الحماية الرقمية

58

Transcript of الحماية الرقمية

Page 1: الحماية الرقمية
Page 2: الحماية الرقمية

AnalogueAnalogue عالمنا التماثليعالمنا التماثلي

الكميات التي نتعامل معها في الحياة أغلبها كميات متصلة الكميات التي نتعامل معها في الحياة أغلبها كميات متصلة أي ”تماثلية“، مثل درجة الحرارة على مدار يوم من األيام.أي ”تماثلية“، مثل درجة الحرارة على مدار يوم من األيام.

Page 3: الحماية الرقمية

العالم الواقعي ”متقطع“ - العالم الواقعي ”متقطع“ - Discrete “”الرقمي”الرقمي

أما إذا قسنا درجة حرارة الجو فإننا نقيسها عند ”ساعة أما إذا قسنا درجة حرارة الجو فإننا نقيسها عند ”ساعة “ اليوم أي أن ما “ اليوم أي أن ما لحظة معينة من ساعاتلحظة معينة من ساعاتمعينة“ أو ”معينة“ أو ”“ وليست متصلة.“ وليست متصلة.كميات متقطعةكميات متقطعةنقيسه هو ”نقيسه هو ”

Page 4: الحماية الرقمية

التحويل من العالم التحويل من العالم التماثلي إلى العالم التماثلي إلى العالم

الرقميالرقمي

BِBِA/D A/D ConversionConversion

Page 5: الحماية الرقمية
Page 6: الحماية الرقمية

المستويات المنطقيةالمستويات المنطقية

Page 7: الحماية الرقمية

negative negative) ) المنطق السالبالمنطق السالبlogiclogic) )

positive positive) ) والمنطق الموجبوالمنطق الموجب logiclogic) ) المنطق الموجبالمنطق الموجب::

والمستوى والمستوى ((11)) يمثل بالرقم يمثل بالرقم المستوى األعلىالمستوى األعلىإذا كان إذا كان فأن هذا النظام يسمى ) نظام فأن هذا النظام يسمى ) نظام ((00)) يمثل بالرقم يمثل بالرقم األقلاألقل

( (positive logic systempositive logic system) ) ( ( المنطق الموجبالمنطق الموجب

المنطق السالب:المنطق السالب: والمستوى والمستوى ((11)) يمثل بالرقم يمثل بالرقم مستوى الجهد األقلمستوى الجهد األقلكان كان إذا إذا

فأن هذا النظام يسمى فأن هذا النظام يسمى ((00)) يمثل بالرقم يمثل بالرقم األعلىاألعلى ( (negative logic systemnegative logic system ) ) المنطق السالبالمنطق السالب

Page 8: الحماية الرقمية
Page 9: الحماية الرقمية

الجمع في الجمع في النظام الثنائيالنظام الثنائي

Binary AdditionBinary Addition

األعداد العشرية األعداد العشرية في نظامفي نظامالعمليات الحسابية العمليات الحسابية

تتم تتم مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة،مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة،e eأيضا في األنظمة العددية األخرى، وألهمية في األنظمة العددية األخرى، وألهمية أيضا

برمجة برمجة في دراستنا لموضوع في دراستنا لموضوع الثنائيالثنائيالنظام النظام

تلك تلك سندرس بعض سندرس بعض دوائر الحماية الرقمية،دوائر الحماية الرقمية،

النظام.النظام. ذلك ذلك العمليات الحسابية فيالعمليات الحسابية في

Page 10: الحماية الرقمية

عملية جمع في النظام عملية جمع في النظام بسطبسطأأإن إن •

يتكون يتكون الثنائي هي التي تتم بين عددينالثنائي هي التي تتم بين عددين

..واحدواحدثنائي ثنائي )مرتبة ( )مرتبة ( رمزرمزمن من كل منهما كل منهما

e للقواعد• e للقواعدتتم عملية الجمع طبقا التالية:التالية: تتم عملية الجمع طبقا

Page 11: الحماية الرقمية

و و 22((1011.011011.01 ) ):: اجمع العددين اجمع العددينمثال:مثال:

((11010.111010.1))22

1

1

مqحpمoل1

مqحpمoل 1

Page 12: الحماية الرقمية

Binary Binary الطرح في النظام الثنائيالطرح في النظام الثنائيSubtractionSubtraction

: : عملية طرح عددين ثنائيين عملية طرح عددين ثنائيين لناتج لناتج احتماالتاحتماالتهناك أربع هناك أربع •

Page 13: الحماية الرقمية

من العدد من العدد 22((10111011 ) ) اطرح العدد اطرح العدد مثال:مثال:

((1101.11101.1))22 : :

Page 14: الحماية الرقمية

الضرب في الضرب في النظام الثنائيالنظام الثنائي

Binary MultiplicationBinary Multiplication

إن احتماالت عملية الضرب في إن احتماالت عملية الضرب في النظام الثنائي هي :النظام الثنائي هي :

00 × × 00 = = 00 0 × 1 = 0 1 × 0 = 0 1 × 1 = 1

Page 15: الحماية الرقمية

ppممِّـِّـممppتتqـqـممــالالات ات ــ

ComplemeComplementsnts

عديد من العمليات عديد من العمليات في في المتممات المتممات يستخدم مفهوم يستخدم مفهوم •

إذ إذ ،،عداد السالبةعداد السالبةألألاا، خاصة ، خاصة تسهيلهاتسهيلهاالحسابية بغرض الحسابية بغرض

.. متكرر متكررجمعجمع إلى إلى الطرحالطرحيساعد على تحويل عملية يساعد على تحويل عملية

المسؤولة المسؤولة المنطقيةالمنطقية الدوائر الدوائر نفسنفس: : إحدى الفوائدإحدى الفوائد•

مع مع الطرحالطرح بتنفيذ عملية بتنفيذ عملية تقوم تقومالجمعالجمععن عملية عن عملية

بعض اإلضافات.بعض اإلضافات.

Page 16: الحماية الرقمية

المتممات في النظام المتممات في النظام الثنائيالثنائي

:: من المتممات في النظام الثنائي من المتممات في النظام الثنائي نوعاننوعانهناك هناك •: مقلوب العدد : مقلوب العدد وهووهو ((s Complements Complement''11)) 1 لـالمتمم•

)أي جعل كل واحد صفر وكل صفر واحد (.)أي جعل كل واحد صفر وكل صفر واحد (.

1 لـالمتمم: هو (s Complement'2) 2 لـ المتمم• 1 إليه eمضافا

Page 17: الحماية الرقمية
Page 18: الحماية الرقمية

تمهيد:تمهيد:القوانين القوانين نظرياته عن نظرياته عن جورج بوولجورج بوولنشر العالم نشر العالم •

الخاصة بالعالقات المنطقية في منتصف الخاصة بالعالقات المنطقية في منتصف الجبريةالجبرية

القرن التاسع عشر لتصبح فيما بعد األساس في القرن التاسع عشر لتصبح فيما بعد األساس في

التي تدخل في العديد التي تدخل في العديد الدوائر المنطقيةالدوائر المنطقيةتصميم تصميم

من التطبيقات كالتحكم والحاسب اآللي وغيرها.من التطبيقات كالتحكم والحاسب اآللي وغيرها.والعمليات والعمليات المتغيرات المتغيرات مع مع المنطق الثنائيالمنطق الثنائييتعامل يتعامل •

مثل مثل : : ةةمنطقيمنطقيالمعاني الالمعاني الزوج من زوج من تتسم بتتسم بالتي التي

“.“.الال”” ” -” - نعمنعم””و و أأ “ “ خطأخطأ “ -”“ -”صوابصواب””و و أن نفكر بلغة األرقام أن نفكر بلغة األرقام المالئم المالئم من من وqِجد أنه وqِجد أنه •

في التعامل مع في التعامل مع 00 و و11ن ن يينخصص لهما القيمتنخصص لهما القيمت

في في ووأأ سواء عند تحليلهاسواء عند تحليلها المعلومات الثنائيةالمعلومات الثنائية

تصميم األنظمة الرقمية بصفة عامة.تصميم األنظمة الرقمية بصفة عامة.

Page 19: الحماية الرقمية

تبسيط العمليات المنطقيةتبسيط العمليات المنطقيةpفoذ الدوائر المنطقية باستخدام • qن عادة ت

العالقات الجبرية التي تربط بين متغيرالخرج ومتغيرات الدخول. ومن ثم

كلما كانت العالقة أو الصيغة الجبرية أبسطكلما كانت العالقة أو الصيغة الجبرية أبسطكلما كانت الدائرة المنوط بها التنفيذ أقل

e النخفاض عدد البوابات المنطقية qلفةe نظرا ك.e الالزمة لتحقيق تلك العالقة عمليا

بناء على ماتقدم تصبح احد العمليات •األساسية المطلوبة عند التعامل مع الدوائر

بعض بعض تبسيطها باستخدام المنطقية هي

القواعد والعالقات الجبرية البسيطةالقواعد والعالقات الجبرية البسيطة

Page 20: الحماية الرقمية

حاالت المتغير البولي حاالت المتغير البولي )المنطقي()المنطقي(

( (TrueTrue)) الصحيحة الصحيحة الحالة • ( (FalseFalse)) الخاطئة الخاطئة الحالة •ويمثل الرمز البولي )المنطقي( بأحد األحرف •

