آموزش دوره کامل الکترونیک 2022: طراحی سخت افزار آنالوگ

سرفصل ها و درس ها

به الکترونیک خوش آمدید! Welcome to Electronics !

• معرفی Introduction

• داستان برق The Story of Electricity

• الکتریسیته چیست؟ What is Electricity ?

• جریان الکتریکی چیست؟ What is Electric Current ?

• الکترونیک چیست؟ What is Electronics ?

• نگاهی به داخل دستگاه های الکترونیکی Looking inside Electronic Devices

• پرسش و پاسخ Q&A

درک برق Understanding Electricity

• آنچه خواهید آموخت What you will learn

• تأمل در شگفتی برق Pondering the Wonder of Electricity

• مقدمه اتم ها Atoms Introduction

• بررسی عناصر - جدول تناوبی Examining the Elements - Periodic Table

• بار و الکترومغناطیس Charge and Electromagnetism

• هادی ها و عایق ها Conductors and Insulators

• جریان الکتریکی Electric Current Flow

• پرسش و پاسخ Q&A

آموزش شبیه ساز Simulator Tutorial

• راه اندازی شبیه ساز Setting up the simulator

• چه طور باید شروع کرد ! How to get started !

مبانی FUNDAMENTALS

• بنابراین، به هر حال ولتاژ چیست؟ So, what is voltage anyway?

• جریان مستقیم (DC) در مقابل جریان متناوب (AC) Direct Current(DC) vs Alternating Current(AC)

• چگونه ولتاژ و جریان را در مدار اندازه گیری کنیم؟ How to measure voltage and current in a circuit?

• پرسش و پاسخ Q&A

• معرفی مقاومت Resistor Introduction

• مقاومت های سری و موازی Resistors in Series & Parallel

• قانون اهم Ohm's Law

• افت ولتاژ در مدار الکتریکی چیست؟ What is voltage drop in an electric circuit?

• تقسیم کننده ولتاژ Voltage Divider

• تقسیم کننده ولتاژ تحت بار Voltage Divider under Load

• دیود ساطع نور (LED) Light Emitting Diode (LED)

• مقاومت محدود کننده جریان با LED Current Limiting Resistor with LED

• پرسش و پاسخ Q&A

قوانین مدار کیرشهوف Kirchhoff's circuit laws

• چرا به قوانین مدار کیرشهوف نیاز داریم؟ Why we need Kirchhoff's circuit laws ?

• قوانین کیرشهوف Kirchhoff's Rules

• قانون فعلی کیرشهوف Kirchhoff's Current Law

• قانون ولتاژ کیرشهوف Kirchhoff's Voltage Law

• استراتژی حل مسئله: قوانین کیرشهوف Problem-Solving Strategy: Kirchhoff's Rules

• تجزیه و تحلیل مدار با استفاده از قوانین Kirchhoff - بخش اول Circuit Analysis using Kirchhoff's Rules - Part I

• تجزیه و تحلیل مدار با استفاده از قوانین Kirchhoff - بخش دوم Circuit Analysis using Kirchhoff's Rules - Part II

• پرسش و پاسخ Q&A

مبانی P[W] توان الکتریکی Electric Power P[W] Fundamentals

• برق - مقدمه Electric Power - Introduction

• وات Wattage

• محاسبه قدرت Calculating Power

• رتبه بندی قدرت مقاومت Resistor Power Ratings

• پرسش و پاسخ Q&A

جریان متناوب (AC) Alternating Current (AC)

• چرا سیگنال AC را از پریز دیواری دریافت می کنیم؟ Why we get AC signal from the wall-socket ?

