Transcript مقرر مقدمة في الالكترونيات

‫مقرر مقدمة في االلكترونيات‬
‫الترانزستور االتصالي ثنائي القطبية‬
‫م‪ .‬عماد ابراهيم سعده‬
‫عب ااارب ع ااد بة ااورب مزدو ااة م ااد ال اايةي و م ون ااة م ااد‬
‫و ي اى‬
‫شقي الشق األول مد النوع –م )‬
‫املصاعد و الشاق الناامي ماد الناوع –س‬
‫و ي اى املهاب ‪.‬يصاب النناائي شابمل املوفا فاي حالاة‬
‫انحي ااام م ااامي يلا ت اام توف ااي الش ااق –م املص ااعد من اامل‬
‫بالقط ااج املو ااج ملص اادر ه ااد هر ااائي و الش ااق –س‬
‫املهااب بالقطااج ال ااالج لةمصاادر ن اامل‪.‬‬
‫يصب الننائي شبمل املوف في حالة انحياام عكساي‬
‫يلا ما ااا تا اام توفا ااي الشا ااق – م املصا ااعد بالقطا ااج‬
‫ال ا ا ااالج ملص ا ا اادر ه ا ا ااد هر ا ا ااائي و الش ا ا ااق – س‬
‫املهب بالقطج املو ج لةمصدر ن مل‪.‬‬
‫وف ا ااةة ثنثي ا ااة م ا ااد بة ا ااورب ا رم ا ااانيوم و ال ا اايةي و‬
‫تحت ااول عب ا بة ااورب ر يق ااة اادا م ااد الن ااوع املو ااج و‬
‫ال ا ااالج ا ا ااى القاع ا اادب تو ا ااد ف ا ااي الوسا ا ا وعبا ا ا‬
‫انبيها ا ااا بةوروتا ا ااا ما ا ااد نا ا ااوع م ا ا ااال هما ا ااا الباع ا ا ا‬
‫واملجمع‬
‫في ا اامل القاع ا اادب م ا ااد الن ا ااوع املو ا ااج ب نم ا ااا‬
‫الباع واملجمع مد النوع ال الج ‪.‬‬
‫في ا اامل القاع ا اادب م ا ااد الن ا ااوع ال ا ااالج ب نم ا ااا‬
‫الباع واملجمع مد النوع املو ج ‪.‬‬
‫تصني الترانزستورات بش‬
‫عام‪:‬‬
‫تر ي ا ا ا ا ا ا ا ا ا ااج الترانز ا ا ا ا ا ا ا ا ا ااتور م ا ا ا ا ا ا ا ا ا ااد الن ا ا ا ا ا ا ا ا ا ااوع‬
‫بةاورب شابمل موفا ماد الناوع‬
‫الباعا ‪:‬‬
‫ال ااالج هااا م اابة شااواتج عاليااة ولات اام متوس ا‬
‫فامم لتبعا الكتروناات‪.‬‬
‫بةااورب شاابمل موف ا مااد النااوع‬
‫املو ا ااج ها ااا م ا اابة شا ااواتج ةيةا ااة ولات ا اام ف ا ا ير‬
‫تتوس الباع واملجمع فمم لتمرور االلكترونات‬
‫بةااورب شاابمل موفا مااد‬
‫النااوع ال ااالج هااا م اابة شااواتج ا مااد الباعا ولات‬
‫م بير فمم لتجميع االلكترونات‬
‫ي ااى الترانز ااتور بالوفااةة لات القطبيااة النناتيااة‬
‫ألن اامل يتر ااج م ااد وف ااةتا ثنات ت ااا و ااعتا ظها ارا‬
‫لظهر‬
‫الترانزس ااتور الوف اابي ثن ااائي القط ااج و الترانزس ااتور ثن ااائي‬
‫القطااج الااتل يت ااو مااد ةبقااة ر يقااة اادا مااد نااوع مااد‬