Z..., B , AZ..., B , Aوطالما أن أي رمز منطقي يحتمل إحدى الحالتين •

الثنائيفإنه من المناسب استخدام النظام لتمثيل حاالت المتغير البولي حيث:

الصحيحة.الصحيحة. الحالة 11 يمثل الرقم •الخاطئة.الخاطئة. الحالة 00والرقم •

Page 21: الحماية الرقمية

العمليات والتعبيرات المنطقيةالعمليات والتعبيرات المنطقية Logic OperationsLogic Operations

تنقسم العمليات المنطقية إلى:تنقسم العمليات المنطقية إلى:• العمليات المنطقية األساسية. العمليات المنطقية العمليات المنطقية األساسية. العمليات المنطقية •

المشتقة.المشتقة.البوابات العمليات المنطقية االساسية وهي تمثل •

مثل:األساسية ANDAND Operation Operation و“و“”عملية • OROR Operation Operation و“و“”أعملية •

NOTNOT Operation Operation ”النفي“”النفي“عملية •

عمليتان ثنائيتانعمليتان ثنائيتانوتسمى العمليتان االولى والثانية •((Binary OperationsBinary Operations) ) ألن كال منها تتم على متغيرين على

( ( UnaryUnary)) أحاديةأحادية عملية NOTNOTاألقل ، بينما تسمى العملية ألنها تتم على متغير واحد فقط.

Page 22: الحماية الرقمية

العمليات العملياتتعريف منطقتعريف منطق ة األساسيةة األساسيةالثنائيالثنائي

ANDAND : :”و“”و“•qم• qمت ال شيئ (، ال شيئ (، أوأو)) بين المتغيرين بين المتغيرينبنقطةبنقطةل هذه العملية ل هذه العملية ooثثppت

qكتب qكتبفت هكذا: هكذا: فت

• x.y=zx.y=z ( ( أوأو xy=zxy=z ) ) تتووqq :قرأ: قرأ”” zz تساوي تساوي xx وو yy““..::تعني أنتعني أن ANDAND ”و“ ”و“ العملية المنطقيةالعملية المنطقية•

11==ZZ ” ” من كان كان“، “، إذا إذا وفقط وفقط إذاإذا e e منكال y=1y=1 و و x=1x=1 كال

. .z=0z=0 فإنفإن وإال وإال

Page 23: الحماية الرقمية

OROR”أو“ : ..++ تمثل هذه العملية بعالمة زائدتمثل هذه العملية بعالمة زائد • ““yy أو أو xxتساوي تساوي ZZ ”” تقرأ: تقرأ: e e x+y=Zx+y=Z فمثال فمثال•

:: أن أنييعنعنو تو ت

•z=1z=1 أي� من“”أي� من“ إذا كانإذا كان”xx أوأوyy أوأو

..11 يساويان يساويان ““كالهماكالهما””

00 يساويان يساويان كالهماكالهما yy و و xx أما إذا كانأما إذا كان •

z=0z=0::فإن فإن

Page 24: الحماية الرقمية

::NOTNOT النفي النفي •هذه العملية المنطقية إسمها يدل هذه العملية المنطقية إسمها يدل •

qكتب هكذا: qكتب هكذا:عليها وت عليها وت

أي أن: أي أن: XX هي نفي هي نفي ZZوتعني أن وتعني أن ••Z=1Z=1 إذا كان إذا كان XX ==00

xأو z z = x '

Page 25: الحماية الرقمية

جدول الحقيقة )أو الصواب(جدول الحقيقة )أو الصواب( Truth TableTruth Table

zz لـ لـ هناك قيمة هناك قيمة yy و و xxلكل توفيق من توافيق قيم لكل توفيق من توافيق قيم هذه هذه . يمكن ذكر. يمكن ذكرتعريف العملية المنطقيةتعريف العملية المنطقيةيحددها يحددها

جداول جداول عن طريق استخدام عن طريق استخدام مختصرمختصرالتعاريف بشكل التعاريف بشكل كل كل تظهر في تلك الجداولتظهر في تلك الجداول (. (. truth tablestruth tables) ) الحقيقةالحقيقة

العالقة بين القيم التي العالقة بين القيم التي ووللمتغيرات للمتغيرات التوافيق الممكنةالتوافيق الممكنة قد تأخذها المتغيرات وناتج العملية.قد تأخذها المتغيرات وناتج العملية.

