برق، مهندسی 112 بازدید

در یکی از مطالب قبلی مجله فرادرس با عنوان «لیست جامع دروس رشته مهندسی برق + بهترین فیلم های آموزشی و منابع برای یادگیری» با درس‌های مختلف گرایش‌های مهندسی برق آشنا شدیم. همچنین، کتاب‌های مرجع یادگیری دروسی مانند مدارهای الکتریکی و مدارهای منطقی را معرفی کردیم. در این مطلب، با درس تکنیک پالس آشنا می‌شویم و کتاب های تکنیک پالس را معرفی خواهیم کرد.

تکنیک پالس چیست؟

تکنیک پالس یکی از درس‌های دوره کارشناسی رشته مهندسی برق گرایش الکترونیک است. دلیل نامگذاری این درس به این اسم بررسی خروجی مدارهایی با دریافت سیگنال پالس است. یک موج پالسی ایده‌آل، موجی است که فقط دو مقدار صفر و یک عدد مثبت را دارد. در موج ایده‌آل تغییر از صفر به عدد مثبت و برعکس، به‌ صورت ناگهانی انجام می‌شود.

البته تغییرات صنعت الکترونیک موجب شده تا امروزه مطالب درس تکنیک پالس به دروس الکترونیک و دیجیتال انتقال پیدا کند. در دانشگاه‌های ایران این درس تا سال ۱۳۹۲ تدریس می‌شد و از دروس مهم الکترونیک به حساب می‌آمد. سرفصل‌های درس تکنیک پالس، مدارهای دیودی، کلیدهای ترانزیستوری، آپ‌امپ و مدارات سوئیچینگ و مولتی‌ویبراتورها است.

در چارت‌های درسی جدید دانشگاه‌های ایران درس تکنیک پالس حذف شده و بخش عمده آن که به مباحث دیجیتال می‌پرداخت تحت عنوان مدار پالس و دیجیتال در چارت درسی قرار داده شده‌ است. در ادامه، مهم‌ترین کتاب های تکنیک پالس و فیلم‌های آموزشی مربوط به آن را معرفی می‌کنیم.

معرفی کتاب های تکنیک پالس

در ادامه این بخش، مهم‌ترین مراجع و کتاب های تکنیک پاس را معرفی می‌کنیم که در اغلب دانشگاه‌های کشور معرفی و تدریس می‌شوند.

کتاب تحلیل و طراحی مدارهای تکنیک پالس بل

این کتاب به اندازه‌ای شناخته‌ شده است که نیاز به توضیح‌های اضافی نباشد و تنها باید گفت ویراست جدید کتاب تحلیل و طراحی مدارهای تکنیک پالس نسبت به ویراست‌های قبلی تغییرات بسیار و مطالب جدید فراوانی دارد که بازتاب پیشرفت‌های صورت گرفته در سال‌های اخیر است. مهم‌ترین تغییر، تکیه بیشتر بر مدارهای مجتمع و آی‌سی‌های آماده و مدارهای قابل ساخت به صورت مجتمع است.

کتاب تکنیک پالس بل در ۱۲ فصل تدوین شده که فصل اول آن به مقدمات اختصاص یافته است. فصل دوم درباره مدار خطی شکل‌دهی موج است و فصل سوم به مدارهای شکل‌دهنده موج دیودی اختصاص یافته است. در فصل چهارم، کلیدهای ترانزیستوری معرفی شده‌اند. فصل پنجم کاربرد آپ‌امپ در مدارهای سوییچینگ را معرفی می‌کند و در فصل ششم اشمیت تریگر و مقایسه‌کننده‌های ولتاژ معرفی می‌شوند.

فصل هفتم مدارهای دوپایا، فلیپ فلاپ و حافظه، فصل هشتم مولتی ویبراتورهای مونواستابل و آستابل و فصل نهم آی‌سی‌های زمان‌سنج را شرح می‌دهند. فصل دهم به مبحث مولد تابع پرداخته و پیاده‌سازی مداری دروازه‌های منطقی موضوع فصل یازدهم هستند. در نهایت، در فصل دوازدهم، سیستمهای آمیخته، سیگنال و مبدل‌های داده ارائه شده‌اند.