‫شا ااباه املوفا اانت محش ا ااوب ب ا ااي ةبقت ا ااي سا ااميكتي م ا ااد‬
‫النوع املقاب ‪.‬‬
‫فااالا نان ا الطبقااة الوسااطي عب ا سااني املنااال مااد النااوع‬
‫س ت ا ااو الطبقت ا ااا ا نار يت ا ااا م ا ااد الن ا ااوع م‪ .‬وا ا ااى‬
‫املنطقا ا ا ااة الوسا ا ا ااطي القاعا ا ا اادب واملنطقتا ا ا ااا ا نار يتا ا ا ااا‬
‫ِّ‬
‫واملجمع‬
‫الباع‬
N-type
collector
Barrier
Voltage
P-type
Base
N-type
Emitter
Collector
Terminal
Emitter
Terminal
‫‪ .1‬ولةترانزس ا ا ااتور ثن ا ا ااائي القط ا ا ااج وف ا ا ااةتا م س وثنث ا ا ااة‬
‫ةا ا ارا ‪ .‬وو ا اار ةرف ا ااا م ا ااد ه ا ااته األةا ا ارا ف ا ااي‬
‫ِّ‬
‫واملجم ااع يلا ا دات اارب ار ي ااة ب نم ااا‬
‫الع ااادب الباعا ا‬
‫يص ا ا ا الط ا ا اار النال ا ا ا القاع ا ا اادب ب ا ا ااداترب دا ةي ا ا ااة‪.‬‬
‫‪ .2‬ل ا ا دات ا اارب مص ا اادر ا اادرب وتترت ا ااج مص ا ااادر الق ا اادرب‬
‫بحيا ا ت ااو يح ااد الوف اانت م س منح ااامب مامي ااا‬
‫والوفةة األ ر منحامب ة يا‪.‬‬
‫‪ .3‬ف ااي الع ااادب يمن ااع الترانزس ااتور التي ااار م ااد امل اارور عب اار‬
‫ال ااداترب ا نار ي ااة ولك ااد رف ااع ال ولتي ااة املطبق ااة عب ا‬
‫القاع ا اادب ةا ا ااين يا ا ا دل يلا ا ا د ا ا ااول ع ا اادد بيا ا اار ما ا ااد‬
‫اإللكترون ا ا ااات يل ا ا ا القاع ا ا اادب عب ا ا اار الوف ا ا ااةة املنح ا ا ااامب‬
‫ماميا ووت اوت هتا العدد ح ج وب ال ولتية‪.‬‬
‫‪ .4‬وأل منطقا ا ااة القاعا ا اادب ر يقا ا ااة ا ا اادا ي ا ا ااتطيع‬
‫مص ا اادر ال ولتي ا ااة ف ا ااي ال ا ااداترب ا نار ي ا ااة ا اات‬
‫اإللكترونات عبر الوفةة املنحامب عك يا‪.‬‬
‫‪ .5‬ونتيجة لتلك ي رل تياار اول عبار الترانزساتور وعبار‬
‫ال ااداترب ا نار ي ااة و ه ااته الطروق ااة يمك ااد ال ااتحكم ف ااي‬
‫س ا ااروا تي ا ااار ا ااول عب ا اار ال ا ااداترب ا نار ي ا ااة بت وو ا ااد‬
‫القاعدب باشارب ف يرب‬
‫‪ .1‬و اع توفاي اعادب مشاتر ة‬
‫تيار املجمع م اووا تقروبا لتيار الباع‬
‫• هد امل رج في و ا بر بكنير مد هد املد‬
‫مقاوم اة‬
‫• مقاوم ااة امل ااد ف ا يرب م اانيا ف ااي ح ااي‬
‫امل رج بيرب‬
‫• الو ااع املناس ااج لةتطبيق ااات العةمي ااة ال ا ي اتم فيه ااا‬
‫تضنيم ا هد والقدرب فق ‪.‬‬
‫‪ .2‬و ع توفي باع مشترك‬
‫• تيار املجمع ا بر بكنير مد تيار القاعدب‬
‫• هد امل رج ا بر مد هد املد‬
‫• مقاوم املد و امل رج بيرتا م نيا‬