Page 26: الحماية الرقمية

العمليات العمليات المنطقية المنطقية سميت بهذا االسم ألنها اشتقت من العمليات المشتقةالمشتقة

المنطقية األساسية و هي:

وقد أخذت تسميتها وقد أخذت تسميتها ( NAND) “نفي ونفي و”عملية •

( (NOT ANDNOT AND))من من

وقد أخذت تسميتها وقد أخذت تسميتها (( NORNOR)) ““نفي أونفي أو””عملية عملية •

( (NOT ORNOT OR))من من

( (XORXOR)) ““أو الحصريةأو الحصرية””عملية عملية •

( (XNORXNOR)) ”نفي أو الحصرية“”نفي أو الحصرية“عملية عملية •

Page 27: الحماية الرقمية

جدول الحقيقة المجمل للعمليات جدول الحقيقة المجمل للعمليات المنطقية المشتقةالمنطقية المشتقة

المدخلين أصفارتطابق المدخلينإختالف المدخلين

أو كلأحد

المدخلين أصفار

Page 28: الحماية الرقمية

قوانين الجبر )البولي( قوانين الجبر )البولي( Boolean AlgebraBoolean Algebra

مبدأ عام:مبدأ عام:

“ “ مرافقمرافقكل قانون بولي له ”كل قانون بولي له ”DUALDUAL

قانون اإلنفراد:قانون اإلنفراد:• XX==11 فإن فإن XX≠≠00اذا كانت اذا كانت •XX==00 فإن فإن XX≠≠11اذا كانت اذا كانت •

Page 29: الحماية الرقمية

:قانون عمليات الصفر -2•X+0=XX+0=X •X.0 =0X.0 =0 ويمكن إثبات صحة هذا القانون بشقيه كالتالي:•11 أو 00 متغير ثنائي فإن له حالتين إما XXبما أن •: فأنX=0X=0 في حالة كون•00==00++00 ← ← 00==00أو أو 00

←← 00==0.00.0 00==00و و 00 فأن:X=1X=1وفي حالة • 11==11أو أو 00 •11==11و و 11 •ويبين هذا الجدول صحة ذلك القانون•

Page 30: الحماية الرقمية

- قانون:- قانون:33•• X+1=1X+1=1 •X.1=XX.1=X

– قانون:– قانون: 44•

والجدول التاليوالجدول التالي• يبين اثباتهما يبين اثباتهما

X+X=1

X.X=0

Page 31: الحماية الرقمية

قانون النفي المزدوج: قانون النفي المزدوج: --55Double NegationDouble Negation

X =X

Page 32: الحماية الرقمية

::قانون التماثلقانون التماثل --66

X+X=XX+X=X

++ ومرافقه )تبديل الـ ومرافقه )تبديل الـ ((..إلى إلى

X.X=XX.X=X

Page 33: الحماية الرقمية

- قانون االختزال:- قانون االختزال:77

X X ++ X XYY == X X :ومرافقه:ومرافقهX.X.))XX++YY(=(=XX

الجدول التالي يوضح اإلثباتالجدول التالي يوضح اإلثبات

Page 34: الحماية الرقمية

قانون قانون - - 88 Commutative LawCommutative Lawالتبديل:التبديل:

X + Y = Y+ XX + Y = Y+ X

X.Y= Y.XX.Y= Y.X

Page 35: الحماية الرقمية

Associative Associative: : قانون االقترانقانون االقتران --99LawLaw

X+X+YY++ZZ=X+)=X+)YY++ZZ(=)X+(=)X+YY(+(+ZZ

::ومرافقهومرافقهX.X.YY..ZZ=X.)=X.)YY..ZZ(=)X.(=)X.YY(.(.ZZ

Page 36: الحماية الرقمية

Distributive LawDistributive Law قانون التوزيع:قانون التوزيع:- 1010

X.X.))Y+Y+ZZ(( = = X.X.Y + Y + X.X.ZZ

XX++))YY..ZZ(( = =))XX+Y+Y((..))XX++ZZ((

Page 37: الحماية الرقمية

قانون اإلمتصاص:قانون اإلمتصاص: --1111Absorption LawAbsorption Law

Page 38: الحماية الرقمية

الجدول التالي يوضح صحة القانون الجدول التالي يوضح صحة القانون السابق )االمتصاص(السابق )االمتصاص(

