vahidjabariسنسور-خازن-الكترونيك-مقاومت-مدارات-برق-ميكروكنترولر-ربات-قطعات الكتروني صبحدم-sobhdam-مدارات الكتريكي-اطلاع رساني-تالار گفتمان

قانون بقاي بار الكتريكي

يك توپ را با ميله پلاستيكي و ديگر را ميله شيشه‌اي باردار كنيد سپس آنها را به هم بچسبانيد. گاهي دوبار ناپديد مي‌شوند و همديگر را از بين مي‌برند. براي بيان اين مساله مي‌توان از يك قانون رياضي مبني بر اينكه اگر حاصل جمع دو كميت صفر شود، يكي از آن دو مثبت و ديگري منفي است، استفاده نمود. طبق قرارداد به ميله پلاستيكي را بار منفي و ميله شيشه‌اي را بار مثبت نسبت داده‌اند

بيان ساده اي از قانون بقاي بار

وقتي كه يك ميله پلاستيكي را با خز مالش مي‌دهيم، ميله بار منفي و خز بار مثبت پيدا مي‌كند. آزمايش را با دو جسم خنثي شروع مي‌كنيم، يعني مجموع بار آن دو برابر صفر است. بعد از مالش دادن ، يكي بار مثبت و ديگري بار منفي مي‌يابد كه باز هم بار كل برابر صفر مي‌شود. همچنين وقتي ميله‌اي بار مثبت بيابد، بار جسم پلاستيكي كه ميله شيشه‌اي را با آن مالش مي‌دهيم منفي مي‌شود.

هيچ كس نمي تواند يكي از اين دو بار را خلق كند، بدون آنكه همزمان ديگري را نيز توليد كرده باشد در يك چنين فرايندي مقدار كل بار تغيير نمي‌كند. اين مطلب بيانگر قانون بقاي بار الكتريكي است. اين قانون همانند قوانين پايستگي جرم و انرژي ، اندازه حركت خطي ، اندازه حركت زاويه اي و ... در فيزيك يك قانون بنيادي است.

قانون بقاي بار الكتريكي در اتم

همه اجسام داراي ذراتي با بار الكتريكي مثبت و منفي هستند. اين ذرات هماناتمهايي هستند كه جهان مادي را مي‌سازند. ابعاد اين اتمها از مرتبه آنگستروم است. چندين ميليون از اين اتمها ، در كنار هم ، چيزي در حدود يك نقطه نمايان مي‌شوند. هر اتم از لحاظ بار الكتريكي خنثي است، زيرا به تعداد مساوي بار مثبت و منفي دارد. بار مثبت اتم و تقريبا تمامي جرم آن ، در مركز آن ، يعني در هسته متمركز شده است. ابعاد هسته ده هزار برابر كوچكتر از ابعاد كل اتم است. هسته يك خوشه محكم به هم چسبيده متشكل از دو نوع ذره پروتونها و نوترونهاست.

تراكم جرم در اين ذرات غير قابل تصور است. يك تفاوت مهم بين پروتونها و نوترونها اين است كه پروتونها داراي بار الكتريكي مثبت بوده ولي نوترونها از نظر بار الكتريكي خنثي هستند. تعداد پروتونها هسته ، عنصر شيميايي را كه هسته به آن تعلق دارد، مشخص مي‌كند، با اين حال قسمت اعظم فضاي اتم خالي است، در ناحيه اطراف هسته تعدادي ذره با بار الكتريكي منفي به نام الكترون وجود دارد. جرم الكترون كم است، اما بار آن منفي و مقدارش برابر مقدار بار روي پروتون است. از اينرو در يك اتم خنثي تعداد الكترونها در فضاي اطراف هسته درست برابر تعداد پروتونها در داخل هسته است. الكترونها توسط نيروي جاذبه الكتريكي در نزديكي هسته به آن مقيد مي‌شوند.

مبادله بار و قانون بقاي بار الكتريكي

گاهي يك تماس ساده ميان اجسام ممكن است باعث شود كه تعدادي الكترون از يك جسم به جسم ديگر منتقل شود. وقتي ميله پلاستيكي با خز مالش داده مي‌شود، برخي الكترونها از خز به ميله پلاستيكي منتقل مي‌شوند. ممكن است تعداد الكترونهايي كه به ميله پلاستيكي منتقل مي‌شوند، در حدود
( 9 ^ 10 ) باشد كه ظاهرا زياد است. تعداد كل الكترونهاي موجود در ميله پلاستيكي در حدود 24 ^ 10 است.

در فلزات بستگي الكترونها به هسته ضعيف است و الكترونها مي‌توانند آزادانه در داخل ماده حركت كنند. چون بار به راحتي در داخل ميله فلزي به هم وصل نماييم، هر دو كره خنثي مي‌شوند. ماده اي كه بار الكتريكي را از خود عبور مي‌دهد رسانا ناميده مي‌شود. در جامدات ، فقط الكترونها مي‌توانند حركت كنند. اما محلول الكتروليت ، آب شور يا گاز داخل لامپ فلوئورسانس رساناهاي بسيار خوبي هستند. زيرا حاملين بار مثبت و منفي هردو تحت تاثير نيروي الكتريكي مي‌توانند آزادانه حركت كنند. در تمام فرايندهاي مبادله بار و انتقالات اخير قانون بقاي بار الكتركي به دقت ملاحظه مي‌شود. به عبارتي نحوه مبادله بار به توسط قانون بقاي بار صورت مي‌گيرد. در واكنشهاي شيميايي اين قانون همانند قانون بقاي جرم ظاهر مي شود و واكنش را از نظر الكتريكي مجاز مي داند كه در طرفين واكنش مجموع بارهاي الكتريكي برابر باشند.

منبع : دانشنامه رشد

قانون بقاي بار الكتريكي

منبع : دانشنامه رشد

+ نوشته شده در پنجشنبه سوم مرداد 1387ساعت 21:10 توسط |

شش مشخصه در تعیین کیفیت ADC ها

از آنجا که SFDR, THD+N, THD, ENOB, SNR, SINAD مقادیر مرسوم کارائی دینامیکی ADC هستند، درک کامل آنها در متن برگه های اطلاعات سازندگان ضروری است. در ادامه این مقادیر را تعریف و روابط ریاضی میان بعضی از آنها بدست می آوریم.

با SFDR, THD+N, THD, ENOB, SNR, SINAD آشنا شوید تا در نویز گم نشوید!

Understand SINAD, ENOB, SNR, THD, THD + N, and SFDR so You Don't Get Lost in the Noise Floor.

مقدمه

شش مشخصه ی رایج در تعیین کیفیت کارائی دینامیکی ADC ها اینها هستند:

SINAD (signal-to-noise-and-distortion ratio)
ENOB (effective number of bits)
SNR (signal-to-noise ratio)
THD (total harmonic distortion)
THD + N (total harmonic distortion plus noise)
SFDR (spurious free dynamic range)

اگر چه اغلب سازندگان ADC¹ به تعاریف مشابهی برای این مشخصه ها وفق یافته اند ولی بعضی استثناها هنوز وجود دارند. بدلیل اهمیت آنها در مقایسه ی ADC ها، فقط این که چه چیزی را مشخص می کنند مهم نیست بلکه رابطه میان مشخصه ها نیز مهم است.

راههای متعددی برای تعیین کمیت اعوجاج و نویز ADC وجود دارد که همه ی آنها بر اساس تحلیل FFT با استفاده از تجهیزات مرسوم آن هستند، مانند آنچه در شکل 1 نشان داده شده است.