• AC - ویژگی های مهم AC - Important Characteristics

• ریشه میانگین ولتاژ مربع (Vrms) Root mean square voltage (Vrms)

• پرسش و پاسخ Q&A

خازن ها Capacitors

• معرفی خازن Capacitor Introduction

• چگونه یک خازن ساخته می شود How a Capacitor Is Made

• انواع خازن Types of Capacitors

• چگونه یک خازن کار می کند (در مدار DC) How a Capacitor Works (in a DC circuit)

• محاسبه شارژ، ولتاژ و جریان Calculating Charge, Voltage, and Current

• خازن در مدار AC Capacitor in an AC circuit

• امپدانس و راکتانس خازن Impedance and Reactance of a Capacitor

• کلاه با فرکانس های مختلف (نمای کلی امپدانس) Caps w/ Various Frequencies (Impedance Overview)

• درپوش های ظرفیت های مختلف Caps of Various Capacitances

• خازن های کوپلینگ Coupling capacitors

• جداسازی خازن ها Decoupling capacitors

• چرا باید چندین خازن بای پس را به صورت موازی قرار داد؟ Why to place multiple bypass capacitors in parallel?

• خازن های صاف کننده Smoothing capacitors

• پرسش و پاسخ Q&A

ثابت زمان RC RC Time Constant

• ثابت زمان RC RC Time Constant

• مدارهای RC: شارژ، دشارژ، فیلتر سیگنال RC Circuits: Charging,Discharging,Signal Filtering

• نمونه های کاربردی Application Examples

• پرسش و پاسخ Q&A

سلف ها Inductors

• سلف - مقدمه Inductor - Introduction

• انواع سلف Types of Inductors

• سلف در سری و موازی Inductors in Series and Parallel

• رفتار سلف در مدار DC Inductor Behavior in a DC circuit

• Back E.M.F چیست و چگونه آن را کنترل کنیم؟ What is back E.M.F and how to control it?

• رفتار سلف در مدار AC Inductor Behavior in an AC circuit

• راکتانس القایی Inductive Reactance

• سلف ها با فرکانس های مختلف Inductors w/ Various Frequencies

• سلف های اندوکتانس های مختلف Inductors of Various Inductances

• امپدانس های با قدر یکسان Impedances of Same Magnitude

• رزونانس سری RLC Series RLC Resonance

• ترانسفورماتورها - (مرحله به پایین، پله بالا، جداسازی) Transformers - (Step-Down, Step-Up, Isolation)

• انتقال نیرو از راه دور Long-Distance Power Transmission

• پرسش و پاسخ Q&A

دیودها Diodes

• معرفی دیود Diode Introduction

• مناطق عملیاتی یک دیود Operating Regions of a Diode

• نگاهی به دیتاشیت Looking into the datasheet

• انواع دیود Types of Diodes

• جریان از طریق دیود Current through a diode

• دیود به عنوان مرجع ولتاژ Diode as voltage reference

• شناسایی پایانه های یک دیود واقعی Identifying the terminals of a real-life diode

• مدار یکسو کننده نیمه موج/w خازن فیلتر Half-Wave Rectifier Circuit /w Filter Capacitor

• یکسو کننده تمام موج - مرکز ضربه زده شده و پل دیود Full-Wave Rectifier - Center Tapped and Diode Bridge

• پرسش و پاسخ Q&A

• ضریب ولتاژ، دو برابر کننده ولتاژ، سه برابر Voltage Multiplier, Voltage Doubler, Tripler

• یکسو کننده سیگنال، دروازه های دیود، مدارهای گیره دیود Signal Rectifier, Diode Gates, Diode Clamp circuits

• دیودهای زنر و کاربردهای آن Zener diodes and its applications

مدارهای بیشتر با دیودها! More Circuits with Diodes !

• محدود کننده دیود (مدار کف زدن) Diode Limiter (Clapping Circuit)

• مدار گیره (بازیابی DC) Clamper Circuit (DC Restoration)

• ژنراتور اسپایک (با استفاده از مدار RC) Spike Generator (Using RC Circuit)

• ولتاژ دو برابر کننده/سه گانه Voltage Doubler / Tripler

امپدانس ورودی و خروجی یک مدار Input and Output Impedance of a Circuit

• امپدانس ورودی یک مدار Input Impedance of a Circuit

• امپدانس خروجی یک مدار Output Impedance of a Circuit

• تطبیق امپدانس (خط انتقال) Impedance Matching (Transmission Line)

• نحوه اندازه گیری امپدانس ورودی How to measure the input impedance

• نحوه اندازه گیری امپدانس خروجی How to measure the output impedance

• پرسش و پاسخ Q&A

فیلترهای مرتبه اول First order filters

• فیلتر چیست؟ What is a filter?

