اسس فى الدوائر الالكترونية

Report
‫بسم هللا الرحمن الرحيم‬
‫اساس عمل الترانزستور‬
‫اعداد‪ :‬م‪ /‬أحمد المصرى‬
‫أشباه الموصالت ‪:‬‬
‫يعتمد توصيل أي مادة جامدة للتيار الكهربائي على عدد اإللكترونات الحرة في هذه المادة ‪ .‬حيث‬
‫تصل الكثافة الحجمية لإللكترونات الحرة في الموصالت الجيدة ‪ 28 10‬إلكترون‪ /‬م‪ , 3‬وفي المواد‬
‫العازلة ‪ 7 10‬إلكترون ‪ /‬م‪ 3‬أما في أشباه الموصالت فيتراوح العدد بين العددين السابقين ‪.‬‬
‫ويعد الجرمانيوم والسيليكون من أهم أشباه الموصالت المستخدمة في التطبيقات اإللكترونية ‪.‬‬
‫تحتوي كل ذرة منهما على أربعة إلكترونات تكافؤ‪ ,‬ولذلك ترتبط كل ذرة مع أربع ذارات مجاورة لها‬
‫لتكوين روابط تساهمية بين كل ذرتين تعمل على جعل عدد اإللكترونات في المجال األخير ‪8‬‬
‫إلكترونات لتحقيق حالة االستقرار لذرة الجرمانيوم ( أو السيليكون ) ويوضح ذلك الشكل (‪)6-10‬‬
‫وعلى الرغم من وجود أربع إلكترونات في كل ذرة (عدد كبير نسبيا ) فإن ناقليتها للتيار منخفضة ‪.‬‬
‫وعند درجة الصفر المطلق تكون اإللكترونات مرتبطة مع ذراتها ارتباطا وثيقا ‪.‬‬
‫ومع ازدياد درجة الحرارة تحصل بعض اإللكترونات على طاقة تكفي للتغلب على طاقة ارتباطها وهذا‬
‫يؤدي إلى تحررها لتصبح حرة داخل البلورة تاركة خلفها فراغا يطلق عليه اسم الفجوة‬
‫وتكمن أهمية الفجوة في أنه يمكن اعتبارها ناقلة للتيار الكهربائي مثل‬
‫اإللكترون ‪.‬‬
‫وإليضاح ذلك ‪.‬فإننا نتخيل ما يحدث وهو أن إلكترونا في ذرة مجاورة يمكن‬
‫أن يتحرك ليمأل تلك الفجوة مخلفا وراءه فجوة أخرى ليتحرك إلكترون في‬
‫ذرة مجاورة أخرى أيضا لمأل تلك الفجوة ‪ ,‬وهكذا يمكننا أن نعتبر نظريا أن‬
‫الفجوة تتحرك بعكس اتجاه حركة اإللكترون كما في الشكل (‪. )7-10‬‬
‫وعلى ذلك يمكن اعتبار الفجوة تمثل شحنة موجبة مقدارها يساوي مقدار شحنة‬
‫اإللكترون وتتحرك في اتجاه معاكس لحركة اإللكترون ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الشوائب ‪:‬‬
‫من المعروف أن المادة شبه الموصلة تحتوي على عدد من الفجوات مساو لعدد اإللكترونات الحرة ‪.‬‬
‫ماذا يحدث لو أضيفت إلى عنصر الجرمانيوم النقي (مثال) كمية قليلة من مادة أخرى تحتوي على خمسة‬
‫إلكترونات تكافؤ مثل األنتيمون أو الفسفور أو الزرنيخ ( من المجموعة الخامسة ) ؟‬
‫إن ذرة المادة الشائبة الخماسية سوف تحل محل إحدى ذرات الجرمانيوم في بلورة الجرمانيوم وبذلك‬
‫تشكل أربعة من إلكترونات التكافؤ لهذه الذرة أربع روابط تساهمية مع ذرة الجرمانيوم أو السليكون ‪,‬‬
‫بينما يبقى اإللكترون الخامس حرا ‪ ,‬وبهذه الطريقة فإن بلورة الجرمانيوم المشوبة على عدد أكبر‬
‫اإللكترونات الحرة ( عددها يساةوي عدد الذرات الشائبة ) ‪.‬تسمى البلورة من هذا النوع بلورة موصلة‬
‫من النوع السالب ورمزها (س) شكل (‪. )8-10‬‬
‫س‪ :‬ما هي حامالت التيار الكهربائي في البلورة شبه الموصلة من النوع السالب (س) ؟‬
‫ماذا يحدث إذا أضيف إلى البلورة النقية شائبة من مادة تحتوى ذراتها على ثالثة إلكترونات‬
‫تكافؤ ( من المجموعة الثالثة ) كاأللمونيوم أو البورون ؟‬
‫في هذه الحالة عندما تحل ذرة شائبة محل ذرة الجرمانيوم فإن إلكتروناتها الثالثة سوف‬
‫تشكل ثالث روابط تساهمية مع إلكترونات الذرات المجاورة وتبقى الرابطة الرابعة غير‬
‫مكتملة كما في الشكل (‪ )9-10‬مما يؤدي إلى تكون فجوة ‪ .‬وبذلك تكون البلورة شبه‬
‫الموصلة محتوية على عدد أكبر من الفجوات عددها يساوي عدد ذرات المادة الشائبة‬
‫تسمى البلورة من هذا النوع بلورة موصلة من النوع الموجب ورمزها (م)‬
‫س ‪ :‬ماهي حامالت التيار الكهربائي في البلورة شبه الموصلة من النوع الموجب (م) ؟‬
‫‪‬‬
‫الدايود‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫كلنا يعلم ان الدايود عبارة عن بلورتين احدهما موجبة‬
‫واالخرى سالبة وتصنع كل منهما من مادة شبه موصلة‬
‫مثل السليكون او الجيرمانيوم مضاف‬
‫اليها بعض الشوائب التى تحدد‬
‫نوع البلورة اما سالبة لو كانت‬
‫الشائبة خماسية التكافؤ او‬
‫موجبة لو كانت ثالثية‬
‫مهمة الديود‬
‫قرانا كثيرا عن ان الدايود يشبه الصمام الذى يمرر‬
‫الماء فى اتجاه واحد فقط فهل هذا صحيح؟‬
‫التشبيه فى حد ذاته تشبيه خاطئ‬
‫التشبيه فى حد ذاته تشبيه خاطئ‬
‫فالدايود صمام ولكنه صمام بخاصية مميزة اليوجد مثيل له فى صمامات‬
‫الماء‬
‫فصمام الماء يسمح بمرور الماء فى اتجاه واحد مثال من االسفل الى االعلى‬
‫واليسمح بعودة الماء من االعلى الى االسفل‬
‫ولو قلبته لن يعمل‬
‫اما الدايود فيسلك سلوك هذا الصمام مع التيار المستمر فقط‬
‫اما مع التيار المتردد فهو يعمل فى الناحيتين‪..‬بمعنى انك لو وضعته بحيث‬
‫يكون قطبه الموجب مواجه لمصدر التيار المتردد‬
‫فسوف يمرر نصف الموجة الموجبة فقط‬
‫ولو قمت بعكس وضعه بحيث جعلت قطبه السالب مواجه لمصدر التيار‬
‫المتردد سيمرر النصف السالب فقط‬
‫ويستفاد من تلك الخاصية المميزة فى الدايود فى عمل تطبيقات عديدة‬
‫احد اشهر هذه التطبيقات ‪ ..‬هي تحويل التيار المتردد )‪ (AC‬والتي تتغير‬
‫قطبيتة باستمرار إلى تيار مستمر )‪ (DC‬أحادي القطبية‪..‬‬
‫كل مصادر الطاقة في المنازل تعطي تيار متردد بينما البطاريات تزودنا‬
‫بالتيار المستمر‪..‬‬
‫وعملية التحويل التي تتم الستبدال التيار المتذبذب إلى تيار مستمر ‪ ..‬تسمى‬
‫تقويم‬
‫تحليل عمل الدايود او الموحد‬
‫الدايود يتكون من بلورتين كل بلورة بذاتها موصلة للتيار الكهربى ولكن‬
‫عند التصاقهما يحدث انتقال بين االلكترونات والفجوات حيث اليستمر هذا‬
‫االنتقال كثيرا ولكن بعد فترة وجيزة يقف لنشوء مايسمى بمنطقة الحاجز‬
‫بين البلورتين حول الحد الفاصل بينهما (‪)depletion region‬‬
‫حيث ينشأ مجال كهربى حاجز فى تلك المنطقة يمنع المزيد من االنتقال‬
‫سواء لاللكترونات او الفجوات‬
‫المجال الكهربى الذى نشا فى المنطقة الفاصعند انتقال االلكترون الى‬
‫البلورة الموجبة يترك مكانه ايون موجب فى البلورة السالبة وعند انتقال‬
‫الفجوة من البلورة الموجبة الى السالبة تترك وراءها ايون سالب‪.‬‬
‫‪.‬تلك االيونات السالبة وااليونات الموجبة تكون مايسمى بالمجال الكهربى‬
‫االيونات الموجبة فى البلورة السالبة تعمل تنافر مع الفجوات التى تحاول‬
‫العبور من البلورة الموجبة فتمنعها من االقتراب من الحد الفاصل والعبور‬
‫بالضبط مثل االمن المركزى عندما يتراصوا لمنع الناس‬
‫كذلك االيونات السالبة الموجوده فى البلورة الموجبة تعمل تنافر مع‬
‫االلكترونات القادمة من البلورة السالبة فتمنعها من االقتراب من الحد‬
‫الفاصللة بين البلورتين ماتفسيره؟‬
‫حاجز الجهد هذا ابسط تعريف له كان هناك مغناطيسين متشابهين بالقرب‬
‫من بعضهما فيحدث تنافر فتخيل ان هناك مجال سالب يتنافر مع االلكترونات‬
‫التى تحاول االقتراب وعبور المنطقة الفاصلة فيمنعها وكذلك هناك مجال‬
‫كهربى موجب من الجهة االخرى يتنافر مع الفجوات التى تحاول العبور‬
‫ويمنعها من العبور الى البلورة السالبة‬
‫هذا الجهد الحاجز تكون قيمته من ‪ 0.7 : 0.6‬للسليكون ومن ‪0.4: 0.3‬‬
‫للجيرمانيوم‬
‫وعليه سيكون الدايود عبارة عن مفتاح كهربى اليعمل اال تحت جهد كهربى‬
‫اكثر من ‪( 0.7‬لنتفق على هذا الرقم )‬
‫ولنقول اليس كل جهاز كهربى يعمل عند جهد معين مثال ‪ 6‬فولت او ‪24‬‬
‫فولت او ‪ 110‬فولت او ‪ 240‬فولت‬
‫اذن اعتبر الدايود جهاز كهربى يعمل عند جهد ‪0.7‬‬
‫مثال توضيحى‬
‫الدايود يشبه فى عمله صمام ضغط الغاز او الهواء والموجود مثال فى الغسالة‬
‫االوتاماتيك فمن خالل مشاهدتك للغسالة تجد انها التعمل اال اذا وصل مستوى الماء‬
‫فيها الى مستوى معين( مثال ‪ 0.6‬ضغط جوى)‬
‫هكذا عمل الدايود فى حالة التوصيل الصحيح لقطبيته مع البطارية اليسمح للدائرة‬
‫بالعمل اال اذا كان الفولت المسلط عليه ‪ 0.6‬او اكثر فيستهلك فقط ‪ 0.6‬من جهد‬
‫البطارية والباقى يمرره وتكون مقاومته تقريبا = صفر فيمر التيار فيضيئ المصباح‬
‫ماذا يحدث لو قمت بتوصيل جهد معاكس لقطبية الدايود؟‬
‫فى حالة التوصيل العكسى تزيد المقاومة الداخلية للدايود التساع الفجوة او المنطقة‬
‫العازلة فالتستطيع البطارية التغلب على تلك المقاومة وبالتالى يكون التيار = صفر‬
‫والتفسير الفزيائى هو ‪:‬‬
‫ستتسع الفجوة بين البلورتين اى ستتسع منطقة الحاجز النجذاب االلكترونات نحو‬
‫القطب الموجب للبطارية والفجوات نحو القطب السالب وهذا مايسمى باالنحياز‬
‫العكسى وسيصبح الدايود عازل تماما واليمرر اى تيار كهربى‬
‫ومن هنا نستنتج انه كلما زاد الجهد المعاكس لقطبية الدايود زادت المقاومة‬
‫الداخلية له‬
‫هنا سؤال ‪ :‬مالفرق بين السلك العادى والدايود من ناحية نوعية التيار المار بكل‬
‫منهما؟‬
‫مسببات التيار فى الدايود هما نوعين االلكترونات والفجوات ولنسمها ايونات سالبة‬
‫وايونات موجبة‬
‫اما فى السلك العادى فمسبب التيار الكترونات فقط‬
‫السلك العادى يمرر كل اانواع التيار سواء موجب او سالب ( الكترونات او فجوات)‬
‫الدايود اليمرر سوى فقط التيار المتوافق مع قطبيته فمثال لو كان التيار السالب‬
‫داخل الى القطب السالب للدايود( البلورة السالبة) سيمر التيار‪..‬اما اذا كان التيار‬
‫الموجب داخل من ناحية البلورة السالبة فلن يمر‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫لنرى مايحدث داخل الدايود فى الثالث حاالت‬
‫‪ – 1‬بدون مصدر جهد خارجى‬
‫‪ -2‬عليه جهد انحياز امامى ( متوافق مع قطبيته)‬
‫‪ -3‬عليه جهد انحياز عكسى ( غير متوافق مع قطبيته )‬
‫‪ -1‬فى الحالة االولى ينشا حاجز جهد بين البلورتين‬
‫‪ -2‬فى الحالة الثانية تندفع االلكترونات من القطب السالب‬
‫للبطارية نحو البلورة السالبة فتدفع الكتروناتها امامها‬
‫باتجاه الفاصل فتعمل على تضييق المنطقة الحاجزة‬
‫الى ان تنتهى تماما فى البلورة السالبة وكذلك تفعل‬
‫ايونات البطارية الموجبة مع الفجوات الى ان تنتهى‬
