شرح ومناقشة " فصل الإلكترونيات " فيزياء

ظاهرة الانبعاث الإلكتروني الحراري هي إحدى الظواهر العديدة التي
يحدث




فيها
انبعاث الالكترونات من سطح المعدن ، ومن هذه الظواهر :




(1) الانبعاث الإلكتروني
الحراري



(2)
الانبعاث الكهربي

(3)
الانبعاث الكهروضوئي ( سيمر معنا في درس قادم بإذن الله تعالى )


(4)
الانبعاث الثانوي

المقصود
بالانبعاث الإلكتروني الحراري :



هو انبعاث الإلكترونات من سطح
المعدن عند تسخينه لدرجة الاحمرار.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]






تفسيرها :


عند تسخين المعدن لدرجة
الاحمرار تستفيد بعض الإلكترونات الحرة على

سطح المعدن من هذه الحرارة
للإفلات من سطح المعدن .


[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]






مكتشفها :


أديسون


شرط حدوثها
:


عندما يمتلك الإلكترون " دالة
الشغل " وهي الطاقة اللازمة للتغلب على قوة


التجاذب الكهربائي مع النواة
والإفلات من سطح المعدن .


ملاحظة :



تتناسب الطاقة الحركية
للإلكترون تناسبا طرديا مع درجة الحرارة .


تجربة
لمشاهدة الإنبعاث الإلكتروني الحراري :




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]






قصة الصمام ؟




في أواخر القرن التاسع عشر،
اكتشف أن الإلكترونات يمكن فصلها عن أسطح الفلزات وتفريغها في صمامات مفرغة
ومن ثم الاستفادة منها في صناعة الحاسب و الأسطوانات الممغنطة و أجهزة
المذياع والتلفاز وغيرها من التقنيات ، ولا تزال بعض الأجهزة الإلكترونية
تستخدم الصمامات المفرغة حتى الآن ، فشاشة جهاز التلفاز على سبيل المثال،
هي طرف صمام مفرغ كبير يسمى أنبوب أشعة الكاثود .




ويعتبر الصمام المفرغ من
اكتشاف المبتكر الأمريكي توماس أدِيسون ، لكنه لم يقدِّر أهمية اكتشافه !!.
ففي بداية الثمانينيات من القرن التاسع عشر الميلادي، أضاف أديسون قطباً
إضافياً للمصباح الكهربائي. وعند توصيل الضوء لاحظ أديسون مرور التيار
الكهربائي بين الفتيلة والقطب الإضافي إذا كان موجب الشحنة. وأصبحت هذه
الظاهرة معروفة باسم، تأثير أديسون. ولم يتمكن أديسون من الاستفادة من
اختراعه، الذي كان في الواقع هو الصمام الثنائي المفرغ .



ثم بدأ العالم البريطاني، جون
أمبروز فليمنج، في إجراء التجارب على تأثير أديسون. وقادته تجاربه إلى
تطوير الصمام الثنائي عام 1904م ليستخدمه في التقاط إشارات الراديو
اللاسلكية. وكان صمام فليمنج، أول صمام راديو عملي يستخدم في جهاز المذياع.



وفي عام 1906م، سجّل المخترع
الأمريكي، لي دي فورست، براءة اختراع صمام ثنائي القطب يشبه كثيرا صمام
فليمنج. وأطلق دى فورست على صمامه اسم أوديون (أو الصمام الترميوني).



وفي عام 1907م سجل دي فورست
صمامًا ترميونيًا آخر ذا سلك متعرج يصل بين القطبين الآخرين. وكان هذ
الصمام أول صمام ثلاثي.



واستمرت الابتكارات حتى اكتشف
الصمام الرباعي والصمام الخماسي ، حتى تم اختراع جهاز التلفاز الإلكتروني
وهي عبارة عن صمام إلكتروني يحول الأشعة الضوئية إلى إشارات كهربائية.



معلومة : أول جهاز كمبيوتر
صنع باستخدام 2000 صمام مفرغ .



ثم انصرف الاهتمام عن
الصمامات بعد اختراع الترانزستور في الخمسينيات من القرن العشرين، والدوائر
المتكاملة في الستينيات. وحلت هذه المكونات الصلبة ـ التي تمر فيها
الإشارات الإلكترونية خلال مواد صلبة بدلا من مرورها خلال الفراغ ـ محل
الصمامات بصورة كبيرة.




ما هو
الصمام المفرغ ؟



◄هو عنصر إلكتروني يُُستخدم
في الأجهزة الإلكترونية ليقوم بوظائف محددة وسمي مفرغا ، لأنه لابد من سحب
معظم الهواء تقريبا من الصمام حتى يتمكن من أداء وظيفته.



ما أنواع
الصمامات المفرغة ؟



1- صمامات الأقطاب 2- صمامات
الموجة الدقيقة. 3- الصمامات الغازية. 4- صمامات أشعة الكاثود.


وقد صنفت صمامات الأقطاب
بأنها ثنائية أو ثلاثية أو رباعية أو .... إلخ في أجهزة الاستقبال من مذياع
وتلفاز، طبقا لعدد الأقطاب بكل منها كما يلي:



1– الصمام الثنائي ( له قطبان
فقط ).

2– الصمام الثلاثي ( وله
ثلاثة أقطاب ).

3– الصمام الرباعي ( وله
أربعة أقطاب ) .

4 – الصمام الخماسي ( وله
خمسة أقطاب ) .





ومقطع
الفيديو التالي تجد فيه شرح لصناعة وأستخدام الصمامات المفرغة

1 – مهبط (cathode ) قطب سالب
يبعث الإلكترونات .

2 – مصعد (anode ) قطب موجب
يستقبل الإلكترونات ( صفيحة معدنية ) .

( يُسمى المهبط والمصعد
بالقطبين الكهربائيين ) .

3 – أنبوبة زجاجية مفرغة
[غلاف زجاجي أو فلزي أنبوبي الشكل ] .

كيف يعمل
الصمام المفرغ الثنائي ؟




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





تنبعث الإلكترونات من المهبط (
وفق ظاهرة الانبعاث الإلكتروني الحراري ) بإحدى طريقتين هما :


1- توصيل المهبط بفرق جهد
عالي.

2- تسخين المهبط بفتيلة توضع
أسفله.




ثم تسير الالكترونات في اتجاه
المصعد ، وهذا يعني سريان الإلكترونات ( التي تمثل الإشارة الإلكترونية ) ،
ويتم التحكم في هذا السريان من خلال الصمام ، و عادة ما تتصل الأقطاب
الكهربائية ( المهبط والمصعد ) بدوائر كهربائية خارجة عن الصمام بوساطة
أسلاك تمر خلال قاعدة الغلاف.



سبب حركة الالكترونات هو كون
الزجاجة مفرغة من الهواء بالإضافة إلى وجود فرق في الجهد بين المصعد
والمهبط .




ما طرق
توصيل الصمام الثنائي ؟

1 -
التوصيل الأمامي ( يمر التيار )




يوصل المهبط مع القطب السالب
والمصعد مع القطب الموجب




2-
التوصيل العكسي ( لا يمر التيار )



يوصل المهبط مع القطب الموجب
والمصعد مع القطب السالب .


- الخلاصة :
الصمام الثنائي يعمل على تمرير التيار الكهربائي إذا كان جهد المصعد موجب
أي عند التوصيل الأمامي وهذا هو السبب في تسميته بالصمام .




- وبالتالي عندما يمر به
التيار المتردد يسمح الصمام للتيار بالمرور في الاتجاه الأمامي فقط ولا
يسمح بمروره في الاتجاه العكسي ، أي أنه تمر أنصاف ذبذبات التيار في
الاتجاه الأمامي ولا تمر أنصاف الذبذبات في الاتجاه العكسي.




ويسمى التقويم في هذه الحالة (
التقويم النصف موجي).

- ولكي يتم تقويم التيار
تقويم موجي كامل :



نستخدم صمامين أحدهما يسمح
بمرور التيار في النصف دورة الأول والآخر يسمح بمروره في النصف الثاني.

إذا ما
وظائف الصمام الثنائي ؟

1 – السماح بمرور التيار في
اتجاه واحد

2 – تضخيم التيارات (
الإشارات الإلكترونية ) الضعيفة ودمجها والفصل بينها .

3 – تقويم التيار المتناوب أي
تحويل التيار الكهربائي المتناوب إلى تيار مقوّم .