کتاب مدارهای تکنیک پالس بل

کتاب تکنیک پالس بل را محمود دیافی ترجمه کرده و انتشارات نص آن را چاپ کرده است.

کتاب اصول و مبانی تکنیک پالس معتمدی

کتاب تکنیک پالس معتمدی با نام کامل «اصول و مبانی تکنیک پالس» یکی از معروف‌ترین کتاب های تکنیک پالس به زبان فارسی است که به عنوان مرجع درسی از سوی اساتید معرفی می‌شود.

مطالب مندرج در کتاب به گونه‌ای گردآوری شده که کلیه مواد تعیین شده از طرف وزارت علوم را پوشش می‌دهد. شیوه نگارش آن نیز با مطالب با مباحث تئوری و عملی شروع می‌شود و به مدارهای کاملاً عملی و کاربردی ختم می‌شود. به همین دلیل تقریباً همه مدارهای موجود در متن درس را می‌توان در آزمایشگاه بسته و پاسخ لازم را دریافت کرد.

نکته مهم دیگر اینکه جهت درک کامل مطالب این کتاب دانستن دروس اصلی مانند مدارهای الکتریکی و الکترونیک و مدارهای منطقی ضروری است. مثال‌های  عملی کتاب تکنیک پالس معتمدی می‌تواند برای طراحی و کاربردهای مهندسی مورد استفاده قرار گیرد. در ویراست جدید کتاب سعی شده برخی از فصل‌های ویراست قبلی حذف و مواد جدید جایگزین و یا اضافه شود. همچنین سعی شده با ارائه مثال‌های مناسب آموزش مطالب بهتر و روان‌تر شود. علاوه بر این، مواردی مورد بازنگری قرار گرفته‌اند و در مجموع می‌توان گفت با توجه به شرایط علمی امروز چاپ جدید کتاب شرایط مناسب‌تری را برای استفاده از این کتاب فراهم کرده است.

کتاب تکنیک پالس معتمدی 

این کتاب شامل ۱۰ فصل است که در فصل اول تعاریف و کاربرد تکنیک پالس ارائه شده است. فصل دوم به پاسخ مدارهای خطی به سیگنال‌های پالس پرداخته و در فصل سوم پاسخ مدارهای غیرخطی به سیگنال‌های پالس ارائه شده است. در فصل چهارم مولتی‌ویبراتورها و در فصل پنجم مولدهای موج مورب معرفی شده‌اند. در فصل ششم کاربردهای تقویت‌کننده عملیاتی مورد بحث قرار گرفته است. فصل هفتم درباره مدار مجتمع زمان‌سنج 555 و کاربردهای آن است. در فصل هشتم به عناصر مقاومت منفی و کاربرد آن‌ها در تکنیک پالس پرداخته شده و فصل نهم به ساختمان گیت‌های منطقی در فناوری‌های مختلف اختصاص یافته است. در نهایت، در فصل دهم کتاب، کاربرد گیت‌های منطقی در تکنیک پالس بیان شده است.

کتاب تکنیک پالس معتمدی را انتشارات نص چاپ کرده است.

کتاب تکنیک پالس تابنده

یکی دیگر از کتاب های تکنیک پالس، کتاب تکنیک پالس و مدارهای دیجیتال دکتر محمود تابنده چاپ انتشارات دانشگاه صنعتی شریف است. این کتاب در ۱۰ فصل تدوین شده است. در فصل 1 مدارهای RLC بررسی شده‌اند. فصل 2 حالت گذرا در قطع و وصل دیود و ترانزیستور را پوشش می‌دهد. فصل 3 درباره مولتی‌ویبراتور دو حالته و اشمیت تریگر است و فصل 4 به مولتی ویبراتور یک‌حالته و نوسانی می‌پردازد. فصل‌های 5 و ۶، به ترتیب، به تحقق مولتی‌ویبراتورها به کمک مدارهای مجتمع و ساخت مولتی‌ویبراتورها به کمک معکوس‌کننده‌های CMOS پرداخته‌اند. در فصل 7 مدارهای مجتمع معرفی شده‌اند. فصل 8 درباره مدارهای قفل شونده با فاز (PLL)  است و فصل 9 مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ و آنالوگ به دیجیتال را پوشش می‌دهد. در نهایت، فصل 10 درباره نوسانگرهای بلوری (کریستالی) است.

