تهران پایتخت > مطالب اموزشی برق و الکترونیک > آشنایی با انواع مدار الکترونیک

آشنایی با انواع مدار الکترونیک

2022/05/29

peyman ps

مدار الکترونیکی آنالوگ

ساده ترین مثال برای این نوع مدار رادیوهای آنالوگ می باشد. بر خلاف مدار دیجیتال مدار آنالوگ از یک دامنه ولتاژ مداوم استفاده می کند. تعداد مدارهای آنالوگ بسیار زیاد هستند زیرا آن ها می توانند متشکل از یک قطعه تا هزاران قطعه مختلف باشند.

این مدار را مدارهای خطی نیز می نامند گرچه از بسیاری از عوامل غیر خطی مانند آشکارسازها، تلفیق کننده ها و.. در آن ها استفاده می شود. به عنوان مثال می توان از تقویت کننده های ترانزیستوری یا لامپ خلاء، تقویت کننده های عملیاتی و نوسان سازها نام برد. امروزه برخی از مدارهای آنالوگ از المان های دیجیتال و یا حتی ریزپردازنده ها برای بهبود عملکرد مدار استفاده می کنند.

بیشتر یادبگیرید: آموزش تعمیرات بردهای الکترونیکی در تهران پایتخت

این مدارها را معمولا مدارهای «سیگنال مرکب» می نامند. برخی موارد ممکن است تشخیص مدارهای آنالوگ از دیجیتال سخت باشد چرا که در برخی از مدارها از هر دو نوع عناصر خطی و غیر خطی استفاده شده است.

مدار الکترونیکی دیجیتال

مدارهای دیجیتال مدارهایی هستند که بر پایه چند سطح ولتاژ مجزا طراحی شده اند. مدارهای دیجیتال اصول پایه همه کامپیوترهای دیجیتال را تشکیل می دهند. در بیشتر موارد تعداد حالت های ولتاژ در یک مدار دیجیتال دوتا هستند که با بالا
(High) و پایین (Low) نمایش داده می شوند. که در این حالت ولتاژ پایین ولتاژی نزدیک به صفر و ولتاژ بالا ولتاژی غیر صفر است که با توجه به نوع تغذیه متفاوت است.

کامپیوترها، ساعت های الکترونیکی و کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر (PLC) بر پایه مدارهای دیجیتال ساخته می شوند.

اجزای اصلی مدار دیجیتال عبارتند از:

درگاه های منطقی، جمع کننده ها، ضرب کننده های باینری، فلیپ فلاپ ها، شمارنده ها، ثبات ها، مالتی پلکسرها (تسهیم کننده)، دیکدر (رمزگشا)، رهاساز اشمیت

و به عنوان تجهیزات جامع تر:

ریزپردازنده ها (میکروپروسسور)، ریزکنترلگرها (میکروکنترلر)، پردازنده های سیگنال دیجیتال (DSP)

اتصال قطعات بر روی برد

از گذشته تا حال با پیشرفت تکنولوژی شیوه های متفاوتی برای تولید و نحوه قرارگیری قطعات بر روی بردها ابداع شده است.

همچنین یادبگیرید: دوره تعمیرات مادربرد و کارت گرافیک

در حال حاضر ۲ شیوه برای اتصال قطعات مورد استفاده می گیرد

-1 قرارگیری و اتصال قطعات با پهنای بلند و عبور آنها از منافذ تعبیه شده بر روی برد و لحیم کردن آنها از پشت برد

-2 قرارگیری قطعات بر روی برد و اتصال آنها از روی برد. به شیوه دوم SMT گفته می شود.

تکنولوژی SMT (Surface Mount Technology)

همانطور که ذکر شد در این روش قطعات از روی برد به برد اتصال پیدا می کنند که امروزه به عنوان روشی مطلوب و جایگزین برای روش های قدیمی شناخته می شود.

به قطعاتی که با این روش به برد اتصال پیدا می کنند( SMD Surface Mount Device) گفته می شود.

به صورت کلی پیشرفت تکنولوژی و تراکم موجود در مدارها و قطعات به کار رفته در آنها و همچنین افزایش امکانات به کار رفته در وسایل الکترونیکی نیاز به روشی جایگزین که در آن فاکتورهای بسیاری لحاظ می شوند را آشکار می کند.

برخی از مهمترین ویژگی ها تکنولوژیSMT از قرار زیر هستند:

امکان انجام کار در ابعاد کوچک و با پایه های زیاد

انجام کار توسط ربات و در نتیجه بالا رفتن دقت و کاهش خطای انسانی

بالا رفتن سرعت مونتاژ

امکان ایجاد تراکم بیشتر جهت طراحی مدارهای پیچیده تر در ابعاد کوچکتر

پیشگیری از مشکلات احتمالی بعدی نظیر اتصال کوتاه شدن پایه قطعات در پشت برد.

نقاط ضعف:

شاید بتوان به طور کلی ۲ نقطه ضعف برای این روش ذکر کرد:

هزینه بر بودن و نیاز به خط تولید و دستگاه های گران قیمت

جدا شدن یک یا چند پایه از قطعات بر اثر فشار یا حرارت زیاد

برای پیشگیری از مورد دوم استفاده از Case ها و خنک کننده های استاندارد توصیه می شود.