‫منطقة العزل فى البلورة الموجبة ايضا وبهذا يسلك‬
‫الدايود سلوك سلك عادى‬
‫‪ -3‬الحالة الثالثة ‪ :‬يحدث العكس فعند عكس البطارية‬
‫ومخالفتها القطاب الدايود تنجذب الفجوات نحو القطب‬
‫السالب للبطارية وكذلك تفعل االلكترونات وتنجذب نحو القطب الموجب مما يوسع‬
‫المنطقة العازلة وكان كل بلورة قد افرغت من الفجوات وااللكترونات وتحول الدايود الى‬
‫مادة عازلة‬
‫العالقة بين التيار والجهد على الدايود‬
‫دراسة العالقة بين الجهد والتيار فى الدايود فى حالة‬
‫االنحياز االمامى واالنحياز العكسى‬
‫هذا المنحنى يبين العالقة بين الجهد والتيار فى الدايود وكما تالحظ هى عالقة خطية‬
‫تقريبا اى بزيادة الجهد يزيد التيار‬
‫وتحسب قيمة مقاومة الدايود بقانون اوم‬
‫فعند‬
‫تجد الجهد ‪ 1‬فولت والتيار ‪ 5‬مللى امبير )‪: (A‬‬
‫النقطة‬
‫‪(1 volt/5mA = 200 ohms).‬المقاومة =‬
‫‪:B‬وعند النقطة‬
‫تجد ان الجهد = ‪ 3‬فولت والتيار= ‪ 50‬مللى امبير‬
‫وهنا المقاومة = ‪ 60 = 3/0.05‬اوم ‪....‬اى ان المقاومة الداخلية للدايود نقصت‬
‫بزيادة التيار‬
‫الحظ شيئ مهم على المنحنى عندما زاد الجهد من ‪ 3 : 1‬زاد التيار من ‪ 50 : 5‬مللى‬
‫امبير وكان التيار تضاعف عشر مرات‬
‫وان عند زيادة الجهد لنفس القيمة المقاومة تقل من ‪ 200‬اوم الى ‪ 60‬اوم‬
‫وعليه نستنتج شيئ مهم جدا عن صفات الدايود انه عند االنحياز‬
‫االمامى للدايود ‪:‬‬
‫فان منطقة الحاجز تقل ومقاومتها للتيار تقل بزيادة الجهد المسلط‬
‫على الدايود‬
‫ومن ناحية اخرى عند التوصيل العكسى للدايود فان تيار قليل جدا‬
‫يكاد اليحس يكون موجود بين الوصلتين‬
‫‪ C‬فعند النقطة‬
‫مثال تجد الجهد ‪ 80‬فولت والتيار حوالى ‪ 100‬ميكرو امبير وهنا‬
‫المقاومة = ‪80‬كيلو اوم‬
‫ومن هنا نجد ان الدايود عند االنحياز العكسى يكون كانه مقاومة‬
‫كبيرة جدا تعمل على عدم مرور التيار ولذلك يستخدم الدايود فى‬
‫توحيد او تقويم التيار المتردد النه يمرر التيار فى اتجاه واحد‬
‫ماذا يحدث عند امرار اشارة مترددة على دائرة بسيطة بها دايود؟‬
‫‪ -1‬القطب الموجب للدايود مواجه لمصدر التيار ‪ :‬يمر النصف الموجب من‬
‫االشارة فقط‬
‫القطب السالب للدايود مواجه لمصدر التيار‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫عند عكس الدايود اى نجعل قطبه السالب مواجه لمصدر االشارة‬
‫(الجهد الكهربى)‬
‫يمرر الدايود فقط النصف السالب من االشارة كما هو واضح فى الصور‬
‫ملحوظة مهمة ‪:‬‬
‫لو زودنا التردد الى ‪ 50‬هرتز فلن‬
‫ترى المصباح يضيئ وينطفئ الن ذلك‬
‫يحدث بسرعة عالية جدا ففى موجة‬
‫واحدة‬
‫ينطفئ المصابح مرتين اذن فى‬
‫خمسين‬
‫موجة سوف ينطفئ ‪ 100‬مرة فى‬
‫الثانية‬
‫ويضيئ ايضا ‪ 100‬مرة فى الثانية‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الليد (الدايود المشع )‪ :‬نوع من انواع الدايود ولكنه مضيئ ويجد منه عدة انواع‬
‫مختلفة االلوان واالحجام وعليه مختلفة الجهد والتيار‬
‫يهمنى هنا حكاية ينساها البعض كثيرا وتسبب احتراق الليد وخصوصا عندما ينفذ‬
‫الطالب التمارين على الحقيبة فيخطئ احدهم ويقوم بتوصيل الليد على فولت اعلى مما‬
‫تتحمله فيحترق‬
‫التوصيل الصحيح لليد يجب وضع مقاومة حماية معه على التوالى دائما تحميه من‬
‫التوصيل الخاطئ الذى يسبب مرور تيار اكثر مما يتحمله الليد وقيمة المقاومة هذه اما‬
‫‪ 100‬اوم او ‪ 220‬اوم او ‪ 390‬او ‪ 470‬اوم او ‪ 680‬اوم او اكثر على حسب الجهد‬
‫المسلط على الدائرة‬
‫وعموما المقاومة ‪ 470‬مناسبة للعمل عند ‪ 9‬فولت كما هو حال معظم الدوائر التى‬
‫نعمل عليها‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ولحساب قيمة المقاومة التى يجب وضعها على التوالى مع الليد لحمايتها‬
‫نستخدم قانون اوم ‪:‬‬
‫‪R = (VS - VL) / I‬‬
‫‪ :VL‬هو جهد الليد‬
‫( عامة بيكون ‪ 2‬فولت اال اللون‬
‫االبيض واالزرق يكون ‪ 4‬فولت)‬
‫‪ : I‬هو تيار الليد ويكون من ‪10‬‬
‫الى ‪ 20‬مللى امبير‬
For example
If the supply voltage
VS = 9V,
and you have a red LED (VL = 2V),
requiring a current I = 20mA = 0.020A,
R = (9V - 2V) / 0.02A = 350
,
‫ غير موجوده فى السوق‬350 ‫ اوم الن‬390 = ‫اذن نختار مقاومة قيمتها‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫اذا قمت بتوصيل اكثر من ليد على التوالى وهو المفضل عندما يكون جهد المصدر يسمح‬
‫بذلك فهو افضل عن التوازى النه يطيل فى عمر البطارية الن التيار المار فيهم واحد‬
‫والذى يكفى لتشغيل ليد واحد يكفيهم جميعا‬
‫كيف نحسب مقاومة الحماية لهم؟‬
‫بالفرض ان مصدر الجهد بطارية ‪ 9‬فولت وعندنا ثالث ليدات قيمة جهدهم ‪ 6‬فولت‬
‫اذن الجهد الواقع على المقاومة = ‪ 3 = 6 – 9‬فولت‬
‫وبالفرض ان التيار = ‪ 20‬مللى‬
‫المقاومة = ‪ 150 = 3/0.02‬اوم‬
‫نختار ‪ 220‬الن ‪ 150‬غير موجوده‬
‫لو اضطررت الى توصيل الليد على التوازى فضع مع كل ليد مقاومة خاصة به وال تضع‬
‫مقاومة واحدة لكل المجموعة‬
‫جدول المواصفات لليدات‬
‫توصيل الليد‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الدخل والخرج للدائرة الكهربية‪:‬‬
‫تعودنا فى دراستنا السابقة على العمل داخل الدوائر المغلقة البسيطة اى بمدخل مثل‬
‫بطارية او‬
‫مصدر جهد متغير مثل ‪ 240‬فولت مثال‬
‫فى الدوائر االلكترونية سوف يقابلنا مايسمى جهد الدخل‬
‫او اشارة الدخل وجهد الخرج او اشارة‬
‫الخرج او تيار الخرج فما هو الفرق بين الحالتين؟‬
‫فى دائرة الليد السابقة تسمى البطارية جهد الدخل‬
‫اى الجهد الذى يغذى الدائرة ويتحكم فى التيار‬
‫المار فيها فاذا اردنا اضافة بطارية ثانية على‬
‫التوالى فسيتغير الجهد او جهد الدخل الى قيمة‬
‫اعلى او اسفل على حسب قيمة البطارية الجديدة‬
‫الحظ الشكل الجديد للدائرة السابقة ولكن برفع‬
‫الشكل التقليدى للبطارية ووضع شكل اخر يمثلها‬
‫ايضا‬
‫ولكن كنقطتين موجبة وسالبالحظ اننا لم نغير‬
‫شئ فى الدائرة وانما قمنا بازالة الشكل التقليدى ووضع نقطتين احدهما تمثل ‪ 9‬فولت‬
‫القطب الموجب واالخرى تمثل صفر اى القطب السالب‬
‫وممكن ايضا وضع االرضى ليمثل القطب السالب هكذا وهو اسهل فى التعامل مع‬
‫الدوائر االلكترونية‬
‫هذا بالنسبة للدخل ماذا عن خرج الدائرة؟‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الخرج بالنسة لهذه الدائرة المقصود به الحمل ويمثل الحمل هنا الليد والمقاومة الن كل منهما‬
‫يستهلك‬
‫جزء من قدرة الدائرة اى يمر به تيار كهربى وواقع عليه جهد‬
‫ماذا نفعل اذا اردنا اضافة حمل اخرعلى الدائرة ؟‬
‫مثال اذا اردنا تشغيل جرس ( ‪ 3‬فولت ) مثال او محرك صغيرعلى تلك الدائرة؟‬
‫هل نضيفه على التوازى مع المقاومة او الليد ؟ ام على التوالى فى الدائرة ؟‬
‫نضيفه على التوالى اذا كان يتحمل التيار المار فى الدائرة ونالحظ هل يعمل ام ال الن احتمال ان‬
‫الجهد الواقع عليه لن يكون كافيا لتشغيله وعليه يجب تقليل المقاومة ‪ 470‬الى قيمة ترفع‬
‫الجهد‬
‫على الجرس الى ‪ 3‬فولت كما فى الصورة‬
‫دخول اشارة مترددة مع بطارية كمصدر جهد‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫يمثل دخول اشارة مترددة على بطارية كانك ربطت بطارية اخرى على التوالى مع البطارية‬
‫االصلية ولكن ليس ربط بطاريات تقليدى بمعنى الموجب مع السالب ولكن ربط ترددى اى مره‬
‫موجب واخرى سالب اى فى النصف الموجب للموجة ستضيف جهد البطارية المتردد الى‬
‫البطارية االصلية وفى النصف السالب ستطرجه منها واللتوضيح اكثر‬
‫لنفرض انه عندنا بطارتين ‪ 9‬فولت و ‪3‬فولت فعند توصيلهما على التوالى اما تجمع الجهد او‬
‫تطرح الجهد حسب نوع التركيب كما فى الصورة فعندما يكون القطبان مختلفان موجهان‬
‫لبعضهما نجمع الجهد وعندما يكونان متشابهان نظرح الجهد‬
‫محصلة الجهد =‪ 6 =3-9‬فولت‬
‫محصلة الجهد = ‪ 12 = 3 + 9‬فولت‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫يمثل دخول اشارة مترددة على بطارية ‪9‬فولت كانك ربطت بطارية اخرى على التوالى مع‬
‫البطارية االصلية ( فولت‪) 9‬‬
‫وكما راينا انه عندما كانت الطبارية ‪ 3‬فولت جهد مستمر كنا نطرح او نجمع على حسب‬
‫نوع الربط‬
‫كذلك سنفعل نفس الشئ مع البطارية المترددة (اعتبرتها بطارية للتسهيل)‬
‫فبدال ماكنا نجمع قيمة ثابتة ‪ 3‬فولت سنجمع قيمة مترددة بين الصفر واعلى قيمة فى‬
‫منحنى البطارية ولنفرض انها ‪ 3‬فولت ايضا‬
‫وعندما تغير البطارية قطبيتها نظرا النها مترددة اى متغيرة القيمة واالتجاه سنطرح من ‪9‬‬
‫فولت قيمة تتغير من الصفر الى ‪ 3‬فولت‬
‫فى الشكل تمثيل لالشارة المترددة‬
‫وحدها‬
‫ملحوظة مهمة‪ :‬القيم التى يعطيها لك البرنامج‬
‫للجهد او االشارة المترددة هى قيم قراءة‬
‫االفوميتر وعندما تظهر تلك القيم المترددة على‬
‫شاشة العرض ستظهر لك على هيئة منحنى دالة‬
‫جيبية اعلى نقطة فيها ليست قراءة االفوميتر‬
‫وانما = قراءة االفوميتر *‪1.4‬‬
‫هنا الجهد يتغير من ‪ 9‬فولت الى ‪ 12‬ثم ينزل‬
‫الى ‪ 9‬مرة اخرى ثم ينزل الى ‪ 6‬فولت ثم‬
‫يصعد الى ‪ 9‬فولت مرة اخرى‬
‫كانه دالة جيبية قيمتها ‪ 3‬فولت تتحرك حول‬
‫محور افقى لها قيمته ‪ 9‬فولت بدال من المحور‬
‫االفقى العادى الذى قيمته صفر‬
‫ملحوظة مهمة جدا‬
‫االشارة المترددة عند قياسها على االفوميتر فان االفوميتر لن يستطيع اعطائك قراءة‬
‫تتغير على منحنى دالة جيبية اى تتغير مع الزمن من صفر الى اعلى قيمة على المنحنى‬
‫ثم تهبط الى الصفر مرة اخرى ثم الى السالب وهكذا وعليه اذا اردت منه قراءة فلن‬
‫تستقر عينك على قراءة تتغير بسرعة كبيرة مثال ‪ 50‬ذبذبة فى الثانية‬
‫وعليه فهو يعطيك قراءة متوسطة بواسطتها تسطيع رسم الدالة الجيبية لمنحنى الدالة‬
‫تلك القراءة يسمونها متوسط الجذر التربيعى لمنحنى الدالة ‪R.M.S‬‬
‫حيث اعلى نقطة فى منحنى الدالة = ‪1.4* R.M.S‬‬
