آموزش رایگان مبانی الکترونیک فتحی: راهنمای جامع برای دانشجویان و علاقه‌مندان
آیا به دنبال یادگیری مبانی الکترونیک هستید؟ آیا می‌خواهید دانش خود را در این زمینه گسترش دهید و برای ورود به دنیای مهندسی برق و مکانیک آماده شوید؟ این مقاله راهنمای شما در این مسیر خواهد بود. ما در اینجا به بررسی محتوای دوره آموزش رایگان مبانی الکترونیک فتحی می‌پردازیم و به شما کمک می‌کنیم تا با مفاهیم کلیدی و کاربردهای آن آشنا شوید.
چرا مبانی الکترونیک برای مهندسین مکانیک و برق مهم است؟
الکترونیک، به عنوان یکی از دروس اصلی در رشته‌های مهندسی، نقش حیاتی در توسعه و پیشرفت صنایع مختلف دارد. از خودروسازی و مکاترونیک گرفته تا نیروگاه‌ها، همه به دانش الکترونیک نیاز دارند. دروس مبانی برق ۱ و ۲ با ایجاد دیدی جامع به مهندسین مکانیک کمک می‌کنند تا پروژه‌های خود را با به‌کارگیری تقویت سیگنال، سیستم‌های کنترلی و برنامه‌نویسی ربات‌ها به بهترین نحو اجرا کنند.
سرفصل‌های اصلی آموزش مبانی الکترونیک فتحی
این دوره آموزشی جامع در ۸ فصل ارائه شده است و به دو بخش اصلی آنالوگ و دیجیتال تقسیم می‌شود. در ادامه، به بررسی دقیق‌تر هر بخش می‌پردازیم:
الکترونیک آنالوگ: پایه‌ای برای ساخت دستگاه‌های هوشمند
الکترونیک آنالوگ، که معادل درس الکترونیک ۱ رشته برق است، شامل چهار بخش کلیدی است:
1. فیزیک نیمه‌هادی: قلب تپنده دستگاه‌های الکترونیکی
بدون استفاده از نیمه‌هادی‌ها، ساخت هیچ دستگاه هوشمندی امکان‌پذیر نیست. در این بخش، با مقدمه‌ای بر فیزیک نیمه‌هادی آشنا می‌شوید و شرایط مختلف استفاده از آن را بررسی می‌کنید.
چه موادی به عنوان نیمه‌هادی شناخته می‌شوند و چرا؟ موادی مانند سیلیسیم و ژرمانیوم به دلیل داشتن خواص الکتریکی بین فلزات و عایق‌ها، نیمه‌هادی نامیده می‌شوند. این ویژگی‌ها به آن‌ها اجازه می‌دهد تا در شرایط خاص جریان الکتریکی را عبور دهند.
چگونه می‌توان خواص الکتریکی نیمه‌هادی‌ها را کنترل کرد؟ با افزودن ناخالصی‌های خاص (به نام دوپینگ) می‌توان خواص الکتریکی نیمه‌هادی‌ها را به طور دقیق کنترل کرد.
نیمه‌هادی‌ها در چه قطعات الکترونیکی استفاده می‌شوند؟ دیودها، ترانزیستورها و مدارهای مجتمع از جمله قطعات الکترونیکی هستند که بر پایه نیمه‌هادی‌ها ساخته می‌شوند.
2. دیود پیوندی و مدارهای دیودی: بلوک‌های سازنده مدارهای الکترونیکی
در این بخش، با کاربردهای نیمه‌رساناها آشنا می‌شوید و تحلیل مدارهای دیودی را یاد می‌گیرید. این بخش، پایه‌ای‌ترین سرفصل برای حل مدارات دیودی است.
دیود پیوندی چیست و چگونه کار می‌کند؟ دیود پیوندی از اتصال دو نوع نیمه‌هادی (نوع P و نوع N) تشکیل شده است و جریان الکتریکی را تنها در یک جهت عبور می‌دهد.
دیودها در چه مدارهایی کاربرد دارند؟ دیودها در مدارهای یکسوساز، محافظتی و سوئیچینگ استفاده می‌شوند.
