کتاب مرجع آموزش گام به گام الکترونیک

مقدمه:

خداوندمتعال را شکر می کنم که عنایت آماده کردن کتابی دیگر را برای علاقه­مند انجمن عطا فرمود.این کتاب که باعنوان"الکترونیک جذاب است" به دیدگان و فکرشما پیشکش شده است، پیرامون مباحث کاربردی و فنی الکترونیک،ازساده تاپیشرفته می­باشد که امیداست نظرمخاطبالن را به خودجلب نماید. درتمام این کتاب سعی شده تا مباحث به طورمنظم،ساده وبا هدف مشخص بیان شودوازپرداختن بی شیرازه به مباحثی که عمدتا بازدهی پایینی برای خواننده دارد پرهیزشود.هنگامی که ازالکترونیک اسم می بریم اکثرافراد به یادکاربردهای روزمره آن درزندگی خودم افتنداماهیچ نظری راجع به منشااین علم وماهیت الکترونیک ندارند.اگرعلاقه­مند به این علم هستیدبسیارضروری است که یک دیدخوب وعلمی راجع به ماهیت الکترونیک ومنشا تشکیل آن مباحثی از این دست داشته باشد. از این رو کتاب را مباحث ماهیتی آغاز کرده­ایم که برای خواننده جذاب باشد.

بیشتر از این وقت شما را برای مطالعه بخش «مقدمه مولف» این کتاب نمی گیرم و...

در پایان از کلیه اساتید، دوستان، همکاران و عزیزانی که من را در آماده کردن این کتاب یاری نمودند به خصوص سرکار خانم مهندس فریبا رحیمی که در به ثمر رسیدن این اثر از هیچ تلاشی فروگذاری ننمودند و همچنین مدیریت نشر کمال تشکر و قدردانی را بجا می­آورم. با این که سعی شد اثر حاضر عاری از خطا تقدیم حضورتان شود، آماده شنیدن انتقادات، پیشنهادات و اصلاحات احتمالی هستیم. امید است گام کوچک اینجانب در راستای اعتلای علمی فرزندان این مرز و بوم مقبول واقع شود.

فصل اول

به دنیای جذاب الکترونیک خوش آمدید

الکتریسته چیست؟

اما واقعا، الکتریسیته چیست؟

بار الکتریکی

الکترونیک چیست؟

الکترونیک و کاربردها

جستجو درون وسایل الکترونیکی

به نظرم جالب و سرگرم کننده است که این کتاب را با ادیسون شروع کنیم. پس لطفا مرا همراهی کنید. در ژانویه سال 1880 توماس ادیسون اختراع خود را که یک نوع دستگاه جدید بود و با عبور جریان الکتریکی از طریق یک رشته با پوشش کربن موجود در لوله شیشه ای سربسته، نور تولید می­کرد. به ثبت رساند. به عبارت دیگر، ادیسون لامپ نور را اختراع کرد.

ثبت اختراع لامپ نور ادیسون مورد تایید قرار گرفت، اما قبل از این­که او بتواند ساخت یک لامپ نور تجاری با طول عمر مناسب (لامپ اقتصادی مقرون به صرفه) را شروع کند هنوز باید کارهای زیادی انجام می­داد­. بزرگترین مشکل طراحیش این بود که هنگامی از این لامپ­ها در مدت زمانی نسبتا طولانی استفاده می­شد این لامپ­ها سیاه می­شدند. دلیلش این بود که وقتی رشته با پوشش­ کربن داخل لامپ گرم می­شد، ذرات ریز کربن ریخته شده و به داخل شیشه می­چسبید. این ذرات در داخل لامپ یک روبه سیاه را به وجود می­آورند که مسیر نور را مسدود می­کرد.

