آموزش رایگان مدارهای پالس و دیجیتال

موضوع درس عمدتاً بررسی آنالوگ مدارهای پالس و دیجیتال، اعم از گیت‌های لاجیک و یا مدارهای نوسان‌ساز و مولتی ویبراتورها است. با‌توجه‌به گسترش چشمگیر الکترونیک دیجیتال، بررسی و بهبود مدارات دیجیتالی از مهم‌ترین مباحث رشته مهندسی برق با گرایش الکترونیک است که در این درس مورد توجه قرار می‌گیرد. هرچند درس آنالوگ است ولی رویکرد درس با دروس الکترونیک آنالوگ متفاوت است. در اینجا برعکس دروس قبلی، اغلب از فیدبک مثبت استفاده می‌شود و ترانزیستورها به‌ندرت در ناحیه فعال قرار دارند. 

در تهیه این درس سعی شده‌است که حتی‌المکان مسائل و موضاعات مطرح شده کاربردی باشند و اغلب مطالب درس در آزمایشگاه همین درس مورد تجزیه و تحلیل مجدد قرار می‌گیرند. تجربه‌ی شخصی مدرس نشان می‌دهد که ارائه‌ی همزمان درس و آزمایشگاه در یک ترم و توسط یک استاد به فهم بهتر مطالب درسی و افزایش علاقه دانشجویان به فراگیری مطالب مطرح‌شده کمک می‌کند. اهمیت استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی مدنظر قرار گرفته و سعی شده در مابین مطالب از نتایج شبیه‌سازی استفاده گردد و در بعضی از جلسات در حین تدریس شبیه‌سازی انجام شده‌است. همچنین سعی شده مطالب به‌روز باشد و مباحث جدید از جمله تکنولوژی ساخت گیت‌های دیجیتال به شیوه CMOS و مبدل‌های داده که اهمیت فراوانی در دنیای امروز دارند مورد توجه ویژه قرا گیرند. 

 کلاس با یادآوری مطالب مهم درس مدارهای الکتریکی با تاکید بر سیگنال‌های پالسی شکل در فصل اول شروع می‌شود و مدارت مرتبه اول مورد بررسی قرار می‌گیرند. همچنین حالت پایدار مدارهای متناوب با ورودهای پالسی شکل ارائه و فصل اول با بررسی مدارتَ جبران‌ساز به پایان می‌رسد. فصل دوم به معرفی المان‌های سوئیچ‌کننده همچون دیود، ترانزیستور دو قطبی و ماسفت می‌پردازد. علاوه بر مثال‌های عملی، با مروری بر فیزیک الکترونیک نیمه هادی‌ها، سرعت پاسخگویی دیود  و ترانزیستور دوقطبی در رژیم‌های پالسی ارائه می‌گردد. فصل سوم به معرفی مالتی ویبراتورهای بی‌استابل، مونواستابل، آستابل و اشمیت تریگرها پرداخته می‌شود. مالتی ویبراتورها مدارتی دو وضعیته هستند که اساس کار انواع فلیپ فلاپها، حافظه‌های استاتیک و نوسان‌سازها بر آن‌ها استوار است. در فصل چهارم کاربرد تقویت‌کننده های عملیاتی در مدارت پالسی معرفی و انواع مالتی ویبراتورها، مول موج‌های رمپ، انتگرال گیرها و .. بررسی می‌شوند. 

به عنوان ارائه‌ی یک مثال جامع و جذاب برای دانشجویان، فانکشن ژنراتورها مبحث موردنظر در فصل پنجم است. در این فصل نحوه تولید امواج مثلثی، مبدل‌های مثلثی به سینوسی بررسی می‌شوند. درفصل ششم ابتدا مروری بر تکنولوژی استاندارد سیماس و رفتار ترانزیستورهای ماسفت خواهیم داشت و سپس گیت‌های لاجیک سیماس استاندارد مورد توجه قرار می‌گرند. توان مصرفی، سرعت پاسخگویی، منحنی مشخصه و تعیین ابعاد ترانزیستورهای گیت پایه معکوس‌کننده مدنظر قرار می‌گیرد و در ادامه پس از مروری کوتاه بر دیگر روش‌های ساخت گیت‌های لاجیک در تکنولوژی سیماس، کاربرد این گیت‌ها در ساخت انواع مالتی ویبراتور بیان می‌گردد.

در فصل آخر به بررسی مبدل‌های داده می‌پردازیم. ابتدا مبدل دیجیتال به آنالوگ بررسی می‌شود و پس از ذکر تعاریف اولیه، مبدل‌های ولتاژ، جریان و بار الکتریکی با وزن‌دهی مناسب و همچنین ترکیبی از این روش‌ها ارائه می‌گردد. همچنین نیم‌نگاهی به مبدل‌های سریال نیز می‌اندازیم. در مرحله‌ی بعد تعاریف و مقدمات مبداء آنالوگ به دیجیتال بیان می‌گردد و مبدل‌های فلش، تک شیبه، دو شیبه، دو رنجه و تقریب تدریجی مدنظر قرار می‌گیرند. 

