تصميم الدوائر الالكترونيه بواسطه الحاسوب
الدوائر المتكاملة بأنواعها مثلا مكبرات العمليات مثل 741 و المؤقتات مثل 55 و مثبتات الجهد مثل مجموعة 7800 ، 7900 ، 317 الخ ، نوع من كل مجموعة وليس بالضرورة بالتفصيل و إنمايمكنك دائما اللجوء لكتب البيانات Data sheet لمعرفة التفاصيل أو اللجوء لمواقعهاالمتعددة ومن أفضلها
كما أن الحروف لا معنى لها فالمكونات السابقة ليس لها استخدام منفردة فيلزم مقاومتان على الأقل للحصول على مجزئ جهد أو مقاومة ومكثف لعمل مرشح ترددات
لنتعلم الكلمات يجب أن نعرف كيف نجمع هذه "الحروف" لتكون مكبر ترانزيستور أو باستخدام LM741 أو دائرة توقيت 555 أو مولد ذبذبات هارتلى أو كولبتز وهى كلها دوائر تقليدية وموجودة بالكتب الأساسية لمقررات الإلكترونيات وما الفرق بين مكبر ترددات الصوت والترددات الأعلى كالفيديو ، أيضا بين تكبيرالجهد وتكبير القدرة
كما نختار و نرتب الكلمات لنركب جملة مفيدة نختار ونرتب الوحدات السابقة لنركب دائرة صغيرة تؤدى وظيفة محدودة وهنا تأتى الخبرة وكما يمكن أن يقول شخصا ما جملة طويلة بالكاد تستطيع فهمها وآخر يستخدم ما قل و دل يمكن أن يبنى شخصا دائرة كبيرة لعمل وظيفة صغيرة وآخر يعمل أخرى مختصرة تؤدى نفس الوظيفة – بل أفضل
لذا يجب أن نذكر هنا أنه لا يوجد تصميم خطأ – ما دام قد أدى المهمة ولكن هناك تصميم أكفأ
من المهم أن نقتبس هنا من مصممى أجهزة الفضاء ، "كل مكون يضاف – هو احتمال وارد للتلف والخطأ".
وكما من الجمل تتكون الفقرات ومن الفقرات تتكون المقالات والكتب فمن الدائرة الصغيرة تتكون الدائرة الأكبر ومنها تتكون الدوائر المتراكبة
هذا الأسلوب يسهل المرحلة التالية فى حال عدم أداء الدائرة المطلوب منها لأنك تعلم كل كلمة (دائرة اصغر) على حدة - مادورها و يمكنك اختبارها لتحدد أين خرج الأداء عن المتوقع
حال الدنيا أنه غالبا لا شئ يأتى من المرة الأولى فالخبرة غذاؤها الصبر و ماؤها المثابرة وبالتكرار تستطيع التطور
كما أنك بتعلمك الكلمات تقرأ ما كتبه الآخرون وتتعلم منه البلاغة - بتعلمك هذه الوحدات تستطيع أن تحلل (تقرأ) دوائر الآخرين وتتعلم منها الحرفية والإتقان
وكما أنك تقرأ للآخرين تشعر أن بها زيادات رغم كبر الاسم ، ستجد فى دوائر الآخرين مثل ذلك رغم كبر العلامة التجارية فالكثير منها يلجأ لحديث التخرج وفرا للنفقات ويركن للحاسبات لتعويض ذلك فالحاسب يشترى مرة واحدة ومن يعمل عليه يتقاضى كل شهر ، لا تنظر للدوائر أنها كلام منزل ولكن حكم عقلك أولا ثم إن غلبك الفهم اسأل
