أولا : دائرة القاعدة المشتركة
حيث تغذي اشارة الدخل الي الباعث بينما نحصل علي اشارة الخرج من
المجمع - وتكون القاعدة مشتركة
بين كلا الدائرتين وأقوى ما تكبره هي القدرة ثم الجهد ؛ وتستغل في
ثانيا : دائرة المشع المشترك
حيث تغذي اشارة الدخل الي القاعدة بينما نحصل علي اشارة الخرج من
المجمع ويكون المشع مشتركا بين دائرتي الدخل والخرج وتستغل لتكبير
الجهد والقدرة وعامل تكبيرها للجهد من 100 إلى 1000
ثالثا : دائرة المجمع المشترك
حيث تغذي اشارة الدخل الي القاعدة وتؤخذ اشارة الخرج من المشع
فهي لا تكبر الجهد وعامل تكبيرها
للتيار من 20 إلى 500 وتستغل لملاءمة المقاومة
مميزات الترانزستور
-1صغير الحجم 2- خفيف الوزن
-3يستهلك تيار كهربي صغير -4 عمره طويل
-5رخيص الثمن 6- لا يحتاج لزمن لتشغيله
ٍِ عيوب الترانزستور
يتأثر الترانزستور بالتغيرات في درجة الحرارة ( حيث تعمل الحرارة
على تفكيك الروابط بين
الإلكترونات في أي من البلورات السالبة أو الموجبة مما يلغي
خصائصهن مما يتلف الترانزستور ( ٍ
لا يتحمل جهد كهربي عالي
معلومات اساسية قبل تنفيذ الدوائر عمليا
ستخدامات الترانزستور
اولا : استخدام الترانزستور كمكبر
ستخدامات الترانزستور
أولا : استخدام الترانزستور كمكبر
أنظر الشكل الترانزيستور كمكبر في الدائرة السابقة
وصف الدائرة:
توصيل مقاومتان : واحدة 1كيلو آوم والثانية مقاومة متغيرة للقاعدة ؛
ومقياسان للأمبير واحد في القاعدة ؛
الثاني للمجمع ؛ نغير في قيمة المقاومة المتغيرة حتى تصل قيمة التيار
إلى الصفر ثم يتم تغيير المقاومة حتى تصل قيمة تيار القاعدة 0,5 ميلي
أمبير عند قياس تيار المجمع في كلتى الحالتين فستجد أنه
في الحالة الأولى :لا يمر به تيار حيث لايمرالتيار في المجمع دون التيار
في القاعدة
في الحالة الثانية : ترتفع قيمة تيار المجمع بارتفاع تيار القاعدة وقد أدت
قيمة 05 ميلي أمبير في القاعدة
الي ارتفاع تيار المجمع الي 50 ميلي امبير أي مائة ضعف
ثانيا: دائرة الترانزيستور كمفتاح
تعريف المفتاح : وسيلة تحكم في اغلاق وفصل الدائرة -حركة ميكانيكية
المفتاح الالكتروني : يستخدم في الصناعة والحاسبات الآلية
وصف الدائرة:
توصيل ترانزيستور [61ل] بمقاومة (100 آوم ( ومصباح ومصدرين
للجهد ؛ المصدر الأول (1,5 فولت) يتم 00
توصيله بمجرى القاعدة - المشع ( بالاتجاهد امامي اي وصلة موجب
الجهد بوصلة المقاومة التي قبل القاعدة(
ثم يتم توصيل مصدر الجهد الثاني (12 فولت) في دائرة المجمع(وصلات
السالب لمصدري الجهد توصل ببعض(
ويتم توصيل المصباح بين المجمع وبين مصدر الجهد الثاني
تدريب عملي لاستخدام الترانزستور كمفتاح
المفاهيم الاساسية للالكترونيات الحديثة وتطبيقاتها
أشباه الموصلات
-الترانزيستور
-الدوائر المتكاملة
-تطبيقات على الدوائر
المتكاملة
-الكمبيوتر
المفاهيم
الانبعاث الأيوني- الإلكترونات
الحرة -حاجز الجهد - الصمام
التطعيم-الوصلة الثنائية-
الانحياز العكسي - مقوم
