آی پی امداد
آی پی امداد
آریا الکترونیک parcham تکشو

آموزشی: قطعه شناسی الکترونیک --مدار مجتمع -- آي سي چیپ گیت های لاجیک

xwhoogle

کاربران vip(افتخاری)
vip افتخاری
کاربر
مدار مجتمع آیسی چیپ گیت های لاجیک میکروپروسسور و ..........
یک مدار مجتمع تشکیل شده از ترانزیستور،مقاومت،دیود،خازن و....که باهم درنهایت تشکیل یک مدار مجتمع را میدهند، قطعاتی که برای این منظور بکار میروند بعد از اینکه به صورت یک مدار یک پارچه بهم وصل شوند در واقع تبدیل به یک مدار مجتمع شده و این مدار دارای چند پایه مسخّص جهت کاربرد خواهد بود ضمن اینکه، مدار مجتمع تشکیل شده یک قطعه جدید و متفاوت و دارای مشخصات خاص خود خواهد بود، درگذشته و حتّی امروزه گاها به علّت موجود نبودن بعضی آی سی ها، نقشه داخلی آی سی را بدست آورده و مدار مشابه را با قطعات موجود طراحی و جایگزین می کنند. با پیشرفت سریع و روزافزون الکترونیک و تکنولوزی ساخت قطعات، جایگزین کردن یک مجموعه قطعه به جای یک آی سی نیاز به دانش بسیار بالایی دارد و در برخی موارد ممکن نیست. امروزه مدارات مجتمع بسیار کوچک ولی با کارایی گسترده و با بهترین شکل ها تولید می شوند لذا وقتی واژه آی سی یا چیپ به گوشمان می خورد، درذهن یک قطعه کوچک و پیچیده تداعی می گردد. به مدارات مجتمع معمولا آی سی یا چیپ گفته می شود (Ic , Chip). این مدارات تشکیل می شوند از انبوهی ترانزیستور ، خازن ، مقاومت و... منتها با تکنولوژی بسیار پیچیده و دقیق ( Printing Technology) که به صورت یک پارچه و تراشه ساخته شده و معمولا از نیمه رسانا ها مثل سلیکان ساخته می شوند . مدار داخلی چیپ و آی سی می تواند بسیار ساده و یا بسیار گسترده و پیچیده باشد و در اندازه ها و شکل های متنوع و گوناگون ساخته می شوند. چیپ یا تراشه طی مراحل نهایی ساخت ، داخل یک محفظه از نوعی پلاستیک قرار می گیرد و پایه های آن توسط نوارهای بسیار باریک رسانا، به صورت خیلی خوب و مطمئن به خارج از محفظه هدایت می شوند که درنهایت چیپ با پایه های آماده جهت کاربرد های گوناگون آماده می شود. مشخصات آی سی و چیپ معمولا روی آن حک می شود ضمن اینکه شرکت سازنده اطلاعات کامل قطعه را دراختیار قرار میدهد که به دیتاشیت قطعه معروف است . Datasheet یک آی سی یا چیپ دارای یک الی صدها صفحه اطلاعات است که بستگی به نوع قطعه دارد لذا هنگام کار با آی سی و چیپ باید اطّلاعات کامل درمورد آنها را بدست آوریم دراین صورت با کاربرد آن و روش استفاده و همچنین تست آن درصورت نیاز آشنا می شویم. پیشرفت این تکنولوژی باعث کم حجم شدن مدارات الکترونیکی و با کارایی زیاد شده طوری که چیپ هایی ساخته شده و می شوند که با چشم به راحتی قابل روئیت نیستند ضمن اینکه همین چیپ ها کارهای بسیار مهمی نیز انجام میدهند.
168.gif