• فیلتر پایین گذر RC RC Low Pass Filter

• فیلتر پایین گذر RL RL Low Pass Filter

• نقطه -3db چیست؟ What is the -3db point?

• چگونه پاسخ فیلتر را محاسبه کنیم؟ How to calculate filter response ?

• فیلتر پایین گذر مرتبه دوم Second order Low Pass Filter

• فیلتر RC بالا گذر High-pass RC filter

• فیلتر RL بالا گذر High-pass RL filter

• فیلتر باند گذر - مقدمه Band-pass filter - Introduction

• فیلتر باند گذر RLC RLC Band-pass filter

فیلترهای پیشرفته بیشتر More Advanced Filters

• فیلتر Band-Pass - بررسی Band-Pass Filter - Review

• فیلتر ناچ و فیلتر Twin-T Notch Filter and Twin-T Filter

• فیلترهای توپولوژی L، T و π L, T and π topology filters

• فیلتر متقاطع Crossover Filter

• باترورث، بسل، چبیشف، فیلتر بیضوی Butterworth , Bessel , Chebyshev , Elliptic filter

رادیو و مدولاسیون سیگنال Radio and Signal Modulation

• کانال ارتباطی چیست؟ What is a communication channel ?

• امواج رادیویی چیست؟ What are Radio Waves ?

• مقدمه ای بر اصول ارتباطات رادیویی Introduction to Radio Communications Principles

• تکرار کننده ها چگونه کار می کنند؟ How do repeaters work ?

• انتقال رادیویی Radio Transmission

• گیرنده رادیویی Radio Receiver

• هدف از مدولاسیون The purpose of modulation

• مدولاسیون AM AM Modulation

• مدار فرستنده و گیرنده AM AM Transmitter and Receiver Circuit

• انواع مدولاسیون - قسمت اول Types of Modulation - Part I

• انواع مدولاسیون - قسمت دوم Types of Modulation - Part II

• انواع مدولاسیون - قسمت سوم Types of Modulation - Part III

چیزهای متفرقه Miscellaneous stuff

• رله ها (رله های مکانیکی و رله های MOS FET) Relays (Mechanical Relays and MOS FET Relays)

• دیفرانسیل RC RC Differentiator

• پل وتستون توضیح داد Wheatstone Bridge Explained

• سری RLC (نوسانی در مقابل دامپینگ) Series RLC (Oscillating vs Dumped)

مبانی ترانزیستورها Transistors Fundamentals

• چرا ترانزیستورها اختراع شدند؟ Why were transistors invented?

• نگاه کردن به داخل ترانزیستور Looking inside a transistor

• مدار پایه ترانزیستور NPN Basic NPN transistor circuit

• مدار پایه ترانزیستور PNP Basic PNP transistor circuit

• مزیت استفاده از ترانزیستور به عنوان سوئیچ چیست؟ What's the advantage of using a transistor as a switch?

• حالت های عملیات: اشباع Operation Modes: Saturation

• حالت های عملیاتی: قطع Operation Modes: Cut off

• حالت های عملیاتی: فعال به جلو Operation Modes: Forward Active

• ضریب افزایش/تقویت جریان Current Gain/Amplification Factor

• نحوه مقابله با تفاوت های β How to counter the differences in β

• تغییرات در یک موضوع - سوئیچینگ سمت بالا Variations on a theme - High Side Switching

• مولد پالس - قسمت اول Pulse generator - part I

• مولد پالس - قسمت دوم Pulse generator - part II

• مولد پالس - قسمت سوم (افزودن ماشه اشمیت) Pulse generator - part III (Adding Schmitt Trigger)

• دنبال کننده امیتر Emitter Follower

• امپدانس منابع و بارها Impedance of sources and loads

• چگونه یک فالوور امیتر بسازیم؟ - قسمت اول How to build an emitter follower ? - Part I

• چگونه یک فالوور امیتر بسازیم؟ - قسمت دوم How to build an emitter follower ? - Part II

• دنبال کننده امیتر LED پرقدرت را درایو می کند Emitter follower drives high-power LED

• دنبال کننده امیتر به عنوان تنظیم کننده ولتاژ Emitter Follower as Voltage Regulator

بررسی + مدارهای بیشتر با ترانزیستورها! Review + More Circuits with Transistors!