دوره آموزش رایگان مدارهای پالس و دیجیتال

طراحی و تحلیل انواع مدارهای الکترونیک یکی از مهارت‌هایی است که هر مهندس برق باید آن را کسب کند. مدارهای پالس و دیجیتال یکی از مهم‌ترین بخش‌های مدارهای الکترونیکی هستند که معمولا به صورت آنالوگ مورد بررسی قرار می‌گیرند. با استفاده از تکنیک پالس می‌توان این مدارها را بررسی کرده و بهبود بخشید. به همین دلیل است که در دوره آموزش رایگان مدارهای پالس و دیجیتال در مکتب خونه، تلاش شده است تا تکنیک پالس به زبان ساده بیان شود تا شما بتوانید به راحتی این مهارت را به دست آورید.

دوره آموزش رایگان مدارهای پالس و دیجیتال چیست؟

دوره آموزش رایگان مدارهای پالس و دیجیتال یکی از درس‌های ترمیک در گروه الکترونیک هواپیمایی مرکز آموزش عالی هوانوردی کشور است که توسط دکتر سید محمد رشتیان ارائه می‌شود. در این درس تلاش شده است تا تکنیک پالس به زبان ساده بیان شود و مهم‌ترین مباحث مربوط به مهندسی برق در آن مورد توجه قرار بگیرند. مباحث مطرح‌شده در این دوره آموزش رایگان با دروس الکترونیک آنالوگ تفاوت دارند؛ با این حال مبحث اصلی در آن به بررسی آنالوگ انواع مدار پالس و دیجیتال می‌پردازد.

همچنین مباحثی درباره گیت‌های منطقی و مدارهای نوسان ساز یا مولتی ویبراتورها در این درس مورد بررسی قرار می‌گیرند که می‌توانند بررسی و بهبود مدارات دیجیتالی را برای مهندسان برق ساده‌تر کنند. در این دوره تلاش شده است تا همه مباحث مربوط به مدارهای پالس و دیجیتال، به صورت کاربردی و با زبان ساده بیان شوند و در آزمایشگاه هم مورد تحلیل و تجزیه قرار بگیرند.

هدف از یادگیری دوره آموزش رایگان مدارهای پالس و دیجیتال چیست؟

هدف اصلی از یادگیری این دوره آموزشی رایگان این است که همه مهندسان برق در سرتاسر کشور بتوانند مهارت بررسی مدارهای الکترونیکی مختلف را به دست آورند و راه‌هایی را برای بهبود آن‌ها ارائه دهند. علاوه بر این هدف از این درس، آشنایی دانشجویان با مولتی ویبراتورها و کاربرد تقویت‌کننده‌های عملیاتی در تکنیک پالس است.

هدف دیگری که در درس مدارهای پالس و دیجیتال دنبال می‌شود؛ آشنا کردن دانشجویان با المان‌های سوئیچ کننده مانند دیود، ترانزیستور دوقطبی و ماسفت است. به علاوه دانشجویان یاد می‌گیرند که چطور باید سیگنال‌های پالسی شکل را بررسی کنند و در آن برای کاربردهای مختلفی مانند حافظه‌های استاتیک، فلیپ فلاپ‌ها و نوسان‌سازها بهره بگیرند.

پس از فراگیری آموزش رایگان مدارهای پالس و دیجیتال چه مهارت‌هایی کسب خواهید کرد؟

پس از فراگیری مطالب دوره آموزشی مدارهای پالس و دیجیتال، مهندسان برق می‌توانند با نرم‌افزارهای شبیه‌سازی مدارهای الکترونیکی برای تحلیل، بررسی و بهبود مدارها کار کنند. به علاوه از مباحث تکنیک پالس به زبان ساده برای استفاده در تقویت‌کننده‌های عملیاتی، گیت‌های CMOS و مولتی ویبراتورها استفاده کنند.

آموزش رایگان مدارهای پالس و دیجیتال مناسب چه کسانی است؟

درس مدارهای پالس و دیجیتال یکی از دروس ارائه‌شده در دوره کارشناسی مهندسی برق است؛ به همین دلیل همه دانشجویان این رشته در سرتاسر کشور می‌توانند از مباحث این دوره استفاده کنند. به علاوه دانشجویان تحصیلات تکمیلی مهندسی برق که مدرک کارشناسی متفاوتی دارند؛ می‌توانند از مباحث مطرح‌شده در این دوره برای تقویت مهارت‌های خود و درک مطالب مطرح‌شده در دوره تحصیلات تکمیلی استفاده کنند.

