آموزش تکنیک پالس – جامع و با مفاهیم کلیدی

درس تکنیک پالس یکی از دروس مهم دوره کارشناسی رشته مهندسی برق به خصوص گرایش الکترونیک است ولی مفاهیم ارائه شده در این درس برای تمام دانشجویان مهندسی برق لازم و ضروری است. در درس مدارهای الکتریکی 1 و 2 و همین طور درس مدارهای الکترونیک 1 و 2، اغلب سیگنال های ورودی مدارات را سینوسی و یا ضربه و پله در نظر می گیرند، در حالی که سیگنال های مدارات الکتریکی و الکترونیکی واقعی، به ندرت از نوع سینوسی یا ضربه و پله هستند. نکته مهم این است که پاسخ مدارات الکتریکی خطی به سیگنال سینوسی، یک ترم سینوسی با همان فرکانس ورودی ولی با دامنه و فاز متفاوت است. اما پاسخ برای ورودی های پالس کاملاً متفاوت است و پاسخ مدارات الکتریکی و الکترونیکی به ورودی های پالس با سیگنال پالس اولیه کاملاً متفاوت است. از همه مهم تر اینکه، هنگام طراحی مدارات الکتریکی باید به نکات ظریفی دقت کنیم که اغلب این نکات از آنالیز این مدارات به ورودی های پالس به دست می آیند. مثلاً در الکترونیک 1 می خوانیم که از ترانزیستور می توان به عنوان یک کلید الکترونیکی استفاده کرد ولی در این آموزش نشان خواهیم داد که اگر فرکانس قطع و وصل کردن ترانزیستور بالا باشد، در این صورت ترانزیستور نقش یک کلید را بازی نخواهد کرد. پس در هنگام انتخاب ترانزیستور باید مشخصات دقیق ترانزیستور را در نظر گرفت. همچنین امروزه برای راه اندازی موتورهای الکتریکی DC و BLDC، راه اندازی LED های رنگی، انجام محاسبات ریاضی در کامپیوترهای دیجیتال و حتی ساخت منابع تغذیه سوئیچینگ که بازده بالایی نسبت به منابع تغذیه عادی دارند، از سیگنال موج مربعی استفاده می شود. از طرف دیگر در برخی دیگر از کاربردها مثل تایمر چراغ داخل راهرو آپارتمان ها، تایمر دستگاه های لباسشویی و... نیاز به یک سیگنال داریم که برای یک مدت زمان محدودی در یک سطح منطقی باشد و سپس به حالت اولیه برگردد. برای تولید چنین سیگنال های پالسی از مدارات تکنیک پالس استفاده می کنند و هدف این آموزش این است که دانشجویان با فراگیری این آموزش قادر باشند که مدارات پالس لازم را با توجه به نیازهایشان طراحی کنند. در این آموزش ویدئویی، ابتدا سیگنال های پالس مثل پالس پله، پالس مربعی و موج مربعی معرفی می شوند. غالب سیگنال هایی که در دنیای واقعی مهندسی برق مثل سیگنال مادون قرمز ارسالی از یک ریموت کنترل تلویزیون، وجود دارند، از نوع سیگنال های پالس هستند. به همین دلیل لازم است تأثیر این سیگنال های پالس بر روی مدارات الکتریکی و الکترونیکی بررسی شوند که این کار در درس دوم و سوم آموزش به صورت مفصل انجام می شود. در خیلی از کاربردهای واقعی مثل کنترل دور موتورها، کنترل روبات ها، شمارش میزان تولید قطعات، کنترل اتوماتیک پارکینگ، باز و بسته شدن اتوماتیک درب ها نیز از سیگنال های پالس استفاده می شود. به همین دلیل در درس های بعدی آموزش به نحوه تولید سیگنال های پالس می پردازیم.

فرادرس

امید زندی