• شروع: NPN در مقابل PNP (شباهت ها + تفاوت ها) Beginning: NPN vs PNP (Similarities + Differences)

• ترانزیستور NPN چگونه کار می کند (مدل دیود) NPN Transistor How it works (Diode Model)

• ترانزیستور PNP: چگونه کار می کند (مدل دیود) PNP Transistor: How it works (Diode Model)

• دنبال کننده امیتر (امپدانس ورودی و خروجی) قسمت 1 Emitter Follower (INPUT AND OUTPUT IMPEDANCE) Part 1

• دنبال کننده امیتر (امپدانس ورودی و خروجی) قسمت 2 Emitter Follower (INPUT AND OUTPUT IMPEDANCE) Part 2

• خازن کوپلینگ ورودی و خروجی Input and Output Coupling Capacitor

• خازن بای پس در تقویت کننده های امیتر مشترک بخش اول Bypass Capacitor in Common-Emitter Amplifiers PART I

• خازن بای پس در تقویت کننده های امیتر مشترک بخش دوم Bypass Capacitor in Common-Emitter Amplifiers PART II

مدارهای ترانزیستوری Transistor Circuits

• منبع فعلی - مقدمه Current Source - Introduction

• چگونه یک منبع فعلی طراحی کنیم؟ How to design a current source?

• چگونه یک تقویت کننده امیتر مشترک طراحی کنیم؟ How to design a common-emitter amplifier?

• آینه فعلی Current Mirror

• تقویت کننده دیفرانسیل - قسمت 1 Differential amplifier - Part 1

• تقویت کننده دیفرانسیل - قسمت 2 Differential amplifier - Part 2

کلاس های تقویت کننده صدا Audio amplifier classes

• دسی بل Decibel

• کلاس های تقویت کننده قدرت - مقدمه Power amplifier classes - Introduction

• کلاس A، B، AB، C، D - تئوری Class A,B,AB,C,D - Theory

• شبیه سازی - قسمت اول (کلاس A و مقدمه ای بر کلاس B) Simulation - PART I (Class A and introduction to Class B)

• شبیه سازی - قسمت 2 (کلاس B و AB) Simulation - PART 2 (Class B and AB)

• شبیه سازی - قسمت 3 (کلاس D) Simulation - PART 3 (Class D)

مدارهای دیگر با استفاده از BJT Other circuits using BJT

• مولتی ویبراتور Astable Astable Multivibrator

• مولتی ویبراتور یکنواخت Monostable Multivibrator

• مولتی ویبراتور Bistable Bistable Multivibrator

• اشمیت ماشه Schmitt Trigger

• Colpitts Oscillator (بازخورد مثبت توضیح داده شده است) Colpitts Oscillator (Postive Feedback explained)

طراحی منبع تغذیه خطی Linear Power Supply Design

• معرفی منابع تغذیه (نمودار بلوک یک منبع تغذیه خطی) Power Supplies Introduction (Block Diagram of a Linear Power Supply)

• چگونه یک منبع تغذیه طراحی نکنیم How NOT to design a power supply

• دنبال کننده امیتر با استفاده از جفت دارلینگتون Emitter Follower using Darlington Pair

• منبع تغذیه مبتنی بر ترانزیستور (1.3 - 50 ولت) قسمت اول Transistor Based Power Supply (1.3V - 50V) Part I

• منبع تغذیه مبتنی بر ترانزیستور (1.3 ولت - 50 ولت) قسمت دوم Transistor Based Power Supply (1.3V - 50V) Part II

• طراحی منبع تغذیه اسپلیت (+12V و -12V) Split Power Supply Design (+12V & -12V)

تقویت کننده عملیاتی (Op-Amp) - اصول Operational Amplifier (Op-Amp) - Fundamentals

• مقدمه (Op-Amp به عنوان مقایسه کننده) Introduction (Op-Amp as Comparator)

• مدار بافر Op-Amp Op-Amp Buffer Circuit

• هنگامی که یک مدار نیاز به بافر دارد When a Circuit Needs Buffering

• چگونه جریان یک مدار بافر را افزایش دهیم؟ How to increase the current of a buffer circuit?

• تقویت کننده غیر معکوس Non-Inverting Amplifier

• تقویت کننده معکوس کننده Inverting Amplifier

• تقویت کننده معکوس کننده تک سر Single Ended Inverting Amplifier

• محصول Gain-BandWidth Gain-BandWidth Product

• Op-amp های آبشاری برای بهبود پهنای باند Cascading Op-amps For Improved Bandwidth

مدارهای حسابی Op-Amp Op-Amp Arithmetic Circuits

• معکوس کننده Op-Amp Adder Inverting Op-Amp Adder

• جمع کننده Op-Amp غیر معکوس Non-Inverting Op-Amp Adder

• کاربرد اضافه کننده op-amp چیست؟ What is the use of an op-amp adder?

• تقویت کننده دیفرانسیل/با و بدون بهبود/ Differential amplifier /with and without improvement/

• تقویت کننده دیفرانسیل برای چه مواردی استفاده می شود؟ What are differential amplifier used for?

• Op-Amp Integrator Part I Op-Amp Integrator PART I

• Op-Amp Integrator Part II Op-Amp Integrator PART II

• افتراق دهنده Op-Amp Op-Amp Differentiator

یکسو کننده های دقیق مبتنی بر Op-Amp Op-Amp Based Precision Rectifiers

• یکسو کننده معمولی در مقابل یکسو کننده دقیق Regular Rectifier vs Precision Rectifier

• یکسو کننده دقیق نیمه موج پایه Basic Half-Wave Precision Rectifier

• یکسو کننده نیم موج دقیق کنترل کننده بهره Gain Controller Precision Half-Wave Rectifier

جایزه! - مدارهای مبتنی بر Op-Amp مشترک BONUS! - Common Op-Amp Based Circuits

• مدار آشکارساز اوج Peak Detector Circuit

• مبدل I-V I-V Converter

• ساخت تریگر اشمیت با استفاده از Op-Amp Building a Schmitt Trigger using Op-Amp

تنظیم کننده ولتاژ خطی Linear Voltage Regulator

• آی سی های تنظیم کننده ولتاژ خطی Linear Voltage Regulator ICs

• منبع تغذیه متغیر مبتنی بر LM317 LM317 Based Variable Power Supply

• مدارهای مختلفی که می توانید با LM317 بسازید Different circuits that you can build with LM317

• ساخت رگولاتور خطی ولتاژ Building a linear voltage regulator

ماسفت ها MOSFETs

• انواع ترانزیستور Types of Transistors

• نمای کلی ماسفت MOSFET General Overview

• Mosfet کانال N (بهبود) N-channel Mosfet (enhancement)

منحنی مشخصه MOSFET کانال N N-channel MOSFET Characteristic Curve

• منطقه بریده Cutoff Region

• منطقه اهمی/خطی Ohmic/Linear Region

• منطقه اشباع Saturation Region

• منطقه شکست Breakdown Region

• بررسی دیتاشیت DATASHEET REVIEW

مبدل های سوئیچینگ DC به DC DC-to-DC Switching Converters

• انواع رگولاتور سوئیچینگ Types of switching regulators

• مبدل باک (اصل کاری) Buck Converter (Working Principle)

• مبدل باک (شبیه سازی + دیتاشیت) Buck Converter (Simulation + Datasheet)

• مبدل تقویت کننده (اصل کاری) Boost Converter (Working Principle)

• مبدل تقویتی (شبیه سازی + دیتاشیت) Boost Converter (Simulation + Datasheet)

• بازده رگولاتور خطی در مقابل سوئیچینگ Linear vs Switching Regulator Efficiency