ادیسون و تیم مهندسین او بسیار سخت تلاش می­کردند که راهی برای جلوگیری از رریختن ذرات کربن کشف کنند که با تیم کاری مجربی که داشت توانست این مشکل را رفع نماید

فصل دوم

قدم اول، الکترونیک را درک کنید

آموزش اولین معادله برق (نگران نباشید، خیلی ساده است

تفکری در شگفتی الکتریسیته

در جستجوی برق

کاوش درون اتم ها

بررسی عناصر

صادقانه بگویم، عنوان این فصل کمی بلند پروازانه می­باشد. قبل از این که شما بتوانید کارهای

بسیار جالبی با الکترونیک انجام دهید، نیاز دارید یک درک (شناخت) پایه از این که الکتریسیته

چیست و چگونه کار می­کند را به دست آورید چیست و چگونه کار می­کند را به دست آورید؛اما متاسفانه درک الکتریسیته (برق) امری است که زمان می­برد . اجازه ندهید که این امر باعث دلسردی یا منصرف شدن شما گردد؛به یاد داشته باشید حتی باهوش ترین فیزیکدانان در جهان واقعا آن را درک نکرده اند.

در ابتدای این فصل، شما ماهیت برق را برسی می­کنید،در ابتدا این موضوع که برق چیست وچه ماهیتی دارد را مورد مطالعه قرار خواهیم داد. در بخش اول این فصل شما درس علوم کلاس درستان را یادآوری خواهید کرد!!! به این صورت که درون اتم ها کاوش می کنید و درباره­ی پروتون، نوترون و الکترون یاد می­گیرید. (البته نگران نباشید، دیگر خبری از پرسش­های کلاسی خانم یا آقای دبیر نیست!!!) بخش دوم این فصل سه کمیت اصلی که در طراحی و ساخت مدارها کاربرد دارد را بررسی می کنیم یعنی: جریان، ولتاژ و توان – را به شما معرفی می کنیم.

فصل سوم

چیدن میزکار و شروع به آزمایش

برپا کردن آزمایشگاه دانشمند آینده

تجهیزات آزمایشگاه دانشمند آینده

شما برای ساخت مدارهای الکترونیکی اولیه خود به یک آزمایشگاه پیشرفته که به فناوری­ها و ابزار روز مجهز باشد نیاز ندارید. برای ساخت به یک محل کار بسیار ساده­تر نیاز دارید که باید آن را با یک مجموعه اساسی از ابزار و قطعات الکترونیکی خوب تجهیز کنید تا با آن­ها کار کنید. بدون توجه به این­که آزمایشگاه شما چقدر ساده باشد، می­توانید آن را آزمایشگاه دانشمند آینده بنامید. در واقع زمانی که شما ساخت ابزارهای الکترونیکی خود را شروع کنید در مسیر آزمایشات دانشمندان قرار گرفته­اید!!!

در این فصل، من مطالبی را که شما قابل از شروع ساختن مدارهای الکترونیکی نیاز داید معرفی می­کنم. البته مجبور نیستید همه چیز را یک­باره بخرید و می­توانید فقط با یک مجموعه­ی ساده از ابزارها و یک مکان کوچک کار را، شروع کنید. همزمان که مهارت­های الکترونیکی شما بیشتر پیشرفته می­کند، می­توانید ابزارها و تجهیزات اضافی را همان­طور که نیاز شما تغییر می­کند. خریداری کنید.

فصل چهارم

در مقابل الکتریسیته ایمن بمانید

محافظت از ابزار خود در برابر الکتریسیته ساکن

مواجهه با واقعیت­هایی از خطرات برق

جریان الکتریکی خانگی می تواند شما را به کام مرگ بکشد

آیا درست است که جریان باعث مرگ می شود نه ولتاژ

مهم است که به یاد داشته باشید که هرجایی با الکتریسیته کار میکنید؛در واقع با چیزی کار

می­کنیدکه به طور ذاتی خیلی خطرناک است احتمال شوک الکترونیکی همیشه ودر هر زمان که با الکتریسیته کار می­کنید هست اما خطرات بالقوه ی دیگری نیز وجود دارد.اگرمراقب نباشید ممکن است آتش سوزی راه بیاندازید یا به صورتی دیگر به خود یا شخص دیگرصدمه بزنید. پس اول ایمنی.....