انواع آی سی : آی سی ها به دو گروه خطی یا آنالوگ ( Liner Ic ) و گروه آی سی های دیجیتال( Dijital) تقسیم می شوند. آی سی های آنالوگ مثل تقویت کننده و آمپلی فایرها و آی سی های دیجیتال مثل آی سی هایی که در ماشین حساب بکار میرود. آی سی های دیجیتال نیز به دو دسته( TTL(Transistor-Transistor-Logic و (CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor تقسیم می شوند که نوع Cmosبسیار حساس است و هنگام کار با این دسته آی سی ها باید موارد احتیاطی را رعایت نمود. آی سی های تی تی ال با ولتاژ 5 ولت و آی سی های سیموس با ولتاژ بین 3 الی 18 ولت کار می کنند. به آی سی های آمپلی فایر ، اپریشنال آمپلی فایر (Operational Amplifire) نیز می گویند، که مختصرا آپ امپ (Ap Amp) هم گفته می شوند.
169.gif
170.gif
171.gif
172.gif

با مقدمه ای که از نظرتان گذشت دریافتیم که بحث آی سی و چیپ بسیار گسترده است ، لذا درادامه به موارد کاربردی و متداول و درحد نیاز مبتدیان پرداخته می شود، امید اینکه مفید واقع گردد.
آی سی ها موارد کاربرد بسیار گسترده ای دارند، شناسایی مشخّصات یک آی سی با توجّه به نوشته و کدهای روی آن که هنگام ساخت روی آن حک می گردد قابل دستیابی است ، تست آی سی ها با توجّه به شناخت کامل پایه های آن و دراختیار داشتن مقادیر هر پایه ، روی مدار یا بیرون مدار توسط آی سی تستر یا دستگاه های ویژه قابل انجام است، تست بعضی آی سی ها نیاز به امکانات بسیار خاص دارد لذا وقتی در یک برد الکترونیکی تمامی قطعات دیگر را اگر تست کنیم و همگی سالم باشند می توان نتیجه گرفت که آی سی مرتبط با این قطعات مشکل دارد ، چنانچه آی سی دردسترس است یا هزینه زیادی ندارد بهنر است وقت را تلف نکرده و اقدام به تعویض آی
173.gif
سی کنیم .

174.gif
175.gif
176.gif
177.gif
178.gif

برای تعویض آی سی، نسبت به شکل فیزیکی آن و چگونگی پایه های آن از ابزارهای مناسب بایستی بهره برد تا صدمه ای به محل نصب آی سی وارد نشود و آی سی نو را بتوان به راحتی جایگزین نمود، بهتر است درصورت امکان از سوکت آی سی استفاده شود، اکثر آی سی ها را می توان روی سوکت نصب کرد بدینترتیب در آینده برای تعویض آی سی نیازی به لحیم کاری و ابزارهای خاص نخواهیم داشت. هنگام لحیم کردن پایه های آی سی از هویه استاندارد استفاده شود و پایه ها را پشت سر هم لحیم نکنید بلکه به صورت یک یا دو یا ... درمیان لحیم کنید تا حرارت هویه صدمه ای به آی سی وارد نکند ، یک هویه 30 الی 40 وات با نوک خوب می تواند مناسب باشد.
179.gif
180.gif
181.gif



سمبل و شمای آی سی و چیپ معمولا به صورت یک مستطیل یا مربع است ، شماتیک آی سی های آمپلی فایربه صورت مثلث است، بهرحال وقتی روی یک برد یا دستگاه مواجه با قطعه ای شدید اگر شک کردید که چه قطعه ای است، به تمام
182.gif
183.gif
نوشته های کنار آی سی و روی برد دقت کنید و همچنین نوشته های روی آی سی، معمولا روی برد نوع قطعه را حک می کنند مثل: IC یا Chip یا MC
که بیانگرنوع قطعه
184.gif
185.gif
است.


ترتیب پایه های آی سی: روی همه آی سی ها علائمی جهت مسخّص کردن پایه ها وجود دارد، همانطور که در تصاویر قطعات در همین صفحه مشاهده می شود، علائمی مثل نقطه یا شکافی برای شمارش پایه های آی سی و ترتیب شماره گذاری پایه ها روی بدنه قطعه دیده می شوند، این علائم تعیین کننده جهت آی سی و پایه اول آی سی می باشند. برای شماره گذاری پایه های آی سی پایه ای که باعلامتی مشخص شده، پایه 1 آی سی می باشد و برای ادامه شمارش همیشه از چپ به راست شروع می کنیم و پایه های طرف یا طرف های دیگر نیزبه صورت دورانی شمارش می شوند. اگر روی بدنه آی سی فقط شکافی در وسط یک طرف آن باشد ،اوّلین پایه سمت چپ شکاف، پایه 1 است.
 