کتاب تکنیک پالس تابنده 

کتاب مدارهای پالس و دیجیتال احدی

کتاب مدارهای پالس و دیجیتال سید محمد احدی، مجموعه‌ای از مفاهیم و مسائل پایه‌ای در مورد مدارهای پالس و دیجیتال است که در هشت فصل تنظیم‌ شده است. در دو فصل اول به بررسی مفاهیم پایه در مدارها و عناصر خطی و غیرخطی با تأکید بر کاربردهای پالسی پرداخته‌ شده است. فصل سوم کتاب به بررسی مولتی ویبراتورها و فصل چهارم به بررسی مدارهای ایجاد شکل موج شیب می‌پردازند که مطالب کلاسیک درس پالس بوده و از اهمیت زیادی برخوردارند. در فصل پنجم و ششم به مباحث بسیار کاربردی به‌کارگیری تقویت‌کننده‌های عملیاتی، مقایسه کننده‌ها و گیت‌های منطقی در تهیه مدارهای پالسی پرداخته‌شده است. فصل هفتم و هشتم به عناصر مقاومت منفی و آشنایی و معرفی مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ می‌پردازند.

کتاب مدارهای پالس و دیجیتال احدی 

کتاب تکنیک پالس احدی را انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر منتشر کرده است.

کتاب تکنیک پالس اروجی

یکی دیگر از کتاب های تکنیک پالس به زبان فارسی، کتاب تکنیک پالس اروجی چاپ انتشارات کیان ایران است. فصل اول کتاب تکنیک پالس اروجی درباره پاسخ مدارهای خطی به ورودی پالس است. فصل دوم به پاسخ مدارهای غیرخطی به ورودی پالس، فصل سوم به مولدهای سوئیپ ولتاژ خطی و فصل چهارم به مولتی ویبراتورها اختصاص دارد. فصل‌های پنجم تا هفتم نیز درباره کاربرد تقویت‌کننده‌های عملیاتی در تکنیک پالس، مدارهای آی سی زمان‌سنج 555 و تحقق مولتی ویبراتورها به کمک گیت‌های منطقی هستند.

کتاب تکنیک پالس اروجی 

فیلم های آموزشی تکنیک پالس

در بخش قبل به کتاب های تکنیک پالس پرداختیم. در این بخش، مهم‌ترین فیلم‌های آموزش تکنیک پالس به زبان فارسی را معرفی می‌کنیم که توسط فرادرس تهیه شده‌اند و می‌توانند به عنوان منبعی جامع، کامل و مطمئن برای یادگیری درس تکنیک پالس تلقی شوند.

معرفی فیلم آموزش تکنیک پالس

فیلم آموزش تکنیک پالس

فیلم آموزش تکنیک پالس یکی از بهترین منابع یادگیری درس تکنیک پالس به زبان فارسی است که در مدت ۱۶ ساعت و ۳۹ دقیقه و در قالب ۶ درس تهیه و ارائه شده است. درس یکم این آموزش به پاسخ مدارات خطی (Linear circuit) به سیگنال‌های پالس اختصاص یافته و در آن مباحثی از قبیل مدار بالاگذر RC، مدار پایین‌گذر RC، مدار بالاگذر RL، مدار پایین‌گذر RL، پاسخ پالس مدارهای دارای کلید، پاسخ پالس مدار RLC و تضعیف‌کننده‌های ولتاژ ارائه شده است. همچنین، درس دوم درباره پاسخ مدارات غیرخطی به سیگنال‌های پالس است و در آن، مباحثی شامل دیودها، کاربردهای دیود تحلیل مدارات دیودی به ورودی‌های پالس، زمان‌های سوئیچینگ در دیود، تحلیل پاسخ مدارهای ترانزیستوری به ورودی‌های پالس و زمان‌های سوئیچینگ در ترانزیستور ارائه شده است.