Page 39: الحماية الرقمية

ConsensusConsensus نظرية اإلجماعنظرية اإلجماع --1212

: : ومرافقهاومرافقها

Page 40: الحماية الرقمية

De Deنظرية ”دي مورجان“ نظرية ”دي مورجان“ Morgan LawMorgan Law

ComplementComplement متمممتممتستخدم في ايجاد تستخدم في ايجاد • أو حاصل أو حاصل جمعجمع( حاصل ( حاصل معكوسمعكوس ) )

مجموعة من المتغيرات مجموعة من المتغيرات ضربضربالثنائية.وتنص على:الثنائية.وتنص على:

عدد عدد ناتج جمعناتج جمع معكوسمعكوس أو أو متمممتمم”أن ”أن •""nn حاصل حاصل " من المتغيرات يساوي " من المتغيرات يساوي

والعكس صحيح أي أن: والعكس صحيح أي أن:ضرب متمماتهاضرب متمماتها

)X1+X2+X3+....( =X1 X2 X3.....

)X1 X2 X3 ....( =X1 X2 X3.....

Page 41: الحماية الرقمية

جدول الحقيقة لنظرية ”دي جدول الحقيقة لنظرية ”دي مورجان“مورجان“

Page 42: الحماية الرقمية
Page 43: الحماية الرقمية

جدول الحقيقة للبوابات المنطقية الرئيسة

Page 44: الحماية الرقمية

نظريات الجبر البولينظريات الجبر البولي

Page 45: الحماية الرقمية

تحقيق تحقيق ات ات بواببوابالال

المنطقية المنطقية األساسيةاألساسية

Page 46: الحماية الرقمية

باستخدام باستخدام AndAnd ““وو ” ”تحقيق بوابةتحقيق بوابة المقاومات والديوداتالمقاومات والديودات

e ااعندما يكون الدعندما يكون الد• e يود منحازا e يود منحازا e أماميا سيمر تيار سيمر تيار أماميا 0.7v0.7v وسيثبت الجهد بين طرفي الديود على وسيثبت الجهد بين طرفي الديود على

يود .يود .اا حسب المادة المصنوع منها الد حسب المادة المصنوع منها الد 0.3v0.3vأوأون الجهد ن الجهد إإ ف فالعكسيالعكسي حيازحيازأما في حال االنأما في حال االن•

الجهد الجهد صغر أو يساويصغر أو يساويأأ AnodeAnode المصعدالمصعدعلى على لن يمر تيار لن يمر تيار و بالتالي و بالتالي CathodeCathode المهبطالمهبطعلى على

في الديودفي الديود عند عند أي من الدخلين أو كالهماأي من الدخلين أو كالهماإذا كان إذا كان •

فإن الثنائي المعني سينحاز فإن الثنائي المعني سينحاز 00 المستوى المستوى e ويمر تيار ويصبح فرق الجهد على e ويمر تيار ويصبح فرق الجهد على أماميا أماميا

00 صفر، إذن الخرج سيكون صفر، إذن الخرج سيكون ==طرفيه طرفيه فإن كال الثنائيين فإن كال الثنائيين 11أما إذا كان كال الدخلينأما إذا كان كال الدخلين•

. وبالتالي . وبالتالي 11لن يوصال أي تيار ويصبح الخرج لن يوصال أي تيار ويصبح الخرج الدائرة تعمل ”و“الدائرة تعمل ”و“

Page 47: الحماية الرقمية

ثالثية الدخل ”و“ دائرة متحققة بثنائيات

1212 ) )11دخلدخلالثنائيات الثالث على كل منها الثنائيات الثالث على كل منها e فال توصل تيار e فال توصل تيار فولت(أي أنها منحازة عكسيا فولت(أي أنها منحازة عكسيا

فإن فإن 00 أي دخلأي دخل، فإذا صار ، فإذا صار 11وبالتالي الخرج=وبالتالي الخرج=e لمرور تيار في الثنائي 00الخرج سيصبح الخرج سيصبح e لمرور تيار في الثنائي نظرا نظرا

..00المعني المتصل بالدخل المعني المتصل بالدخل

Page 48: الحماية الرقمية

OROR ”أو“ ”أو“رةرةئئ دا دا تحقيقتحقيقثنائياتثنائياتبالبال

eإذا كان إذا كان eأي من الثنائيات موصال 11 أي على دخله أي على دخله أي من الثنائيات موصال كل كل ، أما إذا كان على، أما إذا كان على11فالخرج سيساوي فالخرج سيساوي

في هذه في هذه 00 فالخرج سيكون فالخرج سيكون 00الثنائيات الثنائيات ..فقطفقطالحالة الحالة

1100

Page 49: الحماية الرقمية

باستخدام مقاومات و باستخدام مقاومات و NotNot النفيالنفي رةرةئئداداRTLRTLترانزستورات ترانزستورات

