الموسوعة الإلكترونية

موسوعة الإلكترونيات

أهلا بكم في الموسوعة الالكترونية

نتمنى لكم الفائدة مع هذه الموسوعة الميسرة الكترونيات،مكثف،ترانزستور

،مقاومة،دايود،دروس،

ميكروكنترولر،محول،

دوائر،مشاريع،تيار

الإلكترونيات الرقــــــــمـيـة

  السلام عليكم ..

في هذا الموضوع سوف نناقش كيفية عمل الدوائر الرقمية وكيفية عملها ومبادئها ،، إذ أنها الأكثر انتشاراً ، وأقل اهتماماً ، فالنفتح المجال للحديث عنها ..

============

تعريف :
يمكن تقسيم الدوائر الإلكترونية لنوعين كبيرين التماثلية
( Analog ) والرقمية(Digital)  هذان النوعان مختلفان أساساً .. في الماضي ، كانت كل الدوائر الإلكترونية تماثلية !! وفي العقدين الأخيرين أو نحو ذلك ، حدث انقلاب تكنلوجي . الدوائر الرقمية أصبحت شائعة بكثرة ، حتى في التطبيقات التي كانت أساساً تماثلية .
ولا تستعمل الدوائر الرقمية في الحاسبات فقط !! فهي توجد أيضاً في أجهزة التلفزيون وأجهزة التسجيل وأجهزة الإختبار ونظم الإنذار ،، وغالباً أي نوع يمكن تصوره للأجهزة الإلكترونية
!!

 كثيرون ممن لهم خبرة في الدوائر التماثية القديمة ، يشعرون بالخوف عند التعامل مع الدوائر الرقمية ، وفي الحقيقة فلا يوجد داعي لهذا الرعب من الإلأكترونيات الرقمية إذا عرف الشخص كيفية التعامل معها وأساسها .

 الإلكترونيات الرقمية تختلف كثيراً عن الإلكترونيات التماثلية كذلك في الصيانة ، فهي تحتاج من الفن بطرق مختلفة نوعاً ما . ويوجد تداخل كبير بين الدوائر الرقمية والتماثلية .
الدوائر الرقمية ببساطة عبارة عن جمع لوظائف نقل توصيل متعددة
.

الدائرة الرقمية تأخذ واحد فقط من قيمتين ممكنتين ، إما الإشارة المنخفضة  (LOW)  أعلى قليلاً من جهد الأرضي ، والإشارة العالية (HIGH) أقل قليلاً من جهد مصدر التغذية .
ولا توجد أي احتمالات أخرى . هاتان الحالتان تعطى لهما أسماء متعددة ، ولكن كلها تعني نفس الشيء
:

عالي (HIGH) ============ منخفض (LOW)

1 ============ 0

نعم (YES ) ============ لا (NO)

صحيح (TRUE) ============ خطأ (FALSE)

توصيل (ON) ============ قطع (OFF)

 في بعض التطبيقات المتخصصة ، فإن عالي يسمى (0) و منخفض يسمى (1)

ولا يوجد أي غموض أو التباس في الدائرة الرقمية . الإشارة إما منخفضة بوضوح أو عالية بوضوح .
وإذا لم تكن حالة واحدة بالتحديد أو في الحالة الأخرى ، حينئذ يوجد شيء خطأ بدون أي استفسار
!!
من الناحية الأخرى ، فإن الإشارة التماثلية غامضة بالتلازم ، مثلاً فإن الإشارة عند نقطة محددة في الدائرة مفترض أن تكون 5 فولت . وهل 4.75 فولت ستكون مقبولة ؟ وماذا عن 5.5 فولت ؟

دائماً يوجد هامش للخطأ في الدوائر التماثلية
.
في الدائرة الرقمية لا يوجد هامش للخطأ إما نعم أو لا هي المسموح بها ، ولا توجد كلمة (ربما
. (

 تشيد الدوائر الرقمية باستخدام أنصاف موصلات تسمى (بوابات منطقية) (Gates) ، والتي تكون عادة في شكل دوائر متكاملة (ICs) ، لذلك يمكن معاملتها كصناديق سوداء .
البوابة الرقمية
(Digital gate) تعطي خرج معروف مسبقاً كاستجابة لحالة دخل واحدة أو أكثر .
نموذج الخرج / الدخل يعبر عنه كثيراً في جدول حقيقة
(truth table) ، وهو تعبير عما سيكونه الخرج لأي جمع ممكن من الدخول .

وأبسط بوابة رقمية هي العازل (Buffer) ، ويشبه المكبر العازل في الدوائر التماثلية .
والمكبر العازل له كسب
(Gain) يساوي 1 ، لذلك فإن الخرج يماثل الدخل . وبالمثل ، فإن بوابة العازل لا تغير حالة الإشارة التي تمر خلالها . وجدول الحقيقة للعازل هو :

الدخل =============== الخرج

0 =============== 0

1 =============== 1

---------------------------------------------------------------------

ويلاحظ أنه لا يوجد دخل آخر ممكن لهذه الأداة ، لذلك فلن توجد حالة أخرى للخرج . وجدول الحقيقة يغطي كل الإحتمالات .
كما يوجد بوابات منطقية أخرى كثيرة جداً ومعقدة أكثر ، ومنها : البوابة
OR و AND و NAND و NOR ، ويوجد أنواع أخرى لا يتسع المجال لذكرها هنا ، لكن أريد أن تعرف عزيزي القاريء أن البوابة المنطقية تعطي حالة خرج واحدة لعدة حالات دخل أخرى .

أرجو أن أكون قد نجحت في نشر الموضوع بالشكل السليم

 من المعروف أن أساس الدوائر الرقمية هما رقمان (0 و 1) ، ويمكن أن يعنيان أي شيء آخر كما ذكرت سابقاً ، وبهذا المثال سيتضح المقال :
لو كونا دائرة إلكترونية بسيطة ، باستخدام عارض القطع السبعة ، و سبعة مفاتيح منفردة ، ومصدر تغذية
.
المشاهدة
:
لو قمنا بتوصيل الدائرة كما هو موضح بالرسم ، فإن عارض القطع السبعة يمثل الخرج الرقمي للمفاتيح السبعة ، والمفاتيح تمثل البوابة المنطقية ، وسنمثل الحالات المنطقية لكل مفتاح بالتالي
:

ON = 1

OFF= 0

وإذا كان المفتاح على الوضع ON يعني 1 ، فإن الإشارة موجودة ، ويعني ذلك أن القطعة المعنية على العارض ستضاء .
وإذا كان المفتاح على الوضع
OFF أي 0 ، فإن الإشارة غير موجودة ، ويعني ذلك أن القطعة المعنية ستبقى مظلمة .
على العموم الدائرة التالية لا تمثل دائرة رقمية حقيقية ، لكن الغرض منها هو توضيح أساسيات الدوائر الرقمية وماذا يعني ( الصفر والواحد
  .(