و لسنا جميعا طه حسين أو العقاد أو شكسبير ولكن يكفى أن نكتب رسالة جيدة أو تقرير لنحل به ظرف ما - و أيضا ربما لن نصمم كلنا دوائر لأبحاث الفضاء ولكن نصنع شيئا أو نطور ما لدينا خير من أن نقف عاجزين أو نسأل أريد دائرة تعمل كذا – ثم لا نعرف فيم أخطأنا عند التجميع
وختاما لا شئ يأتى مرة واحدة ولا علم يوضع فى كتاب واحد ولا خبرة تكفيها تجربة واحدة وتمنياتى للجميع بالتوفيق
الجزء الثانى الترانزيستور
قم بتجميع الدائرةمرحلة كل مرة ثم اختبر أدائها ،لا داعى لأن تجمع مراحل متعددة ثم تحتار أين العطل ،قم بتعديل قيم المكونات حسب الحاجة – إن دعا الأمر
لا تخف فمعظم الحالات المعقدة يمكن تبسيطهاوغالبا يعود تحليلها لقانون أوم (فولت = تيار × معاوقة)
إذا كانت الدائرة اكبرمن حجم اللوحة فك المراحل التى تمت و نجحت و ضع الوحدات التالية
أرجو أن تجعل دوائرك متقدمة وليست معقدة
الدائرة المتقدمة هى التى تستخدم أقل المكونات لأداءوظائف أكثر وتكون المكونات من احدث الطرز لا المنتهى إنتاجها فتكون رغم الأداءالمتقدم سهلة الفهم للغير و سهلة الصيانة.
الدائرة المعقدة هى التى تستخدم الكثير منالمكونات و العديد من التوصيلات المتراكبة والمتداخلة لتحقيق وظائف أقل فتكون أصعب فهما وأصعب فى الصيانة ويقضى الآخرون أوقاتا يقولون لماذا فعل هذا؟
مثال - دوائرالتليفزيون :
كلنا نعلم أن التليفزيون يتكون من منتخب قنوات – تردد بينى – كاشف صورة – محدد النظام - فاصل ألوان مكبر بينى للصوت – كاشف صوت مكبرات للصوت والصورة دوائر تزامن أفقى و رأسى مولدات التردد الأفقى والرأسى
معظم الأنظمة اليابانية والأمريكية تتكون من مراحل بسيطة ومتعاقبة ، هذا لايعنى أنها ليست متقدمة بالعكس فكل مرحلة تقوم بأدائها أفضل من الأجيال السابقة وتستخدم أحدث التقنية وتعطى أفضل النتائج. عند حدوث عطل تجد الباقى مازال يعمل فيكونلكل عطل - ظاهرة محددة - وهذا فى حد ذاته جزء من الصيانة (الإصلاح)
معظمالأنظمة الأوروبية تتكون من نفس المراحل بصورة معقدة أى ليس من السهل أن تضع حدودا - هذه مرحلة كذا - ومليئة بالوصلات المتراكبة (المتشعبة لأجزاء أخرى) التى ليس منالسهل أن تعرف مغزاها أو هدفها وعند حدوث عطل فالظاهرة واحدة - جهاز قتيل - ولاتكاد تعرف إن كان الجهاز به عطل أم أن التيار مقطوع
برامج التمثيل أو تحليل الدوائر SPICE وسيلةجيدة لتقييم دوائرك قبل التنفيذ لكن يجب أن تعرف إمكانياتها جيدا فبعضها لا يؤدىدوره عند حدود معينة وقد يؤدى دورا أكثر كفاءة من الواقع فترى الدائرة تعمل علىالحاسب وتفشل فى الواقع أو العكس - تذكر أنها وسائل تمثيلية أى تعتمد على بعض البيانات المعبرة عن سلوك الشيء المراد تمثيله ولن تكون كاملة ولن تكون هى الشيءنفسه.