شکل1: تجهیزات عمومی تست برای تحلیل FFT خروجی ADC

خروجی طیفی FFT یک سری نقاط M/2 در حوزه ی فرکانس هستند( M سایز FFT است _ تعداد نمونه های ذخیره شده در حافظه ی بافر). فاصله ی میان نقاط f_s/M است و بازه ی فرکانسی کل تحت پوشش از dc تا f_s/2 است که f_s نرخ نمونه برداری است. عرض هر مخزن فرکانسی²(گاهی اوقات رزولوشن FFT نامیده می شود) f_s/M است. شکل 2 خروجی FFT یک 12bit ADC با استفاده از برنامه ی ®ADIsimADCC از Analog Device است. توجه داشته باشید که سطح نویز تئوری FFT برابر SNR تئوری بعلاوه ی (10log(M/2 یعنی "بهره ی پردازش³" FFT است. مهم است به خاطر داشته باشید که مقدار نویز استفاده شده در محاسبات SNR، نویزی است که روی تمام پهنای باند نایکوئیست(dc تا f_s/2) گسترش یافته است، ولی FFT مانند یک اسپکتروم آنالایزر باند باریک با پهنای باند f_s/M عمل می کند و این عمل باعث می شود نویز به میزان بهره ی پردازش کاهش یابد _ اثر مشابهی مانند باریک کردن پهنای باند اسپکتروم آنالایزر آنالوگ.

اطلاعات FFT نشان داده شده در شکل 2 میانگین پنچ FFT تکی است. توجه داشته باشید که گرفتن میانگین تعدادی FFT، تاثیری روی میانگین سطح نویز ندارد و فقط برای همواری تغییرات تصادفی در هر مخزن فرکانسی عمل می کند.

شکل2: FFT Output for an Ideal 12-Bit ADC, Input = 2.111MHz,
f_s = 82MSPS, Average of 5 FFTs, M = 8192, Data Generated from ADIsimADC®

خروجی FFT می تواند مانند یک اسپکتروم آنالایزر آنالوگ برای اندازه گیری دامنه ی هارمونیک های مختلف و مولفه های نویز یک سیگنال دیجیتال شده استفاده شود. هارمونیکهای سیگنال ورودی می تواند از سایر فرآورده های اعوجاج با استفاده از مکان آنها در طیف فرکانسی متمایز شوند. شکل 3 یک ورودی 7MHz نمونه برداری شده در 20MSPS و 9 هارمونیک اول را نشان می دهد. هارمونیکهای بوجود آمده از f_a در فرکانسهائی برابر |Kf_s±nf_a±| قرار دارند که n، مرتبه ی هارمونیک و ,...,K=0,1,2,3 . هارمونیکهای دوم و سوم معمولاً همانهائی هستند که در برگه اطلاعات(دیتاشیت) مشخص شده اند، به این دلیل که تمایل دارند بزرگترین ها باشند، اگرچه بعضی از برگه های اطلاعات مقدار بدترین هارمونیک را نیز مشخص می کنند.

اعوجاج هارمونیکی(Harmonic Distortion) به طور عادی با dBc⁴ مشخص می شود، گرچه ممکن است در کاربردهای صوتی به عنوان درصد مشخص شود و نسبت rms سیگنال به مقدار rms هارمونیک مورد نظر است. اعوجاج هارمونیکی توسط یک سیگنال ورودی نزدیک به مقدار نهائی مشخص می شود (معمولاً 0.5 تا 1dB زیر مقدار نهائی برای جلوگیری از برش)، ولی می تواند در هر سطحی مشخص شود. برای سیگنالهای بسیار کمتر از مقدار نهائی، سایر فرآورده های اعوجاج ناشی از تغییرات غیرخطی دیفرانسیلی (DNL⁵) مبدل _ هارمونیکهای غیر مستقیم _ ممکن است کارائی را محدود کنند.

شکل 3: مکان فرآورده های اعوجاج:
Input Signal = 7 MHz, Sampling Rate = 20 MSPS

اعوجاج هارمونیکی کل (THD)، نسبت مقدار متوسط سیگنال اصلی به مقدار متوسط ریشه ی دوم مجموع توانهای دوم هارمونیکهایش(معمولاً 5 هارمونیک اول مهم هستند) است. THD یک ADC معمولاً توسط یک سیگنال ورودی قریب به مقدار نهائی مشخص می شود گرچه می تواند در هر سطحی مشخص شود.

اعوجاج هارمونیکی کل بعلاوه ی نویز (THD+N)، نسبت مقدار متوسط سیگنال اصلی به مقدار متوسط ریشه ی دوم مجموع توانهای دوم هارمونیکهایش بعلاوه ی تمام مولفه های نویز(باستثنای dc) است. پهنای باندی که نویز روی آن اندازه گیری می شود می بایست مشخص شود. در مورد یک FFT، پهنای باند از dc تا f_s/2 است(اگر پهنای باند اندازه گیری از dc تا f_s/2 (پهنای باند نایکوئیست) باشد، THD+N برابر SINAD است). آگاه باشید به هر حال در کاربردهای صوتی، پهنای باند اندازه گیری لزوماً پهنای باند نایکوئیست نمی باشد.

SFDR، نسبت مقدار متوسط سیگنال به مقدار متوسط بدترین سیگنال مخابراتی مزاحم است قطع نظر از اینکه در کجای طیف فرکانسی واقع شده است. بدترین مزاحم ممکن است هارمونیکهای سیگنال اصلی باشد یا نباشد. SFDR مشخصه ای مهم در سیستم های مخابراتی است، از آن جهت که کوچکترین مقدار سیگنالی که می تواند از سیگنال تداخل کننده(بلوکه کننده) متمایز شود را نشان می دهد. SFDR می تواند نسبت به مقدار نهائی بر حسب dBFS یا نسبت به دامنه ی حقیقی سیگنال بر حسب dBc مشخص شود. تعریف گرافیکی SFDR در شکل 4 نشان داده شده است.

شکل 4: SFDR

®ADIsimADCC از Analog Device یک برنامه ی مدل سازی ADC است که اجازه ی ارزیابی ADC های گوناگون را در فرکانسهای مختلف کاری، سطوح و نرخهای متفاوت نمونه برداری می دهد. مدل ها نمایش دقیقی از کارائی را می دهند و یک خروجی FFT معمولی برای

AD9444 14-bit, 80-MSPS ADC

در شکل 5 نشان داده شده است. توجه داشته باشید که فرکانس ورودی 95.111MHz است و با رویه ی نمونه برداری به حول 15.111MHz انتقال یافته است. همچنین در خروجی، مکان 5 هارمونیک اول را نشان می دهد. در این مورد تمامی هارمونیک ها شیفت یافته اند. برنامه پارامترهای مهم کارائی را محاسبه و جدول بندی می کند، همچنان که در ستون اطلاعات دست چپ نشان داده شده اند.

شکل 5: AD9444 14-Bit, 80MSPS ADC fin = 95.111MHz, fs = 80MSPS,
Average of 5 FFTs, M = 8192, Data Generated from ADIsimADC®

SINAD و SNR و ENOB

SINAD و SNR شایسته ی توجه بیشتری هستند، زیرا هنوز تفاوتهایی میان سازندگان ADC روی مفهوم دقت است. سیگنال به نویز و اعوجاج(SINAD یا (S/(N+D)، نسبت دامنه ی متوسط سیگنال به مقدار متوسط ریشه ی دوم مجموع توانهای دوم (rss⁶) تمامی سایر مولفه های طیفی، شامل هارمونیکها و بدون dc است. SINAD نشان خوبی از کارائی دینامیکی کلی یک ADC است، از این رو که تمام مولفه های تشکیل دهنده ی نویز و اعوجاج را شامل می شود. SINAD اغلب برای دامنه و فرکانسهای مختلف ورودی رسم می شود. برای یک فرکانس و دامنه ی ورودی مطلوب، SINAD برابر THD+N است، پهنای باند فراهم شده برای اندازه گیری برای هر دو یکسان (پهنای باند نایکوئیست) است. یک نمودار نمونه برای

AD9226 12-bit, 65-MSPS ADC

در شکل 6 نشان داده شده است.