‫وللتبسيط عندما يعطيك االفوميتر قراءة ‪ 3‬فولت عند قيامك بقياس مصدر جهد متردد‬
‫فهذا معناه انها قراءة متوسطة للمنحنى واذا اردت رسم المنحنى فان اعلى نقطة فيه‬
‫ستكون = ‪ 4.2= 1.4 *3‬فولت‬
‫ملحوظة مهمة‬
‫لو عندك باور سبالى ‪ 12‬فولت متردد قبل قنطرة التوحيد‬
‫قم بقياس الجهد المستمر الناتج بعد قنطرة التوحيد‬
‫ستجد القراءة على االفوميتر = ‪14.6‬‬
‫ستتعجب من اين تلك الزيادة‬
‫ببساطة ‪ 12‬فولت ( افوميتر) = ‪ 16.8 = 1.4* 12‬فولت على المنحنى‬
‫اطرح منهم الجهود المستهلكة على اتنين دايود قنطرة التوحيد =‪1.2 = 0.6+0.6‬‬
‫فولت‬
‫اذن الجهد الخارج من القنطرة = ‪ 15.6 = 1.2- 16.8‬فولت‬
‫من هنا نستنتج ان قراءة االفوميتر للجهد المتردد ليست قراءة قيمة الجهد الفعلية‬
‫ولكنها قيمة تقريبية يسمونها متوسط الجذر التربيعى للدالة الجيبية‬
‫فمثال لو وضعت االفوميتر على البالك فى الورشة يعطيك قراءة ‪ 240‬فولت‬
‫رسم يبين ظهور الجهد المتردد ‪ 240‬فولت عند محور راسى ‪ 240‬فولت واخر عند محور راسى‬
‫‪ 360‬فولت لبيان ان قيمة اعلى نقطة فى المنحنى لن تظهر عند ‪ 240‬فولت‬
‫‪‬‬
‫الموجة ناقصة‬
‫الموجة كاملة‬
‫مقدمة عن الترانزستور‬
‫راينا عند دراسة الدايود انه بوضع بلورتين مختلفتين بجانب بعضهما فسينتج لنا‬
‫وصلة ثنائية ذات خواص جديدة تختلف عن صفاتها عن اى وصلة مكونة من بلورتين‬
‫من معدنين موصلين كالنحاس وااللومنيوم مثال‬
‫فبوضع قطعة من النحاس بجوار اخرى من االلومنيوم فى دائرة لن تحدثان بالتصاقهما‬
‫اى تغير فى تيار الدائرة من حيث المرور فالتيار سيمر فيهما بطريقة عادية كما لو‬
‫كانت كل واحدة بمفردها فى الدائرة‬
‫اما الوصلة المكونة من بلورة موجبة واخرى سالبة والتى تمثل الدايود فقد مكنتنا من‬
‫التحكم فى مرور التيار او عدجم مروره ومكنتنا ايضا من التحكم فى شكل االشارة‬
‫المترددة من الدايود بتوحيدها اما على نصف سالب او نصف موجب‬
‫هذا حدث فى الدايود الختالف نوع البلورة ونشوء حاجز الجهد ‪ 0.6‬فولت كما نعرف‬
‫ماذا لو جانا ببلورتين متشابهتين ولصقناهما بجوار بعضهما ؟‬
‫هل يحدث بينهما كما حدث بين بلورتين مختلفين؟‬
‫بالتأكيد لن تتحرك االلكترونات او الفجوات من بلورة الى اخرى وعليه لن يكون هناك‬
‫حاجز جهد او منطقة عازلة بينهما كما فى الشكل النهما متشابهان‬
‫لنفترض انك قمت بوضع البلورتين المتشابهتين فى دائرة فما هو سلوكهما داخل الدائرة‬
‫لن يكون لهما اى تاثير فى مرور التيار وسيكونان كانهما قطعة من االلمنيوم ملتصقة‬
‫باخرى من النحاس اى كاى معدن موصل للكهرباء‬
‫ماذا يحدث لو وضعنا بينهما‬
‫بلورة مخالفة لهما فى‬
‫القطبية؟‬
‫سينشأ بين كل بلورتين منطقة عازلة او حاجز جهد وهذا ماساوضحه الحقا‬
‫فكرة الترانزستور‪:‬‬
‫كما نعلم ان الترانزستور عبارة‬
‫ثالث بلورات القاعدة فى الوسط بينها‬
‫وبين المشع حاجز جهد مقادره ‪0.6‬‬
‫فولت وبينها وبين المجمع حاجز جهد مقداره ‪ 0.6‬فولت ايضا‬
‫‪ ‬هذا عند وجود الترانزستور خارج الدائرة‬
‫‪ ‬فاذا ماادخلت الترانزستور فى دائرة والن قطبية المجمع والمشع متشابهة فقد اصبح‬
‫تلقائى ان‬
‫‪ ‬احدهما متصل اتصال عكسى او مخالف لقطبيته‬
‫‪ ‬مع البطارية وعلى هذا اصبح احدهما مع القاعدة‬
‫‪ ‬فى انحياز عكسى واالخر فى انحياز امامى‬
‫‪ ‬وعليه فقد حدث زيادة فى مساحة المنطقة العازلة‬
‫‪ ‬وبالتالى زادت المقاومة الى درجة كبيرة تجعلها‬
‫‪ ‬تمنع مرور التيار بين المجمع والمشع‬
‫مثال توضيحى لفكرة عمل الترانزستور وكيفية تحكمه فى‬
‫التيار المار فى الدائرة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫عندنا دائرة بسيطة تتكون من بطارية ومصباح ومفتاح ساحاول استبدال‬
‫المفتاح اليدوى باخر اوتوماتيك‬
‫اى مفتاح يتحكم فى تشغيله جزء اخر كهربى والجزء االخر هنا هو ملف‬
‫الريالى وكما نعلم فان عند وصول تيار كهربى الى ملف الريالى ينشأ مجال‬
‫مغناطيسى يجذب اطراف المفتاح ويمر التيار فى الدائرة‬
‫لتغذية الريالى بجهد مناسب اما اضع له بطارية خاصة به او اجعله يعمل على نفس‬
‫بطارية الدائرة‬
‫بنفس المنطق ساضع ترانزستور بدل الريالى وارى كيف يتحكم فى مرور التيار بين‬
‫طرفيه المجمع والمشع‬
‫عند وضع الترانزستور بدون توصيل اى مصدر جهد الى قاعدته وهى بمثابة عنصر‬
‫التحكم الذى يعطى الترانزستور اشارة البدء بالتوصيل‬
‫لن يمر تيار بين المجمع والمشع بالضبط كما كان يحدث عند عدم تغذية ملف الريالى‬
‫اليمر تيار نتيجة لعدم تالمس اطراف المفتاح‬
‫هنا نقف وقفة ونقارن بين الترانزستور والريالى‬
‫فمثلما يحتاج الريالى الى جهد خاص به (‪ 3‬فولت) كذلك تحتاج قاعدة الترانزستور الى‬
‫جهد خاص بها لكى تعمل‬
‫ولكن اين ساضع الجهد ؟‬
‫لنرجع قليال الى الشكل الدايودى للترانزستور‬
‫تمثل وصلة القاعدة والمشع دايود هذا الدايود يمثل الملف للريالى اى ان الترانزستور‬
‫لن يعمل اال اذا وصنا جهد صحيح للدايود (مشع‪ /‬قاعدة)‬
‫ومامعنى صحيح ؟ هل فى القيمة فقط ؟‬
‫ال طبعا فى القيمة والقطبية بحيث يكون توصيل امامى اى يمر تيار بين القاعدة والمشع‬
‫اوال فيندفع تيار بين المجمع والمشع ولكن هذا االندفاع ليس عشوائى وانما يتحكم فيه‬
‫تيار القاعدة وهنا ياتى االختالف بين الترانزستور والريالى‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫فالريالى يمرر كل التيار المار على اطراف مفتاحه والعالقه له بقيمته‬
‫اما الترانزستور فيتحكم فى كمية هذا التيار المار بين اطرافه ( المجمع والمشع)‬
‫وبصورة بسيطة الترانزستورهو صمام يتحكم فى مرور التيار الرئيسى فى الدائرة عن‬
‫طريق تيار صغير اخريمرفى قاعدته (تيار القاعدة)‬
‫هنا سؤال هل الترانزستور هو مجرد متحكم فى سريان التيار فى دائرة المجمع‬
‫والمشع عن طريق القاعدة؟‬
‫نعم وهو االساس الذى بنى عليه عمل الترانزستور‬
‫فاذا اردت ان يعمل الترانزستور فابحث عن تغذية مناسبة لقاعدته‬
‫هنا تيار القاعدة مرتبط بجهدها وكلما زاد جهد االنحياز (‪ 0.7‬فولت) زاد التيار فى‬
‫دائرتها وبالتالى يزيد تيار المجمع الننا قلنا من قبل ان الترانزستور مثل صمام يعمل‬
‫بالتيار فكلما زاد تيار الكهربى فتح الصمام اكثر‬
‫الصورة على اليمين لم يصل جهد القاعدة الى الجهد المطلوب لكى تعمل فهو اقل من‬
‫‪ 0.7‬فولت‬
‫والصورة على اليسار وصل جهدها الى ‪ 0.7‬فولت وهو كافى لتشغيلها‬
‫هذه الدائرة هى االساس فى فهم فكرة عمل الترانزستور‬
‫فالدائرة عبارة عن دائرة مجمع ومشع يتحكم الترانزستور فى سير التيار المار فيها‬
‫عن طريق القاعدة‬
‫وتسمى تلك الدائرة بالدائرة الخارجية للترانزستور والتى نضع عليها االحمال سواء‬
‫الليد او مقاومة او اى حمل اخر كترانزستور اخر والحمل يوضع على المجمع او المشع‬
‫واين الدائرة الداخلية؟ اى اين الدخل للترانزستور؟‬
‫الدخل دائما يدخل عن طريق دائرة القاعدة ‪/‬المشع‬
‫ولماذا نسميه دخل؟‬
‫الن الجهد الداخل للقاعدة هو الذى سوف يتحكم فى كمية التيار المار فى القاعدة‬
‫وبالتالى فى الدائرة االساسية والتى اطلقنا عليهاالدائرة الخارجية او الخرج كما فى‬
‫الصورة‬
‫كيف يتحكم هذا الجهد الداخل والمطبق على القاعدة فى عمل الترانزستور؟‬
‫الترانزستور على الحالة التى هو عليها بدون تغذية على قاعدته لن يسمح بمرور‬
‫تيار خالله بين المجمع والمشع لوجود مقاومة داخلية كبيرة جدا نشات اوال من‬
‫وجود منطقتين عازلتين احداهما صغيرة بين القاعدة والمشع والثانية كبيرة جدا‬
‫بين القاعدة والمجمع نتيجة للتوصيل العكسى للدايود المتمثل فى قاعدة‪ /‬مجمع‬
‫اذن ماهو الحل؟‬
‫الحل ان نحاول كسر الحاجز االول بين القاعدة والمشع والمتمثل بجهد ‪0.7‬‬
‫فولت بتسليط بطارية ‪ 0.7‬فولت بينهما‬
‫فاذا ماكسرناه سمحنا لاللكترونات فى المشع بالوقوع فى القاعدة فيخطفها‬
‫المجال الكهربى القوى الناشئ بين المجمع والمشع نتيجة لوجود البطارية‬
‫اذن القاعدة تحتاج مصدر جهد بينها وبين المشع وبشرط يكون متوافق مع‬
‫اشارتها‬
‫ترى من اين ناتى بالكهرباء التى تغذى القاعدة؟‬
‫‪..‬انظر اليها ‪..‬اليس الترانزستور من نوع س م س ؟‬
‫اذن نحتاج تغذية موجبة لها باى طريقة‬
‫نبدا اوال بوضع بطارية قيمتها اعلى من ‪ 0.7‬فولت مع جعل القاعدة ناحية القطب‬
‫الموجب‬
‫نالحظ اضاءة الليد دليل مرور التيار الكهربى وعمل الترانزستور‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫هل البطارية الصغيرة هى السبيل الوحيد لتغذية القاعدة؟‬
‫طالما عندنا مصدر جهد متمثل فى البطارية االصلية لماذا ناتى ببطارية اخرى؟‬
‫نلغى البطارية الصغيرة ونربط طرف القاعدة بجهد موجب يناسبها‬
‫بالضبط كما فى مثال السدادة التى تسد بين خزان‬
‫المجمع والمشع سنجعل الماء الذى ياتى للضغط عليها‬
‫من خزان المجمع نفسه وكانها تغذية ذاتية‬
‫وهنا امامنا عدة نقط فى الدائرة للربط القاعدة‬
‫اوال ‪ :‬نربطها بالمشع‬
‫ماذا يحدث لو ربطنا القاعدة مع المشع ؟‬
‫هل يعمل الترانزستور؟‬
‫نجرب ونربطها فى المشع فلن تعمل الن المفروض انها‬
‫والمشع عبارة عن دايود وقد قمت انت بعمل شورت على‬
‫الدايود (قاعدة‪ /‬مشع) واصبح جهد االنحياز الواقع‬
‫عليه = صفر كما فى الصورة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫نلغى البطارية الصغيرة ونربط‬
‫طرف القاعدة بجهد موجب‬
‫يناسبها‬
‫بالضبط كما فى مثال السدادة التى‬
‫تسد بين خزان المجمع والمشع‬
‫سنجعل الماء الذى ياتى للضغط‬
‫عليها من خزان المجمع نفسه‬
‫وكانها تغذية ذاتية‬
‫وهنا امامنا عدة نقط فى الدائرة‬
‫لربط القاعدة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫اوال ‪ :‬نربطها بالمشع‬
‫ماذا يحدث لو ربطنا القاعدة مع المشع ؟‬
‫هل يعمل الترانزستور؟‬
‫نجرب ونربطها فى المشع فلن تعمل الن المفروض انها والمشع عبارة‬
‫عن دايود وقد قمت انت بعمل شورت على‬
‫الدايود (قاعدة‪ /‬مشع) واصبح جهد االنحياز الواقع عليه = صفر‬
‫كما فى الصورة‬
‫ثانيا ‪ :‬نربطها بالمجمع‬