مثلا الدائرة الشهيرة 555 ليس لها ملف بيانات كملف ترانزيستور مثلا أو مكبر عمليات ، لذلك تمثل بموديول عبارة عن مجموعة من المقارنات ومجزئ جهد الخ، لذا فهو تقريبى و أحيانالا يأخذ معاملات تأخير الجهد داخل الدائرة فى الحسبان
لكى تصمم دائرة ما يجب أن تعرف أدواتك وقد قابلت طلبة يبحثون عن مقاومات 14.753 أوم .هكذا كانت نتيجة المعادلة وطبعا هذه القيمة لا تصنع كما أن هناك علاقة بين الدقةوالقيمة أى أن هذه القيمة يجب أن تكون بدقة أوم لكل عشرة آلاف – أى 0.01% ، لذلك رأيت أن أبدأبالمقاومات والمكثفات من الزاوية التى لا تدرس عادة فى الجامعات – لن نذكر قانونأوم ولكن ما تجده وما لا تبحث عنه فى السوق
المقاومات
المقاومة هى جسم يحتوى مادة مقاومة للتيارالكهربى ، لها طرفين على الأقل وقد يكون لها حتى 16 طرف.
حسب المادة المصنوع منهاالمقاومة يختلف أداؤها واستخدامها
تعرف المقاومة بقيمتها ، القدرة بالوات ،الدقة % ، النوع أو خامة التصنيع ، الشكل وسنتناول كل صفة على حده
الشكل : هناكعدة أشكال
2طرف : كل المقاومات ذات القيمة الثابتة يكون لها طرفين ، إما سلكينأو أطراف لحام مباشرة على البورده أو عروتين لحام وفى القدرات الكبيرة مسامير رباط .
بعض المقاومات تحتوى فيوز بداخلها أو معها
المقاومات ذات القدرات اكبر من 3 واتتتغير فى شكلها حيث توضع داخل واقى خزفى أو تلف عليه من الخارج كما تزود المقاومات 25وات أو أكثر أحيانا بمبرد برونزى معدنى
المقاومات ذات 3طرف عادة تكون مقاومة متغيرة أو مجزئجهد والطرف الثالث هو المنزلق ( المتغير ) ومنها 4 طرف حيث يكون الطرف الرابع يمثل نسبة ثابتة عليه بالإضافة للمتغير
يجب أن نذكر هنا أن المقاومات المتغيرة أيضا أنواع - نوعين حسب الشكل
أحدهما للتثبيت باللحام فى البورده و غالبا يسمى POT وهو للضبط
الآخر للواجهة لإعطاء المستخدم إمكانية التعديل حسب الرغبة كمفاتيح مستوى الصوت فى المكبرات و غيرها
النوع الثانى منه نوعين حسب التغيير
نوع خطى حيث تتغير القيمة خطيا مع زاوية دوران عمود المقبض و نوع لوغاريتمى حيث العلاقة لوغاريتمية بين الزاوية والقيمة وهو مصنوع لأن الأذن البشرية تشعر بارتفاع الصوت بمنحنى لوغاريتمى أى لو تضاعفت شدة الصوت لن تشعر بارتفاعه للضعف وهذا هو السبب فى استخدام وحدات الديسيبل لقياس المكبرات
و هذا عن المقاومات المتغيرة
الأطراف الأكثر تكون مجموعة من المقاومات Resistor Pack داخل جسم واحد بعضها تحتوى 4 أو 6 أو 8 مقاومات لها طرف مشترك وشكلها كالمشطوبعضها مجرد مجموعة غير متصلة تشبه الدائرة المتكاملة IC وتكون المقاومات متجاورة
القدرة
تكون بالقيم 1/8 ،1/4 ،1/2 ،1،2 ،3 ،5 ،7 ،10 ،15 الخ وذلكللمقاومات ذات أسلاك التوصيل
المقاومات الأصغر للحام بدون أطراف وعلى السطح Surface Mount فتبدأ من 1/16 إلى 1 وات
الدقة :
فى السابق كانت تصنع بدقة 20%ولكن الآن مع تقدم التقنية ، حتى مقاومات 10% أصبحت نادرة الوجود وأغلبها 5%
توجد مقاومات بدقة2% و 1% ولكنها أقل تواجدا واعلى سعرا و يمكنك طلب 0.5% أو أفضل