شکل 6: AD9226 12-bit, 65-MSPS ADC SINAD and ENOB
for Various Input Full-Scale Spans (Range)

نمودار SINAD نشان می دهد که کارائی ac یک ADC بدلیل اعوجاج فرکانس بالا تنزل می کند و معمولاً برای فرکانسهای بالای فرکانس نایکوئیست رسم می شود تا اینکه کارائی ADC قابل ارزیابی باشد. نمودارهای SINAD این چنینی در ارزیابی کارائی دینامیکی ADC ها بسیار مفید هستند. SINAD اغلب با استفاده از رابطه ی تئوری یک N-bit ADC ایده آل به ENOB تبدیل می شود:

SNR=6.02N+1.76 dB

رابطه ی فوق برای N حل شده و مقدار SINAD برای SNR جایگذاری می شود(رابطه 1):

توجه داشته باشید که رابطه ی 1 یک سیگنال ورودی تمام مقدار را در نظر گرفته است. اگر سطح سیگنال تقلیل یابد، از مقدار SINAD کاسته خواهد شد و ENOB نیز کاهش خواهد یافت. لازم است یک ضریب تصحیح برای محاسبه ی ENOB به جهت کاهش دامنه سیگنال همانند رابطه ی 2 اضافه شود(رابطه 2):

ضریب تصحیح ضرورتاً مقدار ENOB را قطع نظر از دامنه ی حقیقی سیگنال به مقدار نهائی نرمالیزه می کند.

نسبت سیگنال به نویز(SNR یا گاهی اوقات SNR بدون هارمونیک⁷) از اطلاعات FFT و مشابه SINAD محاسبه می شود با این تفاوت که هارمونیک های سیگنال از محاسبات خارج می شوند و فقط عبارت نویز باقی می ماند. در عمل کافیست 5 هارمونیک اول را خارج کنیم از آنجا که غالب هستند. نمودار SNR در فرکانسهای بالا تنزل می کند ولی در کل به سرعت SINAD نیست، زیرا عبارتهای هارمونیک خارج شده است.

گاهی اوقات بعضی برگه های اطلاعات بطور بی ربطی از SINAD به SNR یاد می کنند، پس باید در هنگام مطالعه ی این مشخصه ها مراقب باشید تا مقصود سازنده را بدانید.

روابط ریاضی میان SINAD و SNR و THD

روابط ریاضی زیر با در نظر گرفتن سیگنال ورودی هم دامنه و هم فرکانس اندازه گیری شده اند. در روابط زیر هر سه برحسب dB بیام می شوند و از نسبت های عددی حقیقی S/N و S/D و (S/(N+D بدست می آیند، همچنان که در زیر می بینید(روابط 3 و 4 و 5):

روابط 3، 4 و 5 می توانند برای نسبت های عددی N/S و D/S و N+D)/S) مانند زیر حل شوند(روابط 6 و 7 و 8):

از آنجا که مخرج روابط 6، 7 و 8 برابر S است، ریشه ی دوم مجموع مربعات N/S و D/S مانند زیر برابر N+D)/S) است(رابطه 9 و 10):

بنابراین (S/(N+D باید برابر باشد با(رابطه 11):

و از این رو(رابطه 12):

رابطه ی 12، SINAD را به عنوان تابعی از SNR و THD به ما می دهد.

به طریق مشابه با دانستن SINAD و THD می توانیم SNR را به طریق زیر حل کنیم(رابطه 13):

به طریق مشابه با دانستن SINAD و SNR می توانیم THD را به طریق زیر حل کنیم(رابطه 14):

لازم است دوباره تأکید شود که این روابط تنها در صورتی درست هستند که فرکانس و دامنه ی ورودی برای هر سه اندازه گیری یکسان باشند.

پاورقی

1: Analog-to-Digital Converter
2: Frequency bin
3: Process Gain
4: decibels below carrier
5: differential nonlinearity
6: root-sum-square
7: SNR-without-harmonics

منبع;

1. Walt Kester, Analog-Digital Conversion, Analog Devices, 2004, ISBN 0-916550-27-3, Chapter 2. Also Available as The Data Conversion Handbook Elsevier/Newnes, 2005, ISBN 0-7506-7841-0, Chapter 2.

شبکه ی مهندسی برق

+ نوشته شده در پنجشنبه سوم مرداد 1387ساعت 10:15 توسط |

جدول کامل فرمول های انتگرال

Rules for integration of general functions

جدول کامل فرمول های انتگرال :

Rules for integration of general functions

$\int af(x)\,dx = a\int f(x)\,dx \qquad\mbox{(}a \neq 0 \mbox{, constant)}\,\!$

$\int [f(x) + g(x)]\,dx = \int f(x)\,dx + \int g(x)\,dx$

$\int f'(x)g(x)\,dx = f(x)g(x) - \int f(x)g'(x)\,dx$

$\int {f'(x)\over f(x)}\,dx= \ln{\left|f(x)\right|} + C$

$\int {f'(x) f(x)}\,dx= {1 \over 2} [ f(x) ]^2 + C$

$\int [f(x)]^n f'(x)\,dx = {[f(x)]^{n+1} \over n+1} + C \qquad\mbox{(for } n\neq -1\mbox{)}\,\!$

Rational functions

$\int \,{\rm d}x = x + C$

$\int x^n\,{\rm d}x = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C\qquad\mbox{ if }n \ne -1$

$\int {dx \over x} = \ln{\left|x\right|} + C$

$\int {dx \over {a^2+x^2}} = {1 \over a}\arctan {x \over a} + C$

Irrational functions

$\int {dx \over \sqrt{a^2-x^2}} = \sin^{-1} {x \over a} + C$

$\int {-dx \over \sqrt{a^2-x^2}} = \cos^{-1} {x \over a} + C$

$\int {dx \over x \sqrt{x^2-a^2}} = {1 \over a} \sec^{-1} {|x| \over a} + C$

Logarithms

$\int \ln {x}\,dx = x \ln {x} - x + C$

$\int \log_b {x}\,dx = x\log_b {x} - x\log_b {e} + C$

Exponential functions

$\int e^x\,dx = e^x + C$

$\int a^x\,dx = \frac{a^x}{\ln{a}} + C$

Trigonometric functions

$\int \sin{x}\, dx = -\cos{x} + C$

$\int \cos{x}\, dx = \sin{x} + C$

$\int \tan{x} \, dx = -\ln{\left| \cos {x} \right|} + C$

$\int \cot{x} \, dx = \ln{\left| \sin{x} \right|} + C$

$\int \sec{x} \, dx = \ln{\left| \sec{x} + \tan{x}\right|} + C$

$\int \csc{x} \, dx = \ln{\left| \csc{x} - \cot{x}\right|} + C$

$\int \sec^2 x \, dx = \tan x + C$

$\int \csc^2 x \, dx = -\cot x + C$

$\int \sec{x} \, \tan{x} \, dx = \sec{x} + C$

$\int \csc{x} \, \cot{x} \, dx = - \csc{x} + C$

$\int \sin^2 x \, dx = \frac{1}{2}(x - \sin x \cos x) + C$

$\int \cos^2 x \, dx = \frac{1}{2}(x + \sin x \cos x) + C$

$\int \sec^3 x \, dx = \frac{1}{2}\sec x \tan x + \frac{1}{2}\ln|\sec x + \tan x| + C$

$\int \sin^n x \, dx = - \frac{\sin^{n-1} {x} \cos {x}}{n} + \frac{n-1}{n} \int \sin^{n-2}{x} \, dx$

$\int \cos^n x \, dx = \frac{\cos^{n-1} {x} \sin {x}}{n} + \frac{n-1}{n} \int \cos^{n-2}{x} \, dx$

$\int \arctan{x} \, dx = x \, \arctan{x} - \frac{1}{2} \ln{\left| 1 + x^2\right|} + C$

Hyperbolic functions

$\int \sinh x \, dx = \cosh x + C$

$\int \cosh x \, dx = \sinh x + C$

$\int \tanh x \, dx = \ln| \cosh x | + C$

$\int \mbox{csch}\,x \, dx = \ln\left| \tanh {x \over2}\right| + C$

$\int \mbox{sech}\,x \, dx = \arctan(\sinh x) + C$

$\int \coth x \, dx = \ln| \sinh x | + C$

$\int \mbox{sech}^2 x\, dx = \tanh x + C$

Inverse hyperbolic functions

$\int \operatorname{arcsinh} x \, dx = x \operatorname{arcsinh} x - \sqrt{x^2+1} + C$