‫• هتا الو ع مناسج لةتطبيقات العمةية ال يتم‬
‫فيها تضنيم ا هد والتيار معا مضنمات اإلشارب‬
‫الص يرب‬
‫‪ .3‬و ع توفي مجمع مشترك‬
‫• تيار الباع ا بر بكنير مد تيار القاعدب‬
‫• ه ااد امل اارج م اااووا تقروب ااا ه ااد امل ااد ل ااتلك‬
‫ي ى و ع تابع الباع‬
‫بيرب ومقاومة امل رج ف يرب‬
‫• مقاومة املد‬
‫• هااتا الو ااع يناسااج التطبيقااات العةميااة ال ا تحتاااج‬
‫يلا موامماة ملمامعاات‬
‫ب ا ااي املراحا ا ا امل تة ا ااة‪ .‬ومن ا ااال عبا ا ا لل ا ااك دارت ا ااا‬
‫م تة ت ا ااا متص ا ااةتا األولا ا ا له ا ااا مقاوم ا ااة م ا اارج‬
‫عالية وال تةيها لها مقاومة مد من ضة‪.‬‬
‫ي ا ا ا ااو التوف ا ا ا ااي ف ا ا ا ااي ال ا ا ا ااداترتي القاع ا ا ا اادب ‪-‬املجم ا ا ا ااع‬
‫والقاعدب‪ -‬الباع عبارب عد انحيامود عك يي ‪.‬‬
‫ي ااو فيهااا التوفااي فااي الااداترتي عبااارب عااد انحيااامود‬
‫ماميي ‪.‬‬
‫توف ا القاع اادب والباع ا بجه ااد ثاب ا توف ااين مامي ااا (‬
‫هااد االنحيااام األمااامي ) و التااالي ي ااو حااا ز ا هااد بااي‬
‫املنطقتااي ف ا يرا اادا وعب ا للااك ت ااو مقاومااة وف اةة‬
‫الباع ا ‪ -‬القاع اادب فا ا يرب ‪ .‬و يوف ا املجم ااع والقاع اادب‬
‫بجه ااد ثابا ا توف ااين ة ي ااا (ينحي ااام العكس ااي ) و الت ااالي‬
‫ت و مقاومة وفةة املجمع ‪ -‬القاعدب عالية ‪.‬‬
‫ف ا ااي ه ا ااته ا اال ا ااة ي ا ااو انحي ا ااام وف ا ااةة‬
‫ماميا‪.‬‬
‫انحيام وفةة مجمع – اعدب‬
‫عك ا اايا و‬
‫يوف الترانزستور تيارا في االتجااه األماامي وال يوفا تياارا‬
‫ف ااي االتج اااه العكس ااي ومنطق ااة التوف ااي تنق اام يل ا ث اان‬
‫مناةق‪:‬‬
‫وه ا ا منطقا ااة القطا ااع ال ا ا ال يما اار فيها ااا تيا ااار فا ااي مجم ا ااع‬
‫الترانزستور‬
‫وه منطقة التكبير و املنطقة ال عالة و منطقة التش ي‬
‫ا نطية لةترانزستور‬
‫وه ا ا منطقا ااة التشا اابع ال ا ا يما اار فيها ااا با اار تي ا اار فا ااي‬
‫مجم ااع الترانزس ااتور ف ااي املنطق ااة األول ا والنالن ااة‬
‫يعم ا الترانزسااتور م تااامل وفااي املنطقااة النانيااة‬
‫يعم الترانزستور مكبر‪.‬‬
‫نظاارا أل ةاار املجمااع ااار ييجابيااة مااد ةاار القاعاادب‬
‫فااا ال ولتيااة املطبقااة عبا املجمااع تجاات اإللكترونااات‬
‫ا اا ا ا ا ا ا ا ا اارب ف ا ا ا ا ا ا ا ا ااي املجما ا ا ا ا ا ا ا ااع نحا ا ا ا ا ا ا ا ااو ةا ا ا ا ا ا ا ا اار املجما ا ا ا ا ا ا ا ااع‬