يجب أن نفهم معنى الدقة – لو لدى مقاومة 10 كيلو بدقة 5% فهذا يعنى أن قيمتها الحقيقة قد تكون بين 10500 أوم إلى 9500 أوم – لهذا يجب أن تقرب نتائج الحسابات لأقرب قيمة عملية ممكن تواجدها أو اختيار دقة أعلى إن دعت الضرورة
القيمة
توجدالمقاومات بقيم قياسية على أساس دقة 10% ولا نتوقع أن نجد ما نريد ولكن يمكنك تجميعالقيم الوسطى . هذه القيم ستذكر من 10 إلى 99 أما الباقى مضاعفات هذه القيم ×10 أو ÷ 10 وهكذا
10- 11- 12- 13- 14- 15- 16.5- 18- 20- 22- 24- 27- 30- 33- 36- 39- 43- 47- 51- 56- 61- 68- 75- 82- 91
بقى أن نتكلم عن مادة التصنيع
هناك مقاومات ذات معامل حرارى سلبىأى تتناقص بارتفاع درجة الحرارة (أساسها كربونى) وأخرى ذات معامل حرارى موجب أىتتزايد بارتفاع درجة الحرارة (أساسها معدنى) وتحاول الدراسات أن تقلل هذه المعاملاتلقيم لا تذكر كما أن بعضها يصنع خصيصا لإظهار هذه الخاصية وجعلها أكثر انتظامالاستخدامها كحساسات للحرارة مثل BT100 وهى ذات معامل حرارى موجب وهناك أنواع ذاتمعامل حرارى سالب تصنع من أشباه الموصلات.
المقاومات الكربونية
وتصنع من مركبكربونى بشكل أسطوانى وهى تناسب القيم الكبيرة وهى أيضا مصدر للضوضاء والشوشرة لذلكلا تناسب مراحل التكبير الأولية Pre-Amplifiers
مقاومات الفيلم الكربونى
تصنع بطلاء قالبسيراميك بمخلوط كربونى وبعد الجفاف يمكن نحت مسار لولبى للحصول على القيم الأعلى ،نفس المحاسن والعيوب كالسابق
مقاومات الفيلم المعدنى
وتصنع بتبخير وتكثيفالمعدن المطلوب على القالب السيراميك وهى أفضلهم من ناحية الخواص واقل ضوضاء لذلكتستخدم فى مراحل التكبير الأوليةPre-Amplifiers
مقاومات السلك الملفوف
ذات دقة عالية وضوضاءقليلة وقدرات (وات) كبيرة ولكن يعيبها أنها لا تناسب الترددات المرتفعة لتشابهشكلها مع الملفات فهى تتصرف كملف عند بعض الترددات ثم يحدث لها رنين عند زيادةالتردد ثم تنقلب لمكثف عند الترددات الأعلى تماما كدائرة رنين التوازى وعند الشراءيذكر هذا التردد Self Resonating frequency فى الخواص
مقاومات الفيلم الكربونىتعانى بشكل أقل من هذه الظاهرة وأفضلهم مقاومات الفيلم المعدنى
فى حالة الدوائرالتى تتحاشى هذه الخواص كدوائر التردد العالى جدا ، ينص صراحة على مقاومات خاليةالحث non inductive resistor وهى تصنع خصيصا بهذه الصفة
هذا الموقع به معلومات كثيرة عن المقاومات
هناك مقاومات تتغير مع شدة الإضاءة و تستخدم كحساسات للإضاءة
مقاومات تعتمد على الجهد فتقل قيمتها عند ارتفاع الجهد عن قيمة محددة و تستخدم فى التخلص من التداخلات التى تحدث على خطوط التغذية
المكثفات:
تنقسم المكثفات لقسمين رئيسيين هما مكثفاتالتطبيقات الصناعيةومكثفات الدوائرالإلكترونية
مكثفات التطبيقات الصناعية
وهى المستخدمة معالآلات والموتورات كبادئ إدارة أو مساعد بدء تشغيل للموتورات وتحسين معامل القدرةللمكونات كمصابيح الفلوريسنت أو للموقع ككل وتكون عادة بقيم 1 ميكروفاراد فأكبر
تشترك هذه المكثفات بأنها تتعرض لجهود مترددة عالية 220 أو اعلى وتصل إلى اكثرمن ألف فولت أحيانا كثيرة و أيضا يمر فيها تيار كبير بدء من 0.01 أمبير إلى بضعمئات فى حالات تحسين معامل القدرة ويراعى فى تصميمها تشتيت الحرارة التى قد تتولد نتيجة ظروف التشغيل.
