التالي:



كلا النوعين سواء المتقارب او المتباعد هو عبارة عن ملف هوائي لان داخله هواء وليس اي شيء اخر
عندما نصادف الملف الهوائي في اي دائرة الكترونية نجد ان مصمم الدائرة يضع مواصفات هذا الملف لكي نقوم بعمله بأنفسنا
مثال:في الرابط التالي:
http://www.uoguelph.ca/~antoon/circ/fmt1.htm
وضع مصمم الدائرة المواصفات التالية للملف الهوائي كما يلي:
L1 is 8 to 10 turns of 22 gauge hookup wire close wound around a non-conductive 1/4-inch diamter form, such as a pencil.
ماذا يعني ذلك:
L1 يقصد الملف
the 8 to 10 turns اي عدد اللفات من 8 الى 10 لفات
22 gauge سماكة السلك (قطره) حيث ان الكيج 22 يقابل 0.6 ملم تقريبا.
هناك جداول موجودة لهذا الغرض متل الجدول في الرابط التالي:
http://www.powerstream.com/Wire_Size.htm
الجدول الاصفر اللون تقريبا في منتصف الصفحة به عدة اعمدة، ما يهمناهما العمودين الاول والثالث من اليسار. العمود الاول يعطي الكيج والثالثيعطي القيمة المقابلة لقطر السلك بالملم.
انا اعرف انك الان تشعر بالقلق! اطمئن انا ومن تجربتي الشخصية لماهتم لقطر السلك على الاطلاق، ودائما استخدم اي سلك معزول يكون قريب منيدي، بل اعلم انه يفضل استخدام السلك الاسمك لتحسين معامل جودة الملفQ-factor، اذا كنت لم تسمع بهذا المعامل فلا يهم لانك لن تشعر بالفرق.
الذي اريد ان اقوله انه بامكتنك اختيار اي سلك معزول سمكه يتراوح مابين نصف الى 1 ملم لاي دائرة تصادفها وتحتاج الى ملف هوائي، لكن اعلم انهذا السمك التقديري سيدخل في حساباتنا عند حساب قيمة هذا الملف بعدصناعته.
hookup wire لا ادري ماذا يقصد بها لكنني اعلم ان اي نوع سلك يؤدي المهمة
close wound اذكرك بها مرة اخرى بأنها تعني ان يكون اللف متقارب جداً
around a non-conductive 1/4-inch diamter form, such as a pencil اي لف الملف حول اي جسم اسطواني قطره ربع انش كقلم الرصاص مثلاً.
الانش الواحد = 25,4 ملم ==> ربع انش = 25,4 ÷ 4 = 6,3 ملم تقريبا
أوكد ان القيم المذكورة لا يجب اتباعها حرفيا وان اي ملف ستقوم بصناعته بعد الشرح اللاحق سيفي بالغرض تماما
الان سنتحدث عن القانون او المعادلة الرياضية المستخدمة في حساب قيمة الملف:
عناك العديد من الصيغ والمعادلات التي تستخدم لحساب قيمة الملفالهوائي، منها ما يستخدم الانش ومنها الملم او السم او حتى المتر. كذلكتستخدم في هذه المعادلات احرف متنوعة منها r للدلالة على نصف قطر الملف اوD للدلالة على قطر الملف ….
ايضاً توجد صفحات نت عديدة بها برامج جاهزة لحساب الملفات، وما عليك الا ان تضع القيم المطلوبة لتحصل على النتائج.
وجود هذه البرامج الجاهزة لا يغني عن الالمام بالمعادلة وطريقة استخدامها وحسابها بستخدام الالة الحاسبة.
انا شخصياً استخدم برنامج الMathcad Professional لاجراء جميع الحسابات للملفات وغيرها.
صنع الملف بالكيفية التي يريدها مصمم الدائرة الاصلي يتطلب ان يكونلديك الجسم الاسطواني بالقطر المذكور بالضبط والسلك المطلوب بنفس الكيجوالذي عند تحويله الى ملم تحصل على رقم من ثلاثة خانات بعد الفاصلة.. الىاخر ذلك من التعقيدات التي لا يسهل ان تتوافر لدى هواة من أمثالنا.
من هنا خطر ببالي ان اتبع استراتيجية معينة لصناعة الملف وهي:
1- اخذ البيانات التي يذكرها المصمم واستخدمها في حساب قيمة هذا الملف لأعرف القيمة المطلوبة بالضبط
2-استخدم هذه القيمة لصنع الملف الخاص بي بالامكانات المتوفرة لدي.
على سبيل المثال انا دائما استخدم الجزء الاملس لريشة (مقدح هكذانسميه في غزة، في بلدان اخرى يسمونه دريل Drill) كجسم اسطواني للف الملفلان هذه الريشة مكتوب عليها 5ملم.
بالنسبة للسلك استخدم اي سلك معزول يتوفر عندي وبأي قطر، لكني اقدرقيمته تقدير بالعين وأوازن ذلك بعد صنع الملف وتركيبه في الائرة عن طريقعمل استطالة له بسحب اللفات بعيدا قليلا عن بعض او تقصيره بضغط اللفاتوتقريبها من بعض، كلما استطال الملف تقل قيمته وبضغطه تزيد قيمته.
المعادلة المستخدمة لحساب قيمة الملف بالميكرو هنري هي:


ملاحظات على هذه المعادلة:
D هي قطر الجسم الاسطواني (ريشة المقدح) اي قطر الملف نفسه بالسم +قطر السلك، اي اذا كانت الريشة 5 ملم والسلك 1 ملم يكون D = 5+1 =6mm =0.6 cm
n هي عدد اللفات
length هي طول الملف بالسم ويتم تقديرها كما يلي:
اذا كان اللف متقارب جدا فان length ببساطة تساوي قطر السلك × عدد اللفات (فكر فيها … صحيح)
اذا كان اللف متباعد يكون طوله اكبر من القيمة اعلاه وهنا يمكنك اعتبارها ضعف القيمة السابقة او اكثر
لاحظ انه عند التعويض بالقيم السابقة بوحدة سم تحصل على فيمة الملف بالميكروهنري uH
الان نعود للمثال في الرابط اعلاه:
المعطيات:
n = 8
D = 6.3+0.6 = 6.9 mm = 0.69 cm
length (close wound = 8 x 0.6 = 4.8 mm = 0.48 cm
هل تحقق الشرط length > 0.4 D ………… نعم (تأكد بنفسك)
اذن بالتعويض في المعادلة اعلاه نحصل على:
L = 0.378 uH
في الرابط التالي: http://my.athenet.net/~multiplx/cgi-bin/airind.main.cgi
يمكنك التعويض بالقيم أعلاه بعد تحويلها الى ملم بالترتيب التالي
الخانة العليا ضع n
الخانة الوسطى ضع D بالملم
في الخانة السفلى ضع طول الملف length بالملم
ثم اضغط المفتاح submit تحصل على جواب قريب جدا وهو 0.1% accurate inductance : 0.379025 uH
الان نعود الى الرابط http://www.uoguelph.ca/~antoon/circ/fmt1.htm وننظر الى الشكل في رأس الصفحة نجد ان مصمم الدائرة قد كتب الى جانب الملف قيمته وهي L=0.1 uH
هو يريد هذه القيمة لكن مواصفات الملف التي ذكرها تعطي القيمة L = 0.378 uH وهي تعادل تقريبا 4 اضعاف القيمة المطلوبة.
اذا نظرنا الى المكثف المتغير المتصل بهذا الملف نجد ان قيمته تتغير من 4 الى 40 بيكوفاراد
وباستخدام العلاقة:


نجد انه مع L=0.1uH و C=4pF ان f=251.6 MHz
وعندما تكون C = 40pF فان f=79.6MHz
اي ان التردد يتراوح من تقريبا 80 ميجا (بداية مدى الاف ام) الى 250ميجا وهو بذلك خرج بكثير عن مدى الاستقبال في الراديو اف ام الذي يقع بين88 الى 108 ميجا هيرتز
لكن نحن نعلم ان ملفه ليس L=0.1uH بل خوالي L= 0.378uH وبذلك فان الحد الادنى الحقيقي للتردد يكون:
L=0.378uH and C=40pF ==> f = 40MHz
اما الحد الاقصى للتردد فيكون:
L=0.378uH and C=4pF ==> f = 129MHz
اي ان دائرة التوليف تمسح المدى من 40 الى 129 ميجا وهي في منطقةمعينة تغطي مدى استقبال الراديو الاف ام العادي لكن يجب ان تكون على علممسبق حتى لا تتوه
انا شخصيا لا استخدم مكثف كتردد لانه لا يتوفر عندي منها، وبدلا منذلك اقوم (لنقل في هذه الحالة بالذات) بلف الملف بمواصفات تقريبا مشابهةلما ذكر ومن ثم حساب قيمته ثم اختار المكثف الثابت القيمة الذي يعطينيالتردد الذي اريد.
ان كان هناك حاجة الى تعديل بسيط في التردد أُطيل او اقصر الملف قليلاً.
سأكتفي الان بهذا القدر على ان اكمل باقي الموضوع في الجزء الرابع والذي سأتحدث فيه عن:
الشرط اللازم ليكون الملف المصنوع صحيحا من الناحية الهندسية
كيف تحسب عدد اللفات اللازم لفها للحصول على قيمة معينة للملف.
اجيب عن السؤال الرابع

الجزء الرابع ...
الشرط الازم لكي يكون الملف صحيحا من الناحية الهندسيه هوان يكون طوله Length اكبر من حاصل ضرب (D X 0.4) المعادلة المذكورة اعلاه لاتكون صحيحة اذا لم يتحقق هذا الشرط انا دون قصد تكلمت عن ذلك في الجزءالثالث. * احياناً انت تريد صنع ملف قيمته مثلاً 0.2 مايكرو هنري (اي 200نانوهنري). لديك سلك معزول قطره بالتقدير بالنظر نصف ملم. لديك ايضا جسماسطواني (ريشة مقدح) 6ملم. تريد ان تعرف كم لفة n تحتاج لكي تحصل على الملف المطلوب. استخدم المعادلة التالية:
 

قبل التعويض بالقيم اعلاه يجب ان نحسب length نعلم ان length يجب ان يكون: length > 0.4 D length > 0.4 * 6.5 mm length > 2.6 mm اذن طول الملف يمكن ان يكون 3 او 5 او اي شيء اكبر من 3ملم انا سأجرب 5
ملم اي نصف سم نعوض الان:


اذن للحصول على ملف قيمة حثه 200 نانو هنري يجب لف 6 لفات حول قلب قطره 6ملم واختيار سلك قطره نصف ملم. الان تعالوا نجرب الرابط السابق: http://my.athenet.net/~multiplx/cgi-bin/airind.main.cgi لنضع فيه هذه القيم ونرى قيمة الملف. نعم تقريبا 190 نانو. ماذا نفعل لتكبيرها قليلا؟ طبعاً كما ذكرت ذلك مراراً، ان نضغط الملف بين اصبعينا لتقريب اللفات اكثر من بعضها البعض. جرب في البرنامج اعلاه اجعل الطول length اقل اي 4 ملم مثلا (الشرط لازال صحيحاً) ==> حصلنا على 216 نانو تقريباً. هذه هي لعبة الملفات بالكامل. يبقى فقط ان اقول انه يكون من السهل اجراء الحسابات والتعديل عليها باستخدام برامج مثل ال mathcad الذي شكله مثل:


في البرنامج انا اعدل قيمة واحدة فيقوم البرنامج بحساب القيم الاخرى. الان ننتقل الى اجابة السؤال الرابع: 4-كيف يمكننا صنع المكثفات ذات القيم المتدنية جدا؟ المقصود بالمكثفات ذات المتدنية جداً هي تلك التي قيمتها اقل من 10 بيكوفاراد هذه عملية بسيطة للغاية، لكن يحبذ ان يكون لديك ساعة فحص تحتوي على مقياس لسعة المكثف. ان لم يكن لديك واحده فلا تقلق يوجد حلول اخرى. نحضرسلك نحاسي معزول طوله 10 سم اثني السلك بحيث يصبح سلكين متجاورين طول كل منهما 5سم اترك 1سم من نهايته المفتوحة ثم إلوي السلكين على بعض قص النهاية المغلقة لتحصل على الشكل التالي :


الان ضع هذا المكثف في ساعة القياس وقس سعته كمكثف، ان كانت اكبر مما تريد قص من طوله قليلا وهكذا حتى تصل الى السعة المطلوبة. اذا لم يكن لديك ساعة قياس اصنع المكثف وضعه كما هو (لايوجد فرق كبير)
نحصل على السلك المعزول اما من محول تالف (عادة يتلف ملفه الابتدائيالرقيق جدا ويبقى ملفه الثانوي المطلوب لانه يكون سميك مابين نصف الى 1ملم) او من كوابل ذات ال8 او 16 خط تلك التي تحتوي اسلاك عوازلها بلاستيكية ملونة
 

مشكور الأخ الكريم / أحمد بن علي
موضوع مثير جدا و مفيد جدا و أسمح لي عند إكتماله
أولا بنقله للقسم المتخصص بالإرسال الإذاعي و التلفزيوني
ثم تثبيته حتى يستفيد به إخوانكم الأعظاء
 

الجزء الخامس...
إجابة السؤال الخامس:
5- كيف يمكننا تمييز أطراف الميكروفون وما وظيفة المقاومة 4.7Kالمتصلة به؟ أولاً الميكروفون:هناك أنواع عديدة من الميكروفونات، لكنني سأقتصر في كلامي عن النوع الشائعرخيص الثمن خفيف الوزن المتحمل للصدمات والذي يشتهر باسم electretmicrophone أو احياناً يسمى الميكروفون السعوي. لاحظ في الشكل التالي صورة لهذا الميكروفون ورمزه بالأسفل في نفس الشكل. :



يحتوي هذا النوع على ترانزيستور تكبير من نوع JFET كما بالشكل التالي لذا فان هذا الميكروفون يحتاج إلى جهد
تــغذية DC لتشغيله.


لاحظ في الشكل أن جهد التغذية يجب أن يتصل بالميكروفون من خلال مقاومةلتحديد شدة التيار المسموح به. لاحظ أيضا أن قيمة هذا الجهد وكذا المقاومةليس بالضرورة أن تكون لها نفس القيم المبينة بالشكل، سنتحدث عن ذلكلاحقاً. الخط المتقطع يمثل الغلاف المعدني للميكروفون (الكبسولة). لاحظأيضا أن الإشارة الناتجة من الميك تكون عند نقطة اتصاله بالمقاومةالخارجية، ولتغذية هذه الإشارة إلى المرحلة التالية نحتاج إلى مكثف(المكثف Cs في الشكل). في الشكل التالي تظهر ثلاث لقطات للميكروفون(الميك)، الأولى من اليسار هي منظر من أعلى والتي تليها من الجانبوالأخيرة من اسفل. ركز النظر في الأخيرة ولاحظ وجود نصفي دائرة، العلويرقم 1 والسفلي رقم 2. لاحظ أن النصف السفلي ممتد ليلامس الجسم الخارجيللميك، هذا الجزء المرقم بـ 2 هو الطرف السالب للميك، في حين أن العلوي هوالطرف الموجب للميك. هذا أهم ما يجب أن تنتبه له عند توصيل الميك ضمن دائرة إلكترونية. إذا عكست التوصيل فان ذلك من المحتمل أن يؤدي إلى إتلافه.


