ٍ الل درس
© المفتاح الترانزستوري
إن الترانزستور في منطقة القطع يعادل مفتاح ميكانيكي في حالة القطع (©06) بينما الترانزستور في حالة
التشبع يعادل مفتاح ميكانيكي في حالة التوصيل(01)» لاحظ الشكل (1)
مفتوح
دارة المفتاح الترانزستوري,
يبين الشكل (1) دارة مفتاح ترانزيستوري تعمل على تشغيل
حالة القطع (©ع0):
عندما تكون قيمة جهد الدخل (,/صفراً أو صغيرة بل 0
إلى الحد الذي لا يسمح بمرور تيار القاعدة للترانزيستور جا
(0 بكون الترانزستور في حالة القطع ويكون جهد مجمعة
مساويا لجهد المصدر (ي/)» وبالتالي تكون قيمة فرق الجهد
حالة التوصيل )0
الشكل (1) : دارة مفتاح ترانريستوري

حالة التوصيل (0081):
عند تطبيق جهد الدخل ,/ا يسري تيار في دارة القاعدة للترانزيستور » وعندما تكون قيمة هذا التيار مساوية أو
ابر من قيمة قار القاهنة النقيمي التزائزيسخوي: بتبول النراًزستور مع حالة القطع إلى منافة النشيع لاقي
يمكن تحليل هذه الدارة وكتابة المعادلات التي تحكم عملها في حالة التوصيل على النحو الأتي :
بالنسبة لدارة المجمع الباعث :
2+ ماح ىي/٠‏
بين/ا: جهد مصدر التغذية
,4ا: مقاومة الحمل بالأوم
| : تيار المجمع الت
بالنسبة لدارة القاعدة الباعث :
وتعطى العلاقة بين تيار المجمع التشبعي و تيار القاعدة التشبعي بالمعادلة 0
حيث: يح1 كسب التيار للترانزيستور في حالة التشبع » وتكون قيمته اقل بكثير من قيمة كسب التيار في منطقة
التشغيل الخطية » وعادة تكون قيمته نصف قيمة كسب التيار الصغرى المعطى في لوحة بيانات الترانزستور

احسب قيمة جهد الدخل(,/اللازم لدفع الترانزستور إلى حالة التشبع في الدارة الممينة في الشكل (7)؛
إذا كان معامل كسب التيار في حالة التشبع يساوي 10
يمكن حساب تيار المجمع كما يلي:
ويتم حساب تيار القاعدة كما يلي:
والآن يمكن حساب قيمة جهد الدخل كما يلي :
7 +مة لماحلا
17 حلا
الشكل (): دارة الخال

وزارة التربية والتعليم العالي
علم الصناعة
الجزء الثاني
للصف الأول الثانوي
الفرع الصناعي
د واصل غاأنم «منسقاًللاتصالات» هاشم الشولي
عماد عيد نعيم نزال
«مركز المناهج»
محمد يوسف حسين روان خليل جنيحجن

القدرة المبددة في المفتاح الترانزستوري:
بصورة عامة» القدرة المبددة في الترانزستور تساوي حاصل ضرب تيار المجمعن» بجهد المجمع الباعث
وعندما يكون الترانزستور في حالة القطع تكون قيمة تيار الجمع منخفضة جداً » وبالتالي تكون قيمة القدرة
المبددة في الترانزستور منخفضة جداً ايضاً وعندما يكون الترانزستور في حالة الوصل تكون قيمة جهد المجمع
الباعث منخفضة جداً (02فولت تقريياً) » وبالتالي تكون قيمة القدرة المبددة في الترانزستور منخفضة جداً أيضاً
وهكذا نستنتج أن القدرة المبددة في الترانزستور عند عمله كمفتاح منخفضة جداً
تطبيقات المفاتيح الترانزستورية:
للمفاتيح الترانزستورية تطبيقات واسعة من أهمها
تشغيل مصابيح الإشارةق والثنائيات المشعة للضوء (0عا)
كما يبين الشكل (4)
كما تستخدم المفاتيح الترانزستورية لربط دارات القدرة
المنخفضة» وكمثال على ذلك يبين الشكل (5) دارة تحكم بسلا
بحمل كهربائي عن طريق مفتاح ترانزيستور ومرحل88)
الشكل (4): مشغل ثنائي مشع للضوء
يمكن أن تعمل الدارة الإلكترونية (ميكر وكمبيوتر مثلاً) على توصيل المفتاح الترانزستوري مما يؤدي إلى مرور
في الغالب حمل صناعي كان يكون محركاً أو عنصر تسخين أو مصباح إنارة
الثنائي(0) على منع تولد عالي بين مهي ا
طرفي ملف المرحل عندما يقوم الترانزستور بقطع التيار المار 78 ف
في الملف بصورة فجائية في حالة عدم استخدام هذا الثنائي 8 ب
يتولد جهد عكسر عالي بين طرفي ملف المرحل قد يؤدي
إلى تلف الترانزستور ع
الشكل (5): دارة مفتاح ترانزيستوري يشغل مرحل