لذلك تكون كلهاعديمةالقطبية ، تتحمل جهود عالية ، صلبة ميكانيكيا ، ذات كفاءة عالية لتقليلالحرارة الناتجة ، جيدة التهوية ومعدلات نقل الحرارة من الداخل للخارج عالية حتى لا تصل لدرجاتحرارة تتلف معها أثناء التشغيل – الحجم أو الوزن - لا يهم
مثلا لتحسين معامل القدرة لمصباح الفلوريسنت العادىتستخدم مكثف 2-4 ميكرو
أما لتحسين معامل القدرة Power Factor لموقع ما كمصنع أوما شابه فلا يوجد مكثف يتحمل هذا القدر من التيار الذى قد يصل عدة مئات من الأمبير ، لذلك تستخدم بعض أنواع الموتورات التى عندما تعمل بدون حمل تظهر كحمل سعوى (مكثف)على الخط ، فباختيار طاقة الموتور المناسبة للأمبير المتوقع ثم تعديل الحمل (عادةيكون بمثابة فرملة على الموتور) يمكن ضبط قيمة السعة المطلوبة
قديما كانتتصنع المادة العازلة من ورق مشرب بالزيت وكانت تسمى مكثفات ورقية أما الآن فهناكعدة أنواع أفضل.
فى هذا الرابط معلومات أخرى عن المكثفات الصناعية
لا تستخدم المكثفات المخصصة للدوائر الإلكترونية فى التطبيقات الصناعية فغالبا ما تسخن و تتلف بسبب ارتفاع درجة الحرارة
مكثفات الدوائر الإلكترونية
تتباين مكثفاتالدوائر الإلكترونية فى خواصها وقيمها إذ تتراوح ما بين 3 بيكو فاراد أو أقل إلى عدة فارادحسب الاستخدام وكذا الجهد من 3 فولت إلى عدة آلاف والحجم من أقل من ملليمتر واحد لحجم اكبرمن قبضة اليد و يحتاج حزام معدنى ومسامير للتثبيت
تعرف المكثفات بقيمتها ،الجهد بالفولت ، الدقة % ، أقصى تردد أو الرنين الحر، النوع أو خامة التصنيع ، درجةالحرارة ، الشكل
القيمة
تبنى قيم المكثفات على أساس 20% فتجد القيمالتالية ومضاعفاتها
10 ، 12 ، 15 ،18 ، 22 ، 27 ، 33 ، ،39 ، 47 ، 56 ، 68 ، 82 ، 100
أما المكثفات المتغيرة فتكون
مكثفات الضبط الدقيق إما بقيمة ضبط من 4 إلى 40بيكو فاراد أو من 10 إلى 70 بيكو فاراد
مكثفات التنغيم (اختيار القنوات) عادة أكثر من واحد علىمحور ميكانيكى واحد وتكون بقيمة ضبط من 10 إلى 360 بيكو فاراد مهما اختلف الحجم والشكل و نطاق المحطات المستخدم فيه
مكثفات التنغيم الإلكترونيةوهى ثنائى من أشباه الموصلات يوصل عكسيا للعمل كمكثف متغير من 4 إلى 70 بيكو فاراد حسب الجهد العكسىالواقع عليه و سيأتى ذكره فيما بعد.