چگونه می‌توان یک مدار دیودی را تحلیل کرد؟ با استفاده از قوانین مداری و مشخصه‌های دیود می‌توان رفتار یک مدار دیودی را تحلیل کرد.
3. ترانزیستور دوقطبی (BJT): تقویت‌کننده‌های قدرتمند سیگنال
ترانزیستورهای دوقطبی، ساخته شده از نیمه‌هادی‌ها، سیگنال‌های ضعیف را تقویت می‌کنند و مقاومت ورودی و خروجی را محاسبه می‌کنند.
ترانزیستور دوقطبی چیست و چگونه کار می‌کند؟ ترانزیستور دوقطبی از سه لایه نیمه‌هادی تشکیل شده است و با کنترل جریان ورودی، جریان خروجی را کنترل می‌کند.
ترانزیستورها در چه مدارهایی کاربرد دارند؟ ترانزیستورها در مدارهای تقویت‌کننده، سوئیچینگ و تثبیت‌کننده استفاده می‌شوند.
چگونه می‌توان یک مدار ترانزیستوری را طراحی کرد؟ با انتخاب مناسب نوع ترانزیستور و مقادیر مقاومت‌ها می‌توان یک مدار ترانزیستوری را طراحی کرد.
4. MOS ترانزیستور: ستون فقرات تراشه‌های محاسباتی
این نوع ترانزیستور، که در اکثر تراشه‌ها یافت می‌شود، در این بخش به ساختار، نحوه عملکرد و کاربرد آن‌ها در تراشه‌های محاسباتی پرداخته می‌شود.
MOS ترانزیستور چیست و چه تفاوتی با ترانزیستور دوقطبی دارد؟ MOS ترانزیستور یک نوع ترانزیستور اثر میدانی است که با استفاده از یک میدان الکتریکی جریان را کنترل می‌کند.
MOS ترانزیستورها در چه مدارهایی کاربرد دارند؟ MOS ترانزیستورها در مدارهای دیجیتال، حافظه‌ها و مدارهای مجتمع استفاده می‌شوند.
چگونه می‌توان عملکرد یک MOS ترانزیستور را بهبود بخشید؟ با کاهش ابعاد و افزایش سرعت سوئیچینگ می‌توان عملکرد یک MOS ترانزیستور را بهبود بخشید.
الکترونیک دیجیتال: زبان کامپیوترها و سیستم‌های دیجیتال
بخش دیجیتال، معادل درس مدار منطقی رشته برق، مباحث زیر را در بر می‌گیرد:
1. مقدمه و اعداد باینری: زبان صفر و یک
در این مقدمه کوتاه، با محاسبات باینری آشنا می‌شوید، زبانی که کامپیوترها با آن صحبت می‌کنند.
اعداد باینری چیست و چگونه نمایش داده می‌شوند؟ اعداد باینری از دو رقم ۰ و ۱ تشکیل شده‌اند و برای نمایش اطلاعات در سیستم‌های دیجیتال استفاده می‌شوند.
چگونه می‌توان اعداد باینری را به دسیمال تبدیل کرد و برعکس؟ با استفاده از روش‌های خاص می‌توان اعداد باینری را به دسیمال و برعکس تبدیل کرد.
چرا سیستم باینری در کامپیوترها استفاده می‌شود؟ سیستم باینری به دلیل سادگی و قابلیت پیاده‌سازی با استفاده از مدارهای الکترونیکی، در کامپیوترها استفاده می‌شود.
2. جبر بول و گیت‌های منطقی: منطق پشت تصمیم‌گیری‌ها
در این مبحث، با محاسبات دو مقداره آشنا می‌شوید که پایه اصلی سیستم‌های محاسباتی دیجیتال است.
جبر بول چیست و چه کاربردی دارد؟ جبر بول یک سیستم ریاضی است که برای تحلیل و طراحی مدارهای منطقی استفاده می‌شود.
گیت‌های منطقی چیست و چگونه کار می‌کنند؟ گیت‌های منطقی عناصری هستند که بر اساس قواعد جبر بول، ورودی‌ها را پردازش کرده و خروجی تولید می‌کنند.
انواع گیت‌های منطقی کدامند؟ گیت‌های AND، OR، NOT، NAND و NOR از جمله گیت‌های منطقی پرکاربرد هستند.
3. ساده‌سازی توابع منطقی و طراحی مدارها: از تئوری تا عمل
در این فصل، با استفاده از المان‌های آموزش‌داده‌شده، نحوه طراحی مدارها را یاد می‌گیرید. در اصل، روش طراحی مدارهای منطقی و بهینه‌سازی آن‌ها آموزش داده می‌شود.
چرا ساده‌سازی توابع منطقی مهم است؟ ساده‌سازی توابع منطقی باعث کاهش پیچیدگی مدار و کاهش مصرف انرژی می‌شود.
روش‌های ساده‌سازی توابع منطقی کدامند؟ استفاده از جدول کارنو و قوانین جبر بول از جمله روش‌های ساده‌سازی توابع منطقی هستند.
چگونه می‌توان یک مدار منطقی را طراحی کرد؟ با استفاده از گیت‌های منطقی و اتصال آن‌ها به یکدیگر می‌توان یک مدار منطقی را طراحی کرد.
4. مدارات ترکیبی: ساخت مدارهای محاسباتی
در این بخش، با استفاده از تمام پیش‌نیازهای گفته شده، مدارهای محاسباتی طراحی می‌شوند.
مدار ترکیبی چیست و چه تفاوتی با مدار ترتیبی دارد؟ مدار ترکیبی خروجی آن فقط به ورودی‌های فعلی بستگی دارد، در حالی که مدار ترتیبی خروجی آن به ورودی‌های فعلی و حالت قبلی مدار بستگی دارد.
انواع مدارهای ترکیبی کدامند؟ جمع‌کننده‌ها، تفریق‌کننده‌ها، رمزگذارها و رمزگشاها از جمله مدارهای ترکیبی پرکاربرد هستند.
چگونه می‌توان یک مدار ترکیبی را تست کرد؟ با استفاده از روش‌های شبیه‌سازی و تست عملی می‌توان عملکرد یک مدار ترکیبی را بررسی کرد.
پیش‌نیازها و مخاطبان این دوره
این دوره برای دانشجویان مقطع کارشناسی مهندسی مکانیک (به‌ویژه ترم‌های ۶ به بعد) و مهندسی برق (ترم ۳) که قصد اخذ دروس الکترونیک ۱ و مدار منطقی را دارند، بسیار مفید است. پیش‌نیاز این درس، مباحث تحلیل مدار درس مبانی برق ۱ است.
سرفصل‌های ارائه شده در دوره آموزش رایگان مبانی الکترونیک
این دوره در قالب ۸ فصل ارائه می‌شود و شامل مباحث فیزیک نیمه‌هادی، دیود پیوندی، مدارهای دیودی، توابع منطقی، جدول کارنو، ساخت مدار منطقی با گیت NAND یا NOR، تابع غیر کامل، تبدیل مسائل ریاضی به مدار منطقی، جمع‌کننده، مدارهای دیکدر، انکدر و مالتی پلکسر است. در تمام جلسات، مباحث به همراه مثال به دانشجویان ارائه می‌شود.
مدرس دوره: مصطفی فتحی
مصطفی فتحی دانشجوی سال آخر دکتری دانشگاه تهران در رشته الکترونیک است. ایشان از سال ۱۳۹۲ در مقطع کارشناسی ارشد در همین دانشگاه به تحصیل پرداخته‌اند و چند سالی مشغول به تدریس در زمینه الکترونیک دیجیتال می‌باشند. مصطفی فتحی در حال حاضر استاد مدعو دانشکده مکانیک دانشگاه تهران است.
با این دوره آموزشی، شما می‌توانید به طور کامل با مبانی الکترونیک آشنا شوید و پایه‌ای قوی برای ورود به دنیای مهندسی برق و مکانیک بسازید.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.