إلى إلى[[11]]إذا وصلنا المفتاح إذا وصلنا المفتاح •الواحد الواحد أيأي فولت فولت 1212المصدر المصدر عندها يصبح عندها يصبح منطقيمنطقي

انحياز انحياز الترانزستور في حالةالترانزستور في حالةيصبح في حالة يصبح في حالة أي أيأماميأمامي

و كأنه مفتاح مغلق و كأنه مفتاح مغلق ((ONON))توصيل توصيل ..)سلك()سلك(

المجمع مع الباعث و المجمع مع الباعث و صل صل تتأي يأي ي• = = VVooيصبح جهد الخرج: يصبح جهد الخرج: بالتالي بالتالي

“0“0””أما إذا أوصلنا المفتاح بالمنطق أما إذا أوصلنا المفتاح بالمنطق •

سينقطع توصيل سينقطع توصيل ( ( أي األرضيأي األرضي ) )00 1212 ويصبح الخرج ويصبح الخرج الترانزستورالترانزستور

..11فولت أي الواحد المنطقي فولت أي الواحد المنطقي

Page 50: الحماية الرقمية

بترانزستورات بترانزستورات OROR ”أو“ ”أو“ رةرةئئتحقيق داتحقيق دا RTLRTLومقاومات ومقاومات

حتى نحصل على خرج حتى نحصل على خرج Vo = '0Vo = '0’’::

بحالة بحالة T1T1 يجب أن يكونيجب أن يكونأى أن جهد أى أن جهد ((ONON))وصل وصل

وهذا وهذا قاعدته مرتفعقاعدته مرتفع بحالة بحالة T2T2 أن يكون أن يكون يتطلبيتطلب

فيكون جهد فيكون جهد ((OFFOFF)) قطعقطعوهذا وهذا T2 T2 12V12V = = مجمعمجمع

يكافئ حالة وحيدة فقط يكافئ حالة وحيدة فقط المداخل المداخل كلكل أن أن وهيوهي

''00''

' :' :00[ = '[ = '33[ = ][ = ]22[ = ][ = ]11]]أيأي

Page 51: الحماية الرقمية

OROR ”أو“ ”أو“ رةرةئئتحقيق داتحقيق دا)تكملة()تكملة(بترانزستورات ومقاوماتبترانزستورات ومقاومات

= Vo = Voحتى نحصل على حتى نحصل على '1'1''

بحالة قطع بحالة قطع T1T1يجب أن يكون يجب أن يكون •OFFOFF وحتى يكون وحتى يكون T1T1 بحالة بحالة

بحالة بحالة T2T2قطع يجب أن يكون قطع يجب أن يكون ONON وصل وصل

على على أن يكون أن يكونيتطلبيتطلبو هذا و هذا • المداخل المداخل األقل واحد فقط مناألقل واحد فقط من

لتيار لتيار اا ليؤمن مرور ليؤمن مرور ''11''بحالة بحالة ..((ONON)) يكون في حالةيكون في حالةو و T1T1 إلى إلى

Page 52: الحماية الرقمية

أهم الوظائف في الدوائر أهم الوظائف في الدوائر اإللكترونية الرقميةاإللكترونية الرقمية

المعلومات الرقمية تتم في المعلومات الرقمية تتم في • لذلك لذلك 11 و و 00صورة نبضات: صورة نبضات:

من الضروري ضبط:من الضروري ضبط:TimingTiming التوقيتالتوقيت•

Pulse Pulse توليد النبضاتتوليد النبضات•GenerationGeneration

Pulse DelayPulse Delay تأخير التنابضتأخير التنابض•

Page 53: الحماية الرقمية

المؤقالمؤقتاتتات

eالتحكم ”التحكم ” الكترونية تقوم ب الكترونية تقوم بوائروائرهي دهي د• eزمنيا المعلومات المعلومات“ في“ فيزمنيا مثلمثل ) ) الدوائر المنطقية. الدوائر المنطقية.على مداخلعلى مداخلالمتواجدة المتواجدة الرقميةالرقمية

أو أو الرقمي في أجهزة الحاسوبالرقمي في أجهزة الحاسوبعمليات التي تتم داخل المعالج عمليات التي تتم داخل المعالج الال..(( المختلفة في العمليات الصناعية المختلفة في العمليات الصناعيةاألجهزة األجهزة في في التحكم التحكم ات ات عمليعملي

في في للتحكم للتحكم ((''00'',,''11'')) : يطبق عليه إشارة رقمية : يطبق عليه إشارة رقمية مدخل التحكممدخل التحكم• بدء عمل المؤقتبدء عمل المؤقت