الجهد بالفولت
للجهد الذى تتحمله المكثفات قيم محددة وهىغالبا
، 4000 ، 6000 فولت
ونظرا لاختلاف المعاييرالأوروبية واليابانية والأمريكية فقد تجد أحيانا قيم متوسطة ، يمكن عادة استخدامالجهد الأعلى مباشرة
الجهد السابق ذكره هو جهد مستمر فقط ما لم يذكر صراحة غيرذلك ويميز بعلامة =
المكثفات التى تستخدم مع التيار المتردد يذكر عليها صراحةقيمة الجهد المتردد .
تذكر قيمة أخرى للجهد المتردد (إما على جسم المكثف أو فى صفحة البيانات الخاصة بهذا النوع) وهى تعنى أعلى جهد متردد يمكن تواجده منفردا أو مجتمعا مع الجهد المستمر – والسبب طبعا أنه يسبب ارتفاع درجة الحرارة والتى بدورها تؤثر على جودة المكثف و ربما يتلف
إذا كان المكثف من النوع ذى القطبية – لا تعرضه لقطبية معكوسة تحت أى ظرف
الدقة يعتمد معناها على نوع المكثف
كل المكثفات الغير كيماوية تكون الدقة هى + / - نفسالقيمة مثلا + / - 10%
كل المكثفات الكيماوية تكون الدقة هى الحد الأدنى أماالحد الأعلى فقد يختلف كثيرا بين الأنواع فمثلا مكثف 20% يعنى أنه لن يقل عن 20% منالقيمة المدونة ولكن قد يكون أعلى 20 % أو أكثر وذلك لأنها تتغير خواصها بالاستخدامكما سيلى ،لذا فالمكثفات الكيماوية لا تصلح للتوقيت (Timer) و المرشحات الدقيقة و دوائر الرنين لكنها تناسب مثلا المرشحات التى تزيل كل المركبة المترددة من وحدة التغذية مثلا (By Pass) حيث كلما زادت القيمة كان ذلك أفضل
أقصى تردد أو الرنين الحر
المكثفات تصنع من شريطين من المعدن (الألمونيوم غالبا) وبينهما شريط عازل ثم تلف مجموعة الشرائط حول نفسها مما يجعلهاتشبه الملف ، من هنا يتكون ما يشبه دائرة رنين ذاتية تجعل له رنين حر ، بعد هذاالتردد يصبح المكثف فعليا ملف ذو حث معلوم ، لذا لا يمكن استخدام هذا المكثف قرب هذاالتردد و يجب اللجوء لنوع غيره
شكل وأبعاد المكثف هى العوامل الرئيسية فى تحديد هذا الترددلذا المكثفات التى تصنع من شرائح مسطحة تناسب الترددات الأعلى مثل مكثفات الميكا.
النوع أو خامة التصنيع
قليلا ما يؤثر المعدن فى خواص المكثف ولكن المادةالعازلة لها التأثير الأكبر ، تنقسم إلى نوعين رئيسيين المكثفات الكيماوية والمكثفات غير الكيماوية
المكثفات الكيماوية
النوع الالكتروليتى :تحتوى محلولكيماوى يرسب أكسيد الألمونيوم كمادة عازلة وهو يتكون نتيجة الجهد الواقع عليه ،ولذلك عند عدم استخدامه لفترة قد تتآكل هذه الطبقة وتسبب تغيرا فى قيمته ولكنهاتعود عند الاستخدام
هذا النوع يستخدم كمرشح لإمكانية الحصول على قيم كبيرة تصللقرابة فاراد ولكن لا يصلح للزمن أو التوقيت أو ضبط التردد لعدم ثبات قيمته وكونهوحيد القطبية أى أن عكس الجهد عليه يجعله موصل للتيار و يحدث قصر وسخونة ثم انفجار ، ومعظم دوائر التوقيت تعرض المكثفات لعكس القطبية.