درس سوم به مولتی ویبراتورها (Multivibrator) اختصاص یافته و در آن، اصول کار مولتی ویبراتورها، تحلیل مولتی ویبراتورهای ترانزیستوری، مولتی ویبراتور بای استابل، انواع روش‌های اعمال پالس تریگر، مولتی ویبراتور بای استابل با استفاده از ترانزیستورهای اثر میدان، اشمیت تریگر (Schmitt trigger)، مولتی ویبراتور مونواستابل (Monostable) و مولتی ویبراتور آستابل (Astable multivibrator) آمده است.

درس چهارم این آموزش ویدیویی درباره مولدهای موج مورب است و درجه غیرخطی بودن موج مورب، مدارهای ساده تولید‌کننده موج مورب، تولید موج مورب با ترانزیستور و مدار RC، انتگرال‌گیر میلر و تولیدکننده موج مورب بوت‌استرپ در این درس معرفی شده‌اند. درس پنجم به کاربرد تقویت‌کننده‌های عملیاتی در تکنیک پالس اختصاص یافته است و ساختمان تقویت‌کننده‌های عملیاتی، کاربردهای مهم تقویت‌کننده‌های عملیاتی، اشمیت تریگر با تقویت‌کننده‌های عملیاتی، مولتی ویبراتور مونواستابل با تقویت‌کننده‌های عملیاتی، مولتی ویبراتور آستابل با تقویت‌کننده‌های عملیاتی، مولد موج مورب با تقویت‌کننده‌های عملیاتی و نوسان‌ساز کنترل‌شونده با ولتاژ یا VCO در آن مورد بحث قرار گرفته‌اند.

در نهایت، در درس ششم، کاربرد آی‌سی ۵۵۵ (۵۵۵ IC) در تکنیک پالس بیان شده است. در این درس، مواردی شامل ساختمان داخلی و طرز کار تایمر ۵۵۵ (۵۵۵ timer IC)، کاربردهای تایمر ۵۵۵ در تکنیک پالس، مولتی ویبراتور مونواستابل با تایمر 555، مولتی ویبراتور بای استابل با تایمر 555، مولتی ویبراتور آستابل با تایمر 555، ساخت PWM با فرکانس ثابت و Duty cycle متغیر با تایمر 555، اشمیت تریگر تایمر 555، مولد موج مورب با تایمر 555 و در آخر، طراحی یک مولد موج مورب سفارشی مورد بررسی کامل قرار گرفته‌اند.

معرفی فیلم آموزش تکنیک پالس با رویکرد حل مساله

فیلم آموزش تکنیک پالس با رویکرد حل مساله

یکی از بهترین منابع برای تسلط بر مباحث درس تکنیک پالس، فیلم آموزش تکنیک پالس با رویکرد حل مساله فرادرس است که در ۱۲ ساعت و ۵۸ دقیقه و در قالب ۷ درس تدوین شده است. درس یکم این آموزش بر پایه پاسخ مدارهای خطی به سیگنال‌های پالس تدوین شده و در آن، مشخصات المان‌های مقاومت، خازن و سلف و ویژگی‌های ولتاژ و جریان آن‌ها ارائه شده است. همچنین، مدار RC پایین‌گذر و بالاگذر، مدار RL پایین‌گذر و بالاگذر، پاسخ مدار RC پایین‌گذر به موج مربعی متناوب، پاسخ مدار RC بالاگذر به موج مثلثی متناوب، حل تمرین تحلیل مدار مقسم ولتاژ و خازن‌های جبران‌ساز، پاسخ مدار خطی با سوئیچ خودتحریک به سیگنال پالس و پاسخ مدار RLC به سیگنال پالس در این درس مرور شده است.