ثانياً: كيف نختار قيمة المقاومة التي تصل بين الميك وبين جهد التغذية:
في معظم الدوائر التي شاهدتها تكون قيمة هذه المقاومة ما بين 1 إلى 10 كيلواوم.
هناك مدرستين مختلفتين اعرفهما:
المدرسة الأولى تقول أن معظم ال electret mic يسحب تيار = نصف ميلليأمبير، وهناك قلة منها تسحب ربع ميللي، لكن يمكنك التعميم بان الميك يسحبنصف ميللي.
وان الجهد على الميك = نصف جهد البطارية، وبالتالي فان المقاومة المطلوبة = نصف جهد البطارية مقسوماً على نصف ميللي أمبير.
أي بعبارة أخرى = قيمة جهد البطارية بالكيلو اوم
مثال: إذا كان جهد البطارية 9 فولت فان قيمة هذه المقاومة يجب أن يساوي 9 كيلواوم.
المدرسة الثانية تعتمد على التجربة والخطأ، حيث يضعون مقاومة متغيرة10كيلو تكون مضبوطة في البداية على نصف القيمة أي 5كيلو، ويتم ضبطها أثناءالبث لحين سماع افضل صوت من حيث الجودة والشدة والنقاء.
هؤلاء، ولحماية الميك من التلف الغير مقصود، بجعل قيمة المقاومةالمتغيرة = صفر اوم، يضعون مقاومة ثابتة 1كيلو على التوالي مع المقاومةالمتغيرة 10كيلو.
عند الوصول إلى النتائج المطلوبة يتم قياس المقاومة الكلية واستبدالها بأقرب مقاومة ثابتة لها نفس القيمة.
وظيفة هذه المقاومة في الأساس توصيل تيار كهربي (حوالي نصف ميلليأمبير) للمايك لتشغيله، لانه يوجد داخل هذا المايك ترانزيستور FET يقومبتكبير مبدئي للإشارة الصوتية. ـقبل البدء في هذا الجزء السادس والذي سأتحدث فيه عن أهمية ووظيفة كل مكثف من مكثفات الدائرة – احب أن أوجز نهاية الجزء الخامس بما يلي: من أهم العوامل التي تؤثر في اختيار قيمة مقاومة الميك هو شكل الدائرة التاليةله، بمعنى، أن مرحلة الترانزيستور التالية للميك قد تكون: fixed bias selfbias voltage divider collector feedback الخ. النوعين الأخيرين هماالأكثر استخداماً لما لهما من مزايا الاستقرار والثبات. الآن، استخدام أينوع من الأنواع أعلاه يؤدي إلى معاوقة دخل input impedance وكسب في الجهد(تكبير الجهد Voltage gain) مختلف مما يؤثر على حساسية الميك. إذا كانهناك مرحلة تكبير بين الميك والمذبذب فان حساسية الميك تعتمد على:1-مقاومة الميك (المقاومة التي تصله بالبطارية). 2-مقاومة دخل مرحلةالتكبير. 3-مقدار كسب الجهد لمرحلة التكبير. مقاومة الميك ومقاومة دخلمرحلة التكبير تكونان متصلتان على التوازي بالنسبة للميك. اذا شعرت بعدمالقدرة على الفهم فلا تقلق، واصل القراءة، الصورة تكتمل في النهاية، وهذهالنوعية من المواضيع تحتاج قراءتها اكثر من مرة بتمعن وتركيز. لا تلتزمحرفيا بالعبارة – التي ذكرتها سابقاً – أن مقاومة الميك تتراوح ما بين 1إلى 10 كيلو اوم، لان العوامل كثيرة ويكون من الأسهل في اغلب الأحيان أنتجرب قيم مختلفة أو تستعمل مقاومة متغيرة – كما أسلفت- للحصول على افضلقيمة لمقاومة الميك. في الآونة الخيرة أنا بنيت دائرة إرسال FM ذات ثلاثمراحل وكانت مقاومة الميك فيها 39 كيلو في حين كانت حساسية الميك ممتازة،لماذا؟ لأنني كنت استخدم مايك شديد الحساسية ولان مرحلة تكبير إشارةالمايك التالية له كانت ذات voltage gain حوالي 100. اعلم أيضا انالمايكات ليس جميعها متطابقة، وأنت لن تعرف جودة هذا الميك بالنسبة لغيرهلانه لا توجد داتا شيت للمايكات، ولا حتى تجد اسم الشركة المصنعة عليه،وبالتالي تكون التجربة والمشاهدة هي الفيصل.
الجزء السادس ...
في هذا الجزء سأتكلم عن المكثفات: 6- ما وظيفة المكثف 1ميكروفاراد المتصل بقاعدة الترانزيستور؟ 7-ما وظيفة المكثف 1 نانو وما أهميته؟
أولا: المكثف 1 ميكروفاراد المتصل بقاعدة الترانزيستور: لكي تصل فكرة عمل هذا المكثف يجب أن نتكلم عن أمرين هامين في مجال الالكترونيات هما: (1) كيف نحسب معاوقة الدخل input impedance لمرحلة الترانزيستور. (2) الفلتر نوع High pass filter. حساب معاوقة الدخل input impedance لمرحلة الترانزيستور:معاوقة الدخل هي المقاومة التي يراها المايك، وهي الحمل الذي يتلقىالإشارة الصوتية الصادرة عن الميك. قيمة هذه المعاوقة تدخل أيضا في حسابقيمة المقاومة التي تصل المايك بالبطارية (المقاومة 4.7Kohm في دائرتنا).قبل البدء في حساب معاوقة الدخل يجب أن تنظر إلى الدائرة وتفحص هل يوجدمكثف يصل باعث الترانزيستور بالأرضي (الأرضي هنا هو سالب البطارية)؟الإجابة بعد النظر لا. يختلف حساب معاوقة دخل الترانزيستور في حالة وجودمكثف الباعث والذي يسمى bypass capacitor ويرمز له بالرمز CE أي EmitterCapacitor


 

الآن لدينا ثلاث معادلات، سنبدأ من اسفل، ونحسب تيار المجمع IC والذي يتطلب منا إجراء عدة حسابات للوصول إلى قيمته. تيار المجمع = تيار الباعث تقريبا لان تيار الباعث = تيار المجمع + تيار القاعدة وكون أن تيار القاعدة صغير جدا مقارنة بتيار المجمع، فانه يمكننا اعتبار ان تيار المجمع IC يساوي تيار الباعث IE. حساب الجهد عند قاعدة الترانزيستور VB:


جهد القاعدة VB يزيد عن مقدار جهد الباعث VE بمقدار 0.7 فولت إذن: VE = VB – 0.7 = 4.5 – 0.7 = 3.8 volt من ذلك نجد أن تيار الباعث الذي يساوي تيار المجمع يساوي:


الآن نريد بيتا (معامل تكبير تيار الترانزيستور hfe). نذهب إلى الداتاشيتالخاصة بالترانزيستور BC547 ، في الداتا شيت صفحة 6 ستجد في أعلى الصفحةشكلين لمنحنيين، الأيسر يعطيك قيمة بيتا المقابلة لتيار المجمع، والشكلالمجاور له يعطيك قيمة الجهد VBE المقابلة أيضا لتيار المجمع. في الرابطالتالي توجد الداتا شيت الخاصة بالترانزيستور BC547: http://pdf1.alldatasheet.com/datashe…IPS/BC547.htmlمن المنحنى الاول، انظر الشكل التالي، تجد ثلاث منحنيات كل منحني له رقم،المنحني رقم (1) يمثل العلاقة عند درجة حرارة = 150 درجة مئوية.


المنحني رقم (2) يمثل العلاقة عند درجة حرارة = 25 درجة مئوية وهوالمطلوب. المنحني رقم (3) يمثل العلاقة عند درجة حرارة = -55 درجة مئوية.أقسام التدريج غير منتظمة لأنه لوغاريتمي. لاحظ في الشكل أن قيمة بيتا(hfe) المقابلة للتيار 17 مللي أمبير هي تقريبا 190. هكذا يعمل العالمالآن، في بداياتي مع الإلكترونيات، وعندما كنت ابحث عن الداتاشيت الخاصةبترانزيستور معين، كنت اكتفي بالبحث عن ترتيب أطرافه، أين الباعث والقاعدةوالمجمع. كنت انظر لهذه المنحنيات باستنكار وأتساءل، ما هذه المنحنيات وماأهميتها؟ بقيت على هذه الحال مدة طويلة إلى أن أعانني الله وتعرفت علىأهميتها البالغة وخاصة عند القيام بتصميم الدوائر التي تستخدمالترانزيستور والتي سأتكلم عنها بعد الانتهاء من هذا الموضوع بعون الله.الآن نريد VBE بدقة والتي تقابل تيار مجمع قيمته 17 ميلي أمبير ننظر إلى الشكل التالي:

نلاحظ من الشكل أن VBE المطلوبة = 0.75 V وليس كما ذكرت 0.70V الفرق هنا ليس ذو أهمية لسبب وحيد أن VE كبيرة. لاحقاً سنتعلم كيف تكون قيمة VBE ذات أهمية كبيرة وخصوصا عندما تكون قيمة VE صغيرة. نعود لحساباتنا: بعد الحصول على بيتا يمكننا حساب معاوقة الدخل ZB التي نراها عند النظر مباشرة إلى قاعدة الترانزيستور كما يلي:
 

الآن لدينا ثلاث مقاومات متصلة على التوازي هي: ZB و RB1 و RB2 معاوقةالدخل الكلية للترانزيستور ZIN تساوي المقاومة المكافئة لهذه المقاوماتالثلاث. ملاحظة: لمن لا يعرف طرق حساب المقاومة المكافئة لثلاث مقاوماتمتصلة معا على التوازي عليه الرجوع إلى موضوع الأخ المثابر 12 والذيبعنوان هيا نتعلم الإلكترونيات من الصفر، لأنني أتوقع أن يتحدث عن ذلكقريبا. ZIN = 42.1K // 47K// 47K = 15.1 Kohm ثانياً: الفلتر نوع High pass filter: هذا الفلتر يتكون ببساطة من مكثف ومقاومة ويأخذ الشكل التالي:


