نویز و مشکلات آن در مدارهای الکترونیکی

خلاصه

به‌طور کلی به هر اختلالی نویز گفته می‌شود و در هر حوزه‌ای ممکن است با پدیده‌ی نویز مواجه شویم؛
مثلا آلودگی موجود در هوا یک نوع نویز محیط زیستی است چون نمی‌خواهیم باشد اما در اثر عوامل مختلف ایجاد شده و همیشه تمایل داریم آن را در میکروشیپ کاهش یا حذف کنیم.

نویز به هر گونه اختلال ناخواسته اطلاق می‌شود که بر سیگنال مفید یا عملکرد سیستم اثر می‌گذارد. در سامانه‌های الکترونیکی، نویز الکترومغناطیسی می‌تواند کیفیت سیگنال، پایداری مدار و ایمنی قطعات را کاهش دهد.
این مقاله تعاریف پایه، منابع نویز، مسیرهای کوپلینگ، اصول EMC و راهکارهای طراحی عملی برای کاهش نویز را به‌صورت ساختاریافته و فنی تشریح می‌کند.

مدارهای ترکیبی با مقاومت ، خازن ، سلف و یافتن ترکیب‌های معادل و امپدانس مدار

RLC Combinational Circuits

مطالب مرتبط : 

• قانون اهم (رابطه پرکاربرد مقاومت و پتانسیل و جریان الکتریکی)
• تقسیم ولتاژ و جریان در مدارهای الکتریکی با قطعات مختلف
• معرفی پارامترهای رایج الکتریکی + منابع

مدارهای سری و موازی

اجزاء مدار الکتریکی می‌توانند با ترکیب‌های مختلفی به هم متصل شوند.. ساده‌ترین آن‌ها اتصالات سری (متوالی) و موازی هستند. در اتصال سری قطعات پشت سر هم قرار داده می‌شوند، به‌گونه‌ای که جریان عبوری از همهٔ آن‌ها یکسان خواهد بود. در اتصال موازی ولتاژ اعمال شده به همهٔ اجزای سازنده مدار یکسان خواهد بود. مداری که همهٔ اجزای آن اتصال سری داشته باشند مدار سری و مداری که همهٔ اجزای آن با هم موازی باشند مدار موازی خوانده می‌شود.

Resistors inductors capacitors in series and parallel

در مدار سری جریان همهٔ اجزا یکسان است (یک مسیر برای عبور جریان وجود دارد) و مجموع ولتاژهای روی هر جزء با ولتاژ اعمال شده بر کل مدار برابر است. در مقابل در مدار موازی ولتاژ دو سر همهٔ اجزاء یکسان است و جریان کل مدار با توجه به قانون جریان (KCL) برابر مجموع جریان هر یک از اجزای مدار خواهد بود.

 مدار سری  V = V₁ + V₂ + ... + V_n = I(R₁ + R₂ + ... + R_n)  and  I = I₁ = I₂ = ... = I_n

مدار موازی  V = V₁ = V₂ = ... = V_n  and  I = I₁ + I₂ + ... + I_n

Semiconductor Friends

ماجراهای سِمی‌کاندکتور و دیودجادو

متریال‌های "نیمه رسانا" اجزاء مهم دستگاه های الکترونیکی هستند از دیود و ترانزیستورهای ساده در مدارهای ساده تا تلفن‌ها، کامپیوترها و تجهیزات زیرساخت اینترنت ، قمر‌های مصنوعی و میکروشیپ‌ها..
بر خلاف یک مقاومت که از اجزاء غیرفعال (Passive) با رفتار خطی (Linearly) در مدارهای الکتریکی یا الکترونیکی به شمار می‌رود، قطعه نیمه‌هادی به عنوان مثال دیود (Diode) با توجه به رابطه نمایی ولتاژ و جریان اعمال شده به صورت خطی عملکردی که به سادگی با استفاده از قانون اهم قابل توصیف باشد، نشان نمی‌دهد..
دیودها قطعات نیمه‌هادی یک جهته هستند و فقط اجازه عبور یک‌طرفه جریان (شبیه شیر الکتریکی) می‌دهند (Forward Biased Condition) اما نه همیشه!
عموما دیودها یک تکه نیمه‌هادی دارای "دو بخش مثبت و منفی در طرفین" هستند (پیوند P,N) و مقاومتی بین رسانا (conductor) و عایق (insulator) در آن‌ها برقرار است.

ماجراهای سِمی‌کاندکتور و دیودجادو اولین بار در میکروشیپ پدیدار شد.. قسمتهای جالب این موضوع را دنبال کنید..

Resistor Color Codes Chart

محاسبه مقدار مقاومتهای 3 یا 4 رنگ (باند) ، 5 رنگ ، 6 رنگ

قانون اهم (رابطه پرکاربرد مقاومت و اختلاف پتانسیل و جریان الکتریکی)

مقاومت الکتریکی (Electrical Resistance) بیانگر مقاومت یک جسم فیزیکی در برابر عبور جریان الکتریکی از آن است. واحد بین‌المللی (SI) مقاومت الکتریکی، اهم است. مقدار معکوس این کمیت رسانایی الکتریکی نام دارد که با زیمنس اندازه‌گیری می‌شود. مقاومت الکتریکی یک شی، جریان الکتریکی را تحت اختلاف پتانسیل مشخص بین دو سر شی، شکل می‌دهد..
شدت جریان عبوری از یک مقاومت رابطه مستقیمی با ولتاژ عبوری موجود دو سر مقاومت دارد. این رابطه توسط قانون اهم نمایش داده می شود:

قانون اهم (Ohm’s law) ساده‌ترین و دوست‌داشتنی‌ترین فرمول الکترونیک در تحلیل مدارهای الکترونیکی است و رابطه بین ولتاژ، مقاومت الکتریکی و جریان را با استفاده از ریاضیات بیان می‌کند.. شاید بتوان گفت دیگر قوانین ولتاژ و جریان مدارهای الکتریکی پیرو همین روابط قابل اثبات هستند!

^{(هدف ، ریاضی رو شیرین می‌کنه!)}