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

بسم الله

osama matar

بارك الله فيك يا اخي على هذا المجهود الرائع

بسم الله
بارك الله فيك

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



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


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





 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

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 .
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

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