التيار- التكبير -المجمع
المشترك- مقدار الكسب - خط
الحمل- الدوائر المتكاملة
الذاكرة -الحاسب الآلي
الاتصالات
التجارب اللاسلكية
- 90,2017 10/الألياف
-الموجات الكهرومغناطيسيةمعاملات اينشتين-توزيع
ماكسويل- الانقلاب السكاني-
التغذية الخلفية - التضخم
ليزر الياقوت - اشباه موصلات
الاتصالات التقليدي يج الإرسال
-الاستقبال - دائرة التوليف-
الألياف البصرية - معادلات
ماكسويل- الانكسار - الأنياف البصرية ذات معامل الانكسار
المتدرج - معامل الانكسار
الثابت - الألياف متعددة
الموجات - تجربة هيرتز-
التردد - الطول الموجي-
التليفون المحمول - الرادار
التليفزيون اللاسلكي
اشباه الموصلات
تقسم المواد من حيث قدرتها على توصيل التيار الكهربائى الى ثلاثة
اقسام 8
الموصلات 60101061015 :
العازلات 0121015ا105 :
أشباه الموصلات 5 561110017010010 :
مقارنة بين المواد الموصلة والعازلة وأشباه الموصلات
)أ ) المواد الموصلة - لا يؤثر وجود الشوائب فى الفلزات على تركيز
حاملات الشحنة المتحركة ولكنه يغير نشاطها كثيرا حيث تحدث الشوائب
الشوائب فى الفلزات تزيد المقاومة للتيار الكهربائى
)ب) المواد العازلة - فى المواد العازلة يكون لذرات الشوائب الكترونات
بسهولة عن ذراتها وتصبح حرة - اذا الشوائب فى المواد العازلة تقلل
)ج ) أشباه الموصلات - تقل المقاومة بصورة كبيرة فى أشباه
الموصلات نتيجة اضافة الشوائب اليها وأكثر من ذلك يمكن باختيار
الشوائب بطريقة خاصة تغيير مقاومة اشباه الموصلات فى الاتجاه
المطلوب ولذلك تستخدم أشباه الموصلات المشابة على نطاق واسع
- 2تعتمد مقاومة المواد المختلفة على درجة حرارتها حيث :
)أ ) المواد الموصلة - تزداد مقاومة الفلزات نتيجة رفع درجة حرارتها
وتقل بالتبريد وتساوى الصفر فى قابلية التوصيل العالى
)ب ) المواد العازلة - تقل مقاومة المواد العازلة بالتسخين ولكنها على
ينفصل عن الذرة لذا تنصهر معظم المواد العازلة الصلبة قبل أن تصبح
موصلة
)ج ( أشباه الموصلات : عند رفع درجة حرارة أشباه الموصلات تزداد
كمية حاملات الشحنة المتحركة وتقل المقاومة بشكل كبيرولكنها لا
تتصف بقابلية التوصيل العالى والعكس صحيح حيث تزداد المقاومة
بخفض درجة الحرارة وتصبح قريبة من مقاومة المواد العازلة -
مصطلحات هامة
الكترونات التكافؤ : هى الالكترونات فى المستوى الاخير فى الذرة
نطاق الطاقة : مجموعة من مستويات الطاقة المتقاربة فروق الطاقة
نطاق التكافؤ : هو نطاق الطاقة الخارجى فى البلورة
نطاق التوصيل : هو النطاق الذى يعلو نطاق التوصيل فى البلورة
طاقة الفجوة : هى الطاقة التى تلزم الالكترون لكى ينتقل من نطاق
التكافؤ الى نطاق التوصيل
المواد شبه الموصلة : عناصر رباعية التكافؤ ترتبط ذراتها ببعضها
البعض بروابط تساهمية وتكون عازلة تماما فى درجة الصفر المطلق
وتزداد درجة توصيلها بارتفاع درجة حرارتها
بلورة شبه الموصل النقية : هى بلورة شبه الموصل التى تتكون من