4 – ضبط التيار بالتحكم في
فرق الجهد ( ما يسمى بالإشارات الإلكترونية الضرورية لتشغيل هذه الأجهزة )

5- الكشف عن الذبذبات ( فصل
الموجة الحاماة عن المحمولة )

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]







سمي بهذا الاسم لأنه يحتوي
على ثلاثة عناصر ( أساسيه ) هما المهبط والمصعد والشبكة .


تركيبة :



نفس تركيب الصمام الثنائي
ولكن توجد به شبكة تتحكم فى سرعة الإلكترونات .


طريقة عمله
:



1- عندما يكون جهد الشبكة
(صفر) يعمل كصمام ثنائي .

2- عندما يكون جهدها (موجب)
تزداد سرعة الإلكترونات (للجذب) .

2- عندما يكون جهدها (سالب)
يزداد تدفق الإلكترونات (للتنافر) .




استخدام
الصمام الثلاثي :

يستخدم الصمام الثلاثي فى
تضخيم الجهد ويحسب معامل التضخيم من العلاقة :

معامل التضخيم = تغير جهد
المصعد / تغير جهد الشبكة


ما عيوب
الصمامات الإلكترونية المفرغة ؟




1) كبيرة الحجم.

2) تستهلك مقداراً كبيراً من
الطاقة الكهربائية.

3) سرعتها بطيئة جداً.

4) سهولة كسرها .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





أشباه الموصلات





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

يعتمد توصيل أي مادة جامدة للتيار الكهربائي على عدد الإلكترونات
الحرة في هذه المادة ، ويمكن تقسيم المواد من حيث موصليتها للتيار
الكهربائي إلى الأقسام التالية :




1-
مواد موصلة : كثافتها الحجمية للإلكترونات الحرة عالية .

2-
مواد غير موصلة ( عازلة ) : كثافتها الحجمية للإلكترونات الحرة قليلة .


3-
مواد شبه موصلة : كثافتها الحجمية للإلكترونات الحرة تتراوح بين المواد
الموصلة والعازلة .


أنواع أشباه الموصلات ( أشباه
الفلزات ) :



1- أشباه الموصلات النقية

2- أشباه الموصلات غير النقية





أولاً :
أشباه الموصلات النقية

ومن أشهر المواد شبه الموصلة
(عناصر المجموعة الرابعة) فى الجدول الدوري ( الجرمانيوم 32Ge ) و (
السيلكون 14Si ) ، حيث أن كل منهما رباعي التكافؤ ، فتتحد كل ذرة من ذرات
الجرمانيوم مع أربع ذرات جرمانيوم مجاورة بروابط تساهمية بحيث تصبح أي ذرة
محاطة بثمانية إلكترونات كما بالشكل التالي لتكوين بلورة جرمانيوم نقيه ، (
وبالمثل ذرات السيلكون ) .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]







وتتميز
أشباه الموصلات النقية بما يلي :



1- تكون عازله تماماً عند
درجة صفر كالفن لشدة ارتباط الإلكترونات بذراتها.

2- عند رفع درجة حرارتها تصبح
الطاقة الحرارية كافية لكسر بعض الروابط بين الذرات فتتحرر بعض
الإلكترونات تاركه مكانها فجوة ( ثقب ) وبذلك تصبح البلورة موصلة للكهربية
عن طريق الفجوات التي تتحرك عكس الإلكترونات .


وتكمن
أهمية الفجوة في أنه يمكن اعتبارها ناقلة للتيار الكهربائي مثل
الإلكترون ، ولإيضاح ذلك .فإننا نتخيل ما يحدث وهو أن إلكترونا في ذرة
مجاورة يمكن أن يتحرك ليملأ تلك الفجوة مخلفا وراءه فجوة أخرى ليتحرك
إلكترون في ذرة مجاورة أخرى أيضا لملأ تلك الفجوة , وهكذا يمكننا أن نعتبر
نظريا أن الفجوة تتحرك بعكس اتجاه حركة الإلكترون ، وعلى ذلك يمكن اعتبار
الفجوة تمثل شحنة موجبة مقدارها يساوي مقدار شحنة الإلكترون وتتحرك في
اتجاه معاكس لحركة الإلكترون .