آخرین ویرایش:

xwhoogle

کاربران vip(افتخاری)
vip افتخاری
کاربر
آیسی های لاجیک
186.gif
آی سی های لاجیک ( Lagic ICs
):
همانطور که در بالا اشاره شد گیت ها در ساخت آی سی های لاجیک به کار میروند که معمولا ازگیت های مشابه استفاده می گردد، برای مثال آی سی 4001 از 4 گیت NOR که دارای 2 ورودی هستند ساخته شده است، چندین خانواده از آی سی های لاجیک وجود دارند که به طور کلی به 2 گروه یا سری تقسیم شده اند، سری 4000 و سری 74 ، خانواده آی سی های 4000 و 74HC مناسب و بهتر با باطری کار می کنند زیرا مصرف کمی دارند و با رنج ولتاژی خوبی کار می کنند، برای آشنایی بیشتر با آی سی ها می توان از منابع و کتب موجود بهره برد مثل کتاب CMOS COOKBOOK نوشته Don Lancaster ، دراین کتاب اطّلاعات کامل و جامعی در باره آی سی های سری 4000 و 74 به روشی ایده آل گردآوری شده است.

گیت نات (NOT): این گیت فقط یک ورودی داشته و مقدار ورودی هرچه باشد، درخروجی مع*** می شود، مثلا اگربه ورودی( A ) ولتاژ 5 ولت وارد شود، خروجی (Q) صفر ولت خواهد بود و برعکس ، به گیت های NOT اینورتور یا مبدّل نیز گفته می شود.
NOT Gate
187.gif
188.gif
Input A
Output Q
0
1
1
0
شماتیک رایج
IEC شماتیک
جدول منطقی
گیت "و" (AND):این گیت حداقل دارای 2 ورودی است ، چنانچه هر2 ورودی گیت دارای مقدار مثبت یا یک باشند ، گیت خروجی خواهد داشت ،با توجّه به جدول منطقی ، در صورتی خروجی Q برابر 1خواهد بود که هر2 ورودی A,B دارای مقدار 1 باشند.
AND Gate
189.gif
190.gif
Input A
Input B
Output Q
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
شماتیک رایج
IEC شماتیک
جدول منطقی
گیت نند (NAND): این گیت مانند گیت اند (AND) است منتها با خروجی مع*** (اینورتور)، درنتیجه هرگاه هر 2 ورودی 1 باشند آنگاه خروجی 0 خواهد بود درغیر اینصورت خروجی همیشه برابر 1 است. گیت NAND همچون گیت AND حداقل دارای 2 ورودی یا بیشتر می باشد.
NAND Gate
گیت "یا" (OR): این گیت حداقل دارای 2 ورودی بوده و مطابق جدول منطقی، چنانچه یکی از ورودی ها یا هردو ورودی برابر 1 باشند، آنگاه خروجی 1 خواهد بود درصورتیکه ورودی ها برابر 0 باشند، خروجی نیز 0 است. اگر یک گیت OR با 4 ورودی داشته باشیم برای اینکه خروجی Q برابر 1 شود کافیست یکی از ورودی ها برابر 1 شود.
OR Gate
191.gif
192.gif
Input A
Input B
Output Q
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
شماتیک رایجIEC شماتیکجدول منطقی
گیت "نر" (NOR):این گیت همانند گیت OR است منتها با خروجی مع*** (اینورتور) ، با توجّه به جدول منطقی ، اگر هر 2 ورودی برابر و مقدارشان نیز 0 باشد، خروچی برابر 1 خواهد بود ولی اگر ورودی ها هردو برابر 1 باشند یا اینکه یکی از ورودی ها 1 و دیگری 0 باشد، بازهم خروجی Q برابر 0 است.
NOR Gate
193.gif
194.gif
Input A
Input B
Output Q
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
شماتیک رایجIEC شماتیکجدول منطقی
گیت "اکس اور"(EX-OR): این گیت فقط می تواند 2 ورودی داشته باشد، با توجه به جدول منطقی چنانچه ورودی ها برابر باشند حال مقدارشان 1باشد یا 0 ، آنگاه خروچی برار 0 است، درنتیجه برای اینکه خروجی برابر 1 شود باید ورودی ها با هم اختلاف داشته باشند یعنی یکی 0 و دیگری 1 باشد. این گیت شبیه گیت OR است با این تفاوت که اگر ورودی ها با هم یکسان باشند خروجی همچنان برابر 0 است.
EX-OR GateEXclusive-OR
195.gif
196.gif
Input A
Input B
Output Q
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
شماتیک رایجIEC شماتیکجدول منطقی
گیت "اکس نر"(EX-NOR):این گیت مثل گیت EX-OR است با این تفاوت که خروجی آن مع*** (اینورت) است، با توجّه به جدول منطقی، فقط درصورتی خروجی Q برابر 1 است که هردو ورودی A,B با هم یکسان باشند حال مقدارشان می تواند 0 یا 1 باشد و چنانچه ورودی ها باهم فرق داشته باشند ، خروجی 0 است.
EX-NOR GateEXclusive-NOR
<<<< جدول های مختصر و خلاصه برای همه گیت ها، گیت های دارای 2 ورودی و گیت های دارای 3 ورودینکته: گیت های EX-OR , EX-NOR می توانند فقط 2 ورودی داشته باشند.