‫نربطها فى المجمع وقطبية المجمع‬
‫مناسبة للقاعدة النها قادمة من‬
‫القطب الموجب للبطارية بعد ان‬
‫مرت على المقاومة والليد‬
‫ثالثا ‪ :‬نربطها مباشرة بقطب البطارية‬
‫ماذا حدث؟‬
‫لقد انفجر الليد‪..‬بسبب ان التيار الداخل الى القاعدة اكثر مما يتحمله الترانزستور نتيجة الرتفاع‬
‫الجهد عليها وعدم وضع مقاومة بينها‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫وبين البطارية لتخفيض هذا التيار‬
‫اذن يجب وضع مقاومة بين القاعدة‬
‫والبطارية‬
‫كما فى الصورة‬
‫وتتوقف قيمة تلك المقاومة على جهد‬
‫البطارية‬
‫فاذا كان الجهد كبير نختار مقاومة حماية‬
‫كبيرة‬
‫وعموما اختيار قيمتها يؤثر على تيار القاعدة‬
‫من حيث قيمته وطالما تيار المجمع مرتبط‬
‫بتلك‬
‫القيمة فهنا البد من اختيار قيمة مضبوطة‬
‫لمقاومة‬
‫القاعدة ليس بهدف حماية الترانزستور فقط‬
‫ولكن من اجل تحديد عمل الترانزستور‬
‫كمفتاح او كمكبر وهذا سنتحدث عنه الحقا‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫هنا وضعنا مقاومة بين القاعدة والبطارية‬
‫لحماية الترانزستور‬
‫فالمقاومة تستهلك جزء من‬
‫جهد البطارية كما تعلمنا‬
‫اى انها تخفض الجهد الذى‬
‫يقع على قاعدة الترانزستور‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ملحوظة مهمة جدا ‪:‬‬
‫الحظ انه عندما تقوم بوضع سلك بين القاعدة والمشع فى‬
‫الصورة االخيرة كانك قمت بعمل شورت على البطارية ايضا‬
‫وليس فقط على وصلة القاعدة مشع وتذكر تلك الملحوظة جيدا‬
‫عندما تضع مكثف بين القاعدة والمشع فى دوائر مماثلة فيجب‬
‫وضع مقاومة على التوالى مع المكثف‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الحظ فى الصورة شئ مهم اوى‬
‫ان البطارية تغذى دائرة القاعدة ‪/‬مشعالتى تتكون من المقاومة ‪ 1‬كيلو مع ‪ 0.7‬فولت‬
‫( جهد الدايود قاعدة ‪/‬مشع) بمعنى لو اردنا حساب تيار القاعدة=‬
‫‪=8.3/1000= 0.7/1000‬‬‫‪ 83= 0.000083‬ميكرو امبير‬
‫وتيار المجمع اين دائرته؟‬
‫لف البطارية الناحية االخرى او ارجع‬
‫الى الوضع االصلى حتى ترى البطارية‬
‫وهى على دائرة المجمع مشع بصورة‬
‫اوضح‬
‫الحظ هنا ان البطارية ايضا بالكامل على دائرة‬
‫المجمع مشع‬
‫التيار يخرج منها فينقسم بين القاعدة‬
‫والمجمع ويتجمع‬
‫ويكون تيار المشع الذى يعود الى البطارية‬
‫ويكمل الدائرة‬
‫كم تيار المجمع؟‬
‫تيار المجمع = (جهد البطارية – جهد الليد)‪ /‬المقاومة‬
‫= ‪ 14 = 7/470‬مللى امبير‬
‫للمتخصصين (الكترونات) ‪ :‬اهملت الجهد الداخلى بين‬
‫المجمع والمشع الن الترانزستور يعمل فى منطقة‬
‫التشبع كمفتاح وبيكون‬
‫هذا الجهد تقريبا = صفر‬
‫فى الصورة العلوية كان االنحياز للقاعدة ‪ /‬مشع بواسطة بطارية منفصلة وفى الصورة‬
‫الثانية ازلنا البطارية وغذينا القاعدة من البطارية االساسية ‪..‬المهم ان يصلها جهد‬
‫انحياز مضبوط يجعلها تعمل مع المشع كدايود بانحياز امامى‬
‫الحظ وجود المقاومة ‪ 1‬كيلو على القاعدة لحمايتها النها التتحمل تيار كبير والناتج من‬
‫ربط البطارية مباشرة عليها وكذلك المقاومة ‪ 470‬اوم لحماية الليد‬
‫ماذا عن خط سير التيار فى الدائرة؟‬
‫يبدا التيار الخروج من البطارية وامامه فرعين فرع القاعدة وفرع المجمع‬
‫اليذهب الى المجمع الن الدائرة هناك مفتوحة بين المجمع والمشع واما دائرة المجمع‪/‬‬
‫قاعدة فاليمر تيار اساسا النهم ذو قطبية واحدة اى مربوطان على القطب الموجب‬
‫للبطارية‬
‫اذن التيار االساسى فى الدائرة تياران ‪:‬‬
‫تيار يخرج من البطارية يتجه للمجمع ويريد العبور الى القاعدة ومنه الى المشع ومنه الى‬
‫القطب السالب للبطارية ‪..‬وهذا التيار اليستطيع عبور تلك المسافة لوجود فجوة كبيرة‬
‫او حاجز جهد كبير بين المجمع والمشع‬
‫التيار الثانى يخرج من البطارية ويذهب الى القاعدة ليكسر الحاجز بين القاعدة والمشع‬
‫ويدخل الى المشع ويعود الى البطارية‪..‬فى هذه اللحظة عند اول انكسار للحاجز بين‬
‫القاعدة والمشع تدخل الكترونات المشع الى القاعدة فيجذبها المجمع فيتسبب ذلك فى‬
‫سريان التيار بين المشع والمجمع مع مالحظة ان اتجاه االلكترونات فى اى دائرة تكون‬
‫عكس اتجاه سريان التيار‬
‫تفسير اخر لما يحدث داخل الترانزستور‬
‫دعنا نركز على حركة االلكترونات داخل الترانزستور‬
‫فعند توصيل جهد مضبوط للقاعدة مع المشع تنطلق االلكترونات من البطارية‬
‫باتجاه المشع فتدفع الكرتونات المشع امامها لتدخلها الى القاعدة فيتحد جزء‬
‫قليل من تلك االلكترونات مع الفجوات القليلة (‪ )0.01‬فى القاعدة مسببه تيار‬
‫القاعدة وباقى االلكترونات المزدحمة فى القاعدة يجذبها المجال الكهربى بين‬
‫المجمع والمشع والموجود بفعل وجود البطارية قتدخل تلك االلكرتونات الى‬
‫المجمع مسببة تيار المجمع‬
‫نالحظ ان الكرتونات المشع ولنسمها تيار المشع السالب للتسهيل انقسم الى‬
‫جزئين جزء دخل القاعدة عند اتحاده مع الفجوات وجزء انجذب الى المجمع اى‬
‫ان ‪:‬‬
‫تيار المشع = تيار المجمع ‪ +‬تيار القاعدة‬
‫هنا سؤال ‪ :‬ماتاثير تيار القاعدة على تيار المجمع ؟‬
‫تيار القاعدة يعمل كالمحبس فى الصورة او الصمام الذى يتحكم فى كمية المياة‬
‫بين خزان المجمع والمشع فكلما زادت شدة تيار القاعدة ارتفع الصمام الى‬
‫اعلى وسمح بتمرير كمية كبير من الماء من المجمع الى المشع‬
‫سؤال‪:‬‬
‫هل تستمر تلك الزيادة فى تيار ( الكترونات) المشع بزيادة تيار‬
‫القاعدة؟‬
‫تستمر الزيادة الى ان تصل الى درجة يحدث هناك تزاحم شديد فى االلكترونات‬
‫الموجوده فى القاعدة نتيجة لضيق مساحتها وصغرها كثيرا عن مساحة المجمع‬
‫والمشع وذلك التزاحم يعمل مايشبه االختناق وتحاول الكترونات اخرى قادمة من‬
‫المشع الهبوط فى القاعدة فال تجد حيز لها وتعمل االلكترونات المزدحمة فى القاعدة‬
‫على تنافر الكترونات المشع وتمنعها‬
‫وهنا يصل الترانزستور الى حالة يسمونها حالة التشبع اى التحدث زيادة فى تيار‬
‫المجمع عند زيادة تيار القاعدة ومع استمرار تيار القاعدة فى الزيادة يمكن ان‬
‫يحترق الترانزستور‬
‫المحصلة ‪:‬‬
‫يجب توصيل المشع والقاعدة الى قطبية مشابهة لقطبيتهما ( انحياز امامى اى‬
‫نعاملهم كانهم دايود) وبالتالى ستجد تلقائى ان المجمع موصول بالقطب المخالف‬
‫لقطبية المشع وحيث انه مشابه لقطبية المشع فلتلقائى ستجده مخالف لقطبيته (‬
‫انحياز عكسى)‬
‫قياس جهد االنحياز للقاعدة فى الدائرة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الحظ انخفاض جهد االنحياز بين القاعدة والمشع عند وضع مقاومة ‪1‬‬
‫ميجا ليصل الى ‪ 0.66‬فولت مما يعطى تيار قاعدة ضعيف حوالى ‪8.3‬‬
‫ميكرو امبير ينتج تيار مجمع حوالى ‪ 2.55‬ملى اليكفى الضاءة الليد (‬
‫على اساس اهمال تيار القاعدة النه بالميكرو وهنا افترضنا تيار‬
‫المجمع = تيار المشع)‬
‫فى الصورة على اليسار خفضنا المقاومة الى حوالى ‪ 213‬كيلو اعطتنا‬
‫جهد انحياز كافى للقاعدة ( فولت‪)0.7‬‬
‫الحظ فى الصورة ان جهد انحياز القاعدة ‪ 716.21‬مللى فولت وفى‬
‫الصورة الثانية عنددما حركنا المؤشر الى اسفل لغاية ‪ 4‬فى المية‬
‫نقص جهد االنحياز الى ‪ 330‬مللى فولت اى ‪ 0.3‬فولت وهو غير‬
‫كافى لتشغيل القاعدة فانطفا الليد‬
‫صورة اخرى بعد وضع اجهزة اميتر وافوميتر والحظ القراءات‬
‫تيار المجمع = تقريبا تيار المشع‬
‫الحظ القراءات عندما يكون مقسم الجهد فى المنتصف‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الحظ فى الصورة اسفل عندما انقصنا المقاومة بين القاعدة والمشع نقص تيار القاعدة وزاد التيار‬
‫المار فى المقاومة السفلى لمجزئ الجهد الن التيار ينقسم حسب قيم المقاومة كما قال كيرشوف‬
‫الحظ ايضا النسبة بين تيار المجمع وتيار القاعدة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ملحوظة مهمة جدا‬
‫عندما يعمل الترانزستور كمفتاح اى فى منطقة التشبع حيث اليرتبط تيار‬
‫المجمع مع تيار القاعدة بعالقة بيتا‬
‫وانما كل منهم يتغير على حسب دائرته اى على حسب العالقة بين المقاومة‬
‫والتيار داخل دائرته‬
‫والحظ ان دائرة المجمع منفصلة عن دائرة القاعدة فهما على التوازى مع‬
‫احتساب جهد القاعدة مشع ( ‪) 0.7‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الحظ هنا مع ان تيار القاعدة قل كثيرا اال ان تيار المجمع ( نفسه‬
‫المشع) لم يتاثر تقريبا عن القراءة فى الصورة السابقة والحظ ان تيار‬
‫الفرع نفسه اصبح اقل من القراءة السابقة (‪ 109‬ميكرو ) وهذا يوضح انه‬
‫كلم اتجه المؤشر السفل زادت المقاومة فى الدائرة وقل التيار الذى‬
‫سيتوزع بين القاعدة والمقاومة السفلية‬
‫الحظ اسفل ان الليد قد انطفئ‬
‫تماما عندما حركنا المؤشر‬
‫السفل ووصلت‬
‫المقاومة الى ‪ 5‬كيلو‬
‫والحظ تيار القاعدة = صفر‬
‫الن جهد االنحياز لها اقل‬
‫من ‪0.6:0.7‬‬
‫ويكون الترانزستور فى‬
‫حالة قطع‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الحظ هنا اننا رفعنا المؤشر الى اعلى فزاد تيار القاعدة زيادة كبيرة جدا ولم يتاثر‬
‫تيار المجمع كثيرا كما قلنا سابقا الن الترانزستور يعمل فى منطقة التشبع‬
‫والحظ ايضا ازدياد التيار الداخل الى دائرة القاعدة الى ‪ 439‬ميكرو‬
‫ترى ماتاثير مقاومة القاعدة ‪ 10‬كيلو على الدائرة وعلى تيار القاعدة؟‬
‫سنجرب ونخفضها الى ‪ 1‬كيلو ونرى مايحدث‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫نالحظ ازدياد التيار الداخل للدائرة وازدياد مضاعف لتيار القاعدة عن‬
‫القراءة السابقة‬
‫دليل تاثير مقاومة القاعدة تاثير واضح جدا عن اى مقاومة اخرى على‬
‫مجزئ الجهد‬
‫كيف يحدث التكبير فى الترانزستور؟‬
‫‪‬‬
‫فى الصورة اعاله الحظ ان ليد القاعدة غير مضيئ والليدان االخران على المجمع والمشع مضيئان‬
‫‪‬‬
‫ماذا تستنتج من ذلك؟‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫نستنتج ان تيار القاعدة صغير لدرجة تجعله غير كافى الضاءة الليد‬