درس دوم به پاسخ مدارهای غیرخطی به سیگنال‌های پالس اختصاص یافته و دیود واقعی و ایده‌آل، روش تحلیل مدارهای دیودی، ترازیستور دوقطبی یا BJT، نواحی عملکردی ترانزیستورهای دوقطبی، تعیین منحنی مشخصه مدارهای دیودی، پاسخ مدار غیرخطی RL به سیگنال پالس، تحلیل یک گیت منطقی به ورودی پالس، پاسخ مدار ترانزیستوری به ورودی پالس، خازن‌های داخلی دیود و ترانزیستور، روش کنترل بار برای تحلیل سوئیچینگ دیود و ترانزیستور و تمرین‌هایی درباره پاسخ مدار دیودی با در نظر گرفتن سوئیچینگ دیود از موضوعات این فصل است.

درس سوم این آموزش درباره مولتی ویبراتورها است. در این درس، اثبات تحلیلی ناپایداری مولتی ویبراتورها، تحلیل یک مولتی ویبراتور بی استابل و محاسبات بارگذاری، تحلیل و طراحی یک مولتی ویبراتور بی استابل با ترانزیستور PNP، محاسبه زمان دوام پالس در مولتی ویبراتور مونواستابل ویژه، تحلیل یک مولتی ویبراتور ویژه با منابع جریان و ترانزیستور دوقطبی و تحلیل یک مدار اشمیت تریگر ارائه شده است.

درس چهارم درباره مولدهای موج مورب است و در آن، تمرین‌هایی درباره تحلیل مولد موج مورب با استفاده از خازن و ترانزیستور، تحلیل مولد موج مورب با ترانزیستور، خازن و سلف، تحلیل و طراحی مدار انتگرال‌گیر میلر، طراحی یک مولد موج مورب بوت استرپ (Bootstrap) و تحلیل یک مولد موج متناوب دندان اره‌ای آورده شده است.

درس پنجم به تمرین‌های کاربرد تقویت‌کننده‌های عملیاتی در تکنیک پالس پرداخته است و در آن، مشخصه تقویت‌کننده‌های عملیاتی، فیدبک مثبت و منفی در تقویت‌کننده‌های عملیاتی، اشمیت تریگر با تقویت‌کننده عملیاتی،‌ رسم منحنی مشخصه مدار غیرخطی شامل دیودها و تقویت‌کننده عملیاتی،  تحلیل مولتی‌ویبراتور مونواستابل با استفاده از تقویت‌کننده عملیاتی، تحلیل مولتی‌ویبراتور آستابل ویژه با تقویت‌کننده عملیاتی، تحلیل و طراحی یک مولد موج مربعی و دندان اره‌ای، تحلیل مولد موج دندان‌اره با ترانزیستور PUT و طراحی مولد موج مربعی با چرخه کاری متناسب با یک ولتاژ ارائه شده است.

درس ششم درباره کاربرد آی سی ۵۵۵ در تکنیک پالس، ساختمان داخلی و طرز کار تایمر 555، تشریح پایه‌های آی سی 555 و قوانین تحلیل مدارات 555 است. در این درس، همچنین موضوعاتی از قبیل طراحی یک مولتی ویبراتور آستایل با 555، تحلیل یک مولتی ویبراتور آستایل ویژه با ۵۵۵ و تبدیل به مدولاتور FM، تحلیل یک مولتی ویبراتور آستایل با ۵۵۵ با ولتاژ کنترلی و تحلیل یک مولتی ویبراتور با ۵۵۵ با ثابت بودن ولتاژ آستانه و تریگر ارائه شده‌اند.

در نهایت، در درس هفتم، شبیه‌سازی مدارهای تکنیک پالس در نرم‌افزار پروتئوس (Proteus) ارائه شده است.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

بر اساس رای 8 نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.

سید سراج حمیدی دانش‌آموخته مهندسی برق است و به ریاضیات و زبان و ادبیات فارسی علاقه دارد. او آموزش‌های مهندسی برق، ریاضیات و ادبیات مجله فرادرس را می‌نویسد.

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *