اقيم الصفالثاني الودلة الأولى
الكترونيات دوائر واجهزة الكترونية مكبرالسليات
المكبر التشغيلي
يختصر اسم المكبر التشغيلي .يخ اللغة الإنجلينزية إلى ( 21110 - 07 ) وهويعتبر تقريبا من أشهر
الدوائر المتكاملة وأكثرها استخداماً الاكثير من الدوائر الإلكترونية المستخدمة يا هذه الايام .كما
نعلم فإن الدوائر المتكاملة ( © . 1) ]01176111 1116818160 عبارة عن نظام إلكتروني كامل مبني
ليخ وحدة أو رقيقة واحدة لتأدية مهمة معينة ولقد تم اختراع مكبر العمليات ( [0(6:811008
2711ل ) خلال الحرب العالمية الثانية يخ الأربعينيات ومكبر العمليات هو إحدى هذة الدوائر ولقد
سمي بمكبر العمليات لكثرة العمليات التي يستخدم فيها وهو مكبر ذو عال جداً يعمل عا
تز ) وأهم مميزاته أنه يمكن التحكم ا
خواصه بتوصيل عناصر خارجية غير فمالة (6[161761115 08551176 ) تريط بين الخرج والدخل وهو
مايسمى بأ
وعملياً أصبح للمكبرات التثغيلية تأثيراً هائلاً يخ تصميم الدوائر الخطلية ( التناظرية ) فهي تستخدم يخ
العمليات الحسابية كالجمع والطرح والتفاضل والتكامل وبذلك فهي عصب الكمبيوتر التناظري
وتستخدم أيضاً ا مكبرات الصوت والصورة وي إلكترونيات الاتصالات وتستخدم يا التحكم
وتستخدم أيضاً ل المذبذبات والمرشحات وكذلك ا دوائر تنظيم الجهد . ويمكن القول بان المكبرات
التشغيلية أصبحت تستخدم يا كل أفرع الإلكترونيات التقاظرية والرقمية
ولأن مراحل مكبر العمليات تربطل بواسعلة الربعل المباشر بالاضافة إلى أن أول مرحلة على الأقل من
بر العمليات عبارة عن مكبر تفاضلي لذلك لانحتاج لاستعمال مكثفات ربعل أو تمرير يخ دائرة
المتكاملة أحادية البلورة ( المونوليثك ) والتي يسهل تكاملها على شريحة واحدة . وبسبب الربمل المباث
بين مراحل مكبر العمليات فهذا يسمح لمكبر العمليات أن يعمل مع ترددات تصل للصفر . أضف إلى ذلك
فإن أول مراحل المكبر التث لذلك فإن للمكبر التشغيا
مميزات المكبر التفاضلي ( الفرقي ) وهو رفض الأسلوب المشترك أو نبز المواد المشتركة المعروفة باسم (
0ا©6 16 ©1200 60112112011 ) ورفض أو نبذ المواد المشتركة يعبر عن مقدرة المبر على التخلص من
أومتع الإشارات غير المرغوب فيها والتي تسمى ضوضاء أو شرشرة ( 10156 ) والتي يسببها المجال
الكهرومةناطيسي الناتج عن مصابيح النيون أو البرق أوالمحركات الكهربية أو بسبب أسلاك التوصيل
الخارجية وكذلك الضوضاء الناتجة عن التموجات َي مصدر الجهد وخلافة. وسوف نقوم بدراسة مكبر

الصفالثاني الوحلة الأول
نوائر واجهزة الكترونية. مكبر السليات
العمليات كنظام كامل مغلق للتعرف على أطرافه وخواصه وتعلبيقاته دون الدخول يذ تفاصيل تركيبه
الداخلي لأن ذلك يحتاج إلى الكثير من الوقت والخلفية الجيدة يا مجال الإلكترونيات
إن مكبر العمليات هو نظام إلكتروني له دخلين ( 172 - 171 ) وخرج واحد فقط ( 170 ) وعادة نحتاج
ويتم تتثيل مكبر الممليات بالرمزالاكتز امككقاماً ى المبين بذ الشكل ل( 1.1 ؟
طرف الدخل العاكس
طرف الدخل الغير عاكس
الشكل ‎1-١‏ رمز المكبر التشغيلي متم :6
الدائرة المكافنة لمكبر العمليات +:
طرف الدخل العاكس
طرف الدخل الغير عاكس
الشكل ‎١‏ -7 يبين الدائرة المكافثة لمكبر التحغيلي عيي :0

اقم الصفالثاني الودلة الأولى
الكترونيات دوائر واجهزة الكترونية مكبرالصليات
ب الشكل ‎١(‏ - * ) يبين مخطط الدبابيس للمكبر التشغيلي (741 ) ثنائي الخطوط
ف عمل غ88 ميزه مع
التغذية الموجبة 700+ 7 2 78 الدخل العاكس
الخرج 70 6 3 78 الدخل الغير عاكس
للضبط 0885827 5 4 700 - التغذية السالبة
الشكل ‎3-١‏ يبين مخطط الدبابيس للمكبر التهغيلي (741)
الإدخال وذلك لجعل جهد الخرج يساوي صفراً حيث إنه عملياً يكون خرج المكبر ذو قيمة للجهد بالملي
فولت رغم عدم تطبيق أي جهد على أي من طريظ الدخل . وسوف نتمرض لذلك فيما بعد لعمل الموازثة
كما أن الدائرة المكافئة له موضحة أيضلًِا الشكل(١‏ -2
مميزات المكبر التشغيلي ؛
‎)١‏ له كسب جهد عالٍ جداً
؟) رخيص الثمن ؛ صغير الحجم : يستهلك قدرة صغيرة لأنه يصنع يخ دائرة متكاملة
؟) أهم مميزاته أنه يا ن التحكم اع ب الجهد وعرض التردد للمكب ب الحاجة وذلك
) تعدد استخداماته حيث يستخدم يا كافة العمليات الحسابية مثل الجمع والطرح ؛ والمقارئة؛
والتفاضل وغيرها . وكذلك يستخدم "يخ المذبذبات ودوائر تتظيم الجهد و أنظمة التحكم
والاتصالات وغير ذلك

الصفالثاني الوجلة الأول
نوائر واجهزة الكترونية. مكبر السليات
عندما نتكلم عن خواص مكبر العمليات فسوف نفرق بين مكبر العمليات المثالي ومكبر العمليات غير
المثالي مع العلم أن المكبر المثالي لايمكن بناؤه على الإطلاق . ويمكن تلخيصها كما يلي
أ - الخواص المثالية للمكبر ‎١‏ 0100611165 10681 ):
‎)١‏ كسب الجهد للمسار المفتوح يساوي مالا نهاية ©- ,آ0 لك
؟) مقاومة الدخل تساوي مالانهاية 50 2 0ل18
؟) مقاومة الخرج تساوي صفر 0 < 1840
؛) له حيز ترددات غير محدود ( يساوي مالانهاية ) 00 < 3
‎)٠‏ نسبة رفض ( نبذ ) الأسلوب المشترك تساوي مالانهاية 0ه - 0101218
) خواصه ( معاملاته ) لاتتأثر بتغيرات درجة الحرارة
ب - الخواس العملية للمكبر التشغيلي ؛
‎)١‏ كسب الجهد للمسار المفتوح كبير جداً حوالي 000 100 <,701كم
) نسبة رفض الأسلوب المشترك كبير جداً 0 90 0112182
0) أهم خواصه يمكن التحكم “يخ معاملاته عن طريق المناصر الخارجية الموصلة معه
1 والذي له الخواص العملية الآتية نقلاً من جدول البيانات
‎)١‏ كسب المسار المفتوح 000 200 < ,01 لكر
؟) مقاومة الدخل 1/152 2 2 1811
مميزات مكبر العمليات ؛:
ويمتاز مكبر العمليات بأن خرجه (170) يتغير تغيراً خملياً بالنسبة لتغير الفرق بين الدخلين ( - 571
2 ) كما هو مبين يا الشكل ( 1 - 4) ومن هذا الشكل نلاحظ أن ( 170 ) يتغير خطياًمع ( - 771
2) طلما أن الأخير قيمته صغيرة جداً و|آجكزين |7722 ولاحظ أن قيمة كل من(1ن7 702 صفيرة

الصفالثاني الوجلة الأول
نوائر واجهزة الكترونية. مكبر السليات
درجة التشبع ويثبت عند قيمة جهد المصدر الخاص به وهو إما ( 1517+ أو 1517- ) وذلك على حسب
إشارة ( 172 - 171)
الشكل ‎١‏ -2 يبين العلاقة الخطية لمكبر العمليات ج721 07
إن الفرق بين قيمة كل من الجهدين ( 172 - 1771 ) لمكبر العمليات الموجود على طرق الدخل مضريباً
ل معامل التكبير لهذا المكبر ( 170 ) ويمكن كتابة هذا الخرج بالمعادلة التالية:
ليخ المعادلة رقم 1 إذا وضعتا 0 © 171 فإن الخرج يصبح :
أما إذا وضعنا 0 2 172 فإن الخرج يصبح
الممادلتين ( 2 ) : 33 ) معناهما أن أي جهد موجب على الطرف ( 172 ) يعطلي .يخ الخرج جهداً موجباً +
آما المعادلة رقم ( 3 ) فمعناها أن أي جهد موجب على الدخل ( 171 ) فإنه يععلي جهداً سالباً ا الخرج
نتيجة لوجود الاشارة السالبة . لذلك فإن الدخل ( 171 ) عادة يسمى الدخل العاكس ( 11176111018 )
والدخل ( 172 )يسمى الدخل غير الماكس ( 111177611108 11811 ) وكمانعلم فإن كل نوع من أنواع
التطبيقات يحتاج إلى معامل تكبير ممين وكما رأينا فإن مكبر العمليات له معامل تكبير محدود
وكبير جداً وغير قابل للتغيير . وللتغلب على ذللك فإنه من الضروري إضافة بعض المكونات الخارجية مثل
المقاومات والمكثفات على حسب التعلبيق التي سوف يستخدم فيها مكبر العمليات . مثل ا
الما + والمكبر غير الما + والجامع ؛ والطارح ( الفرق ) ؛ والمكامل ؛ والمفاضل ؛ وأيضاً يذ

اقم الصفاالثاني الودلة الأولى
الكترونيات دوائر واجهزة الكترونية مكبرالصليات
جهد موازنة ‎١‏ اتزان ) الدخل : 701186 1526له الادرطاً
ند توصيل طري دخل المكبر التشغيلي بالأرض يجب أن يكون جهد خرج المكبر يساوي صفرء ول
عملياً لايكون الخرج مساوياً للصفر بل يساوي بضمة مللي فولت. وذلك بسبب عدم التوافق الداخلي
ويعرف جهد موازنة الدخل 1705 بأنه جهد الدخل الفارق ( الجهد المستمر ) اللازم لجعل جهد خرج الملكبر
ضبط الدخل للحصول على جهد خرج يساوي صفراً للمكبر التشغيلي ؛
توصيل مقاومة متغيرة بين طرخ موازنة الجهد وتوصيل منزلق المقاومة بجهد مصدر مستمر كما ا
الشكل ‎-١(‏ 4 -1) . ولضبط جهد الخرج على الجهد صفر يوصل دخلي المكبر ( العاكس وغير
العاكس ) بالأرض ثم يحرك المنزلق حتى يصبح جهد الخرج مساوياً للصفر
الشكل ‎-١(‏ 4 -1)
تراوح جهد ( فولتية )الانخراج ؛
مثالياً يساوي الفرق بين جهدي مصدر أ
وعملياً يكون أقل من جهد مصدري التغذية بواحد أواشين فولت
ة؛ ويمرف بأنه أقصى تراوح مسموح به ع جهد

اقم الصفالثاني الوحلة الأولى
الكترونيات دوائر واجهزة الكترونية مكبرالصليات
مكبر التشغيلي 741 إذاكان 7 15+ 2 1766 , 157- © 1/1012 فإن التراوح يكون 14 +2 170
17 أي أن جهد الخرج يستطيع أن يتراوح مابين 7؟ 14 - إلى 7 14 +
‏”. ولأن مكبر العمليات يستعمل الربحل المباشر داخلياً ؛ فإنه يمكن اعتباره مكبر مستمر
‏؟. لمكبر العمليات طرفين للدخل أحدهما لادخل العاكس: والآخر للدخل غير العاكس
‏؛. مكبر العمليات لايستخدم يا دائرة مفتوحة ( عدا دائرة المقارن ) أي أن مكبر العمليات توصل
‏. من أهم مميزات مكبر العمليات أنه يمكن التحكم "يا خصائصه أومعاملاته
( مثل معامل التكبير- التردد ) وذلك عن طرق العناصر الخارجية الموصلة ممه
‎+ 1700 ‏بأي حال لن تحصل على جهد خرج من مكبر العمليات أكبر من جهد التغفذية‎ .١
‏. يلزم لمكبر العمليات مصدرين للتغنية ( سالب ؛ موجب )
‏/. الرسم التخطيملي لمكبر العمليات وكذلك خصائصه يتم تجهيزها بواسعلة المصنع أي أن المصنع
‏س١‏ . اذكر مميزات المكبر التشغيلي ([12ة . 0( +
‏س؟ . أكمل :مكبر العمليات ( التشغيلي ) ([8112 . [0 هو مكبر نو كسب
ومقاومة
‏إدخال ومقاومة خرج
‏س؟ . ارسم رمز المكبر التشغيلي مع كتابة ثلاث من الخصائص العمليةللمكبر التشغيلي *

الصفالثاني الوجلة الأولى
نواذر واجهزة الكترونية. مكبر السليات
أساسيات تصميم دوائر مكبر العمليات:
يوجد قاعدتان أساسيتان يا غاية الأهمية لتبسيط تصميم دوائر مكبر العمليات هما :
أ - القاعدة الاولى؛
لايدخل أي تيار داخل المكبر بمعنى أن طريٌ دخل المكبر لا يسحبان أي تيار( وذلك لأن مقاومة الدخل
للمكبر كبيرة جداً ) 0 غ13 0 - 177
ب - القاعدة الثانية:
الجهد عند الدخل العاكس (عندالنقطة لله ) يساوي الجهد عند الدخل غير
العاكس ( النقطة 3 ) 73 حر أي ان الجهد بين طريا الدخل أو فرق الجهنبين طرا الدخل
يساوي صفر 0 ج-78 - 074 0ج 0”

الصفالثاني الوجلة الأول
نوائر واجهزة الكترونية. مكبر السليات
التجربة( الاولى )
ضبط الصفر مكبر العمليات
الدائرة العملية لضبط الدخل للمكبر التشغيلي للحصول على جهد يساوي صفر :
الجدف من التجرية : ضبحل الصفر لخرج مكبر العمليات بواسعلة بعض العناصر
الأجهزة والعناصرالمستخدمة +
لوحة توصيل
مصدر جهد مستمر لتفذية المكبر 00 - 2+1517
مكبر العمليات 741
جهاز فولتميتر 100
الشكل ( 5-1 ) الدائرة العملية لضبط الصفر لمكبر العمليات 741
خطوات التجربة ؛
‎)١‏ وصل الدائرة الموضحة با الشفكل (١-ه‏ )
) قم بتغنية الدائرة العملية بواسحلة مصدر القدرة بمقدار (130 - 1517 )
؟) أقصر الدخلين ( 10111 و 1/1022 ) بالأرضي
) غير ضابط الإزاحة إلى أن تصبح الفولتية المستمرة عند الخرج مساوية للصفر بواسطلة المقاومة
المتغيرة ؛ اختبر ذلك بواسعلة جهاز القياس