ذرات السيلكون او الجرمانيوم عن طريق مشاركة كل ذرة بالكترونات
التكافؤ الاربعة مع أربع ذرات مجاورة ( رابطة تساهمية (
الفجوة :هى الفراغ الذى يخلفه الالكترون المتحرر من الرابطة التساهمية
بسبب ارتفاع درجة حرارة بلورة شبه الموصل
التطعيم : هو اضافة كمية قليلة من ذرات مادة معينة الى بلورة شبه
الموصل بهدف زيادة عدد الالكترونات أو الفجوات
بلورة شبه الموصل غير النقية : بلورة شبه موصل تطعم بذرات من مادة
شائبة أخرى
قارن بين بلورة شبه الموصل من النوع السالب 1/06 - 0 وبلورة شبه
الموصل من النوع الموجب 0/06 - م ؟
وجه المقارنة
بلورات لمواد شبه موصلة مطعمة بذرات عناصر ثلاثية التكافؤ ( جاليوم
) بلورة سيليكون مطعمة بذرات جاليوم 62831
بلورات لمواد شبه موصلة مطعمة بذرات خماسية التكافؤ ( زرنيخ )
بلورة سيليكون مطعمة بذرات زرنيخ 533/
التعريف
تحتوى على فجوات تعمل كل فجوة عمل شحنة موجبة تحاول اقتناص
الكترون سالب ولذلك تتحرك الفجوات الموجبة فى البلورة فى اتجاه
عكس اتجاه حركة الالكترونات
يعتمد على حركة الالكترونات السالبة ويزداد التوصيل بزيادة نسبة ذرات
الشوائب ) الزرنيخ ) وتسمى الالكترونات ( حاملات الشحنة الاساسية -
التوصيل
اضافة ذرات الجاليوم يضيف مستويات طاقة اعلى نطاق التكافؤ مباشرة
وتنتقل اليها الكترونات من نطاق التكافؤ وتترك فجوات
)بدون انتاج الكترونات (
اضافة ذرات الزرنيخ يضيف مستويات طاقة اضافية اسفل نطاق
التوصيل مباشرة تنتقل منه الالكترونات الى نطاق التوصيل
)بدون انتاج فجو ات )
تفسير عمل الشوائب
ملاحظات على المقارنة السابقة
فى البلورة من النوع السالب تسمى مادة الزرنيخ مادة معطية 001701
تكون البلورة من النوع السالب متعادلة كهربائيا لانها تتكون أصلا من
بزيادة عدد ذرات الشوائب يزداد عدد الالكترونات الحرة وتزداد قدرة
البلورة على التوصيل ولكن تبقى عملية التطعيم فى حدود معينة ( مثال
للتوضيح : يضاف الى الجرمانيوم المنصهر النقى حوالى 000001 76
من ذرات الزرنيخ وعند التجمد تتكون شبكة جرمانيوم عادية ولكن فى
بعض العقد توجد ذرات زرنيخ بدلا من ذرات الجرمانيوم (
الطاقة اللازمة لانفصال الالكترون الخامس فى ذرة الزرنيخ تكون صغيرة
جدا وأصغر بكثير من الطاقة اللازمة لتأين ذرة الفلز ولذلك تكون جميع
ذرات الزرنيخ فى شبه الموصل متاأينة فى درجة حرارة الغرفة
الالكترونات الحرة ( الكترون واحد من كل ذرة من الزرنيخ ( تعتبر
حاملات الشحنة الاساسية - السائدة -
فى البلورة من النوع الموجب : تسمى مادة الجاليوم مادة مستلمة (
متقبلة 2606010١ (
تكون البلورة من النوع الموجب متعادلة كهربائيا لأنها تتكون أصلا من
الترانزريستور
التعريف
بلورة من مادة شبه موصل مطعمة بحيث تكون المنطقة الوسطى منها
شبه موصل موجب أو سالب بينما المنطقتان الخارجيتان من نوعية
تعريف آخر
وصلة ثلاثية من بللورة الجرمانيوم أو السيليكون تحتوي على بللورة