: وهو مدخل إضافي لزيادة إمكانيات التحكم : وهو مدخل إضافي لزيادة إمكانيات التحكم مدخل التصفيرمدخل التصفير• بدء بدء لتصفير المخرج و إعادة لتصفير المخرج و إعادة((''00'',,''11''))ويطبق عليه إشارة رقمية ويطبق عليه إشارة رقمية

التوقيت.التوقيت. لكن أهمها هو المخرج الذي تظهر لكن أهمها هو المخرج الذي تظهر قد يكون للمؤقت عدة مخارجقد يكون للمؤقت عدة مخارج•

ويتضح ذلك ويتضح ذلك واحدواحد أو أو صفرصفرعليه نتيجة المعالجة ويأخذ المخرج إما عليه نتيجة المعالجة ويأخذ المخرج إما

..المخطط الزمنيالمخطط الزمنيعلى على

Page 54: الحماية الرقمية

((((ON-delayON-delay مؤقت تأخير الوصل مؤقت تأخير الوصل بدأ المؤقتبدأ المؤقتيي ''11' ' عندما يرد المدخلعندما يرد المدخل

قابلة قابلة TT وبعد فترة وبعد فترة بالتوقيتبالتوقيت حالةحالةفي في هاها خالل خالل الخرج الخرج)يكون)يكون ييرييرغغللتللت ''11'' حالةحالةفي في يصبح المخرج يصبح المخرج ((''00' '

نتيجة شحن المكثف خالل المقاومةنتيجة شحن المكثف خالل المقاومةR2R2 طالماطالماو يستمر على هذه الحالة و يستمر على هذه الحالة

إلى إلى المخرج المخرج يعوديعود و و''11'' أن المدخلأن المدخل ويبدأ ويبدأ ''00'' عندما يصبح الدخل عندما يصبح الدخل ''00''

المؤقت بالعمل من جديد عندما يرد المؤقت بالعمل من جديد عندما يرد إلى المدخل. إلى المدخل.''11''

فإن فإن OffOff بحالة بحالة SS عندما يكون المفتاحعندما يكون المفتاحجهد مدخل التحكم للمؤقت سيكون جهد مدخل التحكم للمؤقت سيكون

e e صفرا وهذا الصفر سينتقل إلى وهذا الصفر سينتقل إلى صفرا وبالتالي سيكون وبالتالي سيكون ANDAND مدخل البوابةمدخل البوابة

مخرج البوابة والذي يمثل خرج مخرج البوابة والذي يمثل خرج eالمؤقت المؤقت eصفرا صفرا

يفرغ المكثف شحنته خالل يفرغ المكثف شحنته خالل SSعند فتح عند فتح ويعود الخرج ويعود الخرج R1R1الدايود والمقاومة الدايود والمقاومة

للصفرللصفر

Page 55: الحماية الرقمية

off off)) (( مؤقت تأخير الفصلمؤقت تأخير الفصلdelaydelay

''11''عندما يرد إلى المدخل عندما يرد إلى المدخل eيصبح المخرج يصبح المخرج eفورا ''11'' فورا

بسبب مرور تيار من بسبب مرور تيار من الدايودالدايودالمصدر خالل المصدر خالل

بسرعة بسرعة ويشحن المكثف ويشحن المكثف e لصغر مقاومة e لصغر مقاومة )نظرا )نظرا

الدايود( إلى جهد عالي، الدايود( إلى جهد عالي، على دخلي على دخلي 11 أي يظهر أي يظهر

eالبوابة البوابة eلحظيا و يستمر و يستمر . . لحظياالمخرج على هذه الحالة المخرج على هذه الحالة

.. ''11''طالما أن الدخل طالما أن الدخل ، يظل ، يظل ''00''الدخل الدخل فإذا صار فإذا صار

e حافظحافظمملخرج لخرج اا e ا على علىا TT لفترة لفترة''11'' حالة الـ حالة الـ

يفرغ خاللها المكثف حتى يفرغ خاللها المكثف حتى ينخفض جهد الدخل إلى ينخفض جهد الدخل إلى

''00''المستوى المنطقي المستوى المنطقي على الخرجعلى الخرج 00فيظهر فيظهر

T = )R1+R2( .CT = )R1+R2( .C

Page 56: الحماية الرقمية

OneOne)) مؤقت أحادي النبضةمؤقت أحادي النبضة

pulspulsee)) عندما يرد إلى مدخل عندما يرد إلى مدخل

جبهة صاعدة المؤقتالمؤقتفإن المخرج يصبح في فإن المخرج يصبح في

TT e لفترة لفترة ''11'' حالةحالة e )أيا )أياتكن حالة الدخل خالل تكن حالة الدخل خالل

ينتقل ينتقل تلك الفترة(تلك الفترة(بعدها المخرج إلى بعدها المخرج إلى

تتكرر تتكرر و و ''00''الحالة الحالة كلماكلما العملية العملية هذههذه جبهة صاعدة جبهة صاعدة تتوردورد

على مدخل المؤقت.على مدخل المؤقت.