هذا الفلتر يسمح لجميع الترددات الأكثر من تردد معين (يسمى تردد القطع Cutoff frequency ) بالمرور ويمنع الترددات الأقل من تردد القطع من المرور.ماذا يعني ذلك، وفي ماذا يفيد؟ هناك في بعض الاحيان ترددات منخفضة غيرمرغوب فيها كتلك التي تصدر عن خطوط الكهرباء ذات التردد 50 هيرتز. لمنعهذه الترددات من المرور والتاثير سلبا على عمل الدائرة، نصمم فلترHigh-pass نجعل تردد تردد القطع له اقل من 50 هيرتز فيمنع هذه الترددات منالمرور او على الاقل يحد من تاثيرها. تصميم الفلتر High-pass: لحساب ترددالقطع المطلوب نستخدم هذه المعادلة:نختار المقاومة او المكثف اولا ثم نحسب قيمة الاعنصر الاخر الذي يعطيناتردد القطع المطلوب. مثال: صمم فاتر High-pass تردد القطع فيه 50 هيرتز.نختار مكثف ذو قيمة ما ولتكن 330 نانوفاراد، ثم نجري الحسابات للحصول علىالمقاومة التي تعطينا تردد القطع 50 هيرتز. أنا شخصيا افضل ان اختارالمكثف من البداية ومن ثم احسب المقاومة لانه يسهل الحصول على أي قيمةمقاومة فيحين لا تجد أي مكثف بسهولة. في الشكل المقابل (لا تهتم للترتيب)كان عندي مكثف 330نانو كما ذكرت وحسب المقاومة فوجدت أنها تساوي 9600 أوم، يمكنك استخدام 10 كيلواوم.هذا ما يلزمنا معرفته حتى الان لمعرفة سر اختيار المكثف 1 ميكرو بهذهالقيمة، تعالوا لنرى القصة. الان المقاومة التي يتغذى المايك عن طريقهابالتيار من البطارية = 4,7 كيلوأوم مقاومة المايك نفسه = تقريبا 5 كياواوم على التوازي مع 4,7 كيلوأوم اعلاه المقاومة المكافئة لهما = 2,4 كيلواوم. مقاومة الدخل الكلية للمرحلة التالية (الترانزيستور) كما حسبناها =15,1 كيلوأوم. المقاومة 2,4 كيلو اوم على التوالي مع 15,1 كيلوأوم،والمقاومة المكافئة لهما = 17,5 كيلوأوم. المقاومة الكلية 17,5 كيلواوموالمكثف C1 يكونان High Pass filter ويكون تردد القطع له = 9 هيرتز فقط!!!لماذا 9 هيرتز فقط؟ لان مصممي الدوائر البسيطة لا يهتمون بقصة الفلتر،وأنت عزيزي القارئ لا تعتقد أن أذنيك لهما القدرة على التمييز. من ذلك انااعتقد ان مصمم الدائرة يريد تمرير جميع الترددات عدا الDC. المكثف 1 ميكرويكون عادة من النوع الكيميائي كبير الحجم نسبيا مقارنة بمكثفات السيراميكصغيرة الحجم قليلة السعر، من هنا يمكننا اعتبار ذلك أحد عيوب التصميماختيار مكثف كبير مع امكانية استبداله بمكثف اصغر حجما واقل سعرا وأعلىكفاءة. كان بإمكان مصمم الدائرة اختيار مكثف سيراميكي = 330 نانو ليحصلعلى تردد قطع حوالى 20 هيرتز. ولو اردت بناء دائرة ارسال فلن تكون هذه الدائرة. انا اخترتها كدائرةبسيطة لتوصيل بعض المفاهيم وكنت انوي الانطلاق منها لدوائر اكبر وافضل لكنبعض الظروف الخاصة وانشدادي الى موضوعات اخرى شغلني عن ذلك، ولا اذيع سرااذا قلت لك ان القراء في القرية الغراء لا يشجعونك على الانطلاق بكاملطاقتك، فانت تعرف ان لكل فعل رد فعل المهم انني اريدك اذا اردت بناء دائرةارسال اف ام ان تبدأ بدائرة بسيطة ومحترمة كهذه الدائرة: http://www.talkingelectronics.com/Pr...sp_Circuit.gif
من الرابط: http://www.talkingelectronics.com.au…p/Wasp-P1.html
 

thank you Eng.Ahmad