$\int \operatorname{arccosh} x \, dx = x \operatorname{arccosh} x - \sqrt{x^2-1} + C$

$\int \operatorname{arctanh} x \, dx = x \operatorname{arctanh} x + \frac{1}{2}\log{(1-x^2)} + C$

$\int \operatorname{arccsch}\,x \, dx = x \operatorname{arccsch} x+ \log{\left[x\left(\sqrt{1+\frac{1}{x^2}} + 1\right)\right]} + C$

$\int \operatorname{arcsech}\,x \, dx = x \operatorname{arcsech} x- \arctan{\left(\frac{x}{x-1}\sqrt{\frac{1-x}{1+x}}\right)} + C$

$\int \operatorname{arccoth}\,x \, dx = x \operatorname{arccoth} x+ \frac{1}{2}\log{(x^2-1)} + C$

Definite integrals lacking closed-form antiderivatives

$\int_0^\infty{\sqrt{x}\,e^{-x}\,dx} = \frac{1}{2}\sqrt \pi$

$\int_0^\infty{e^{-x^2}\,dx} = \frac{1}{2}\sqrt \pi$

$\int_0^\infty{\frac{x}{e^x-1}\,dx} = \frac{\pi^2}{6}$

$\int_0^\infty{\frac{x^3}{e^x-1}\,dx} = \frac{\pi^4}{15}$

$\int_0^\infty\frac{\sin(x)}{x}\,dx=\frac{\pi}{2}$

$\int_0^\frac{\pi}{2}\sin^n{x}\,dx=\int_0^\frac{\pi}{2}\cos^n{x}\,dx=\frac{1 \cdot 3 \cdot 5 \cdot \cdots \cdot (n-1)}{2 \cdot 4 \cdot 6 \cdot \cdots \cdot n}\frac{\pi}{2}$ (if n is an even integer and $\scriptstyle{n \ge 2}$ )

$\int_0^\frac{\pi}{2}\sin^n{x}\,dx=\int_0^\frac{\pi}{2}\cos^n{x}\,dx=\frac{2 \cdot 4 \cdot 6 \cdot \cdots \cdot (n-1)}{3 \cdot 5 \cdot 7 \cdot \cdots \cdot n}$ (if $\scriptstyle{n}$ is an odd integer and $\scriptstyle{n \ge 3}$ )

$\int_0^\infty\frac{\sin^2{x}}{x^2}\,dx=\frac{\pi}{2}$

$\int_0^\infty x^{z-1}\,e^{-x}\,dx = \Gamma(z)$

$\int_{-\infty}^\infty e^{-(ax^2+bx+c)}\,dx=\sqrt{\frac{\pi}{a}}\exp\left[\frac{b^2-4ac}{4a}\right]$

$\int_{0}^{2 \pi} e^{x \cos \theta} d \theta = 2 \pi I_{0}(x)$

$\int_{0}^{2 \pi} e^{x \cos \theta + y \sin \theta} d \theta = 2 \pi I_{0} \left(\sqrt{x^2 + y^2}\right)$

$\int_{-\infty}^{\infty}{(1 + x^2/\nu)^{-(\nu + 1)/2}dx} = \frac { \sqrt{\nu \pi} \ \Gamma(\nu/2)} {\Gamma((\nu + 1)/2))}\,$ ( $\nu > 0\,$ ,

$\int_a^b{f(x)\,dx} = (b - a) \sum\limits_{n = 1}^\infty {\sum\limits_{m = 1}^{2^n - 1} {\left( { - 1} \right)^{m + 1} } } 2^{ - n} f(a + m\left( {b - a} \right)2^{-n} )$

$\begin{align} \int_0^1 x^{-x}\,dx &= \sum_{n=1}^\infty n^{-n} &&(= 1.291285997\dots)\\ \int_0^1 x^x \,dx &= \sum_{n=1}^\infty -(-1)^nn^{-n} &&(= 0.783430510712\dots) \end{align}$

+ نوشته شده در سه شنبه چهارم تیر 1387ساعت 10:15 توسط |

فيوز چيست ؟

مقاومت الكتريكي و جريان در مدار جريان الكتريكي در رساناي متصل به مدار بنابر قانون اهم از روي مقاومت رسانا و ولتاژ دو سر آن معين مي شود. براي يك ولتاژ معين ، هر چه مقاومت رساناي داده شده بيشتر باشد جريان كمتر است. مثلاً مقاومت لامپ هاي التهابي معمولي نسبتاًزياد است ( صدها اهم ). و از اين رو جرياني كه از آنها مي گذرد كم است (چند دهم آمپر) .

كوتاه شدگي مدار

اگر سيم ها را با اتصال فرعي به لامپ متصل كنيم. مدار فرعي با مقاومت بسيار كم بدست مي آيد. و جريان خيلي شديد مي شود. در اين مورد گفته مي شود كه مدار كوتاه بوجود آمده است. مدار كوتاه بطور عام هر اتصال كم مقاومتي در دو سر منبع جريان الكتريكي است. جريان هاي شديدي كه در مدار كوتاه ظاهر مي شود فوق العاده خطرناك هستند و به علت آنكه سيم ها شديداً گرم مي شوند براي منبع جريان بسيار زيان آورند.

محافظت سيم ها از كوتاه شدگي مدار

براي محافظت سيم ها از كوتاه شدگي مدار ، فيوز استفاده مي شود فيوز ها سيم هاي نازك مسي اند يا سيم هايي كه از فلزات زود گداخت مثل سرب ساخته شده اند. كه به طور سري به مدار حامل جريان متصل مي شوند. و طوري در نظرگرفته مي شوند كه اگر جريان از مقدار مشخص شده بيشتر شود ذوب مي شود. نمودار طرح وار زير طرز كار فيوز را شرح مي دهد وقتي كه سيم ها توسط تكه سيم مسي متصل شوند مدار كوتاه فيوز بطور سريع ذوب شده و مدار قطع مي شود.

ساختمان فيوز فشنگي با توپي پيچي

اين فيوز رايجترين نوع از فيوزهاست كه به كار برده مي شود. منشا اصلاح فيوزي به توپي چيني كه در سطح بيروني فيوز قراردارد، مربوط است، كه سيم با نقطه ذوب پايين در آن قراردارد. توپي مانند سرپيچ لامپ در سر پيچ پيچانده مي شود و پس در هر كوتاه شدن مدار تعويض مي شود.

معمولا ، يك فيوز يا دسته فيوزهايي به اتصال هاي تامين كننده جريان در يك ساختمان يا هر آپارتماني متصل مي شود. گاهي فيوزها را در جعبه مستقلي قرارمي دهند. فيوزپريزي در ساختمان جعبه فيوز وجود دارد كه بايد با عبور جريان 3تا 5A ذوب مي شود، فيوز آپارتمان با عبور جريان 15تا 20A ذوب مي شود. در حاليكه فيوز يك ساختمان براي جريانهاي خيلي شديدتر چند صد آمپر تنظيم مي شود.

ساختمان فيوز با توپي پيچي

1. توپي چيني

2. سيم با نقطه ذوب پائين

3. جاي فيوز

منبع : دانشنامه رشد

+ نوشته شده در دوشنبه سوم تیر 1387ساعت 21:10 توسط |

ابر رسانا ها

اگردماي فلزات مختلف را تا دماي معيني(دماي بحراني) پايين اوريم پديده شگرفي در انها اتفاق مي افتد كه طي ان به ناگهان مقاومتشان را در برابرعبور جريان برق تا حد صفراز دست خواهند داد .وتبديل به ابررسانا خواهند شد.

(البته موادي مانند نقره نيز هستند كه مقاومت ويژه شان حتي در دماي صفر درجه كلوين نيز صفر نمي شود).هرچند در اين دما ميتوان بسياري از مواد را ابر رسانا نمود محققا ن براي رسيدن به چنين دمايي مجبورند از هليم مايع ويا هيدرژن استفاده كنند كه بسيار گرانند .

امروزه ابر رسانايي را در موادي ايجاد مي كنند كه دماي بحرانيشان زيادتر از 77 درجه كلوين است كه براي رسيدن به چنين دمايي از ازت مايع استفاده مي كنند كه نقطه جوشش 77 درجه كلوين است.

تاريخجه ابررسانا يي

ابررسانايي براي اولين باردر سال 1911 توسط هايك كامرلينگ اونس(1926-1853)مطرح گرديد. وي دماي يك ميله منجمد جيوه اي را تا دماي نقطه جوش هليم مايع(4.2 درجه كلوين )پايين اوردد و مشاهده نمود كه مقاومت ان ناگهان به صفر رسيد. سپس يك حلقه سربي را در دماي 7 درجه كلوين ابررسانا نمود و قوانين فارادي را بر روي ان ازمايش كردومشاهده نمود وقتي با تغيير شار در حلفه جريان القايي توليد شود.

حلقه سربي برعكس رسانا هاي ديگر رفتارمي نمايديعني پس از قطع ميدان تا ماداميكه در حالت ابر رسانايي قرار داردجريان اكتريكي را حفظ مي كند. به عبارتي اگريك سيم ابررسانا داشته باشيم پس از بوجود امدن جريان الكتريكي دران بدون مولد الكتريكي ( مثل باطري يا برق شهر )نيز مي تواند حامل جريان باشد.

اگر در همين حالت ميدان مغناطيس قوي در مجاورت سيم ابررسانا قرار دهيم ويا دماي سيم را با لاتر از دماي بحراني ببريم جريان در ان بسرعت صفر خواهد شد چون دراين حالتها سيم را از حالت ابررسانايي خارج كرده ايم .

اقاي اونس با همين كشف جايزه نوبل فيزيك در سال 1913 را از ان خود نمود.در عكس بالا اونس و همسرش نشسته و دوستان دانشمند مانند البرت انيشتين در پشت سر وي قرار دارند.

اثرمايسنر

سپس در سال 1933 Meissner وOschsenfeld مطابق شكل نشان دادند كه وقتي ماده مورد ازمايش قبل از ابررسانا شدن در ميدان مغناطيسي باشد شار از ان عبور ميكند ولي وقتي در جضور ميدان به دماي بحراني برسدو ابررسانا گردد ديگر هيچگونه شار مغناطيسي از ان عبور نمي كند تبديل به يك ديامغناطيس كامل مي شود كه شدت ميدان درون ان صفر خواهد بود.

فيزيكدانان مختلف همواره سعي كرده بودند به موادي دست پيدا كنند كه اولا دردماي پايين ابرسانا شوند و ثانيا براي فرايند سرمايش بجاي هليم پر هزينه از نيتروژن مايع استفاده شود.تا بدن ترتيب بتوانند كابلهاي مناسب براي حمل و انتقال برق ويا موتور الكتريكي بسازند.

در اين شكل يك مغناطيس استوانه اي روي يك قطعه ابررسانا كه توسط نيتروژن خنك شده شناور است زيرا ابررسانا طبق خاصيت يعني اثر مايسنر مي توانند خطوط ميدان مغناطيس را به خارج پرتاب كنند دارد.و همانطور كه ميبينم قرص مغناطيسي را شناور نگه دارندو بدن ترتيب يك موتور چرخان ساخته ميشود.

بلاخره در سال 1986 دو فيزيكدان سويسي به نامهاي George bednorz-Alex Muller از آزمايشگاه زوريخ توانستند ابرسانايي ازجنس سراميك اكسيد مس در دماي بالا 60 درجه كلوين بسازند كه براي فرايند سرمايش از نيتروژن مايع استفاده ميشد كه بسيار كم هزينه بود. بدين ترتيب دو گام مهم براي ساخت كابلهاي ابررسانايي برداشته شد و لي سراميك اكسيد مس براي ساخت كابل شكننده بود بنابراين تلاشهاي ديگري آغاز شد.كه تا به امروز هم ادامه دارد دانشجويان و دانشمندان ايراني هم در اين عرصه بسيار فعال هستند.

طبق گزارش ايرنا سعيد سلطانيان به همراه يك گروه علمي در دانشگاه ولو نگوگ ايالت نيو ساوت ولز استراليا به سرپرستي پروفسور دو ابررسانايي ساختند كه بالاترين ركورد را در ميان ابررسانا دارد اين ابررسانا به شكل سيم يا نوار ي از جنس دي بريد منيزيم با پوششي از آهن است كه شكل ميكروسكوپي آن در پايين نشان داده شده است.

كاربردهاي مختلف ابررساناها

از ابررسانايي ميتوان در ساخت آهن رباهاي ويژه طييف سنجهاي رزونانس مغناطيسي هسته و عكسبرداري تشديد مغناطيسي هسته و تشخيص طبي استفاده نمود و همچنين چون با حجم كم جريانهاي بسيار بالا را حمل مي كنند مي توان از آنها در ساخت موتورهاي الكتريكي (ژنراتورها- كابلها) استفاده نمود كه حجمشان 4 تا 6 برابر كوچكتر از موتورهاي فضاپيماي امروزي هستند.

ميتوان از آهن رباهاي ابررسانا در ساختمان ژيروسكوپ براي هدايت فضا پيما استفاده نمود.

مي توان از نيم رسانا ها در ساخت قطارهاي شناور استفاده نمودمانند قطار سريع السير ژاپني ها كه در سال 2000 ميلادي ساخته شد وبا با سرعت 581 km/h حركت مي كرد در اين بجاي قطار بجاي استفاده از چرخ از ميدان مغناطيسي استفاده شده است.

منبع : khayam.persianblog.com

+ نوشته شده در جمعه سوم خرداد 1387ساعت 21:9 توسط |

مسابقات ربوکاپ 2008

این مسابقات در چهار بخش اصلی ربات‌های فوتبالیست، امداد، RoboCup@Home و جونیور(نوجوانان) برگزار می شود.

براساس اطلاعات سایت رسمی مسابقات که بخشی از لیگ‌ها را شامل نمی‌شود حداقل حدود پنجاه تیم ایرانی به این مسابقات راه یافته‌اند که البته به گفته رییس کمیته ملی ربوکاپ حدود 35 تیم دانشجویی و 35 نفر دانش‌آموز به این مسابقات اعزام شده‌اند.

براساس تقویم مسابقات، دو روز اول به پذیرش و آماده‌سازی تیم‌ها و ربات‌هایشان اختصاص دارد و سمپوزیوم علمی روز سه‌شنبه و مراسم افتتاحیه رسمی روز چهارشنبه 26 تیرماه (16 جولای) برگزار می‌شود.

مسابقات ربات‌های فوتبالیست (RoboCupSoccer) از قدیمی‌ترین بخش‌ها و در واقع پایه اصلی رقابت‌های جهانی ربوکاپ است که در چهار لیگ شبیه‌سازی، ربات‌های فوتبالیست(واقعی) کوچک، ربات‌های فوتبالیست(واقعی) متوسط، پلت‌فرم استاندارد(ربات‌های چهارپا، دوپا و شبیه‌سازی NAO) و ربات‌های فوتبالیست انسان‌نما(Humanoid) برگزار می‌شود.

مسابقات شبیه‌سازی ربات‌های فوتبالیست خود در چهار بخش شبیه‌سازی دوبعدی، شبیه‌سازی سه بعدی، Mixed Reality و شبیه‌سازی سه بعدی پیشرفته برگزار می‌شود .

این مسابقات در چهار بخش اصلی ربات‌های فوتبالیست، امداد، RoboCup@Home و جونیور(نوجوانان) برگزار می شود.

در مسابقات فوتبال ربوکاپ، ربات‌ها باید از نظر نرم افزاری و سخت افزاری این توانایی را داشته باشند که حین مسابقه به صورت خودکار تصمیم گیری کرده و عمل کنند.

یکی از چشم اندازهای عمده مسابقات ربوکاپ نیز توسعه تیمی از رباتهای انسان نمای کاملا خودکار تا سال 2050 است که بتوانند تیم قهرمان مسابقات جام جهانی فوتبال غلبه کنند.