‫وأل القاع ا اادب لات فولتي ا ااة ا ا مقارن ا ااة ب ا اااملجمع ف ا ااا‬
‫فجا ا ا ا ااوات القاعا ا ا ا اادب تنجا ا ا ا اات نحا ا ا ا ااو ةا ا ا ا اار القاعا ا ا ا اادب‬
‫وهكااتا تنعاادم اإللكترونااات ا ااارب وال جااوات فااي وفاةة‬
‫القاعدب املجمع‪.‬‬
‫مما ا ا ا ااا ي ا ا ا ا ا دل يل ا ا ا ا ا عا ا ا ا اادم سا ا ا ا ااروا التي ا ا ا ا ااار الكهر ا ا ا ا ااائي‬
‫ي ا دل ام اايا ال جااوات ف ااي اتج اااه ةاار القاع اادب يل ا‬
‫ت ة ا هااته ال جااوات ورامهااا مجاااال هر اتيااا س االبا‬
‫ووا ا ااا عب ا ا ا ا انا ا ااج القاعا ا اادل ما ا ااد وفا ا ااةة القاعا ا اادب ‪-‬‬
‫املجم ااع‪ .‬واملج ااال الكهر ااائي ه ااو املنطق ااة ال ا ا تا ا ثر فيه ااا‬
‫م مشاو ‪.‬‬
‫القوب الكهر اتية عب‬
‫• عناادما ت ااو القاعاادب ااار ييجابيااة مقارنااة بالباع ا‬
‫تنج اات اإللكترون ااات ا ا اارب ف ااي الباع ا نح ااو وف اةة‬
‫القاعا ا ا ا اادب ‪ -‬الباع ا ا ا ا ا ثا ا ا ا اام يل ا ا ا ا ا دا ا ا ا ا ا القاعا ا ا ا اادب‬
‫ولك ا ااد ف ا ااي الترانزس ا ااتورات ال ا ا ا ت ا ااو فيه ا ااا فولتي ا ااة‬
‫الباعا ا ا ا ا ا ا فا ا ا ا ا ا ا را ال يح ا ا ا ا ا ااد س ا ا ا ا ا ااروا م ا ا ا ا ا ا ااو‬
‫لإللكترونات عبر الوفةة يال في حالة تطبيق فولتية‬
‫ال تقا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ع ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ااد ‪ 0,4‬فولا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ا ‪.‬‬
‫التيار الناتج مد الباع‬
‫و الباع ي اول مجموع‬
‫التيار املار بالقاعدب و املجمع‬
‫و يجج معرفة عامن مهما لةترانزستور هما‬
‫ترانزستور لمل‬
‫ا اول‬
‫ونا تيار القاعدب‬
‫ح ج تيار املجمع وتيار الباع ‪.‬‬
‫تي ااار القاع اادب ف ا ير اادا مقارن ااة بتي ااار الباع ا‬
‫الح ا‬
‫تيار املجمع‪.‬‬
‫و‬
‫يح ج‬
‫عةما بأ الترانزستور لمل‬
‫إليجاد التيارات‬
‫إليجاد ا هود‬
‫فاي الترانزساتور ت او ر يقاة ادا‬
‫ةبقاة القاعادب‬
‫بارهم املجماع‬
‫يةيهاا الباعا‬
‫مشاابعا بحااامنت الشااانة‬
‫ي ااو الباعا‬
‫اا‬
‫بحي ا يمكناامل يمااداد عااددا هاااتن م هااا مااا القاعاادب‬
‫ي ة التشبع واعما عبا يمارار البياة‬
‫فت و‬
‫يلا املجماع‬
‫الشاانات القادماة ماد الباعا‬
‫وو و املجمع متوس التشبع ‪.‬‬
‫ت ااو‬
‫وفااةة الباعا مااع القاعاادب‬