ثانياً :
أشباه الموصلات غير النقية

وفيها يتم تطعيم البلورة (
شبه الموصلة ) ببعض الشوائب وهي على نوعين :



( أ )
شبه موصل من النوع السالب [ البلورة السالبة (س) ] :


هي عبارة عن بلورة جرمانيوم (
أو سيلكون ) أضيف إليها (شوائب) عنصر من عناصر المجموعة الخامسة التي
تحتوي على خمس الكترونات في مستوى طاقتها الأخير (أي أنها خماسية التكافؤ )
والتالي ترتبط مع أربع ذرات جرمانيوم ( أو سيكون ) ويتبقى إلكترون حرا ،
ويصبح المسئول عن انتقال التيار الكهربي في هذه البلورة هي الالكترونات.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]







( ب )
شبه موصل من النوع الموجب [ البلورة الموجبة (م) ] :


هي عبارة عن بلورة جرمانيوم (
أو سيلكون ) أضيف إليها (شوائب) عنصر من عناصر المجموعة الثالثة التي
تحتوي على ثلاث الكترونات في مستوى طاقتها الأخير (أي أنها ثلاثية التكافؤ )
والتالي ترتبط مع ثلاث ذرات جرمانيوم ( أو سيكون ) ويتبقى فجوة حره ،
ويصبح المسئول عن انتقال التيار الكهربي في هذه البلورة هي الفجوات .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]






[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]






شكلها :



الوصلة الثنائية ( الدايود )
عبارة عن اسطوانة صغيرة سوداء اللون يوجد على أحد جانبيها خط فضي أو أبيض
رفيع ليدل على الجانب السالب للتوصيل، ويكون الجانب الآخر هو الموجب طبعا.

طريقة
عملها :


عند تلاصق البلورتان تنتقل
مباشرة ( انتقال تلقائي ) بعض الإلكترونات الحرة من البلورة السالبة وتملأ
بعض فجوات البلورة الموجبة ( أي أن الألكترونات تنتقل من الجانب الفائض
إلكترونيا إلى الجانب الناقص إلكترونيا...وتستمر هذه العملية حتى يحدث
توازن كهربائي ) وبالتالي يتكون على جانبى الوصلة منطقتان مختلفتان في
الجهد وخاليتان من حاملات الشحنة السائدة فتعمل كعازل وعندما يصل فرق الجهد
بين المنطقتين إلى قيمة معينة يقف عبور الإلكترونات من البلورة السالبة
إلى البلورة الموجبة ولذلك يسمى ( الجهد الحاجز ).



الجهد
الحاجز : هو فرق الجهد بين طرفى الوصلة الثنائية والذي يتوقف عنده
عبور مزيد من الإلكترونات الحرة من البلورة السالبة إلى البلورة الموجبة .


طرق توصيل
الوصلة الثنائية فى الدوائر الكهربية :



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]






التوصيل
الأمامي




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]





يوصل المهبط [ النوع السالب
(س) ] مع القطب السالب والمصعد [ النوع الموجب (م) ] مع القطب الموجب ، فإن
الالكترونات السالبة تتحرك باتجاه المنطقة الفاصلة بعيدا عن القطب السالب
للبطارية ( يحدث تنافر ) وتتحرك الفجوات الموجبة باتجاه المنطقه الفاصلة
بعيداً عن القطب الموجب ، ( أيضا يحدث تنافر ) وبالتالي يمر تيار.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]






التوصيل
العكسي



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]






يوصل المهبط [ النوع السالب
(س) ] مع القطب الموجب والمصعد [ النوع الموجب (م) ] مع القطب السالب ، فإن
الالكترونات تتحرك نحو القطب الموجب بعيدا عن المنطقة الفاصلة ( يحدث
تجاذب ) وتتجه الفجوات نحو القطب السالب للبطارية بعيدا عن المنطقة الفاصلة
( يحدث تجاذب أيضا ) و بالتالي لا يمر التيار .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]







وهكذا يمكن اعتبار الوصلة
الثنائية كمفتاح جهد يوصل في أحد الاتجاهات ولا يوصل في الاتجاه الاَخر (
لا يسمح بمرور التيار إلا في اتجاه واحد ) .


ملاحظه :



في التوصيل العكسي إذا زاد
فرق الجهد يمكن التغلب على المقاومة وتمرر الوصلة التيار ويسمي الجهد حينئذ
بجهد الانهيار العكسي



استخدام
الوصلة الثنائية :



إن الوصلة الثنائية لا تسمح
بمرور التيار الكهربي إلا في اتجاه واحد فقط (عندما يكون التوصيل أمامي)
لذلك.. يمكن استخدامها في تقويم التيار المتردد ( مثل الصمام الثنائي)

ومن أهم وظائف الديود في
الدوائر الكهربائية: توحيد التيار الكهربائي؛ أي تغيير التيار المتردد AC
إلى تيار مستمر.