‫من هنا نستنتج ان كمية قليلة او صغيرة من تيار القاعدة استطاعت ان تنتج لنا كمية كبيرة من التيار فى‬
‫دائرة المجمع مشع ‪..‬ومن هنا اتت فكرة التكبير وفى الواقع هى عملية تكبير غير مباشرة فتيار القاعدة لم‬
‫يكبر فى الواقع ولكن تاثيره هو الذى انتج لنا او فتح الباب امام تيار كبير فى دائرة المجمع‬
‫فحركة صغيرة فى الصمام الحاجز للماء اتاحت كمية كبيرة من الماء للعبور‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫معامل التكبير ‪ :‬هو حاصل قسمة تيار المجمع على تيار القاعدة ويختلف‬
‫من ترانزستور الى اخر وحتى نفس الترانزستور تجد بيتا له والمسماه‬
‫معامل التكبير تتراوح مثال بين ‪ 100‬و ‪500‬‬
‫تجربة تبين معامل التكبير الثنين ترانزستور‬
‫الدائرة تسمى دائرة دارلنجتون وهى عبارة عن اتنين ترانزستور على التوالى حيث‬
‫يدخل التيار الى الترانزستور االول ضعيف جدا حوالى ‪ 468‬نانو امبير اى =‬
‫‪ 0.000000468‬امبير‬
‫فيخرج من المشع بعد تكبيره ليصبح حوالى ‪ 52.35‬ميكرو امبير اى = ‪0.000052‬‬
‫امبير‬
‫ثم يدخل هذا التيار الى قاعدة الترانزستور الثانى ليخرج مكبر مرة اخرى = ‪7.99‬‬
‫مللى امبير‬
‫فتكون محصلة التكبير من الدخل الى ان يخرج للدائرة كلها = ‪= 0.000468/ 7.99‬‬
‫‪ 17072‬مرة‬
‫وبعملية حسابية بسيطة ستجد ان هذا الرقم هو حاصل ضرب معامل التكبير‬
‫للترانزستور االول فى معامل التكبير للترانزستور الثانى‬
‫تجربة عملية لمالحظة هذا التكبير الهائل‪:‬‬
‫لكى نالحظ هذا الفرق الكبير بين تيار الدخل والخرج شيل المقاومة ‪ 10‬ميجا واجعل‬
‫عشرين طالب يمسكون ايديهم فى ايدى بعضهم اى مشبكة واجعل اولهم يمسك طرف‬
‫السلك الداخل لقاعدة الترانزستور االول واخرهم يمسك طرف البطارية الموجب اى‬
‫كانهك جميعا طرفى المقاومة ‪ 10‬ميجا اوم‬
‫ستجد ان الليد يضيئ بالرغم من ضعف التيار الخارج من جسم اخر طالب النه مر على‬
‫مقاومة اجسامهم مجتمعة فضعف جدا ودخل على قاعدة الترانزستور االول فكبره ثم‬
‫الى الثانى فكبره‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫هل يمكن تكبير هذا الرقم مرة ثانية بترانزستور ثالث ؟‬
‫نعم يمكن ذلك بشرط ان الترانزستور الجديد سوف يتحمل التيار الناتج وكذلك البطارية هل‬
‫بامكانها امداد الدائرة بالتيار المطلوب ؟‬
‫الن التكبير الياتى من داخل الترانزستور ولكن ياتى من مصدر التيار وهو البطارية فاذا لم‬
‫تكن البطارية ذات قدرة كافية فلن يكون هناك التكبير المطلوب‬
‫اما لو مصدر تيار مستمر اخر من دائرة تقويم مثال بنفس الشروط قيمكن حدوث هذا التكبير‬
‫بسهولة‬
‫وعموما الترانزستور مستحيل ان ياتى بتيار اكبر من تيار المصدر النه ليس مولد للتيار او‬
‫دينامو وانما يكتسب تياره من المصدر سواء بطارية او مصدر جهد مستمر اخر‬
‫سؤال‪:‬‬
‫هل فى كل االحوال تيار المجمع يتاثر بزيادة تيار القاعدة؟‬
‫كما قلت سابقا يظل هذا التاثر موجود الى ان يدخل الترانزستور الى حيز التشبع بمعنى انه‬
‫الى ترانزستور بزيادة تيار القاعدة تقل المقاومة الداخلية بين المجمع والمشع وبالتالى يزداد‬
‫تيار المجمع يستمرهذا التتابع فى الزيادة الى ان نصل الى نقطة تكون عندها المقاومة‬
‫الداخلية بين المجمع والمشع تقريبا صفر عندها يكون تيار المجمع فى اعلى قيمة له‬
‫واليكون هناك مجال للزيادة الن تيار القاعدة قد قضى على كل المقاومة الداخلية وهنا كان‬
‫الباب انفتح على اخره لدخول الطالب مثال الصف واليستطيع الطالب المرور اال من حيز‬
‫الباب فقط مهما كان االزدحام خارج الصف او كالشاى الذى وضعت فيه كمية كبيرة من‬
‫السكر حتى وصل الى حالة التشبع التى عندها اليستطيع قبول كمية اخرى فيرسى السكر فى‬
‫اسفل الكوب‬
‫عندما يدخل الترانزستور منطقة التشبع يعمل كانه مفتاح فقط‬
‫والنستطيع استخدامه للتكبير والن فكرة التكبير مأخوذة من ان‬
‫تيار المجمع يزيد بزيادة تيار القاعدة فقد وصل تيار المجمع الى‬
‫اقصى حد له واليزيد بعدها مهما كانت زاد تيار القاعدة‬
‫ولكى نفهم المقصود بالتكبير كما قلت سابقا انه عندما نسلط جهد‬
‫متردد على القاعدة المفروض ان يزيد او ينقص من تيار القاعدة‬
‫وعندما يحدث ذلك المفروض ان تحدث زيادة فى تيار المجمع فاذا‬
‫كان تيار المجمع وصل نهايته العظمى فاليوجد مجال لزيادته اال‬
‫اذا تراجع الترانزستور وخرج من منطقة التشبع ودخل منطقة‬
‫التشغيل او التكبير‬
‫كيف نتحكم فى الترانزستور لكى نجعله‬
‫يعمل كمكبر او كمفتاح؟‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫اوال ‪ :‬كمفتاح‪ :‬وقد فسرناها سابقا وقلنا انه يعمل فى منطقة‬
‫التشبع‬
‫ثانيا كمكبر ‪ :‬نضبط الجهد بين‬
‫المجمع والمشع بحيث يكون تقريبا‬
‫= نصف جهد البطارية‬
‫وذلك بضبط المقاومات فى دائرة‬
‫الترانزستور بحيث تعطينا جهد بين‬
‫المجمع والمشع = نصف جهد‬
‫البطارية‬
‫كما هو واضح فى الصورة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫اى نقوم بضبط مجزئ الجهد الى ان يعطينا حوالى ‪ 6‬فولت على المجمع ثم نقوم‬
‫بادخال االشارة المراد تكبيرها من التجربة واثناء ضبط مجزئ الجهد الحظ شئ مهم‬
‫جدا انه بزيادة تيار القاعدة‬
‫يقل الجهد بين المجمع والمشع وهذا يرجعنا كما قلنا سابقا ان الترانزستور عبارة‬
‫عن‬
‫مقاومة داخليه تزيد وتنقص بنقصان او زيادة تيار القاعدة‬
‫اى ان الترانزستور ممكن ان يطلق عليه مقاومة تيارية اى تتغير بتغير تيار القاعدة‬
‫بالضبط كما يطلق على المقاومة الضوئية النها تتغير بتغير الضوء المسلط عليها‬
‫صورة توضح عمل الترانزستور كمكبر حيث تدخل اشارة صغيرة عن طريق‬
‫القاعدة فتخرج من المجمع او المشع بنفس الشكل ولكن مكبره‬
‫وعموما كفكرة بسيطة عن حاالت عمل الترانزستور ‪:‬‬
‫اى جهاز كهربى تكون حالته الكهربية اما يعمل او اليعمل اى حالة القطع او التوصيل‬
‫والن الترانزستور عنصر كهربى فهو لن يخرج عن تلك الحالتين‬
‫قطع ‪ .......................‬او توصيل‬
‫الجهد الذى يتحكم فى عمل الترانزستور هو الجهد بين المجمع والمشع ‪Vce‬‬
‫فهو الذى يحدد حاالت الترانزستور‬
‫اوال ‪ :‬حالة القطع‪ :‬حالة القطع للترانزستور معناها ان ليس هناك تيار بين المجمع والمشع وهذا‬
‫يحدث اذا كان جهد انحياز القاعدة اقل من المطلوب كما تعلمنا اى ان دائرة المجمع مشع مفتوحة‬
‫حالة التوصيل ‪:‬‬
‫الترانزستور له خصوصية عن باقى العناصر االلكترونية او الكهربية فهو عند التوصيل يكون على‬
‫حالتين ‪:‬‬
‫الحالة االولى ‪ :‬انه لم يعد يستطيع التحكم فى تيار المجمع اى ان تيار القاعدة فقد السيطرة على تيار‬
‫المجمع الن الترانزستور وصل اقصى قيمة لتياره بالضبط كانك فتحت المحبس الى نهايته والمحبس‬
‫هنا تيار القاعدة وهنا يكون الترانزستور يعمل كانه مفتاح عادى واليكبر وال يصغر ويكون فى حالة‬
‫تقريبا = صفر او اكبر قليال‬
‫تشبع والجهد بين المجمع والمشع ‪Vce‬‬
‫الحالة الثانية ‪ :‬انه يوصل ويكبر ايضا بمعنى ان تيار المجمع يستجيب الى تغير فى تيار القاعدة‬
‫والحالة هذه تكون عندما يكون جهد المجمع ‪/‬مشع بين قيمتين اكبر من الصفر بقليل واقل من جهد‬
‫البطارية اى بين القطع والتشبع‬
‫تحليل دائرة الترانزستور ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫هذا تمثيل بسيط لدائرة الترانزستور حيث الفرع االيسر هو دائرةالقاعدة مشع والمكونة من المقاومة ‪ 10‬كيلو مع‬
‫وصلة القاعدة‪ /‬مشع ممثلة بالدايود الذى يستهلك عليه جهد مقداره ‪ 0.6‬فولت ( او ‪ 0.7‬فولت )‬
‫يمثل جهد البطارية‬
‫‪Vcc‬‬
‫الفرع االخر المقاومة ‪RL‬والممثلة لمقاومة حمل المجمع المكونة من (مقاومة الليد ‪ +‬المقاومة ‪ 470‬اوم)‬
‫المقاومة المتغيرة ‪ Rce‬تمثل المقاومة الداخلية بين المجمع والمشع داخل الترانزستور نفسه وتعتمد قيمتها على‬
‫حسب شدة تيار القاعدة فهى على عالقة عكسية معه اذا زاد تيار القاعدة قلت واذ قل تيار القاعدة زادت بالضبط كانها‬
‫مقاومة ضوئية‬
‫االشكال المختلفة للبطارية على الترانزستور‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الحظ ان االشكال االربعة للبطارية واحد والشئ الذى يجب معرفته ان جهد البطارية بالكامل على‬
‫دائرة المجمع‪ /‬مشع‪..‬وايضا بالكامل على دائرة القاعدة مشع مع مجزئ الجهد‬
‫البطارية على يمين الترانزستور ‪..‬نحاول تحريكها على اليسار‬
‫ونحرك البطارية السفل مع سحب السلك المربوط على القطب الموجب السفل مثل الصورة‬
‫انواع االنحياز للقاعدة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫تكلمنا عن حالتين وهو عندما وصلناها ببطارية منفصلة عن بطارية التغذية الرئيسية‬
‫والحالة الثانية عندما الغينا البطارية الصغيرة وربطنا القاعدة مباشرة مع البطارية‬
‫الرئيسية وتحديدا القطب الموجب على اساس ان الترانزستور من نوع س م س‬
‫الحالة الثالثة بتغذيتها مباشرة من المجمع كما فى الصورة‬
‫الحالة الرابعة باستخدام مجزئ جهد يقسم جهد البطارية الى مقاومتين ولننظر للصورة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫فى الصورة على اليسار الحظ ان مقاومة القاعدة مربوطة مباشرة على المجمع‬
‫ويسمى هذا انحياز اعادة التغذية او التغذية العكسية‬
‫فى الصورة االخرى قمنا بتوزيع جهد البطارية الى جزئين علوى وسفلى حيث كلما‬
‫اقترب مؤشر‬
‫مقسم الجهد الى االسفل قلت المقاومة السفلى وهى موصلة على التوازى مع دائرة‬
‫القاعدة‬
‫وبالتالى يزيد التيار فيها ويقل تيار القاعدة وبالتالى يقل تيار المجمع وتقل اضاءة‬
‫الليد‬
‫اما اذا تحرك المؤشر الى اعلى فتزيد المقاومة‬
‫السفلى وبالتالى يقل التيار الداخل اليها ويزيد‬
‫تيار القاعدة ويزيد تيار المجمع وبالتالى تزيد‬
‫اضاءة الليد‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫مااذا يحدث لو حركنا مؤشر مجزئ الجهد الى اسفل حتى نجعل قيمة المقاومة بين القاعدة‬
‫والمشع = صفر كما فى الصورة اليسرى وكانك وضعت شورت بينهما والحظ ايضا كانك‬
‫الحظ فى الصورة اليسرى ان الليد مطفى دليل عدم وجود تيار قاعدة الن التيار اتجه‬
‫بكامله ناحية السلك ولم يدخل القاعدة الن السلك بالنسبة له طريق سهل فترك القاعدة‬
‫واتجه للبطارية مباشرة من خالل السلك‬
‫فى الصورة الثانية تخيل ان المقاومة بين القاعدة كانت كبيرة لدرجة انها تمثل دائرة‬
‫مفتوحة بين القاعدة والمشع (خارجية) فالتيار سيجد طريق واحد فقط امامه للدخول الى‬
‫القاعدة وممكن ان ياخذ مجزئ الجهد صورة اخرى بوضع مقاومتين ثابتتين كما فى‬
‫الصورة‬
‫ومن هنا ندخل لفكرة المقاومة الضوئية وكيف تتحكم فى عمل الترانزستور‬
‫ليال او نهارا‬
‫وسندرس الحالتين عندما نضعها فى االعلى ومرة اخرى فى االسفل كما فى‬
‫الصورة‬
‫الصورة تبين وضع المقاومة بالنهار فى حالة تسليط الضوء عليها فقيمتها‬
‫‪400‬اوم ففى الصورة على اليمين لن يمر تيار الى القاعدة وبالتالى لن يضيئ‬
‫الليد وهذا الوضعية المضبوطة لها فى حالة التحكم فى اضاءة عدة مصابيح‬
‫نريدها ان تضيئ ليال فقط‬
‫فى الصورة على اليسار يمر تيار الى القاعدة فيضيئ الليد بسبب تيار المجمع‬
‫زهذا يحدث نهارا وعند الليل ينطفئ الليد وهذا وضع خاطئواالسالك والمكونات‬
‫واحد فى الدائرتين وقد قمت بتحريك سلك المقاومة ‪1‬كيلو البينه الن ظهور‬
‫مؤشر التحكم فى المقاومة الضوئية تغطى عليهمن هنا نالحظ ان المقاومة‬
‫الضوئية هى مقاومة متغيرة تتغير قيمتها بتغير كمية الضوء الواقع عليها‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫استخدام المقاومة الضوئية فى تشغيل ريالى عليه دائرة مكونة من عدة مصابيح ‪ 240‬فولت‬
‫جهد الريالى = ‪ 6‬فولت‬
‫مقاومة ‪ 10‬كيلو على القاعدة لحماية الترانزستور‬
‫مقاومة ‪ 10‬اخرى لتثبيت جهد انحياز القاعدة‬
‫مقاومة متغيرة ‪ 10‬كيلو بين البطارية والمقاومة الضوئية لضبط جهد المجمع الذى يغذى الريالى‬
‫على ‪ 6‬فولت‬
‫الترانزستور رقمه ‪2N2222‬‬
‫‪ C945‬او‬
‫المقاومة الضوئية‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الدائرة السابقة تعمل نهارا عند سقوط الضوء على المقاومة‬
‫الضوئية لو اردتها تعمل ليال‬
‫فقم بعكس الوضع مع تغيير المقاومة المتغيرة الى ‪ 50‬كيلو اوم‬
‫لكى تضبط جهد‬
‫الريالى على ‪ 6‬فولت‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫لو عندك مصدر جهد ‪ 6‬فولت‬
‫قم بازالة المقاومة المتغيرة‬
‫وهنا سيكون الجهد الواقع‬
‫على الريالى تقريبا‬
‫ماذا لو قمنا بوضع مكثف ‪ 100‬ميكرو مكان المقاومة‬
‫الضوئية فى الوضعين؟‬
‫بداية الشحن‬
‫اكتمال الشحن للمكثف‬
‫بينما الليد على اليمين يحاول ان يضيئ اضاءة خافتة تزيد مع الوقت شدة‬
‫اضاءته اال ان يستقر على اضاءة قوية عند اكتمال شحن المكثف النه عندما‬
‫يكتمل شحن المكثف اليمرر المكثف التيار المستمر وكان السلك قطع فيمر‬
‫التيار بالكامل فى القاعدة ويشتغل الترانزستور‬
‫مااذ لو اردنا عمل دائرة تاخير زمنى الطفاء الليد هل نستعمل المكثف كما‬
‫هو الوضع فى الدائرة على اليمين مع تعديل ام الصورة اليسرى؟‬
‫اكيد طبعا الصورة على اليمين هى من سنستخدمها الن الصورة اليسرى‬
‫وضع المكثف اليسمح بعمل الليد مرة اخر بعد انقطاع جهد البطارية‬
‫والفكرة هى اننا سنشحن المكثف وبعد شحنه سيكون هو المتحكم فى تغذية‬
‫القاعدة وكانه بطارية انحياز للقاعدة قيستمر فى امداد القاعدة بالتيار الى‬
‫ان يفرغ وكلما زدنا فى قيمة المكثف كلما طال وقت التفريغ وايضا نزيد فى‬
‫مقاومة القاعدة حتى تعطل تفريغ المكثف‬
‫‪‬‬
‫دائرة التأخير الزمنى بواسطة المكثف‬
‫شكل منحنى الجهد اثناء شحن وتفريغ المكثف‬
‫‪‬‬
‫شحن وتفريغ المكثف يدويا وبدون مقاومات النتاج اشارة‬
‫مستطيلة عن طريق غلق وفتح المفتاح‬
‫شكل االشارة الخارجة من على مجمع الترانزستور‬
‫الحظ هنا ان االشارة على القاعدة والمجمع اشارة مستمرة ولم يحدث لها اى تغيير مثل اشارة البطارية‬
‫تماما والحظ ان اضاءة الليد خافتة وقيمة جهد المجمع حوالى خمسة فولت دليل ان الترانزستور‬
‫اليعمل كمفتاح وانما يعمل فى منطقة التكبير وهو صالح للعمل كمكبر فى حالته هذه وقد قمت بضبط‬
‫مؤشر مجزئ الجهد حتى حصلت على تلك القيمة‬
‫ماذا يحدث لو ادخلنا اشارة مترددة الى القاعدة؟‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫هنا االشارة تخرج مكبرة بدون‬
‫تشويه اى كامله الننا اخترنا‬
‫جهد المجمع ‪/‬مشع بحيث يكون‬
‫نصف جهد الطارية‬
‫دراسة عمل الترانزستور كمذبذب‬
‫لناخذ فكرة بسيطة اوال عن كيفية سماع الصوت من خالل السماعة فى الحقيبة االلكترونية‬
‫لكى تعمل السماعة وتصدر صوتا البد من وصول اشارة مترددة او متذبذبة اليها تمثل‬
‫الصوت والن الصوت فى االساس عبارة عن موجات تنتقل فى الهواء على هيئة تخلخالت فى‬
‫الضغط تصل الى طبلة االذن فتتحول الى اشارة عصبية يترجمها المخ ويفهمها‬
‫اذن لكى نسمع الصوت الواصل من السماعة البد ان يحدث تخلل فى الضغط على هيئة‬
‫موجات‬
‫من يقوم بذلك فى السماعة؟‬
‫الغشاء الرقيق يتحرك الى االمام والى الخلف فيحدث خلخلة فى الضغط على هيئة موجات‬
‫هذا الغشاء الرقيق مربوط من المنتصف الى قطعة معدنية هى عبارة عن ملف مغناطيسى‬
‫(مغناطيس كهربى ) حيث يكون امامه مغناطيس ثابت فى خلف السماعة وعند وصول اشارة‬
‫مترددة ينتج المغناطيس الكهربى مجال مغناطيسى متغير بينه وبين المغناطيس الثابت يعمل‬
‫على تحريك المغناطيس الكهربى الحر اماما او الى الخلف على حسب شدة التيار الواصل اليه‬
‫وعند حركته يتحرك معه غشاء السماعة المرن‬
‫لو ادخلنا الى السماعة تيار مستمر ماذا سنسمع؟‬
‫لن نسمع شئ الن المغناطيس الكهربى سيقف عند نقطة بينه وبين المغناطيس الثابت ولن‬
‫يتحرك وطالما لن يتحرك فلن يتحرك الغشاء الالصق فيه ولن يحدث اهتزازات فى الهواء‬
‫تصل الى اذننا‬
‫اذن مبدا عمل السماعة انها تعمل على التيار المتغير ولنسمه التيار المتذبذب‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ولنسال انفسنا سؤال من اين ياتى للسماعة فى الحقيبة تيار متذبذب وهى تتغذى‬
‫على جهد البطارية؟‬
‫اذن البد ان يكون هناك اشارة خارجة من دائرة الترانزستور متذبذبة‬
‫كيف يتحول تيار البطارية من مستمر الى متذبذب (حدث يدويا عندما كنت اتحدث‬
‫عن دائرة التاخير الزمنى‪ -‬شحن وتفريغ المكثف ) هذا ماتفعله دوائر مايسمى‬
‫بالمذبذب وهى دوائر كاملة اليقوم بها الترانزستور لوحده ولكن بمساعدة خارجية‬
‫وسناخذ مثال توضيحى على كيفية تحويل‬
‫الترانزستور الى مذبذب بواسطة مكثف ‪:‬‬
‫هنا لدينا اتنين ترانزستور من نفس النوع‬
‫‪..‬اللدان هنا مضيئان بشكل طبيعى على‬
‫التيار المستمر للبطارية‬
‫ماذا يحدث لو قمنا بعمل تغذية عكسية‬
‫اى ناخذ جزء من تيار المجمع ونرجعه‬
‫الى قاعدة الترانزستور االخر‬
‫ويتم ذلك هنا عن طريق ربط مجمع‬
‫احدهما الى قاعدة االخر بمكثف لكل‬
‫منهما‬
‫هل يتغير شكل اضاءة الليد؟‬
‫لنرى فى الصورة اسفل‬
‫‪multivibrator‬‬
‫هذا النوع من المذبذبات يسمى المذبذب متعدد االهتزازات‬
‫الحظ ان الليد يضيئ ويطفئ وكلما صغرنا سعة المكثف كلما ذادت سرعة‬
‫االضاءة واالغالق بمعنى ان الليد يتذبذب بين االضاء واالغالق دليل‬
‫وصوله تيار متردد‬
‫من اين وصله التيار المتذبذب هذا؟‬
‫وصله من الترانزستور عندما تحول الى مذبذب اى يقفل ويفتح كمفتاح‬
‫والذى يجعله يفعل ذلك تاثير التغذية‬
‫العكسية الواصلة للمكثف فعند شحن احد المكثفين يؤثر على انحيازقاعدة‬
‫الترانزستور االخر فيغلقه‬
‫ثم يبدا فى التفريغ فيغذى فى نفس اللحظة قاعدة الترانزستور االخرفيمر‬
‫التيار فى المجمع ويضيئ الليد‬
‫التابع له بينما الليد االخر مطفى واثناء تفريغ المكثف االول يقوم الثانى‬
‫بالشحن فيؤثر على قاعدة الترانزستور الشغال ويغلقه وهكذا يتبادالن‬
‫الغلق والفتح ومن هنا نتج التيار المتذبذب او المتغير الذى يؤثر على‬
‫سماعة لو وضعت على مجمع احدهما ستسمع صوت طقطقة كان‬
‫الترانزستور اخرج‬
‫لنا من التيار المستمر تيار متقطع او متذبذب او متغير سمه ماشئت‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ملحوظة‪ :‬المكثف هنا عند شحنه يكون كانه بطارية تعطى القاعدة تغذية مخالفة لقطبيتها‬
‫فالمفروض ان جهد القاعدة موجب الن الترانزستور س م س والن قطب المكثف المتجه‬
‫للقاعدة سالب فهو يوقف عملها كاننا بالضبط ربطنا القاعدة الى بطارية سالبة‬
‫الحظ شكل اشارة الخرج على مجمع الترانزستوراصبحت مربعة وهى اصال تخرج من‬
‫البطارية خط مستقيم‬
‫الحظ اشارة الخروج من المجمع اشارة متذبذبة يمكن سماعها لو وضعنا سماعة على‬
‫المجمع سنسمع صوت طقطقة ولو صغرنا المكثف سنسمع صوت صفير مزعج‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الشكل التقليدى لنفس الدائرة‬
‫ولو قمنا بتبديل الليد بمقاومة ‪1‬ك على دائرة المجمع وصغرنا المكثف الى ‪100‬نانو فاراد‬
‫سيتذبذب الترانزستورين بسرعة اعلى تكفى لسماع صوت من سماعة كما فى الصورة‬
‫الحظ اننا لم نغير شئ فى الدائرة وانما انا قمت بجعل وجهى الترانزستور مواجهين لبعض‬
‫فقط‬
‫وضع سماعة وسماع صوت طقطقة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫تشغيل شاشة عرض على المشع مع مراعاة‬
‫االختيار الصحيح للمقاومات النى جربتها على‬
‫البرنامج فقط والبرنامج يعطى احتراق الشاشة‬
‫والترانزستور فيجب ان تجربها انت مع تفعيل‬
‫خاصية احتراق القطع فى البرنامج حتى‬
‫تستطيع اختيار القيم الصحيحة‬
‫وانا لم اقم بها لضيق الوقت واذا‬
‫احببت ان تجربها عملى ابدا بفولت‬
‫صغير ‪ 3‬فولت حتى اليحترق‬
‫عندك اى عنصر‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫هنا استخدمت شاشة عرض ثنائية‬
‫يجب مراعاة قيم المقاومات واختيارها بدقة حتى اليحترق الترانزستور او الشاشة الن‬
‫البرنامج يعطى انفجار مع الرسم فيجب عليك تشغيل خاصية االنفجار واختيار القيم‬
‫الصحيحة قبل التطبيق العملى‬
‫فى الصورة ستالحظ‬