ویژگی متمایز آموزش رایگان مدارهای پالس و دیجیتال چیست؟

یکی از ویژگی‌های متمایزکننده این دوره آموزشی رایگان این است که همه مسائل و موضوعات در آن به طور کاملا کاربردی مطرح می‌شوند. به علاوه مدرس تلاش کرده است تا تجربه‌های شخصی و عملی خود را در آزمایشگاه پیاده‌سازی کند که به فهم بهتر مطالب درسی کمک می‌کند. یکی دیگر از ویژگی‌های قابل‌توجه در دوره آموزش رایگان مدارهای پالس و دیجیتال، استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی در حین تدریس است که باعث می‌شود دانشجویان راحت‌تر بتوانند با مطالب مطرح‌شده ارتباط برقرار کنند.

آموزش‌های پیش‌نیاز و یا مکمل پیشنهادی این درس

درس مدارهای پالس و دیجیتال یکی از دوره‌های پایه مهندسی برق به شمار می‌رود و به همین دلیل برای یادگیری آن، نیازی به دوره پیش‌نیاز وجود ندارد. اما شما باید درس اصول الکترونیک را به عنوان مکمل پیشنهادی این دوره طی کنید تا بتوانید مطالب آن را بهتر درک کنید.

سرفصل‌های درس

این دوره آموزشی رایگان در هفت فصل ارائه‌شده و حاوی 25 ساعت محتوای آموزشی است. مطالب مطرح‌شده در هر فصل از قرار زیر هستند:

•   فصل اول: مدارهای RLC در تکنیک پالس

در فصل اول، مدارهای الکتریکی با تاکید بر سیگنال‌های پالسی مورد بررسی قرار می‌گیرند و درباره مدارات مرتبه اول صحبت می‌شود. همچنین حالت پایدار در مدارهای متناوب با ورودی‌های پالسی شکل ارزیابی می‌شوند و در نهایت درباره مدارهای جبران ساز صحبت خواهد شد.

• فصل دوم: آشنایی با المان‌های سوئیچ کننده

در فصل دوم شما با المان‌هایی مانند دیود، ترانزیستور دوقطبی و ماسفت آشنا می‌شوید. همچنین فیزیک الکترونیک نیمه‌هادی‌ها، سرعت پاسخگویی دیود و ترانزیستور دوقطبی در رژیم‌های پالسی، با استفاده از مثال‌های عملی بررسی می‌شوند.

•  فصل سوم: مولتی ویبراتورها

در فصل سوم از دوره آموزش رایگان مدارهای پالس و دیجیتال مالتی ویبراتورهای بی استابل، مونواستابل، استابل و اشمیت تریگرها معرفی می‌شوند.

• فصل چهارم: کاربرد تقویت‌کننده‌های عملیاتی در تکنیک پالس

فصل چهارم مربوط به بررسی کاربرد تقویت‌کننده‌های عملیاتی در مدارات پالسی است. همچنین در این فصل انواع مالتی ویبراتورها معرفی می‌شوند و طول موج‌های رمپ و انتگرال گیرها بررسی خواهند شد.

•  فصل پنجم: اصول کار فانکشن ژنراتورها

فصل پنجم را می‌توان جذاب‌ترین بخش این درس دانست. زیرا در طی آن فانکشن ژنراتورها به عنوان یک مثال جالب از این سری مدارها مورد بررسی قرار می‌گیرند و دانشجویان با روش‌های تولید امواج مثلثی و تبدیل آن‌ها به امواج سینوسی آشنا می‌شوند.

•  فصل ششم: آشنایی با گیت‌های CMOS و کاربردهای آن‌ها در تکنیک پالس

در فصل ششم استاندارد سیماس و رفتار ترانزیستورهای مسافت بررسی می‌شوند. همچنین درباره گیت‌های لاجیک سیماس استاندارد هم صحبت می‌شود و مطالبی درباره توان مصرفی، سرعت پاسخگویی، منحنی مشخصه و تعیین ابعاد ترانزیستورهای گیت پایه معکوس کننده ارائه خواهد شد.

• فصل هفتم: مبدل‌های داده

در نهایت به بررسی مبدل‌های داده پرداخته می‌شود. در قسمت اول از این فصل شما با مبدل دیجیتال به آنالوگ آشنا می‌شوید و مبدل‌های ولتاژ، جریان و بار الکتریکی با وزن دهی مناسب مورد بررسی قرار می‌گیرند. همچنین در دوره آموزش رایگان مدارهای پالس و دیجیتال، درباره مبدل‌های سریال و مقدمات مبدا آنالوگ به دیجیتال هم صحبت خواهد شد.