ای سی چیست؟

مدار مجتمع یا آی سی چیست ؟

مدار مجتمع یا آی سی یک مدار الکترونیکی است که بر روی یک قطعه کوچک از سیلیکون فشرده شده است. آی سی ها دارای پایه هایی هستند . این پین ها به شما اجازه می دهند تا به مدار درون آن دسترسی داشته باشید.

انواع آی سی ها

همانطور که هزاران مدار الکترونیکی وجود دارد ، تعداد بسیار زیادی هم تراشه های مدار مجتمع یا همان آی سی در دنیا وجود داره. غیرممکن است که بشه درباره همه اونها به شما بگم. حتی صحبت کردن در مورد دروازه های منطقی ( گیت ها ) که یکی از رایج ترین مدارهای مجتمع هستند احتیاج به یک کلاس جداگانه داره ، حتی اگر یک کلاس کامل درباره دروازه های منطقی بگذرونید، هنوز هم به سختی می تونید همه آی سی های موجود در این مجموعه رو بفهمید و مسلط بشید.

دنیای مدارهای مجتمع ( IC ) گسترده است و برای یادگیری بسیار زیاد است. خوشبختانه، لازم نیست همه چیز رو حفظ کنید و بدونید . اصول اولیه ، ویژگیها ، امکانات و قابلیت هاشون رو که یاد گرفتید، فهمیدن بقیه موضوعات صرفا یک تحقیق، اکتشاف و آزمایش ساده است.

دیتا شیت

تقریبا هر قطعه الکترونیکی که باهاش روبرو هستید، دارای یک صفحه داده و مشخصات یا در اصطلاح فنی دیتا شیت است. هدف دیتا شیت ها گفتن اطلاعات مفید مانند حداکثر و حداقل ولتاژ قطعه شماست . دیتاشیت ها همچنین شامل دسته بندی قطعه ها از نظر جریان مطلق آنها، ابعاد فیزیکی و آرایه گسترده ای از اطلاعات مفید دیگر. هنگام کار با یک آی سی، حتما به دیتاشیت اون احتیاج دارید . به این دلیل که فقط از طریق دیتا شیت میفهمید که هر پایه IC چه کاری انجام میده ، بدون اینکه گیج و سردرگم بشید 🙂

همینطور که در دو صفحه اول دیتاشیت IC LM555 میبنید ، نقشه و دیاگرام داخلش و اطلاعات پایه هاش رو نشون میده . اگر دیتا شیت کامل آی سی LM555 رو دانلود کنید ، دسته بندی الکتریکی ، یادداشت ها و نکات کاربردی و مدارهای نمونه از کاربرد LM555 رو به شما نشون میده .

برای پیدا کردن دیتاشیت قطعات الکترونیک دو کار میتونید بکنید ، یا در گوگل جستجو کنید یا مستقیم به وب سایت سازنده اون قطعه سر یزنید و در فهرست موجودی اون سایت قطعه مورد نظرتون رو پیدا کنید و اطلاعات و مشخصاتش رو ببینید .

آی سی ها هم مانند ترانزیستور ها شمارشون مستقیم روی اونها چاپ شده . گاهی اوقات هم اطلاعات اضافی که کدهای تولید کننده و سازنده IC هست همراه با شماره اصلی نوشته میشه. عکس بالا یک آی سی شمارنده ده دهی به نام ۴۰۱۷ رو نشون میده . تمام اطلاعات اضافی چاپ شده روی IC معمولا بی اهمیت است.

وقتی در شروع کار با آی سی ها هستید ممکن است متوجه نشید که کدام شماره نوشته شده روی IC شماره اصلی اون هست ، اما به تدریج و کار بیشتر با اونها به راحتی شماره اصلی و پیدا میکنید.

بعد از اینکه IC مورد نیاز مدار رو مشخص کردید باید بالا و پایین اون رو برای پیدا کردن شماره پایه هاش مشخص کنیم . در شکل زیر میبینید که یه فرو رفتگی U شکل در آی سی وجود داره که بالای IC رو نشون میده . در آی سی های کوچیکتر بجای این فرو رفتگی از یک دایره ریز استفاده میکنند

علامت رو پیدا کردید، تراشه رو طوری بگیرید که علامت به سمت بالا باشه.

بالاترین پایه از سمت چپ ، پین شماره یک IC هست . این شماره از همان سمت به سمت پایین افزایش پیدا میکنه ، تا به پایین آی سی برسیم .