‫داتم ااا م ااا وف ااةة املجم ااع م ااع‬
‫مامي ااة‬
‫فت ا ااو عك ا ااية‬
‫القاع ا اادب‬
‫عاد بقياة ةارا الترانزساتور‬
‫يتميا الباعا‬
‫بو ااود سااهم عةيااة يشااير ال ااهم يلا اتجاااه التيااار (‬
‫نجاد التياار (ال جاوات‬
‫ال جاوات ) ف اي ناوع‬
‫اا‬
‫ماا فاي الناوع‬
‫) يتادفق ار اا ماد الباعا‬
‫نجااد التيااار يتجاامل دا اان يلا الباعا‬
‫وو ا ا ا ا ااو س ا ا ا ا ااهم الباع ا ا ا ا ا متج ا ا ا ا اامل نح ا ا ا ا ااو ا ن ا ا ا ا ااارج‪.‬‬
‫وو ا ا ا ا ا ا ا ا ااو س ا ا ا ا ا ا ا ا ااهم الباعا ا ا ا ا ا ا ا ا ا نح ا ا ا ا ا ا ا ا ااو ال ا ا ا ا ا ا ا ا اادا ‪.‬‬
‫ب ا فحااا الترانزسااتور يجااج عةينااا معرفااة طاباامل وومكننااا‬
‫لل ااك م ااد اانل مقي اااس ا ف ااو مت اار عب ا مج ااال األوم م ااايبي‪:‬‬
‫بي القاعدب ون مد املجمع والباعا مقاوماة من ضاة ‪ /‬فاي‬
‫حا ا ااال التوفا ا ااي األما ا ااامي ل ي شا ا اار امل شا ا اار ما ا ااا يلا عك ا ا اانا‬
‫األ طاا ف شاير يلا مقاوماة ال يهاتياة ل ال ي شار امل شار‪ .‬باي‬
‫الباعا ا ا ا ا و املجم ا ا ا ااع مقاوم ا ا ا ااة مرت ع ا ا ا ااة ف ا ا ا ااي ا ا ا اان ا ا ا ا ا ااالتي ‪.‬‬
‫• يلا ن ا ااا القط ا ااج املو ا ااج لةمقي ا اااس مو ا ااودا عبا ا ا‬
‫القاعدب عندما اعطي مقاومة من ضة ماع املجماع‬
‫والباع فالترانزستور نوع‬
‫• مااا يلا نااا القطااج ال ااالج لةمقياااس مو ااودا عبا‬
‫القاعاادب عناادما اعطااي مقاومااة من ضااة مااع املجمااع‬
‫و الباع فالترانزستور مد نوع‬
‫‪.1‬م اتي التحكم‬
‫‪.2‬مصدر ا هد الناب‬
‫‪ .3‬املكبرات سوام نان مكبرات هد و تيار‪.‬‬
‫ا االة األول و النانية تتبع التيار امل تمر ب نما ا االة‬
‫النالنة تتبع التيار املتردد‬
‫ألس ا اابا التكبي ا اار و "املنتم ا ااة" ب ا ااي املراح ا ا (منتم ا ااة‬
‫اادرب منتم ااة ه ااد منتما اة تي ااار منتما اة مقاوم ااة‬
‫…) ا ا ا ا ا ا ا ااتعم الا ا ا ا ا ا اادواتر األساسا ا ا ا ا ا ااية لةمكب ا ا ا ا ا ا ارات‪.‬‬
‫ولةتميا ا ا بيا ا ا هم (ت طيطي ا ااا ) فة ا ا ا مكب ا اار ‪ ٤‬وف ا اانت‪:‬‬
‫وفا ا ا ا ااةتا لةما ا ا ا ااد ووفا ا ا ا ااةتا لةم ا ا ا ا اارج و لكا ا ا ا ااد‬
‫الترانز ا ا ا ا ااتور ل ا ا ا ا اامل ثنث ا ا ا ا ااة وف ا ا ا ا اانت والوف ا ا ا ا ااةتا‬
‫املشا ااتر تا لا اامل لةما ااد ولةم ا اارج ها ااي الا ااتل اعط ا اي‬
‫الداترب االسم‪.‬‬