رقيقة جدا من النوع الموجب او السالب تسمى القاعدة توجد في الوسط
وعلى جانبيها بللورتان من نوع مخالف هما الباعث والمجمع
نوعا الترانزيستور
يوجد نوعان من الترانزيستور هما
فيه القاعدة من النوع السالب بينما الباعث والمجمع من النوع الموجب
فيه القاعدة من النوع الموجب بينما الباعث والمجمع من النوع السالب
عندما تضاف طبقة ثالثة للثنائي بحيث يكون وصلتين فان الناتج هو
عنصر جديد يطلق علية الترانزستور ويتمتع الترانزستور بقدرة عالية
على تكبير الاشارات الالكترونية ؛ هذا بالرغم من حجمة الصغير
حاملات الشحنة القادمة من المشع ؛ ويوصل عكسيا (16178156) مع
القاعدة
-3القاعدة : 8856 وهي عبارة عن الجزء الأوسط بين المشع
والمجمع ويوصل أماميا (017//310]) مع المشع ؛ وعكسيا
(©16176158)مع المجمع
رموز الترانزستور:
هناك رمزين للترنزستور والسهم يدل على نوعه كما بالشكل :
|0ل]والداخل يدل على ترانزستورم ليزم
أشكال الترنزستور :
ترانزستور عادي ترانزستور معدني
يوصل الترانزستور تيارا في الاتجاه الأمامي ولا يوصل تيارا في الاتجاه
العكسي ومنطقة التوصيل تنقسم الى ثلاث مناطق:
المنطقة الأولى: وهى منطقة القطع التي لا يمر فيها تيار في مجمع
66 الترانزستور
المنطقة الثانية :وهى منطقة التكبير أو المنطقة الفعال ة أو منطقة
التشغيل الخطية للترانزستور
المنطقة الثالثة: وهى منطقة التشبع التى يمر فيها أكبر تيار في مجمع
6 الترانزستور
في المنطقة الأولى والثالثة يعمل الترانزستور كمفتاح ؛ وفي المنطقة
الثانية يعمل الترانزستور كمكبر
طرق توصيل الترانزستور
يوجد ثلاث دوائر:
لأي مكبر طرفان للدخل وطرفان للخرج ولاحتواء الترانزستور علي ثلاث
أطراف فاءن احد أطرافة يكون
مشتركا بين دائرتي الدخل والخرج 0
أشكال الدوائر الأساسية للمكبرات
أشكال الدوائر الأساسية للمكبرات
أولا : دائرة القاعدة المشتركة
حيث تغذي اشارة الدخل الي الباعث بينما نحصل علي اشارة الخرج من
المجمع - وتكون القاعدة مشتركة
بين كلا الدائرتين وأقوى ما تكبره هي القدرة ثم الجهد ؛ وتستغل في
ثانيا : دائرة المشع المشترك
حيث تغذي اشارة الدخل الي القاعدة بينما نحصل علي اشارة الخرج من
المجمع ويكون المشع مشتركا بين دائرتي الدخل والخرج وتستغل لتكبير
الجهد والقدرة وعامل تكبيرها للجهد من 100 إلى1000
ثالثا : دائرة المجمع المشترك
حيث تغذي اشارة الدخل الي القاعدة وتؤخذ اشارة الخرج من المشع
فهي لا تكبر الجهد وعامل تكبيرها
للتيار من 20 إلى 500 وتستغل لملاءمة المقاومة
مميزات الترانزستور
-1صغير الحجم 2- خفيف الوزن
-3يستهلك تيار كهربي صغير 4- عمره طويل
-5رخيص الثمن 6- لا يحتاج لزمن لتشغيله
ٍ عيوب الترانزستور
يتأثر الترانزستور بالتغيرات في درجة الحرارة ( حيث تعمل الحرارة
على تفكيك الروابط بين
الإلكترونات في أي من البلورات السالبة أو الموجبة مما يلغي
خصائصهن مما يتلف الترانزستور (
لا يتحمل جهد كهربي عالي
معلومات أاساسية قبل تنفيذ الدوائر عمليا