لا تصلح للترددات أعلى منعدة كيلو ذ/ث لكونه شريط طويل ملفوف من الألمونيوم
هناك خاصية أخرى يجب الحذر منها لهذا النوع من المكثفات هى خاصية البطارية - لاحظ مما سبق أن العازل مادة كيمائية تتكون بوضع الجهد عليه ، فمن الطبيعى أن عند رفع الجهد – تبدأ هذه المادة فى التحلل مولدة جهدا كهربيا قليلا قد يصل لفولت أو أكثر ، هذا الجهد – رغم أنه لا يكفى لتوليد تيار محسوس – إلا أنه قادر على التأثير على دوائر التوقيت و المقارنة وخلافه وللأسف لا يمكن التنبؤ بها فهى تظهر فى واحد أكثر من غيره .
وهنا يشرح المكافئ و منحنى تغير قيمته مع درجة الحرارة و التردد حيث تقل قيمته للنصف عند تردد 5كيلو و ترتفع لأكثر من 3 مرات عند درجة –40 مئوية
نلاحظ من الرابط السابق أن قيمته حساسة للحرارة بصورة كبيرة فقد تتضاعف عند درجة صفر قياسا على درجة الغرفة و عند ارتفاع حرارة الغرفة تنخفض قيمته حتى النصف و عند تردد 5000 ذ/ث تكون قيمته النصف
لذا يستخدم فى وحدات التغذية لترشيح مركبات التيار العمومى 50-60 ذ/ث و يعتمد على أنواع أخرى لترشيح مكونات الترددات الأعلى التى تتواجد على خطوط التغذية والتى تتولد من أداء الدوائر المختلفة.
نوع تانتالوم : يحتوى أكسيدالتانتالوم بدلا من الألمونيوم وهو لا يحتوى محلول لذلك يسمى Solid Tantalum وهوانسب للترددات الأعلى التى تصل إلى 1 مليون ذ/ث
لاحظ هنا أن ما يناسب الترددالعالى لا يناسب التردد المنخفض والعكس بالعكس ، لهذا عند تصميم دوائر ذات ترددعالى لا بد من جمع هذه المكثفات معا مثلا 0.1 سيراميك مع آخر 100 ميكرو فلا تظن أن الأكبرقيمة يغنى عن الأصغر قيمة فكل منها يعمل عند تردد حيث يفشل الآخر
القواعد التى اتفق عليها أن كل كارت يجب أن يحتوى على الأقل 100ميكرو عند دخول خطوط التغذية إليه لترشيح مركبات التيار العمومى – بصرف النظر عن الكارت الأم و ما يحتوى من مكثفات – ثم بعد ذلك أضف المكثفات الصغيرة حيث توجد دوائر تذبذب أو مكبرات تيار أو وحدات رقمية.