‫التذبذب بين‬
‫الرقمين‬
‫رقم ‪ 2‬والرقم ‪6‬‬
‫ماذا عن االنواع االخرى من المذبذبات ؟‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫كالمذبذب المستخدم بترانزستور واحد هل يستطيع توليد تيار متذبذب لوحده؟‬
‫ام يحتاج مساعدة؟‬
‫ساشرح هنا ابسط دائرة لتحويل الترانزستور الى مذبذب وهى دائرة دقات الساعة المقررة‬
‫على الصف التاسع لنرى الدائرة ونشرحها‬
‫هل تتذكر الصورة التقليدية للترانزستور‬
‫عندما يعمل كمفتاح ؟‬
‫هنا تالحظ ان حمل دائرة المجمع عبارة عن الليد والمقاومة‬
‫التى تحميه‬
‫ووضعنا المقاومة ‪ 10‬كيلو على القاعدة لحماية الترانزستور الن‬
‫تيار القاعدة سوف يكون كبير بدون تلك المقاومة‬
‫سوف تقول ماوظيفة مجزئ الجهد ؟ اليس به مقاومة‬
‫تحمى القاعدة‬
‫والترانزستور؟‬
‫ساقول لك نعم ولكن لنفرض انك حركت المؤشر الى اعلى حتى‬
‫اصبحت المقاومة العلوية = صفر‬
‫اذن سيدخل التيار مباشرة من البطارية الى القاعدة بدون ان يقابل اىمقاومة تخفضه ولذلك‬
‫وضعنا المقاومة ‪ 10‬كيلو الحتمال ان يتحرك مجزئ الجهد الى اقل قيمة له من االعلى‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫لو ان جهد البطارية منخفض مثال ‪ 3‬فولت‪..‬هل نحتاج لحماية الترانزستور ؟‬
‫فى هذه الحالة الحاجة للمقاومة ‪ 10‬كيلو ونربط النقطة ‪ 48‬مباشرة فى القاعدة‬
‫نرجع االن الى بداية الشرح ونقول ماعالقة هذا الرسم بالمذبذب؟‬
‫سنقوم االن بتحويل تيار الترانزستور المستمر الى متردد اى متقطع او متذبذب‬
‫كيف يتم ذلك؟‬
‫سنغير حمل الدائرة بدال من الليد سنضع دائرة صغيرة تنتج لنا اشارة متردد صغيرة تدخل‬
‫على القاعدة فيكبرها الترانزستور وتظهر على المجمع فيعاد جزء منها ثانية الى القاعدة‬
‫وتكبر مرة اخرى الى ان تظهر كصوت طقطقة‬
‫انظر الصورة الفرق بينها وبين الصورة العلوية‬
‫سوى اننا بدلنا نوع الترانزستور وعكسنا قطبية‬
‫البطارية ووضعنا ملف ذو نقطة فى الوسط مع‬
‫مكثف لكى ينتح لنا اشارة يعاد تغذيتها الى‬
‫القاعدة لتكبر مرة اخرى‬
‫وهل هذه االشارة هى سبب تذبذب الترانزستور؟‬
‫نعم هى االساس فلترانزستور اليستطيع انتاج‬
‫اشارة متذبذة من تلقاء نفسه فهو يتغذى بتيار‬
‫مستمر ويخرجه تيار مستمر ايضا‬
‫فكما تذكر قلنا انه عبارة عن اتنين دايود‬
‫فهل رايت دايود يحول المستمر الى متردد عندما‬
‫يمر به التيار؟‬
‫ملخص عمل الترانزستور كمذبذب‬
‫فكرة عمل الترانزستور كمذبذب تاتى اساسا من دخول اشارة مترددة على قاعدة‬
‫الترانزستور لتكبر ثم يعود جزء منها مرة اخرى الى القاعدة بنفس الوجه واالتساع لتكبر‬
‫مرة اخرى وتظهر على المجمع وهكذا تستمر الدورة‬
‫‪oscillator, electronic (ŏs'əlā'tər), electronic circuit that‬‬
‫‪produces an output signal of a specific frequency. An‬‬
‫‪oscillator generally consists of an amplifier having part of‬‬
‫‪its output returned to the input by means of a feedback‬‬
‫‪loop; the necessary and sufficient condition for oscillation‬‬
‫‪is that the signal, in passing from input to output and‬‬
‫‪back to input via the feedback loop, arrive at the input‬‬
‫‪with no change in amplitude or phase.‬‬
‫االشارة المترددة الخارجة من اى ترانزستور اساسا هى اما ناتجة من تحكم المكثف فى غلق‬
‫وفتح الترانزستور وبالتالى تقطيع التيار المستمر كما فى حالة دائرة الضوء المتقطع‬
‫او ان هناك دائرة داخلية تنتج اشارة مترددة صغيرة يقوم الترانزستور بتكبيرها فقط لتظهر‬
‫على دائرته الخارجية وتلك الدائرة هى دائرة الرنين المكونة من مكثف وملفين بنقطة فى‬
‫الوسط كما فى مذبذب هارتلى او ملف ومكثفين بنقطة مشتركة او بطريقة عكس وجه‬
‫االشارة ‪PHASE-SHIFT OSCILLATOR‬‬
‫او يمكن ان نستخدم ترانزستور عادى بحمل عادى ونحقنه من القاعدة باشارة مترددة‬
‫لتخرج من المجمع‬
‫ثم نعمل تغذية عكسية ايضا على القاعدة لتكبر تلك االشارة ويكون الترانزستور فى هذه‬
‫الحالة ليس بحاجة الشارة الحقن طالما تولدت داخله اشارة عن طريق اعادة التغذية‬
‫اى ان اشارة الحقن فائدتها فقط اشعال المذبذب وبعد اشعاله الحاجة للترانزستور بها‬
‫كسلف السيارة بالضبط‬
‫سؤال ‪:‬فى دائرة الجرس ( مذبذب هارتلى ) هل يمكن استبدال المحول باخر يكون‬
‫ملفه االبتدائى بدون نقطة فى الوسط؟‬
‫يمكن ذلك ولكن مع تصميم اخر اما مع هذا التصميم اليمكن ذلك‬
‫هل يتذبذب الترانزستور بدون الملف الثانوى؟‬
‫نعم يتذبذب والملف الثانوى فقط لربط السماعة عليه حتى يعزل التيار المستمر عن‬
‫السماعة‬
‫ولو نزعنا اسالك السماعة ووضعنا ليد على المجمع سنالحظ اضاءة واطفاء الليد‬
‫بضوء متقطع دليل على وجود اشارة مترددة على مجمع الترانزستور‬
‫وجرب تنفيذ الصورة‬
‫ملحوظة مهمة جدا‬
‫البرنامج لن يعمل معك ولن يضيئ الليد‬
‫الن بيانات المحول مختلفة ولكن جرب‬
‫عملى وستعمل معك ويضيئ الليد‬
‫كما فى الصورة‬
‫اذا اردت ان تقلل من سرعة الطقطقة ضع مقاومة‬
‫‪100‬كيلو بين مجزئ الجهد والطرف السالب للبطارية‬
‫عند تحريك المؤشر يزداد التردد وتسمع صوت‬
‫صفير بدل الطقطقة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الدائرة التقليدية فى الكتاب‬
‫هذه الدائرة عبارة عن مذبذب يعمل على نظام تكبير االشارة المتولدة من‬
‫الضوضاء التى‬
‫تحدث فى دائرة الرنين ( المكثف ‪ 0.1‬مع ملف المحول) وتسمى رنين التوازى‬
‫حيث‬
‫تذهب تلك االشارة الضعيفة وتكبروتخرج على المجمع فتعاد مرة اخرى وتكبر‬
‫وهكذا الى ان تستقر تكبيرها وتظهر على هيئة صوت على السماعة‬
‫المكثف ‪ 0.047‬وظيفته حجز التيار المستمر‬
‫المصاحب لالشارة لعدم تكبيره‬
‫الدائرة على هذا الوضع تعمل صفير‬
‫واذا اردنا خروج صوت الكنارى نعمل‬
‫تقطيع بواسطة المكثف ‪100‬ميكرو‬
‫والمقاومة ‪ 1‬ك حيث يربطان بين‬
‫القاعدة والمشع‬
‫ملحوظة مهمة جدا ‪:‬‬
‫لماذا النربط السماعة مباشرة على دائرة المجمع بدون الحاجة لمحول الصوت؟‬
‫وهل فائدة محول الصوت تكبير االشارة؟‬
‫محول الصوت يقوم بنفس عمل مكثف الربط‬
‫بمعنى انه يقوم بحجز التيار المستمر عن السماعة ويمنعه من الوصول اليها‬
‫الن لو التيار المستمر وصل اليها كما قلت سابقا لن تعمل بصورة صحيحة وقد تقف نهائى‬
‫كيف يحجز ملف المحول التيار المستمر كما يفعل المكثف؟‬
‫الملف االبتدائى للمحول اليمنع التيار من المرور خالله ويمر عادى ولكنه الينتقل مغناطيسيا اال‬
‫الملف الثانوى الن اساس عمل المحول الكهربى مبنى على اساس انتقال التيار المتردد فقط‬
‫بواسطة المجال المغناطيسى المتحرك والتيار المستمر تردده = صفر وهو الينتج مجال‬
‫مغناطيسى متحرك فعليه فهو الينتقل الى الملف الثانوى وبالتالى اليذهب الى السماعة معنى‬
‫ذلك ان المجال المغناطيسى المتولد فى ملف بواسطة تيار مستمر اذا قطع ملف اخر اليولد فيه‬
‫تيار كهربى وانما البد ان يكون المجال متحرك اى ناتج من تيار متغير او نحرك الملف نفسه كما‬
‫يحدث فى المولد الكهربى ولكن هذا اليحدث فى المحول الن ملفه ثابت‬
‫هل يمكن االستغناء عن هذا المحول؟‬
‫يمكن االستغناء عنه والربط المباشر على دائرة المجمع بشرط وضع مكثف مناسب اليؤثر على‬
‫خروج الصوت وهذا اليحدث فى كل الدوائر فهو الينفع فى دائرة الكنارى الن تذبذب‬
‫الترانزستور اساسا خارج بسبب دائرة الرنين التى اساسها الملف االبتدائى للمحول ولو ازلنا‬
‫المحول ووضعنا مكثف لن تعمل ولن يتذبذب الترانزستور‬
‫اذن نضع المكثف قبل السماعة مباشرة فى الدوائر التى تخرج اشارة متذبذبة بطريقة اخرى غير‬
‫المحول مثل المذبذب المتعدد مثال‬
‫ربط الترانزستورات على التوازى‬
‫كما فى دائرة ‪OR GATE‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫نفس الدائرة ولكن جعلت الترانزستور االول مواجه للثانى ثم نقوم بتوصيل المجمع لنفس‬
‫البطارية فيصبح مشترك مع مجمع االخر ونقوم بازالة حمل المشع وتوصيله الى المشع‬
‫االخر فيصبح االتنين ترانزستور‬
‫الحظ ان كل تيار المجمع لكل‬
‫منهما ‪ 6.6‬مللى وسينقسم‬
‫بينهما الى ‪ 3.3‬مللى عندما‬
‫يربطان توازى‬
‫هنا تيار الحمل فى‬
‫للترانزستو‬
‫ر منفرد انقسم بين االتنين‬
‫فى دائرة التوازى كانهم‬
‫اتنين بطارية مربوطان‬
‫توازى يغذيان حمل بينهما‬
‫(الليد والمقاومة ‪9‬‬
‫تحليل سريع للدائرة‪ :‬يربط الترانزستورات توازى عندما يوجد حمل اليستطيع‬
‫ترانزستور بمفرده تحمل تياره فيربط معه اخر كانهم بطاريتان توازى‬
‫فى الدائرة يضيئ الليد على اى منهما ولكن عند اغالق احدهما يتحمل االخر التيار‬
‫لوحده كما فى البطاريات‬
‫عند توصيل الترانزستور على التوازى يجب ان يكونا متشابهان فى كل شئ واى اختالف‬
‫فى المقاومات يسبب اختالف فى تيار الحمل‬
‫المقاومة ‪ 22‬كيلو هى مقاومة االنحياز للقاعدة وعند ازالتها من احد الترانزستورين‬
‫يتحمل هذا الترانزستور التيار كله بينما‬
‫الترانزستور الذى مازال عليه‬
‫المقاومة يقفل حتى لو غيرنا‬
‫فقط قيمة المقاومة ‪22‬‬
‫الى ‪ 30‬سيتغير قيم التيار كثيرا‬
‫جدا كما هو واضح فى الصورة‬
‫صفحة الخواص للترانزستور الذى نستخدمه فى الحقيبة‬
‫‪2SA933‬‬
‫الحظ ان معامل التكبير له من ‪580 :120‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫هنا اقصى جهد بين القاعدة والمجمع ‪ 50‬فولت‬
‫واقصى جهد بين المجمع والمشع ‪ 40‬فولت‬
‫وبين القاعدة والمشع ‪ 5‬فولت وعالمة السالب الن القاعدة سالبة‬
‫اقصى تيار للمجمع = ‪ 100‬مللى امبير‬
‫والقدرة على تبديد الطاقة على هيئة حرارة = ‪ 300‬مللى وات‬
‫الترانزستور االخر ‪2SC1740:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫اقصى جهد مجمع قاعدة = ‪ 60‬فولت‬
‫اقصى جهد مجمع مشع = ‪ 50‬فولت‬
‫اقصى جهد قاعدة مشع = ‪ 7‬فولت‬
‫اقصى تيار مجمع = ‪ 0.15‬امبير‬
‫نسبة التكبير نفسها للترانزستور التانى‬
‫شاشة العرض الرقمى‬
‫كلنا يعلم ان الليد مثل الدايود له قطب موجب (انود) وقطب سالب ( كاثود)‬