فصل پنجم

آشنایی با قطعات الکترونیک

مقاومت

خازن چیست؟

سلف

رله، یا سوئیچ الکترونیکی

دیود چیست؟

دراین فصل قطعات پایه الکترونیک را برسی می­کنیم تا بتوانید به کمک اطلاعاتی که ازمطالعه این بخش به دست آوردید قطعات اصلی مدارها را بشناسید.ابتدا مقاومت ها که ساده ترین قطعات الکترونیکی می ­باشند برسی می­گردند.سپس مطالبی پیرامون خازن ها مطرح می­گردد.سلف ورله قطعات بعدی هستند ودرپایان وارد قطعات نیمه هادی می­شویم ودیودها وترانزیستورها را مورد برسی قرار می دهیم.

فصل ششم

آشنایی با آی سی های متداول و پرکاربرد

آی سی های منطقی سری 74

شیفت رجیستر74165

شیفت رجیستر 74595

مالتی پلکسر 74150

دی مالتی پلکسر 74154

فصل هفتم

خواندن نمودارهای شماتیک

بررسی برچسب های معمول قطعات

معرفی یک نقشه شماتیک ساده

طراحی مدار

نگاهی به نمادهای مورد استفاده معمول

بدون نقشه ها ما گم می­شویم. ماهرگز نمی­توانیم مسافت ها راتخمین بزنیم به خاطر این که همه جاده ها را نمی­شناسیم. الکترونیک دارای نقشه های مخصوص به خود می­باشد که آنها رانمودارهای شماتیک می­نامند. آنها تمام قسمت های مدار الکترونیکی را که باید درساخت به هم متصل شوند نشان می­دهند. همانند نقشه_­هایی که استفاده می­کنیم و در آنها نمادهایی برای نمایش شهرها،پل ها و ریل قطارها وجود دارد، دیاگرام های شماتیک نیز دارای نمادهای خاصی برای نمایش بخش های متفاوت مدار همچون باتری ها، مقاومت ها و دیودها و نقشه مانند وجود دارد، دیاگرام های شماتیک دارای قراردادهایی است تقریبا همیشه استفاده می­شوند. به عنوان مثال، ولتاژهای مثبت تقریبا همیشه در بالای دیاگرام شماتیک مانند شمال که تقریباً همیشه دربالای نقشه قرار دارد نشان داده می­شوند. دراین فصل، شما می­توانید درباره نمادهایی که در دیاگرام شماتیک استفاده می­شوند وقراردادهایی که درکشیدن آنها استفاده می­شود بیاموزید.

فصل هشتم

اندازه گیری مدارها با مولتی متر

بررسی اولین معادله الکترونیکی قانون اهم

نگاهی به مولتی متر

کمیت های اندازه گیری مولتی متر چیست؟

نگاهی کوتاه به قانون اهم

دیگر وسایل اندازه گیری

آیا دستاورد بزرگی نیست اگر تمام مداراتی که شما می سازید در همان اولین بارکه ساختید جواب   بدهد؟ به سرعت شهرت شما به عنوان نابغه الکترونیک پراکنده می شود ومانند رییس جمهور اینتل هرگز وقتی نخواهید داشت.اما دردنیای واقعی، یک مدار همیشه در اولین بار درست کار نمی کند. هنگامی درست کار نکند می توانید ابزار تست را برداشته ومدار راتحلیل کنید تا مشکل آن را پیدا کنید. دراین فصل شما یاد می گیرید که چگونه از یکی از ابزارهای الکترونیکی مورد علاقه ی من را که مولتی متر نام دارد استفاده کنید.

فصل نهم

به دست آوردن شکل موج توسط اسیلوسکوپ

مشاهده شکل موج ها

آشنایی با اسیلوسکوپ

آزمایش شکل موج ها

تنظیم (کالیبراسیون) یک اسیلوسکوپ

نمایش سیگنال ها

شما با تمام انواع موج ها درمدارهای الکترونیک مواجه هستید. از جمله موج های سینوسی که بسیار شکل ساده و جالبی دارند وامواج دنده ای شکل که به آنها امواج مربعی می گویند.مالتی مترابتدایی شما که درفصل قبل درمورد آن آموختید، ضروری است .شما نمی­توانید بدون آن کارهای الکترونیکی انجام دهید.در این فصل، یک وسیله به طور باورنکردنی مفید به نام اسیلوسکوپ (( oscilloscope را به شما معرفی می کنم