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]


مميزات
الوصلة الثنائية ( مقارنة بالصمام الثلاثي ) :


1- أقل استهلاكا للطاقة (تعمل
على جهد منخفض)

3- صغير الحجم وخفيف الوزن .

2-تخدم لمده طويلة لا تتلف
بسهوله .



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]





للإطلاع : أنواع الوصلات الثنائية ( الدايود )



ثنائي الجرمانيوم



ثنائي السيليكون



ثنائي الزينر


ثنائي الانبعاث الضوئي


الثنائي الضوئي


الثنائي السعوي

عبارة عن وصلة ثلاثية من بلورة الجرمانيوم أو السليكون تحتوى
على:

1- بلورة ( وصلة ) رقيقة جداً من النوع الموجب أو السالب تسمى
القاعدة وتوجد في الوسط.

2-
يحيط بالقاعدة بلورتان ( وصلتان ) من نوع مخالف للقاعدة وأكبر في المساحة
منها وهما :-

[ ا ]
الباعث وعليه سهم يشير إلى اتجاه سريان التيار فيه [ب] الجامع



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]







أهمية الترانزستور :




يعتبر
الترانزستور من أهم القطع الإليكترونية حيث أنه يدخل في تركيب معظم الدوائر
المتقدمة. وقد تم تطويره لأول مره في معامل بل سنة 1948م .




تتألف
كلمة الترانزستور من كلمتين: transfer وتعني تحويل أو نقل وكلمة resistor
وتعني مقاومة وذلك بعد حذف الأحرف الأخيرة ferمن الكلمة الأولى والأحرف
resمن الكلمة الثانية .


والترانزيستور عبارة عن مفتاح
كهربائي متناهي الدقة، يشبه مفتاح الضوء التقليدي الذي يحتوي على وضعين
(تشغيل وتوقيف) .



أنواع
الترانزستور :



1-
ترانزستور ( س م س )



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]







تكون القاعدة عبارة عن بلورة
من النوع الموجب (م) وأما الباعث والمجمع فتكون عبارة عن بلورتين من النوع
السالب (س) .




2-
ترانزستور ( م س م )


[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]







تكون القاعدة عبارة عن بلورة
من النوع السالب (س) وأما الباعث والمجمع فتكون عبارة عن بلورتين من النوع
الموجب (م) .


كيف يعمل
الترانزيستور؟


تعمل القاعدة في الترانزستور
كمفتاح لتشغيل أو إطفاء الترانزستور فعندما يسري التيار إلى القاعدة سيكون
هناك طريق لسريان التيار من المجمع إلى الباعث (فيكون المفتاح بوضع
التشغيل). ولكن إذا لم يسري تيار إلى القاعدة فإن التيار لن يمكنه السريان
من القاعدة إلى الباعث (فيكون المفتاح بوضع الإطفاء(




[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]






استخدامات
الترانزيستور :



تضخيم الجهد أو التيار أو
القدرة وذلك حسب توصيلة في الدوائر كالتالي :

1- دائرة القاعدة المشتركة
تستخدم لتضخيم فرق الجهد .

2- دائرة المجمع المشترك
تستخدم لتضخيم شدة التيار .

3- دائرة الباعث المشترك
تستخدم لتضخيم القدرة الكهربائية .



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]






طرق توصيل
الترانزستور( للإطلاع ) :

يوصل أحد أطراف الترانزستور
باشارة الدخل والطرف الثاني يوصل باشارة الخرج ويشترك الطرف الثالث بين
الدخل والخرج ، ولهذا يوصل الترانزستور في الدوائر الالكترونية بثلاث طرق
مختلفة .




القاعدة
المشتركة Common Base:




توصيل اشارة الدخل بين المشع
والقاعدة Emitter and Base ، وتوصل اشارة الخرج بين المجمع والقاعدة
Collector and Base ويلاحظ أن طرف القاعدة Base مشتركا بين الدخل والخرج ،
ولهذا سميت طريقة التوصيل هذه بالقاعدة المشتركة Common Base .