‫السفن سيجمنت عبارة عن ‪ 7‬ليد مشتركين معا فى الكاثود كنقطة واحدة ( رقم ‪21‬‬
‫فى الحقيبة )‬
‫اما االنود فيتم توصيله مع القطب الموجب للبطارية على حسب رغبتنا فى ظهور‬
‫الرقم الذى نريده‬
‫فلو اردنا كتابة الرقم واحد مثال نصل القطب الموجب للبطارية مع النقطة التى‬
‫تضيئ اللدين اللذان يمثالن الرقم واحد‬
‫وهكذا باقى االرقام عبارة عن مجموعة من الليدات يتم اختيارهم على حسب رغبتنا‬
‫ملحوظة ‪:‬‬
‫اذا قمت بشراء سفن سيجمنت ستجد ان بها عشر اطراف‬
‫سبع اطراف لليدات‬
‫طرف خاص باضاءة النقطة‬
‫طرفان مشتركان معا وهما ‪ :‬اما كاثود الليدات او انود الليدات‬
‫اى فى المحالت يوجد النوعين اما كاثود ( سالب ) مشترك كما فى الحقيبة‬
‫او انود (موجب) مشترك وهذا غير مفيد للحقيبة او الوسائل اال اذا قمت بتبديل‬
‫الترانزستور الذى تستخدمه مع النوع السالب‬
‫دائرة جرس البيانو‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫هذه الدائرة موجوده عندنا فى الورشة القديمة داخل جرس يعمل على ‪ 240‬فولت‬
‫حيث يقوم مكثف ومقاومة بتخفيض ‪ 240‬الى حوالى ‪ 4.5‬فولت وتدخل على دائرة‬
‫تقويم تحولها الى مستمر لتشغيل الدائرة المكونة من ‪:‬‬
‫ترانزستور ‪npn . BC 33725 :‬‬
‫متكاملة (اى سى)‬
‫‪M66T‬‬
‫مولدة نغمات‬
‫مقاومة ‪ 1‬ك تربط مع قاعدة الترانزستور‬
‫مقاومة ‪ 680‬اوم تربط الى الطرف‬
‫‪ 2‬لمولدة النغمات‬
‫سماعة ‪ 8‬اوم (‪0.5‬وات)‬
‫بطارية ‪ 4.5‬فولت‬
‫نظرية عمله ‪ :‬تخرج اشارة البيانو‬
‫جاهزة من االى سى مولدة النغمات‬
‫والتحتاج شئ‬
‫ولو ازلت الترانزستور ستعمل وانما‬
‫الترانزستور‬
‫لتحسين االداء‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الدائرة سهلة والتحتاج شرح والصوت الخارج من السماعة قوى‬
‫فى الدائرة ‪ 240‬فولت الحظ انه استخدم مكثف تنعيم ومكثف خزفى على‬
‫التوازى مع المقاومة لتخفيض الجهد‬
‫المقاومة والمكثف يستخدم فى انواع الباور سبالى التى تعطى تيار بالمللى‬
‫امبير وهنا استخدم المكثف بدل المقاومة لتخيض الجهد‬
‫باور سبالى تكلفته دينار باستخداممنظم الجهد ‪: lm 317‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫منظم الجهد هى عبارة عن اى سى تتحكم فى قيمة الجهد الخارج من ‪30 : 1.2‬‬
‫فولت‬
‫مع تيار لغاية ‪ 1.5‬امبير‬
‫تشترى االى سى من الفروانية او حولى او الكويت من القمر االول او ارتى سى ب‬
‫‪ 300‬فلس‬
‫تستخدم معها مكثفات المرسومة فى الدائرة عالوة على مكثف على الخرج قيمته‬
‫‪ 100‬ميكرو‬
‫ماتنساش تشترى مجزئ الجهد وقيمته (‪ ) 5‬كيلو الذى ستتحكم به فى قيمة الجهد‬
‫الخارج ومقاومة ‪ 240‬اوم تربطها‬
‫مع االى سى كما فى الرسم‬
‫المكثفين فى الدخل والخرج الخزفين‬
‫رقمهم ‪104‬‬
‫هتربط مع ‪ 104‬فى الخرج ايضا مكثف‬
‫‪ 100‬ميكرو فاراد‬
‫تحديد االطراف هتالقيه كما فى الصورة‬
‫اسفل‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫هتمسك االى سى وتخلى الكتابة ناحيتك اول رجل على الشمال هتربطها بالمقاومة المتغيرة خمسة كيلو‬
‫الطرف االوسط (‪ )2‬تربطه مع المقاومة ‪ 240‬واطراف المكثفين (رقم ‪ )104‬و ‪100‬ميكرو‬
‫الطرف الثالث (‪ )3‬هو دخل االىسى اللى جاى من طرف المكثف الموجب (‪ )1000‬و من دائرة التوحيد النك طبعا‬
‫هتستخدم محول ‪12 /240‬‬
‫وده هتالقيه فى المسجالت بتاع الوزارة القديمة فى المخزن او من الحراج‬
‫لو حبيت تضيف مبين جهد مع ليد تخلى شكل الباور سبالى اجمل‬
‫وبكده يكون عندك باور سبالى مش هيكلفك دينار‬
‫ودى الدائرة رسمتها لك على البرنامج‬
‫ملحوظة مهمة جدا يرجى مراعاة ترتيب االطراف لالى سى والحظ كمان ان المقاومة المتغيرة قيمتها خمسة كيلو‬
‫سبالى‬
‫الباور‬
‫الخرجلدائرة‬
‫التخطيطى‬
‫الرسم‬
‫فولت‬
‫‪30 :1.2‬‬
‫متغير من‬
‫باور سبالى‬
‫دائرة‬
‫ابسط دائرة متذبذبة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫دائرة بسيطة جدا بصوت سارينة (مجربة‬
‫وشغاله)‬
‫عندما تشغلها على البرنامج الحظ شكل‬
‫االشارة‬
‫الخارجة الى السماعة ستجدها متردده‬
‫قم بتغيير السماعة وضع جرس ستجد‬
‫شكل‬
‫االشارة تغير واصبح جهد الخرج‬
‫مستمر‬
‫وهذا دليل على ان ملف السماعة مع‬
‫المكثف‬
‫له عامل كبير فى عمل الدائرة كمذبذب‬
‫شكل االشارة على المكثف‬
‫لكي نفهم كيف تعمل السماعة يجب أن نفهم كيف يعمل الصوت‪ ،‬ففي أذن كل واحد‬
‫فينا غشاء رقيق يسمى طبلة اإلذن‪ .‬عندما تهتز طبلة األذن نتيجة الضطراب في‬
‫ضغط الهواء وتخلخله فإن الدماغ يقوم بترجمة هذه االهتزازات إلى صوت‪ .‬فعندما‬
‫يصدر أي جسم صوت فإن جزيئات الهواء تتضاغط وتتخلخل وتنتشر في الوسط‬
‫المحيط (الهواء )وتقوم بالتأثير على طبلة األذن لنسمع الصوت‪ .‬وتعتبر حركة‬
‫جزيئات الهواء هي اإلشارة الصوتية التي تحمل الصوت وحركة غشاء الطبلة يعمل‬
‫على ترجمة هذه اإلشارة لنسمع الصوت ‪.‬‬
‫ولتوضيح الفكرة نفترض جرسا ً كما في الشكل أدناه يتحرك بصورة منتظمة مما‬
‫يسبب في اهتزاز جداره المعدني فتنتقل االهتزازات إلى الهواء المجاور له وتنتشر‬
‫في صورة اضطرابات (تضاغط وتخلخل) في الهواء وعندما تصطدم بأذن اإلنسان‬
‫فإنها تتحول إلى الصوت الذي نسمعه للجرس‬
‫تمييز الصوت‬
‫من المعلوم أننا نسمع أصواتا ً مختلفة من مصادر متعددة ويعود هذا إلى التغير في‪:‬‬
‫تردد موجة الصوت‪:‬فالتردد العالي للصوت يعني أن تضاغط وتخلخل الهواء يحدث‬
‫بمعدل كبير‪ .‬ونقول أن الصوت ذو نغمة عالية‪.‬‬
‫مستوى ضغط الهواء‪:‬وهي ما يعرف باتساع الموجة فكلما كان اتساع الموجة‬
‫كبيرا ً كان الصوت مرتفعا ً وهذا يحدث إزاحة اكبر‬
‫لطبلة األذن‪.‬‬
‫يعمل الميكرفون عمل األذن حيث يتكون الميكروفون من غشاء يهتز بواسطة‬
‫الصوت الصادر أمامه ويتم تحويلها إلى إشارة كهربية متغيرة ومن ثم يتم تسجيلها‬
‫إما على شريط تسجيل أو على قرص ‪ CD.‬وعندما نقوم بتشغيل الشريط أو قرص‬
‫‪CD‬فإن جهاز االستيريو يقوم بقراءة اإلشارة الكهربية ويكبرها بواسطة المكبر‬
‫‪amplifier‬ويرسلها إلى السماعات المتصلة به لنسمع الصوت الذي تم‬
‫تسجيله ‪.‬واآلن سوف نقوم بشرح كيف تصدر السماعات الصوت المماثل للصوت‬
‫األصلي الذي سجل بواسطة الميكرفون‪.‬‬
‫إنتاج الصوت‬
‫تعتبر السماعة المرحلة األخيرة في ترجمة اإلشارات الصوتية وإصدار الصوت وهي‬
‫تقابل الميكرفون في مرحلة تسجيل الصوت‪ ،‬حيث تقوم السماعة بتحويل اإلشارات‬
‫الكهربية إلى حركة ميكانيكية تصدر الصوت المسموع ‪.‬‬
‫غشاء السماعة‪diaphragm‬‬
‫تصدر السماعة الصوت من خالل تذبذب غشاء ‪ diaphragm‬ذو الشكل المخروطي‬
‫والمكون من الورق أو البالستيك أو في بعض األحيان من المعدن‪ ،‬ويتم تثبيت الجزء العلوي‬
‫للمخروط بمادة مرنة تسمى ‪ suspension‬تسمح للمخروط بالحركة واالهتزاز‬
‫داخل تجويف معدني يسمى‪ ، basket‬ويثبت في نهاية المخروط ملف الصوت ‪voicecoil‬‬
‫والذي يكون مثبت في التجويف المعدني بواسطة مادة مرنة تسمى ‪ spider‬تعمل على تثبيت‬
‫ملف الصوت في مكانه بينما تسمح له بالحركة لألمام والخلف فقط ‪.‬‬
‫الملف الصوتي‪VoiceCoil‬‬
‫يتكون الملف الصوتي سلك يتم لفه على قطعة من الحديد‪ ،‬وعندما يمر تيار كهربي‬
‫في يتولد مجال كهربي يعمل على تحويل القطعة الحديدية إلى مغناطيس وهذا يسمى‬
‫المغناطيس الكهربي‪electromagnet.‬‬
‫وكأي مغناطيس عادي فإن المغناطيس الكهربي له قطبين شمالي وجنوبي ولكن األمر‬
‫هنا مختلف حيث انه إذا كان التيار الكهربي المار في الملف هو تيار متردد فإن قطبي‬
‫المغناطيس سوف يتغيران باستمرار حسب اتجاه مرور التيار الكهربي في الملف ‪.‬‬
‫ولهذا فإن عكس اتجاه التيار الكهربي في الملف يؤدي إلى عكس قطبي المغناطيس‪.‬‬
‫وهذا ما تقوم به اإلشارة الكهربية الصوتية الصادرة عن المكبر ‪ amplifier‬حيث‬
‫تعمل على تمرير تيار كهربي متردد في الملف‪ ،‬وعند قيامك بالنظر إلى أي سماعة‬
‫سوف تجد نقطتي توصيل التيار الكهربي للملف‪.‬‬
‫نقطتي توصيل اإلشارة الكهربية التي تحمل‬
‫الصوت في السماعة‬
‫المغناطيس‪Magnets‬‬
‫والسؤال اآلن ما الدور الذي يقوم به المغناطيس الدائم المثبت في السماعة؟ نعلم‬
‫أن في أسفل كل سماعة يوجد مغناطيس قوي يصدر هذا المغناطيس مجاالً‬
‫مغناطيسيا ً دائما ً ويكون الملف الصوتي موجوداً باستمرار داخل هذا المجال‬
‫المغناطيسي وعندما تمر اإلشارة الكهربية الصوتي في الملف الصوتي يتحول إلى‬
‫مغناطيسي كهربي وحسب قطبية المغناطيس الكهربي فإن المغناطيس الدائم‬
‫يتجاذب أو يتنافر مع الملف الصوتي وحيث أن التيار الكهربي الصوتي المار في‬
‫الملف الصوتي هو تيار متردد فإن قطبية المغناطيس الكهربي تتغير بنفس الطريقة‬
‫ولذلك يتحرك الملف الصوتي تحت تأثير قوة التجاذب أو التنافر مع المغناطيس‬
‫الدائم‪.‬‬
‫حركة الملف الصوتي سوف تعمل على تحريك المخروط المثبت في الملف وفي‬
‫الجهة الثانية مثبت بواسطة غشاء مرن في جسم السماعة‪ ،‬وحركة المخروط‬
‫تحدث تضاغطات وتخلخالت في الهواء المحيط بها ينتقل في الوسط إلى اإلذن‬
‫فنسمع الصوت‪.‬‬
‫وحيث أن اإلشارة الكهربائية الصوتية المارة في الملف الكهربي تحمل تردد وسعة‬
‫تعكس الصوت الذي أحدثها فإن الصوت الناتج من السماعة له نفس التردد والسعة‬
‫ولهذا يكون الصوت الصادر من السماعة مطابقا ً للصوت األصلي ‪.‬‬
‫مواقع مهمة وجميلة لمن اراد البحث‬
http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/B/
C/5/4/BC547.shtml
‫موقع مواصفات القطع االلكترونية‬
http://www.allaboutcircuits.com/vol_6/chpt_5/6.html
http://www.kpsec.freeuk.com/proj.htm
http://en.wikibooks.org/wiki/Semiconductors/Introduc
e_to_Transistor
http://www.qariya.com/vb/showthread.php?t=35545&
page=12
http://www.techlib.com/electronics/index.html
‫ايميلى لمن اراد اى استفسار عن اى شئ خاص بالورشة‬
[email protected]

similar documents