أسباب تسرب المياه من الثلاجة

مشاكل الدوائر المنطقية وكيفية حلها

نتعرف فيما يلي على المشاكل التي نواجها عند تصميم الدوائر المنطقية وكيفية حلها؟

مشكلة مصدر الجهد

مشكلة مصدر الجهد في الدوائر المنطقية

إن الدوائر المنطقية حساسة جدا لأي زيادة او نقصان او تموج في الجهد يجعل هذه الدائرة لا تعمل بالشكل الصحيح، إن أغلب الدوائر المنطقية تعمل على جهد يساوي 5 فولت، ولذلك نقوم بتوصيل مصدر الجهد بمنظم الجهد الذي يعمل على منع حدوث أي Noise تؤثر على مصدر الجهد، ونلاحظ أننا قمنا بإضافة مكثفات على خرج مصدر الجهد، مكثفات صغيرة مثل C1 وC2 قيمتهما 100 ناونو فاراد، ومكثفات كبيرة مثل المكثف رقم C3 قيمته 100 مايكرو فاراد عند الخرج يقوم بعملية التنعيم للجهد والحفاظ على الجهد بدون Noise وتقليل التموج وجعلها تقريبا خط مستقيم وهذا ما تفضله الدوائر المنطقية.

تكون مهمة المكثف C2 الذي تكون قيمته 100 ناونو فاراد هي منع الضوضاء Noise حيث أن مقاومته أقل من مقاومة C3 فتدخل التموجات عليه هو قبل الدخول على المكثف C3 الذي يقوم بعد ذلك بعملية التنعيم.

يفضل وضع المكثف الذي تكون قيمته 100 ناونو فاراد أقرب ما يكون إلى ال IC حيث يعمل على تقليل التموجات الناتجة من الدائرة المنطقية وعدم وصولها إلى VCC وأيضا حماية من تأثير IC أخر بجوارها لذلك نجد أن في البوردات بجوار كل دائرة منطقية مكثف قيمته 100 ناونو فاراد.

مشكلة التفريغ الكهربائي Electrostatic Discharge (ESD)

مشكلة التفريغ الكهربائي في الدوائر المنطقية  (ESD)

ESD: هي عبارة عن نقل مقدار كبير من الطاقة بين جسمين مشحونين بشحنات مختلفة (مثل الجسم والارضي)عبر موصل معين او عبر الهواء مكونة شرارة كهربية، يمر خلال هذا التفريغ تيار عالي عشرات من الامبير خلال فترة زمنية قصيرة جدا، والعنصر الذي يمر خلاله هذا التيار يتعرض للتدمير.

إن الدوائر المنطقية تتأثر بالتفريغ الكهروستاتيكي أكثر من الدوائر الأخرى لذلك لابد من تفادي هذا التفريغ حتى لا تتلف الدوائر.

Antistatic wrist strap

Antistatic wrist strap

لتفادي التفريغ الكهربائي يتم استخدام حزام Antistatic wrist strap وهي عبارة عن حلقة بها جزء معدني موصل باليد والطرف الاخر موصل بالأرضي لمنع وصول هذا التفريغ إلى الدائرة.

دوائر لتفادي التفريغ الكهربائي

دوائر لتفادي التفريغ الكهربائي

ويمكن أيضا تفادي هذا التفريغ عن طريق عمل دوائر قبل الدخل للدائرة المنطقية مثل دائرة بها دايودين لتفريغ الشحنات سواء كانت موجبة أو سالبة، ويمكن من خلال اثنين من دايود الزينر وهي عبارة عن ESD Protection.

مشكلة ارتدادات المفاتيح Switch Bouncing

مشكلة ارتدادات المفاتيح Switch Bouncing في الدوائر المنطقية

أي مفتاح لا ينتقل من ON إلى OFF بسهولة ولكن هناك بعض الارتدادات Bouncing التي من الممكن أن تحسب، ولمعالجة هذه الارتدادات يمكنك التعرف عليها من خلال موضوع معالجة ارتدادات المفاتيح Switch Debouncing Circuits.

مشكلة المداخل الغير مستعملة

مشكلة المداخل الغير مستعملة في الدوائر المنطقية

إذا كان لديك أي دائرة منطقية وهناك مداخل غير مستعملة يفضل توصيلهم إما بالأرضي Ground أو VCC، ويمكنك معرفة ذلك من الداتا شيت، ولكن يجب التفرقة بين نوعين الدوائر المنطقية ففي النوع الأول وهو TTL إذا كان هناك جزء من الدائرة المنطقية غير مستخدم يمكننا تركه دون استخدام ولكن يفضل عدم ترك المدخل دون استخدام، بينما النوع الثاني من الدوائر المنطقية وهو CMOS ممنوع ترك أي مدخل من مداخله دون استخدام حيث أن الموسفت داخل هذا النوع يتأثر بأي شحنه حتى ولو كانت شحنة إصبعك ولذلك يجب توصيل المداخل غير المستخدم إما Ground أو VCC بناء على الداتا شيت.

المصادر

الالكترونيات الرقمية: اعتبارات هامة لنجاح أي دائرة منطقية



دورة الالكترونيات الرقمية للمهندس وليد عيسى.