الباعث والمجمع في الترانزستور

0 تصويتات
سُئل يناير 19 في تصنيف حلول دراسية بواسطة ساحة العلم

الترانزستورات:

هي عناصر إلكترونيّة فعّالة لها ثلاثة أطراف مصنوعة من أنصاف نواقل مختلفة يمكنها أن تعمل كعازل أو ناقل عند تطبيق جهد منخفض.

 

إنّ قدرة الترانزستور على التحوّل من عنصر موصل إلى عازل وبالعكس تسمح له بالقيام بدورين أساسيّين، هما: العمل كمفتاح (عند التعامل مع الدارات الرقميّة)، أو العمل كمضخّم (في الدارات التماثلية).

 

وبالتالي فإنّ الترانزستور يمكن أن يعمل في ثلاثة أوضاع (مناطق)، هي:

 

المنطقة الفعّالة: يعمل خلالها الترانزستور كمضخّم، ويكون تيّار المجمّع محدّداً بالمعادلة IC=β*IB.

منطقة الإشباع: يمرّر الترانزستور أكبر تيّار ممكن، ويسمّى تيّار الإشباع (Saturation) (أو يسمّى وضع التشغيل التام)

IC= ISATURATION.

منطقة القطع:يكون الترانزستور مغلقاً تماماً بوجه التيّار، ويكون تيّار المجمّع معدوماً IC=0.

 

تشكّلت كلمة ترانزستور من جمع الجزء الأول من كلمة TRANSfer والتي تعني النقل، ونهاية كلمة varISTOR وتعني متغيّر المقاومة (أي الناقل متغيّر المقاومة)، وهي كلمة تصف عمل الترانزستور سابقاً أثناء تطويره.

 

يوجد نوعان أساسيّان من الترانزستورات ثنائيّة القطبيّة PNP وNPN، وهما وصفان للترتيب الفيزيائي لأنصاف النواقل من النوع N وP ضمن الترانزستور.

يتكوّن الترانزستور ثنائي القطبية من ديودين PN يشكّلان عنصراً له ثلاثة أطراف، كلّ منها له اسم ليميّز عن الطرفين الباقيين. وتعرف هذه الأطراف حالياً بالأسماء التالية: الباعث (Emitter (E، والقاعدة (Base (B، والمجمّع (Collector (C.

إنّ الترانزستورات هي عناصر تنظيم التيّار، أي تتحكّم بكميّة التيّار الذي يمرّ خلالها من الباعث إلى المجمّع بالتناسب مع الجهد المطبَّق على القاعدة، وبالتالي فتعمل كمفتاح يتم التحكّم به عن طريق التيّار، حيث أنّ مرور تيار بسيط عبر القاعدة يتحكّم بمرور تيّار أكبر بكثير عبر المجمّع، وهو ما يشكّل أساس عمل الترانزستور.

إنّ مبدأ عمل الترانزستورات من النوعين PNP وNPN هو نفسه تماماً، ولكنّ الفرق الوحيد هو إشارة الجهد المطبَّق على القاعدة واتّجاه التيّار المطبَّق على كل نوع.

بنية وتركيب الترانزستور ثنائي القطبية:

يوضح الشكل السابق تركيب كلّ من نوعي الترانزستورات ورمزهما، وتشير الأسهم في الشكل إلى جهة التيّار الاصطلاحيّة بين القاعدة والباعث.

تسير الأسهم دائماً من القسم الموجب من النوعP إلى القسم السالب من النوع N لكلا نوعي الترانزستورات، كما هو الحال مع الديود تماماً.

طرق توصيل الترانزستور ثنائي القطبية:

بما أنّ للترانزستور ثنائيّ القطبيّة ثلاثة أطراف، فهناك ثلاث طرق ممكنة لتوصيله في دارة إلكترونيّة، حيث يكون أحد أطرافه مشتركاً بين الدخل والخرج.

تتجاوب كلّ طريقة توصيل بشكل مختلف مع إشارة الدخل بسبب تغيّر مواصفات الناقليّة للترانزستور مع كلّ تغيير في توصيل الدارة. طرق التوصيل الثلاث هي:

 

1-التوصيل بطريقة القاعدة المشتركة: يكون فيها ربح في الجهد بدون ربح تيّار.

2-التوصيل بطريقة الباعث المشترك: يكون فيها ربح في التيّار والجهد.

3-التوصيل بطريقة المجمع المشترك: يكون فيها ربح في التيّار بدون ربح في الجهد.

 

أولاً: التوصيل بطريقة القاعدة المشتركة

تكون القاعدة هي الطرف المشترك بين إشارة الدخل وإشارة الخرج، كما يوحي اسم هذه الطريقة، يتم تطبيق إشارة الدخل على طرفي القاعدة والباعث، بينما يتمّ الحصول على إشارة الخرج من فرق الجهد بين القاعدة والمجمّع كما هو موضّح في الشكل التالي، يتمّ توصيل القاعدة إلى الأرضي أو إلى نقطة جهد مرجعيّة.

يكون التيّار المتدفِّق إلى الباعث كبيراً، حيث يكون محصلة جمع كلّ من تيّار القاعدة وتيّار المجمّع، وبالتالي يكون خرج تيّار المجمّع أقل من دخل تيّار الباعث، ممّا يسبِّب ربحاً في هذا النوع من الدارات بمقدار 1 أو أقل، أو بتعبير آخر فإنّ التوصيل بطريقة القاعدة المشتركة يضعف إشارة الدخل.

إجابتك

اسمك الذي سيظهر (اختياري):
نحن نحرص على خصوصيتك: هذا العنوان البريدي لن يتم استخدامه لغير إرسال التنبيهات.

اسئلة متعلقة

0 تصويتات
0 إجابة
0 تصويتات
0 إجابة
0 تصويتات
0 إجابة
...