Summary truth tables
همه گیت ها با 2 ورودی
Inputs
Output of each gate
A
B
AND
NAND
OR
NOR
EX-OR
EX-NOR
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
1
همه گیت ها با 3 ورودی
Inputs
Output of each gate
A
B
C
AND
NAND
OR
NOR
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
0
 
آخرین ویرایش:

xwhoogle

کاربران vip(افتخاری)
vip افتخاری
کاربر
به هم پیوستگی گیت ها ( Combinations of logic gates): >>>>گیت ها می توانند برای ساخت محصولات و قطعات پیچیده و مجتمع به همدیگر متّصل شوند برای مثال یگ گیت NOT و گیتAND بعد از پیوستن به یکدیگر، شرایط جدیدی را برای خروجی بوجود آورده اند که با توجّه به جداول اختصاصی گیت هایAND,NOT مطلب روشن ترمی شود.
[TD]http://ivarmajidi.com/htms/elec/mor/=[/B][/FONT]در موقع طراّحی مدار و انتخاب گیت ها می توان با تغییرات در ورودی گیت مثل اتّصال ورودی ها نتیجه متفاوتی بدست آورد، در شکل های چپ با اتّصال 2 ورودی گیت NAND آنرا تبدیل به یک گیت NOT کردیم همچنین گیت AND با 3 ورودی را تبدیل به یک گیت AND با 2 ورودی کردیم.

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
مشابه سازی گیت ها با گیت های NAND : دراین جدول گیت های NOT,AND,OR,NOR و معادل آنها که با استفاده از گیت یا گیت های NAND شکل گرفته اند مشاهده می شود، با شناخت گیت های لاجیک و خواصّ آنها متوجّه این مسئله می شویم که کاربرد گیت ها در ساخت آی سی و چیپ گسترده است . ده ها و صدها و هزاران گیت یکسان یا مختلف می توانند یک چیپ یا آی سی را تشکیل دهند که وقتی مدار داخلی چیپ یا آی سی ها را نگاه کنیم با گروهی از انواع گیت مواجه می شویم ولی آنجه بیشتر رایج است آی سی هایی با تعداد گیت کم است و پرکاربرد نیز هستند.
گیت اصلیمدار گیت معادل
NOT
187.gif
197.gif
AND
189.gif
198.gif
OR
191.gif
199.gif
NOR
193.gif
200.gif

 
آخرین ویرایش:
بالا