Page 57: الحماية الرقمية

رة مؤقت أحادي النبضةرة مؤقت أحادي النبضةئئدادا دخل المؤقتدخل المؤقتيظهر على يظهر على S قبل إغالق المفتاحقبل إغالق المفتاح

''00''. كذلك يظهر R1 بواسطة المقاومة بواسطة المقاومة'0' التصالهما التصالهما AND البوابة البوابة ييدخلدخلعلى

وبالتالي فإن خرج البوابة وبالتالي فإن خرج البوابة R2 قاومةقاومةبالمبالمe. '0' سيكونسيكون e. أيضا أيضا

، ، VccVcc يصبح جهد مدخل المؤقت يصبح جهد مدخل المؤقت Sلحظة إغالق لحظة إغالق pموزعاpالمكثفالمكثفلى لى عع موزعا Cوالمقاومة والمقاومة R2R2ما ما لل و و

يكون يكون بداية الشحنبداية الشحن المكثف في المكثف في كان جهدكان جهد e e جدا e صغيرا e جدا R2R2 فإن الجهد على المقاومةصغيرا

e سيكون سيكون e كبيرا على خرج على خرج 11 البدء ويظهر البدء ويظهر فيفيكبيرا جهد دخل جهد دخل يتناقصيتناقص خاللها خاللها TTالمؤقت لفترة المؤقت لفترة

القيمة القيمةإلىإلى البوابة )نتيجة شحن المكثف(البوابة )نتيجة شحن المكثف( 00ويصبح الخرج ويصبح الخرج ''00'' للـمنطقللـمنطق المناظرةالمناظرة

المكثف المكثف ويفرغويفرغ SS يعاد فتحيعاد فتحويظل هكذا حتى ويظل هكذا حتى يود وتعاد يود وتعاد اا و الد و الدR1R1شحنته من خالل المقاومة شحنته من خالل المقاومة

SS دورة عمل جديدة بإغالق المفتاح دورة عمل جديدة بإغالق المفتاح

Page 58: الحماية الرقمية

FlasherFlasher الوماض الوماض المؤقتالمؤقتا فإن مخرجه''00''عند GG11 لبوابةل II مدخلالعندما يكون

Qo ( البوابة بالتالي دخل وG2 ) بغض ''11''سيكون ستقر خرج سي بالتالي و.. IIooالنظر عن الدخل اآلخر

.''00''عند II طالما أن '0' المؤقت عند البوابة غير حالة ستت''11''حالة في Iعندما يصبح المدخل

GG11 ـ الحالة المنطقية لحسب II00 لما e يلي: طبقا == QQooن يكو““II00 == ”0 ”0خالل الفترة التي فيها المدخل

من خالليشحن المكثف ف ''Vo == '0 '0 والخرج ''1'1'لمدخل )أي ا جهد المكثف ويزداد QQooنحو المقاومة

IIoo) يصبح مدخلعندئذ ي ''11'' حتى يصل إلى قيمة GG11 VVoo و المخرج ''00''إلى GG11 خرجتغير و ي'1' بحالة '1' يصبح

تناقص الجهد على تناقص الجهد على ويويو يعاد شحن المكثف من جديد لكن باتجاه معاكس و يعاد شحن المكثف من جديد لكن باتجاه معاكس e صفر صفرII00صل إلى قيمة صغيرة تعتبر بالنسبة للمدخل صل إلى قيمة صغيرة تعتبر بالنسبة للمدخل يي حتى حتى RR المقاومةالمقاومة eا ا

eمنطقيمنطقي eا و و ''00'' إلى إلى GG22 ومخرج البوابة ومخرج البوابة ''11'' إلى إلى GG11 عندها يتحول خرج البوابة عندها يتحول خرج البوابة ا

بشكل بشكل ''11'' و و ''00'' بين بين VVoo الخرج الخرجويتأرجحويتأرجحتعاد دورة الشحن للمكثف تعاد دورة الشحن للمكثف

.CC والمكثف والمكثفRR يير بواسطة المقاومةيير بواسطة المقاومةغغ قابلة للت قابلة للتTTدوري لكل فترة دوري لكل فترة