مسابقات امداد (رسکیو) ربوکاپ نیز بخشی است که مستقیما در ارتباط با زندگی انسان‌ها طراحی شده و هدف از آن توسعه استفاده از ربات‌ها در امدادرسانی و فراهم کردن امکان دسترسی به محل‌هایی است که امدادگران نمی توانند به آنجاها بروند.

بخش امداد مسابقات ربوکاپ 2008 شامل دو لیگ شبیه‌سازی امداد (Agent & Infrastructure و ربات‌های مجازی) و ربات‌های امدادگر واقعی است.

RoboCup@Home هم از دیگر بخش های تازه ربوکاپ است که از دو سال پیش به مجموعه رقابت‌های ربوکاپ افزوده شده است. این بخش بر کاربردهای ربات ها در جهان واقعی و تعامل انسان ــ ماشین در قالب ربات‌های خود کار متمرکز شده و هدف از آن کمک به توسعه کاربردهای مفید رباتیک در عرصه زندگی روزمره است.

علاوه بر مسابقات اصلی ربوکاپ، رقابت های مجزایی ویژه دانش‌آموزان مقطع ابتدایی و دبیرستان برگزار می شود که قوانین آنها بسیار بازتر از مسابقات اصلی است.

مسابقات این بخش (ربوکاپ جونیور) در چهار زمینه فوتبال، امداد، رقص ربات‌ها و بخش جدید «دمو» است که با هدف افزایش مهارت‌های رباتیک در نوجوانان طراحی شده است.

اگر چه امسال هم همانند سال‌های گذشته به دلیل نبود متولی مشخص برای هماهنگی تیم‌های شرکت کننده در مسابقات جهانی ربوکاپ و پراکندگی تیم‌هایی که جهت شرکت در این رقابت‌ها ثبت‌نام می‌کنند و مشخص نبودن وضعیت حضور این تیم‌ها در محل رقابت‌ها به دلیل مشکلات مالی و مساله ویزا تا آخرین ساعات، اطلاعات دقیقی درباره تعداد تیم‌های ایرانی شرکت‌کننده در این رقابت‌ها در دست نیست ولی براساس آخرین اطلاعات سایت رسمی مسابقات و پیگیری‌های خبرنگار ایسنا حداقل حدود 50 تیم ایرانی جواز حضور در بخش‌های مختلف این رقابت‌ها را کسب کرده‌اند که البته مشخص نیست چه تعداد از این تیم‌ها موفق به حضور در محل مسابقات شوند.

در بخش شبیه سازی فوتبال دوبعدی مسابقات ربوکاپ امسال در بین 16 تیم پذیرفته شده نام دو تیم ایرانی دیده می‌شود.

در بخش شبیه‌سازی سه بعدی هم 28 تیم پذیرفته شده‌اند که هشت تیم از ایران هستند.

در جمع 13 تیم پذیرفته شده در بخش شبیه سازی Mixed Reality هم یک تیم دیگر از کشورمان حضور دارد.

اما در لیگ شبیه‌سازی سه بعدی پیشرفته که از پیشرفته‌ترین بخش‌های مسابقات ربوکاپ است از بین

10 تیم ایرانی و دو تیم آلمانی و ژاپنی متقاضی رقابت در این بخش تنها چهار تیم پذیرفته شده‌اند که همگی از ایران هستند.

اطلاعات تیم‌های پذیرفته شده در لیگ ربات‌های فوتبالیست سایز کوچک در سایت رسمی مسابقات در دسترس نیست ولی احتمالا تیم‌های متعددی از ایران برای رقابت در این بخش پذیرفته شده‌اند.

در بخش ربات‌های فوتبالیست سایز متوسط هم در جمع 17 تیم پذیرفته شده ، سه تیم‌ ایرانی حضور دارند.

براساس اطلاعات سایت رسمی مسابقات ایران در لیگ ربات‌های فوتبالیست دو پا که برای نخستین بار برگزار می‌شود نماینده‌ای ندارد و اطلاعات تیم‌های پذیرفته شده در بخش شبیه‌سازی NAO و ربات‌های انسان‌نما - که از بخش‌های نسبتا جدید و مورد توجه تیم‌های ایرانی است - هم منتشر نشده است.

در لیگ شبیه‌سازی امداد در بخش Infrastructure پنج تیم پذیرفته شده اند که دو تیم از ایران از جمله آنها هستند و در بخش Agent هم در بین 17 تیم پذیرفته شده، شش تیم ایرانی دیده می‌شود.

در بخش مجازی شبیه‌سازی امداد مسابقات ربوکاپ 2008، 16 تیم پذیرفته شده‌اند که شش تیم ایرانی از جمله آنها هستند.

در لیگ ربات‌های امدادگر (واقعی) هم 18 تیم پذیرفته شده‌اند که چهار تیم ایرانی در بین آنها دیده می‌شوند.

در لیگ RoboCup@Home هم در بین 17 تیم پذیرفته شده، پنج از ایران حضور دارند.

اطلاعات بخش جونیور مسابقات ربوکاپ 2008 نیز ارائه نشده که احتمالا تیم‌هایی از دبیرستان‌های ایران نیز در این بخش پذیرفته شده‌اند

+ نوشته شده در جمعه سوم خرداد 1387ساعت 10:15 توسط |

ساختمان ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها را با توجه به كاربرد و خصوصيات آنها به سه دسته كوچك متوسط و بزرگ دسته بندي كرد. ساختن ترانسفورماتورهاي بزرگ و متوسط به دليل مسايل حفاظتي و عايق بندي و امكانات موجود ، كار ساده اي نيست ولي ترانسفورماتورهاي كوچك را مي توان بررسي و يا ساخت. براي ساختن ترانسفورماتورهاي كوچك ، اجزاي آن مانند ورقه آهن ، سيم و قرقره را به سادگي مي توان تهيه نمود.

اجزاي تشكيل دهنده يك ترانسفورماتور به شرح زير است؛

هسته ترانسفورماتور:

هسته ترانسفورماتور متشكل از ورقه هاي نازك است كه سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفورماتور ها محاسبه مي شود. براي كم كردن تلفات آهني هسته ترانسفورماتور را نمي توان به طور يكپارچه ساخت. بلكه معمولا آنها را از ورقه هاي نازك فلزي كه نسبت به يكديگر عايق‌اند، مي سازند. اين ورقه ها از آهن بدون پسماند با آلياژي از سيليسيم (حداكثر 4.5 درصد) كه داراي قابليت هدايت الكتريكي و قابليت هدايت مغناطيسي زياد است ساخته مي شوند.

در اثر زياد شدن مقدار سيليسيم ، ورقه‌هاي دينام شكننده مي شود. براي عايق كردن ورقهاي ترانسفورماتور ، قبلا از يك كاغذ نازك مخصوص كه در يك سمت اين ورقه چسبانده مي شود، استفاده مي كردند اما امروزه بدين منظور در هنگام ساختن و نورد اين ورقه ها يك لايه نازك اكسيد فسفات يا سيليكات به ضخامت 2 تا 20 ميكرون به عنوان عايق در روي آنها مي مالند و با آنها روي ورقه ها را مي پوشانند. علاوه بر اين ، از لاك مخصوص نيز براي عايق كردن يك طرف ورقه ها استفاده مي شود. ورقه هاي ترانسفورماتور داراي يك لايه عايق هستند.

بنابراين ، در مواقع محاسبه سطح مقطع هسته بايد سطح آهن خالص را منظور كرد. ورقه‌هاي ترانسفورماتورها را به ضخامت هاي 0.35 و 0.5 ميلي متر و در اندازه هاي استاندارد مي سازند. بايد دقت كرد كه سطح عايق شده ى ورقه هاي ترانسفورماتور همگي در يك جهت باشند (مثلا همه به طرف بالا) علاوه بر اين تا حد امكان نبايد در داخل قرقره فضاي خالي باقي بماند. لازم به ذكر است ورقه ها با فشار داخل قرقره جاي بگيرند تا از ارتعاش و صدا كردن آنها نيز جلوگيري شود.