المشع
المشترك Common Emitter:




توصل اشارة الدخل بين القاعدة
والمشع Emitter and Base ، وتوصل اشارة الخرج بين المجمع والمشع Base and
Emitter ويلاحظ أن طرف المشع Emitter مشتركا بين الدخل والخرج ، ولهذا سميت
طريقة التوصيل هذه بالمشع المشترك Common Emitter.




المجمع
المشترك Common Collector:


توصل اشارة الدخل بين القاعدة
والمجمع Collector and Base، وتوصل اشارة الخرج بين المشع والمجمع Base
and Emitter ويلاحظ أن طرف المجمع Collector مشتركا بين الدخل والخرج ،
ولهذا سميت طريقة التوصيل هذه بالمجمع المشترك Common Collector

معامل
التضخيم : هو نسبة الجهد الناتج إلى الجهد الداخل .


وبما أن شدة التيار الداخلة
والخارجة تقريبا متساوية ( ت المجمع = ت الباعث ) . إذا :


معامل التضخيم = (م) المجمع /
(م) الباعث



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]






ملاحظات :



1- تيار الباعث= تيار المجم

2- معامل التضخيم أكبر من
الواحد الصحيح لأن م للمجمع أكبر بكثير من م للباعث

[size=16]تعريفها : هي دوائر متكاملة يوجد بها
(مكثفات ووصلات ثنائية وغيرها من المقاومات)




تركيبها ( تصنيعها ) : مادة شبه موصلة نقية مضاف إليها
شوائب بطريقة معينة ودقيقة للغاية


عيوبها :
لا يمكن إصلاحها لأنه لا يمكن فصل مكوناتها بعد التصنيع .



مميزاتها :توفر
التكلفة والوزن والمساحة والحجم المنخفض .




تفصيل ( للإطلاع ) :

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]







على الرغم مما حققته
الترانزستورات للإنسان فإنها لم تكن آخر المطاف بالنسبة للمهتمين في هذا
المجال , فقد كانت مجرد بداية انطلاق لما يسمى بثورة الإلكترونيات وقد
تلاها ما يسمى بالدوائر المتكاملة فهي جزء صغير داخل الأجهزة الالكترونية
تتحكم في سائر أنشطتها و لا تتجاوز مساحتها بضع ميلي مترات مربعة وتضم هذه
الرقاقة كل المقومات الالكترونية وتؤدي الدارات المتكاملة مختلف المهام
كالتي تقوم بها الدارات المصنوعة من مقومات الكترونية منفصلة وبكونها قليلة
الكلفة بالنسبة للتصنيع وعالية الجودة والموثوقية فقد أسهمت بجعل المعدات
والأجهزة الالكترونية ارخص ثمنا واصغر حجما وأكثر كفائه وفاعلية.





كيفية صنع
الدوائر المتكاملة:

تصنع مقومات الرقاقة برصف شبه
موصلات ومواد أخرى على القاعدة السليكونية وتستخدم الحرارة والكيماويات في
تشكيل المواد وتنتج التوليفات المختلفة مقومات




بعض النبائط البسيطة يحوي
رقاقة رئيسية واحدة وبضعة مقومات أخرى لكن الأجهزة الأكثر تعقيدا كالحاسوب
قد تحوي رقائق عديدة مركبة على لوحة دارات مطبوعة حيث التوصيلات بين
الرقائق والمقومات الأخرى مطبوعة بالنحاس





مستقبل
الدوائر المتكاملة :

قال راى كورزويل الذي يعتبر
أحد كبار المخترعين وعلماء المستقبل أنه بحلول العام 2033 ستكون هناك أجهزة
كومبيوتر بحجم خلية الدم. وقال كورزويل أمام مؤتمر خاص بألعاب الكومبيوتر
وفقا لما أورده راديو لندن إن النمو الهائل في قوة المعالجات التي تعتبر
محور عمل اجهزة الكومبيوتر إلى جانب تقنية تناهى الحجم سوف يودى إلى ظهر
أجهزة كومبيوتر متناهية الحجم. وأوضح كورزويل مبتكر أول جهاز قراءة لفاقدي
النظر والعديد من.


الاختراعات إن البشرية سوف
تشهد نموا لا يمكن تصوره في أداء الكومبيوترات وبالتالي تتضاءل الحدود بين
الخيال والواقع منوها إلى سرعة تطور أجهزة الكومبيوتر