 |
| ماهي الالكترونيات الرقمية Digital Electronics |
مقدمة عن الالكترونيات الرقمية
هي تلك الدوائر التي تتعامل مع معطيات مكونة من مستويين من الجهود فقط في دخلها وخرجها؛ ويمكن التعبير عن هذين المستويين بأكثر من تعبير: عالي High ومنخفض Low، صفر أو واحد؛ فتح ON أو إغلاق OFF، خطأ أو صواب، أبيض أو أسود، كبير أو صغير .. ومهما كان التعبير فنحن نعبر عن حالتين متناقضتين دوما في الدائرة الرقمية.
مكونات الالكترونيات الرقمية
تشتمل الإلكترونيات الرقمية أو الدائرة الرقمية على مكونات مختلفة تؤدي وظائف محددة وتنقسم هذه المكونات إلى فئتين هما:
- المكونات النشطة
- المكونات السلبية
المكونات النشطة هي الترانزستورات والثنائيات، في حين أن المكونات السلبية هي المكثفات والمقاومات والمحاثات....الخ.
الدوائر الرقمية
الدوائر الرقمية تأخذ واحد فقط من قيمتين هما واحد (1) أو صفر(0) ؛وهو عبارة عن قيم رياضية تعبر لنا حالة الدائرة فلو كانت في حالة OFF يتم التعبير عنها بالقيمة صفر(0) أما إذا كانت في وضع التشغيل يتم التعبير عنها بالقيمة واحد (1).
في النظام الرقمي لا يوجد هناك خيارات عديدة لفرق الجهد، حيث أن الجهد يكون عبارة عن صفر(0) فولت وأي قيمة من الصفر إلى 0.8 فولت يتم التعبير عنها بقيمة صفر(0)أيضا، أما القيمة 5 فولت يتم التعبير عنها بقيمة واحد (1) فولت وأي قيمة من 2 فولت إلى 5 فولت يتم التعبير عنها بقيمة واحد فولت (1)أيضا، أما القيم بين اكبر من 0.8 إلى أقل من 2 فولت نجد أن هناك بعض الدوائر تعطيها قيمة 1 والبعض الاخر يعطيها قيمة 0 وهى منطقة تقع في المنتصف ويطلق عليها المنطقة الرمادية ولا ينصح باستخدام هذه القيم ويفضل تجنبها منعا للخطأ.
عندما يكون قيمة الجهد تساوي صفر(0) فولت تصبح القيمة بالنسبة للدائرة الرقمية تساوي صفر(0) يكون الجهد منخفض Low، بينما عندما يكون الجهد يساوي 5 فولت تصبح القيمة تساوي واحد(1) بالنسبة للدائرة الرقمية وهذا معناه جهد مرتفع High.
لا يوجد أي التباس في الدائرة الرقمية فهي إما منخفضة أو مرتفعة بوضوح.
تستخدم الدوائر الرقمية البوابات الرقمية والتي تكون عادة في شكل دوائر متكاملة IC .
مميزات النظام الرقمي عن النظام التناظري
- يتم نقل البيانات في الأنظمة الرقمية دون تدهور بسبب الضوضاء بالمقارنة مع النظام التناظري.
- يأتي النظام الرقمي مزودًا بحصانة من الضوضاء مما يجعل تخزين البيانات أسهل، في حين أن النظام التناظري يتعرض للتآكل مما يؤدي إلى تدهور المعلومات المخزنة.
- يأتي النظام الرقمي مزودًا بواجهة مع أجهزة الكمبيوتر مما يسهل التحكم في البيانات. حيث يمكن الحفاظ على النظام خاليًا من الأخطاء عن طريق تحديث البرنامج وهذه الميزة غير متوفرة في النظام التناظري.
عيوب النظام الرقمي
على الرغم من أن النظام الرقمي يتمتع بحصانة من الضوضاء وتخزين أفضل إلا أنه له عيوب أيضًا منها :
- الطاقة التي يستهلكها النظام الرقمي أكبر مقارنة بالنظام التناظري حيث يتم استهلاك هذه الطاقة في العمليات الحسابية ومعالجة الإشارات مما يؤدي إلى توليد الحرارة.
- الأنظمة الرقمية باهظة الثمن.
- إذا تم تفسير إحدى البيانات الرقمية بشكل خاطئ فإن البيانات النهائية ستتغير بالكامل.
- قد يكون الاهتمام بالقضايا التناظرية في الأنظمة الرقمية أمرًا صعبًا حيث يتم استخدام المكونات التناظرية في تصميم النظام الرقمي.
تطبيقات الدوائر الرقمية
تعتبر الإلكترونيات الرقمية أو الدوائر الرقمية جزءاً لا يتجزأ من الأجهزة الإلكترونية وإليكم بعض استخدامات الدوائر الرقمية:
- تم تصميم الساعات الرقمية على أساس الدوائر الرقمية.
- تستخدم الالكترونيات الرقمية في علم الصواريخ والحوسبة.
- تعمل الأبواب الأوتوماتيكية على مبدأ الإلكترونيات الرقمية.
- تعتمد إشارات المرور على الدوائر الرقمية.
المصادر
?What is Digital Electronics
دورة الالكترونيات الرقمية: ماهي الالكترونيات الرقمية والنظام الرقمي (Digital Electronics)
اتمنى ان يكون الموضوع مفيدا لكم.