سيم پيچ ترانسفورماتور :

معمولا براي سيم پيچ اوليه و ثانويه ترانسفورماتور از هادي هاي مسي با عايق (روپوش) لاكي استفاده مي‌كنند. اينها با سطح مقطع گرد و اندازه‌هاي استاندارد وجود دارند و با قطر مشخص مي‌شوند. در ترانسفورماتورهاي پرقدرت از هاديهاي مسي كه به صورت تسمه هستند استفاده مي‌شوند و ابعاد اين گونه هادي‌ها نيز استاندارد است.

توضيح سيم پيچي ترانسفورماتور به اين ترتيب است كه سر سيم پيچ‌ها را به وسيله روكش عايقها از سوراخهاي قرقره خارج كرد، تا بدين ترتيب سيم ها قطع (خصوصا در سيمهاي نازك و لايه‌هاي اول) يا زخمي نشوند. علاوه بر اين بهتر است رنگ روكش‌ها نيز متفاوت باشد تا در ترانسفورماتورهاي داراي چندين سيم پيچ ، را به راحتي بتوان سر هر سيم پيچ را مشخص كرد. بعد از اتمام سيم پيچي يا تعمير سيم پيچهاي ترانسفورماتور بايد آنها را با ولتاژهاي نامي خودشان براي كنترل و كسب اطمينان از سالم بودن عايق بدنه و سيم پيچ اوليه ، بدنه و سيم پيچ ثانويه و سيم پيچ اوليه آزمايش كرد.

قرقره ترانسفورماتور:

براي حفاظ و نگهداري از سيم پيچ‌هاي ترانسفورماتور خصوصا در ترانسفورماتورهاي كوچك بايد از قرقره استفاده نمود. جنس قرقره بايد از مواد عايق باشد قرقره معمولا از كاغذ عايق سخت ، فيبرهاي استخواني يا مواد ترموپلاستيك مي سازند. قرقره هايي كه از جنس ترموپلاستيك هستند معمولا يك تكه ساخته مي شوند ولي براي ساختن قرقره هاي ديگر آنها را در چند قطعه ساخت و سپس بر روي همدگر سوار كرد. بر روي ديواره هاي قرقره بايد سوراخ يا شكافي ايجاد كرد تا سر سيم پيچ از آنها خارج شوند.

اندازه قرقره بايد با اندازه ى ورقه‌هاي ترانسفورماتور متناسب باشد و سيم پيچ نيز طوري بر روي آن پيچيده شود. كه از لبه هاي قرقره مقداري پايين تر قرار گيرد تا هنگام جا زدن ورقه‌هاي ترانسفورماتور ، لايه ى رويي سيم پيچ صدمه نبيند. اندازه قرقره هاي ترانسفورماتورها نيز استاندارد شده است اما در تمام موارد ، با توجه به نياز ، قرقره مناسب را مي توان طراحي كرد.

منبع : دانشنامه رشد

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت 1387ساعت 21:9 توسط |

جزئیات نسل جدید پردازنده های 8 هسته ای AMD به نام Hydra

کمپانی AMD در یک جواب کاملآ حساب شده به نسل جدید پردازنده های اینتل ( Nehlem ) گوشه هایی از مشخصات نسل جدید پردازنده های خود را آشکار کرد .

AMD اولین جزئیات نسل جدید پردازنده های 8 هسته ای خود را به نام Hydra فاش کرد.

این پردازنده که با فناوری process node 45nm ساخته خواهد شد ، در خانواده Deneb و Propus جا خواهد داشت ، و همچنین جزء نسل K10.5 و Rev. D ، کمپانی AMD خواهد بود .

silicon stepping نسل D پردازنده های کمپانی AMD در مدل هایی که دارای فناوری process node 45nm می باشند ، (( Hydra )) نامیده خواهند شد ، تا جواب دندان شکنی از طرف کمپانی AMD به معماری Nehlem کمپانی Intel باشد !!

این نسل جدید دارای 1MB L2 Cache به ازای هر هسته می باشد ، این به معنی 2 برابر شدن ، این مقدار نسبت به دیگر پردازنده های نسل k10.5 می باشد .

همچنین از مشخصات جدید این معماری جدید میتوان به استفاده کاملآ حساب شده High-K metal gate technology که باعث افزایش سرعت سویچ ترانزیستور شده ، و سرعت بالاتر هسته و همینطور پهنای باند بیشتر به همراه کاهش کاهش توان مصرفی و حرارت متصاعد شده کمتر میشود را نام برد .

لازم به ذکر است که این تکنولوژی مشترکآ توسط کمپانی AMD و IBM به صورت 45nm SOI (silicon-over-insulator)به بهره برداری رسیده است .

جالب است که بدانید این معماری قدرتمند دارای 6MB L3 Cache می باشد ، که بین تمام هسته ها به صورت اشتراکی استفاده خواهد شد .

از آنجا که امید میرفت این معماری که دارای 8 هسته می باشد ، به صورت Native طراحی می شد ، ولی خبر ها حاکی از MCM) Multi Chip Module) بودن این معماری می باشند .

طی آخرین آخبار این معماری قابلیت تحمل فرکانس هایی حتی بیشتر از 3Ghz را به صورت ، پیش فرض خواهد داشت.

هنوز این مسئله که آیا این معماری مانند همتای اینتلی خود ( Nehlem ) قابلیت اورکلاک مطلوبی داشته باشد ، در پرده ابهام است !

همچنین این نسل پردازنده های کمپانی AMD در اواسط سال 2009 Release خواهد

http://www.signals.ir

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت 1387ساعت 10:15 توسط |

آمپر متر چيست؟

لغت ammeter از كلمه amper مشتق شده است. توجه كنيد كه حرف P در كلمه amper حذف شده است و فقط دو حرف اول اين كلمه در لغت ammeter بكار رفته است.

ريشه لغوي
لغت ammeter از كلمه amper مشتق شده است. توجه كنيد كه حرف P در كلمه amper حذف شده است و فقط دو حرف اول اين كلمه در لغت ammeter بكار رفته است.
ما نمي‌توانيم الكترونها يا پروتونها را ديده يا لمس كنيم. به همين دليل نمي‌توانيم آنها را بشماريم. در نتيجه به ابزاري احتياج داريم تا بتوانيم آنها را بشماريم. شدت روشنايي لامپ مشخصاتي از شدت جريان را به ما نشان مي‌دهد، ولي دو نقص اصلي دارد. اول اينكه نمي‌تواند شدت جريان را در واحدي كه به آساني قابل يادداشت و مقايسه با اندازه گيري شدت جريان در محلها و زمانهاي ديگر است، اندازه بگيرد. همچنين در شدت جريانهاي معين مي‌توان از آن استفاده كرد. اگر مقدار شدت جريان خيلي كم باشد، لامپ روشن نمي‌شود و اگر شدت جريان خيلي زياد باشد، لامپ مي‌سوزد. براي رفع نقص اول به ابزاري احتياج داريم كه به ما نشان دهد، چند آمپر (چند كولن الكترون در هر ثانيه) در مدار جريان دارد. دستگاه مخصوصي كه اين اندازه گيري را انجام مي‌دهد، آمپرمتر (ammetr) ناميده مي‌شود.

طرز كار آمپرمتر

آمپرمتر مقدار شدت جرياني را كه از آن مي‌گذرد، بوسيله يك عقربه كه در روي صفحه درجه بندي شده حركت مي‌كند، نشان مي‌دهد. ميزان انحراف عقربه آمپرمتر با تعداد الكترونهايي كه از اين دستگاه مي‌گذرند، نسبت مستقيم دارد. يعني نشان مي‌دهد كه چه مقدار بار الكتريكي در ثانيه از آن عبور مي‌كند.