المكثفات غير الكيماوية
تتميز بعدم القطبية وثبات القيمة و إمكانية الحصول على دقة عالية ، لذلك يستخدم فى التوقيت و ضبط التردد
القيم و المواصفات كما فى البند السابق
أشهر الأنواع هى
بوليستر : تستخدممادة البوليستر كعازل يعطى إمكانية الحصول على جهد أعلى ، سهولة التوافر ، رخصالتكلفة ، مستقر مع تغير درجة الحرارة نسبة الدقة من 5 إلى 10 %
بولى بروبيلين :أدق من السابق حيث يمكن أن يصل إلى 1% وانسب للترددات الأعلى
بوليستيرين : لايناسب الترددات العالية لكونه ملفوف – يناسب المرشحات والتوقيت
بوليستيرين ذوفيلم المعدنى : معروف باسم مايلار والاختلاف أن المعدن يكون فيلم رقيق على العازلمما يجعل له خواص فريدة منها عند حدوث قصر بداخله فالشرارة تأكل المعدن والعازلتاركة المكثف أقل قليلا فى قيمته دون حدوث قصر لعدم تكون كربون من الاحتراق وعدمتوافر معدن بغزارة تؤدى لالتحام الطبقات مكونا قصر مستديم
ذات جودة عالية ، عالىالثبات ، يتحمل الحرارة ، جيد بصورة عامة
ايبوكسى : يمكن الحصول على قيم كبيرةولكن لا يناسب الترددات العالية
سيراميك : وهى انسب الأنواع كمرشحات الترددالعالى ، تتأثر بالحرارة لذلك لا تستخدم فى الرنين لتحديد التردد وتصنع بعدة أشكالو توجد فى كل الدوائر المنطقية لتنقية خطوط التغذية وتوزع على البورده تقريبا بجواركل 1-3 دائرة متكاملة IC
سيراميك متعدد الطبقات : مناسب للترددات المرتفعة وأكثر ثباتا ولكن لا يناسب الترددات العالية جدا 10 ميجا فأكثر ، ويستخدم لترشيحالترددات وليس فى توليدها
ميكا – فضة :انسب الأنواع للترددات العالية كدوائررنين الخ عالى الثبات ، اعلى سعرا ولكنه يساوى التكلفة
درجة الحرارة
هوالمدى الذى يمكن للمكثف أن يعمل فيه دون أن تتغير خواصه أو يتعرض للتلف من قيم تحتالصفر المئوى إلى +35 أو +45 .. حتى + 125
جدير بالذكر أنها ليست فقط درجة حرارةالوسط المحيط فقط ولكنها تشمل الحرارة المتولدة داخله و أيضا تظل قيمته فى حدود الدقة المحددة
عندما يتعرض المكثف للجهدالمتردد فإن إلكترونات المادة العازلة تغير مدارها حول النواة من مدار دائرى لمداربيضاوى يتابع القيم اللحظية للجهد متسببة فى مرور تيار تسريب صغير Leakage Current لكنه مؤثر فىارتفاع درجة حرارة المكثف الداخلية وهذا ما يؤثر فى أداؤه لذلك هناك بعض المكثفاتتفشل عند تعرضها لهذه الظروف و تلاحظ بان تعمل عند البدء وبعد فترة قصيرة تتغيرالنتائج نتيجة لتغير قيمة المكثف.
الشكل
الشكل كما سيق الذكر له تأثيرمباشر على التردد وأيضا إمكانية أن يحل مكثف محل آخر إذ بعضها أطرافه من جهة واحدةوأخرى من جهتين - المكثفات الأكبر حجما تكون أكثر عرضة للتداخلات وتأثير المراحلعلى بعضها من المكثفات الصغيرة فمثلا المكثفات التى يستخدم فى الدوائر ذات التثبيتالسطحى ٍSurface Mount لا يناسبها الاستبدال بأخرى اكبر حجما
تكلمنا كثيرا عن المكثفات – ما هى قيمة المكثف
حسنا – المكثف سعة مثل حوض يحتوى سعة إذن كم يكون "واسعا" هذا الشىء
لو وضعنا به أشياء و لم ترتفع كثيرا إذا هو واسع و إن ارتفعت إذن هو ضيق
أى سعته يعبر عنها بقسمة كميه الأشياء على ارتفاعها
و كهربيا كمية الكهرباء التى دخلت فى وحدة زمن مقسوما على ارتفاع الجهد على طرفيه
كميه الكهرباء ؟ هل هذه مزحة؟
كلا لو تذكرنا كم إلكترون فى الكولوم والأمبير هو واحد كولوم فى الثانية لأمكننا أن نقول
السعة = مقدار الشحنة الداخلة ÷ الجهد المرتفع فى وحدة الزمن = مقدار الشحنة ÷ فرق الجهد
C = Q \ ?V
C= I*T\?V
أى السعة = التيار × الزمن ÷ الفولت الذى تغير أو المسمى فرق الجهد ( ?V)