پس از رسیدن به آخرین پین در سمت چپ، دوباره در سمت راست با پین نزدیک به شما شروع به افزایش به سمت بالا میکنه

کلا ترتیب شماره ها ، از بالا سمت چب ، با شماره یک شروع میشه و با چرخ U شکل بر خلاف جهت عقربه های ساعت ادامه پیدا میکنه .

رمزگشایی از آی سی ها

بیایید نگاهی کنیم به آی سی ۵۵۵ ، که در سال ۱۹۷۱ تولید شده. تقریبا ۵۰ سال قبل و هنوز هم بسیار محبوب است و با بیش از یک میلیارد تولید سالانه، یکی از معروفترین آی سی هست .

تراشه ۵۵۵ اساسا یک تایمر است ، یعنی میتوان برای انجام عملی در زمانهای خاص پیکربندی بشه . به عبارت دیگر، برای ایجاد یک ژنراتور پالس و تولید امواج مربعی با تغییر خروجی به صورت سریع و خاموش و روشن . موج مربعی یک شکل موج دیجیتالی است زیرا یا کاملا روشن هست یا به طور کامل خاموش و بین این دو حالت چیزی نیست . IC 555 مرزی عبوری هست بین دنیای آشنای آنالوگ به دنیای عجیب و پیچیده و مدرن دیجیتال و کامپیوتر ها . شاید به همین دلیل یک قطعه مناسب برای پایان دادن به آموزش الکترونیک پایه و به زبان ساده باشه 🙁 🙂 🙂

وقتی به دیتاشیت IC 555 مراجه میکنید چیزی شبیه تصویر زیر و میبنید . تا زمانی که شما با الکترونیک آشنا نباشید، ممکن است نیاز باشد که در دیتاشیت نقش یک کارآگاه و کاشف رو بازی کنید تا بدانید که این اختصاراتی که کنار پایه ها نوشته معنیش چیه

بیایید لحظه ای به دیتا شیت ۵۵۵ سفر کنیم و هر پین رو بررسی کنیم که چکارست .

پین ۱ – این پین زمین است. شما آن را به زمین متصل می کنید. تقریبا همه IC ها یک پین زمین دارند.

پین ۲ – پین ورودی تریگر یا تحریک است. هنگامی که این پین به زمین متصل می شود، خروجی را به ولتاژ منبع تغذیه متصل می کند.

پین ۳ – خروجی آی سی هست ، این پین یا به طور کامل برابر ولتاژ منبع تغذیه (بالا) هست یا به طور کامل زمین (پایین) است.

پین ۴ – همانطور که از نامش بر می آید، پین تنظیم مجدد است و هنگامی که به زمین وصل می شود تراشه را مجددا تنظیم می کند. این پین اغلب استفاده نمی شود و در بسیاری از مدار های به مثبت متصل میکنند تا از ریست احتمالی ۵۵۵ جلوگیری شود.

پین ۵ – پین کنترل ، برای کنترل ۵۵۵ توسط ولتاژ های خارجی هست. این پین هم به طور معمول استفاده نمی شود.

پین ۶ – پایه آستانه (Threshold) ،در واقع ولتآژ مثبتی روی مقایسه گر داخلی شماره دو است . این پایه برای ریست کردن فلیپ فلاپ داخلی در زمانی به کار می رود که ولتاژ روی آن از ۲/۳ ولتاژ تغذیه بالاتر باشد. این کار باعث می شود ولتاژ خروجی آی سی تایمر ۵۵۵ از حالت “بالا” به “پایین” تغییر حالت دهد. این پایه به شکل مستقیم به مدار زمانبندی مقاومت – خازن (RC) وصل می شود.

پین ۷ – پایه تخلیه (Discharge) ،این پایه در واقع به شکل مستقیم به پایه کالکتر یک ترانزیستور دو قطبی NPN در داخل تایمر ۵۵۵ وصل شده است که برای “تخلیه” بار خازن در مدار زمان بندی به کار می رود .

پین ۸ – این پایه تغذیه ۵۵۵ است و مستقیما به مثبت تغذیه وصل میشود .

قابلیت پین ها به طور خودسرانه یا جادویی اتفاق نمی افتد. همانطور که قبلا ذکر شد، در واقع یک مدار است که کوچک شده و داخل IC چسبانده شده . شما می تونید ببینید که چگونه مدار به پین های مختلف متصل است. در شکل میبینید که این مدار کوچک داخل IC از تعدادی ترانزیستور ، مقاومت و دیود ساخته شده