طرز استفاده از آمپرمتر

آمپرمتر از خيلي جهات شبيه كنتور آب است كه ميزان آب مصرف شده منازل را اندازه مي‌گيرد. هر دو دستگاه (آمپرمتر و كنتور آب) بايد طوري در مدار قرار گيرند كه جريانهاي الكتريسيته و آب از آنها بگذرد، تا بتوان شدت جريان را اندازه گرفت. تمام آبي كه از لوله اصلي وارد خانه مي‌شود، بايد از كنتور آب عبور كند. آمپرمتر نيز بايد طوري قرار گيرد كه تمام جريان الكتريسته از ان بگذرد، تا بتوان تمام شدت جريان الكتريكي را بوسيله آن اندازه گرفت. اين نوع اتصال را اتصال متوالي يا سري مي‌گويند. يعني اجزا تشكيل دهنده مدار در يك خط مستقيم (يك مسير هدايت كننده) به يكديگر اتصال دارند.

مراحل قرار دادن آمپرمتر در مدار

براي قرار دادن آمپرمتر در مدار متوالي به ترتيب زير عمل كنيد.

1. نيروي خارجي را كه به مدار وارد مي‌شود، قطع كنيد.

2. آن قسمت از مدار را كه آمپرمتر در آن قرار دارد، باز كنيد يا ببريد.

3. انتهاي مثبت آمپرمتر را به سيمي كه به قطب مثبت پيل مي‌رود، وصل كنيد.

4. انتهاي منفي آمپرمتر را به سيمي كه به قطب منفي پيل مي‌رود، وصل كنيد.

مراحل 4 , 3 (كه عبارتند از انتقال مثبت به مثبت ، منفي به منفي) را دقت در پلاريته مي‌نامند و اين امر مهم است. زيرا دستگاه اندازه گيري آمپرمتر شدت جريان را در يك جهت نشان مي‌دهد. اگر دستگاه اندازه گيري را بطور عكس در مدار قرار دهيم، چون جريان در جهت عكس (كه مناسب آمپرمتر نيست) از آن مي‌گذرد و انحراف عقربه بوجود مي‌آيد كه باعث شكسته شدن يا خم شدن آن مي‌گردد. فيش قرمز را به جك قرمز آمپرمتر و فيش سياه را به جك سياه در بالاي آمپرمتر وصل كنيد.

خطاي دستگاه اندازه گيري (Meter Tolrances)

بايد توجه داشت كه در يك مدار معين آمپرمترهاي مختلف ، اندازه شدت جريان را با كمي اختلاف نشان مي‌دهند. اين امر بدان دليل است كه مقداري از انرژي كه در مدار جريان دارد، براي بكار انداختن آمپرمتر مصرف مي‌شود و همه آمپرمترها هم يكسان نيستند. همچنين به علت اختلافي كه در ساختمان آمپرمتر و تلف شدن انرژي وجود دارد، شدت جرياني را كه در روي آمپرمتر مي‌خوانيد، تقريبي است. دستگاه اندازه گيري درست است كه حدود خطاي آن 0± در صد اندازه واقعي باشد. يعني اگر شدت جريان اصلي 100 آمپر باشد، روي دستگاه آمپرمتر حدود 9 تا 10 آمپر را مي‌خوانيد.

بكار بردن آمپرمتر

1. يك آمپرمتر ساده را برداريد. در انتخاب دستگاه اندازه گيري دقت كنيد كه شدت جريان مدار نبايد بيش از حد تعيين شده براي اندازه گيري باشد. زيرا آمپرمتر بر حسب درجه بندي خود ، شدت جريانهاي معيني را مي‌تواند اندازه بگيرد. در مورد اين آزمايش مي‌توانيد فرض كنيد كه آمپرمتر داراي توانايي كافي براي اندازه گيري شدت جريان مي‌باشد.

2. فيش قرمز را به جك قرمز و فيش سياه را به جك سياه وصل كنيد.

3. مطمئن شويد كه به مدار انرژي داده نمي‌شود. كليد مدار بايد باز باشد (به خاطر حفظ جان خود هيچگاه سعي نكنيد كه آمپرمتر را در مداري كه انرژي الكتريكي در آن جريان دارد قرار دهيد).

4. با جدا كردن سيم رابط بين T2 و T1 مدار را باز كنيد. با قرار گرفتن آمپرمتر بين اين دو نقطه مدار كامل مي‌شود.

5. با رعايت پلاريته ، فيش سياه را به T1 و فيش قرمز را به T2 وصل كنيد. اگر پلاريته مناسب در نظر گرفته نشود، عقربه آمپرمتر به طرف چپ منحرف شده و اين عمل موجب خرابي دستگاه اندازه گيري خواهد شد.

6. كليد مدار را ببنديد و درجه‌اي را كه آمپرمتر نشان مي‌دهد بخوانيد. هميشه از روبرو به صفحه درجه بندي شده آمپرمتر نگاه كنيد و هيچوقت تحت هيچ زاويه‌اي درجه آمپرمتر را نخوانيد.

7. درجه‌اي را كه خوانده‌ايد، يادداشت كنيد.

8. كليد مدار را باز كنيد.

منبع : دانشنامه رشد

+ نوشته شده در شنبه سوم فروردین 1387ساعت 21:8 توسط |

رویای ساخت كاغذ الكترونیكی به واقعیت تبدیل میشود

دانشمندان با محقق ساختن ایده ساخت ترانزیستورهای ارگانیكی گام دیگری به سوی عملی كردن ایده بزرگتری به نام « كاغذ الكترونیكی» برداشتند.

محققان دانشگاه های استنفورد و كالیفرنیا نشان دادند، ترانزیستورهای ارگانیكی تك كریستالی می توانند با استفاده از تكنیك جدیدی به صورت انبوه تولید شوند.

در حال حاضر ترانزیستورهای ارگانیكی با عملكرد بالا، به صورت دست ساز تولید می شوند كه از این رو استفاده آنها در تجهیزات مختلف الكترونیكی به ندرت روی می دهد.

نان بائو از اساتید برجسته مهندسی شیمی در این خصوص گفت: فرآیند جدید صورت گرفته از سوی دانشمندان برای نخستین بار نشان داد كه تك كریستال های ارگانیكی دارای قابلیتی هم چون الگو برداری شدن در سطحی وسیع بدون نیاز به دست چین شدن و ساخت نمونه جدید از آنهاست. نتایج تحقیقات این دانشمندان در شماره اخیر نشریه نیچر به چاپ رسیده است.

اكنون این دانشمندان روش نوینی برای چاپ الگوهای مختلف ترانزیستورها بر روی سطوحی هم چون ویفرهای سیلیكنی و پلاستیك های قابل انعطاف ارایه كرده اند.

این روش با كار گذاشتن الكترودهایی بر روی سطوح یاد شده در هرجایی كه نیاز به كارگذاشتن ترانزیستور احساس شود، آغاز شده و در ادامه با تولید الگویی ساخته شده از پلیمری به نام polydimethylsiloxane كه در حقیقت پلیمر سیلیكنی رایجی به حساب می آید، ادامه می یابد.

به دنبال این مرحله، محققان این الگو را با استفاده از عامل كریستالی به نام octadecyltriethoxysilane پوشانده و در پایان تبخیر این ماده كریستالی ارگانیكی موجب رشد تك كریستالها در مقیاس انبوه می شود. در نهایت نیز ترانزیستور ارگانیكی زمانی شكل واقعی خود را پیدا می كند كه این كریستالها با الكترودها هم مرز شوند.

براساس گزارش «سنت نیوز» محققان در آزمایشان خود در نقطه ای به مساحت ۸۰۰ میلیونیوم اینچ مربع چنین فرآیندی را عملی كردند.

اكنون این امیدواری شكل گرفته كه درآینده ای نزدیك انبوهی از كاغذهای الكترونیكی با قابلیت های گوناگون ساخته شوند.

aftab.ir

+ نوشته شده در شنبه سوم فروردین 1387ساعت 10:15 توسط |

vahidjabari

قانون بقاي بار الكتريكي

شش مشخصه در تعیین کیفیت ADC ها

جدول کامل فرمول های انتگرال

فيوز چيست ؟

ابر رسانا ها

مسابقات ربوکاپ 2008

ساختمان ترانسفورماتور

جزئیات نسل جدید پردازنده های 8 هسته ای AMD به نام Hydra

آمپر متر چيست؟

رویای ساخت كاغذ الكترونیكی به واقعیت تبدیل میشود

نوشته هاي پيشين

پيوندها