.اگرچه یک ولت متربه شما یک عدد ساده ولتاژ را نشان می­دهد، یک اسلیلوسکوپ میتواند یک تصویر از ولتاژ را بکشد. و همان طور که آنها می گویند، تصویرارزش هزار کلمه یاعدد رادارد. چرا تصویرآنقدر ارزشمندتر ازیک عدد است هنگامی که از یک ولتاژ به دست می­آید؟ به خاطر این است که درهمه حتی ساده ترین مدارها ولتاژ همیشه در حرکت است همیشه تغییر می­کند، و اسیلوسکوپ یک وسیله مفید برای مشاهده ولتاژ درحرکت

می­باشد.هدف ازاین فصل واقعا دو چیز است . اول، اینکه چگونه از اسیلوسکوپ استفاده کنید. دوم، مهم تر ازآن اینکه پول توجیبی های خود راجمع کنید تا بتوانیدیک نمونه آن راخریداری کنید.

فصل دهم

روش های پیاده سازی و بستن مدارات الکترونیکی

مقدمه

بردبورد

فیبر هزار سوراخ

فیبر مدار چاپی (PCB)

برای ساختن مدارهای الکترونیکی که طراحی کرده اید چه راهی را پیشنهاد می­کنید؟ چگونه قطعات مدار راکنار یکدیگرنگهداری می­کنید؟ همه اینها سوالاتی هستند که در هنگام ساخت و پیاده سازی هرگونه مدار الکترونیکی به نظر می­رسد، خواه مدارساده باشد یا پیچیده. به طورکلی سه شکل کلی پیاده سازی مدارها وجود دارد. اما با استفاده از بردهای خاصی که در بازار به شکل   آماده قابل خریداری می­باشدومی­توان بااستفاده ازاین بردهای آزمایشگاهی وچندتکه سیم مدارخودرابسازیم وراه اندازی نماییم. راه دوم استفاده از بردهای هزار سوراخ می­باشد. این بردها که توانایی نگهداری قطعات را روی خود دارند برای ساخت مدارهایی که دست ساز هستند کاربرد دارد. روش کلی کار به این شکل است که قطعات مدار را در سوراخ های بردهای سوراخ لحیم می­کنند اتصال های الکتریکی را توسط سیم های مسی برقرار می­نمایند. روش سوم که کاربرد صنعتی دارد استفاده از فیبر مدار چاپی است.

فصل یازدهم

رمز لحیم کاری موفق

باز کردن یک اتصال لحیم بد

آموختن این که هویه چگونه کار می کند

خرید آنچه برای لحیم نیاز دارید

آماده سازی برای لحیم

لحیم کاری یک اتصال لحیم جامد

لحیم کاری یکی از مهارت های اساسی(اولیه) درساخت پرو ژه های الکترونیکی است اگرچه شما می­توانید ازبرد بورد بدون لحیم برای ساخت مدل آزمایشی مدارهای خود استفاده کنید.زود یا دیرتر شما می­خواهید مدل دایمی مدارهای خود را بسازید. برای این کار شما نیاز دارید بدانید کمه چگونه لحیم کاری می­کنند. در این فصل شما اصول لحیم کاری: (هویه چگونه کار می­کند،چه ابزارو وسیله هایی نیاز به لحیم کاری دارند.

فصل دوازدهم

آموزش شبیه سازی مدارات الکترونیکی و طراحی برد در نرم افزار پروتئوس

مقدمه

در این کتاب شما با نرم افزار پروتیوس بیشترآشنا می­شوید و خواهید دید که در ادامه کلیه مدارات الکترونیکی را با این نرم افزار شبیه سازی می­کنیم، همچنین به سادگی فیبر مدار چاپی مدارمان را درست می­ کنیم.....این نرم افزاربه دو بخشares,isis تقسیم می­شود، ازمحیط isisبرای کشیدن وتست مدار و از محیط ares برای تهیه نقشه pcb مدارتست شده در isis استفاده می­شود

آشنایی با محیط نرم افزار

شبیه سازی مدارات آنالوگ

طریقه آوردن قطعات از کتابخانه

طریقه آوردن قطعات از کتابخانه

طریقه­ی مقداردهی قطعات

ضمایم کتاب

نماد شماتیک قطعات پر کابرد

منابع