قطعات اصلی کامپیوتر

برای راه اندازی اولیه سیستم و دریافت تصویر، وجود و سالم بودن ۶ قطعه اهمیت دارد.

پردازنده CPU
حافظه موقت RAM
کارت گرافیک VGA
منبع تغذیه Power Supply
نمایشگر Monitor
مادربرد Motherboard

حال به بررسی هر کدام از قطعات یاد شده به صورت دقیق تر می پردازیم.

پردازنده CPU

CPU به عنوان مغز متفکر و مهمترین عامل جهت شناسایی قدرت عمل یک کامپیوتر شناخته می شود. همانطور که ذکر شد پردازش اطلاعات در این بخش انجام می شود. معمولا برای انتخاب یک کامپیوتر ابتدا نوع CPU انتخاب شده و سپس سایر اجزا بر مبنای آن انتخاب می شود. این قطعه سیر تحول گسترده ایی را از ابتدا تا کنون طی نموده که در حال حاضر توسط ۳ شرکت برای PC تولید و پشتیبانی می شود.

Intel

AMD

VIA

پردازنده های Intel

به عنوان یک شرکت پیشرو و قدرتمند در ارائه CPU های قابل اطمینان در بازار کامپیوتر از گذشته تا به حال بوده است. ۲ عامل قدرت و طول عمر بالای محصولات اینتل آن را به عنوان یک محصول محبوب در بین کاربران معرفی نموده است. ضمن اینکه سازگاری بالای محصولات اینتل با نرم افزارها، بازی ها، سیستم عامل ها و … نیز نقطه عطفی در روند تولید محصولات اینتل بوده است. هم اکنون درصد بسیار بالایی از کاربران سراسر دنیا از محصولات این شرکت استفاده می نمایند. البته با توجه به نوع استفاده از قطعات، ترانزیستور

ها، حافظه های نهان و … معمولا قیمت محصولات اینتل نسبت به رقیب اصلی (AMD) بالاتر می باشد. نباید فراموش کرد که طبق یک قاعده همواره سازنده قطعات برتر قیمت بالاتری را برای محصولات خود انتخاب می کنند زیرا دغدغه چندانی برای فروش و بازاریابی محصولات خود نخواهند داشت. البته با تمام این تفاسیر نمی توان اینتل را برنده تمام دوران های حضور خود در عرصه کامپیوتر دانست.

پردازنده های AMD

هیچگاه در صنعت کامپیوتر نمی توان از نقش تاثیر گذار و سازنده این شرکت صرف نظر نمود. بی شک حضور AMD در کنار Intel و رقابت تنگاتنگ این دو امروزه دنیای کامپیوتر را به این صورت پیشرفته و پر هیجان نموده است.

مطمئنا حضور تنها و یکه تازی یک شرکت در دنیای پردازنده ها حکم یک دیکتاتوری محض را خواهد داشت. ایده اصلی AMD تولید CPU با حداقل هزینه و ارائه آن در بین کاربران با سطح توقع پایین و متوسط از کامپیوتر می باشد. البته این شرکت سعی نموده با تولید محصولات قدرتمند و گرانقیمت بازه کاربران پرتوقع را نیز تحت تاثیر خود قرار دهد اما همواره در سایه سنگین رقیب خود قرار گرفته است. یکی از جالبترین ایده های شرکت AMD تولید نسل K8 و قرار دادن کنترل RAM در CPU و در نتیجه ارتباط مستقیم این دو که اصطلاحا Direct Access نیز نامیده می شود بود. با استفاده از این ایده سرعت دسترسی به اطلاعات حافظه بالاتر رفته و سرعت پردازش در مواردی که اطلاعات مستقیما از روی RAM بارگذاری می شوند به صورت محسوسی بالاتر می رود. البته باید توجه داشت که در حال حاضر و با ارائه نسل جدید CPU و چیپ های اینتل این تکنولوژی با اصلاحاتی در اختیار کاربران قرار خواهد گرفت که شوک مثبت دیگری به بازار سخت افزار کامپیوتر در آستانه سال جدید میلادی بوده است.

پردازنده های VIA

محصولات این شرکت را هرگز نمی توان در سطح شرکت های Intel و AMD دانست. هدف VIA از تولید CPU و چیپ تصاحب سهمی از بازار کامپیوترهای ارزان و مینی کامپیوترهاست. خط تولید CPU این شرکت از زمان الحاق شرکت Cyrix به آن راه اندازی شده و قدرت گرفته است. به صورت کلی با توجه به رقابت تنگاتنگ ۲ شرکت Intel و AMD نمی توان جایگاه قابل اعتنایی از بازار را برای این شرکت متصور بود.

فاکتورهای انتخاب CPU

به صورت کلی برای هر قطعه مواردی جهت سطح بندی و مقایسه وجود دارد.CPU به عنوان یکی از مهمترین قطعات کامپیوتر حاوی چندین ویژگی جهت انتخاب می باشد که عموما در پشت آن و یا در سایت سازنده و جداول مقایسه درج شده است. در ادامه به معرفی و توضیح در مورد مهمترین ویژگی های CPU می پردازیم.