مع تطور علم الالكترونيات اضحى الضوء أحد العناصر الرئيسة الفعالة المحركة لكثير من التطبيقات
العملية» ولقد أضفى الضوء سهولة في البناء والتشغيل على كثير من التطبيقات ودقة أكثر على عمليات التحكي
التي كانت تتم بصعوبة واستعمل الضوء والاثر العكسي له في بناء عناصر إلكترونية» مثل المقاومة الضوثئية
والثنائي الضوئي» والترانزستور الضوتي » كما استخدم في وحدات العرض الضوئية ويستخدم في نقل البيانات
في أنظمة الاتصالات عن طريق الألياف الضوئية
© الإلكترونيات الضوئية
ستتناول في هذه الفقرة تفسيراً لماهية الضوء وسلوكه» وللحديث عن طبيعة الضوء وتفسيره تناول الفيزيائيون
9ع التفسير الجسيمي /6007 52:016:
الذي يعدّ الضوء جسيمات صغيرة جدا (فوتونات 51104008 )تسير بسرعة عالية وبذلك تنقل الطاقة وترتبط
طاقة الفوتون بطول الموجة بالعلاقة الآتية:
طاقة الفوتون - (ثابت * سرعة الضوء ) + طول الموجة
لاط
‏3: طول الموجة (بللٌ ؛
ومن العلاقة نلاحظ ان طاقة الفوتون 2
تناسب تناسباً عككسياً مع طول الموجة فمثلاً مت ل
الضوء الازرق الخافت لة طاقة أعلى من 5 ب
ضوء احمر متوهج انظر الشكل ‎)١(‏ طول الموجة (ثانو متر)
الشكل ‎:)١(‏ العلاقة بين طاقة الموجة وطولها

54 التفسير الموحي ((/1601 1/0/276):
والذي يعد الضوء عبارة عن موجات تقوم بنقل الطاقة من مكان إلى آخرء ولتسهيل ذلك نتناول نموذج
تشكل الموجات في بركة ماء حيث نلاحظ أن سطح الماء يتموج» لكن دون انتقال الماء من مكانه » بمعنى أنه يحمل
الطاقة وينقلها
ويعتمد العلماء في كثير من الأحيان على كلا النموذجين لتفسير ظاهرة معينة
تبلغ سرعة انتشار الضوء في الفراغ 300000كيلومتر في الثانية (*10 16 3م/ ثانية)
تتكون الموجة الضوئية من طاقة مختزنة على شكل مجال كهربائي وآخر مغناطيسي وكلا المجالين متعامدان
ويتذبذبان بزوايا عمودية على اتجاه حركة الملوجة انظ الشكل (؟)
المجال الكهربائي
اتجاء الانتشار
طول المووجة بر لمجال المغناطيسي
الشكل (7): الموجة الكه ر ومغناطيسية
عد الضوء المرئي جزءاً صغيراً من الطيف الكهرومغناطيسي المبين في الشكل (©؛ والذي يتكون من الإشعاعات الآنية:
أمواج الراديو الطويلة والقصيرة 1173765 48010
أمواج الميكرويف 1/1100010/21/6
الأشعة تحت الحمراء 85 108:80
الأشعة المرئية 81016
الأشعة فوق البنفسجية أعا0ا/ ع:ثانا
(© الأشعة السينية 87/5-<

أشعة جاما لر8 68070718
الأشعة الكونية 185 00507116
المرجة بحجم: الثواه الذرة الجزيء البكتيريا مبيبيا ذرة سكر بناية
الموجة (الاشعة): ‏ جاما السينية | فوق البنفسجية المرئية تحت الحمراء ميكرويف
شكل (7): مكونات الطيف الكهر و مغناطيسي
الرادير
وكل الموجات السابقة تنتشر في الفراغ بنفس السرعة وتختلف فيما بينها في التردد ( طول الموجة) وذلك
حسب العلاقة الآتية:
سرعة الضوء - طول الموجة ل ترددها
©: سرعة الضوء (متر / ثانية)
»: تردد الموجة (بالهيرتز)
: طول الموجة (بالمتر)
ويلاحظ من العلاقة أن طول الموجة يتناسب عكسياً مع كل من ترددها وطاقتها؛ فالموجة القصيرة ترددها عال
وطاقتها أكبر» والموجة الطويلة ترددها قليل وطاقتها أقل يوضح الشكل (4) الإشعاعات الكه رومغناطيسية
ترددها عال >
ترددها قليل
الشكل (4): العلاقة القي تربط طول الموجة بالتردد والطاقة

8# الأشعة المرئية
هي الإشعاعات التي تسطيع العين البشرية تميزهاء وتبدأ بالضوءالبنفسجي بطول موجي 500 نانومتر
(2ا *'75*10)» وتنتهي بالضوء الأحمر بطول موجي ‎1٠١‏ نانومتر (10"*112 * 428) كما في الشكل(ه)
الشكل (0): ألوان الطيف المرثي
وتبدي العين البشرية استجابة أكثر
لألوان الطيف كلما اتجنهنا من الأطراف 1
إلى الداخل» وتكون أعلى استجابة اما اال ي8امصحزبي
للعين البشرية عند اللون الأخضر ذي 8 م
الطول الموجي 057 نانوميتر ويوضح ِ
الشكل (1) العلاقة بين مقدار استجابة
العين وطول الموجة 1 1 1
أما بالنسبة للموجات المحاذية 600 500 400
لمدى الأشعة المرئية ) وهما الأشدعة قوق ةا
لشم كاب ترد قال والاقية | الشكل (3): العلاقة بين استجابة العين البشرية وطول الموجة
تحت الحمراء ذات التردد الأقل
فإن الإنسان لايستطيع رؤيتهما ولكن باستطاعته تحسسهماء فالأشعة تحت الحمراء يتحسسها كحرارة فمثلاً
توجد هناك كاميرا تعمل عل تحويل الأشعة تحت الحمراء إلى أشعة مرثية تسمى أجهز الرؤية الليلية» حيث تعمل
على تتبع الأشعة تحت الحمراء التي تشع من الأجسام » أما بالنسبة للأشعة فوق البنفسجية فإن التعرض لها لفترة
طويلة تسبب حروقا في الجلد» وقد تسبب سرطان الجلد
هج الاستجابة