Telechargé par Achref Rebhi

2- كتاب دراسة الترونزستور و تطبيقاته في الالكترونيات

publicité
‫عندما تضاف طبقة اثلثة للثنايئ حبيث يتشلك دلينا وصلتني‪ ،‬فان الناجت هو عنرص جديد يطلق علية "الرتانزس تور"‪،‬‬
‫ويمتتع الرتانزس تور بقدرة عالية عىل تكبري الإشارات الالكرتونية‪ ،‬وهذا ابلرمغ من جحمه الصغري ‪.‬‬
‫وصف الرتانزيس تور ‪:‬‬
‫الرتانزيس تور ه و ُ‬
‫عنرص ُال أ ة ط راف خت ُرم مُ ُه ‪ .‬و ل القاع دة ‪ B‬و اجمل ّم ع ‪ C‬و الباع ث ‪ .. E‬ف ي مس ر‬
‫لرتانزيس تور من النوع ‪ّ BC547‬‬
‫مكّب ربع مرات‪.‬‬
‫البنية ادلاخلية الساس ية‪:‬‬
‫نواع الرتانزس تور ‪:BJT‬‬
‫هناك نوعني من الرتانزس تور خيتلف لك واحد يف تركيبه وهام اكلتايل‪:‬‬
‫‪ -1‬الرتانزس تور ‪: PNP‬‬
‫حيتوى الرتانزس تور ‪ PNP‬عىل أ ة طبقات‪ ،‬ا نتان موجبتان‬
‫‪ P‬وبيهنام طبقة سالبة ‪ N‬ليتكون بذكل الرتانزس تور ‪. PNP‬‬
‫شلك الرتانزس تور ‪PNP‬‬
‫‪ -2‬الرتانزس تور ‪: NPN‬‬
‫حيتوى الرتانزس تور ‪ NPN‬عىل أ ة طبقات ا نت ان س البتان‬
‫شلك الرتانزس تور ‪NPN‬‬
‫‪ N‬وبيهنام واحدة موجبة ‪ P‬ليتكون بذكل الرتانزس تور ‪NPN‬‬
‫حيتوى لك ترانزس تور عىل أث طراف ول كام يمس ‪:‬‬
‫‪ -1‬املشع ‪ : Emitter‬وهو اجلزء اخملتص ابإمداد حامأت الشحنة ول الفجوات يف حاةل الرتانزس تور ‪ PNP‬والالك رتوتت يف‬
‫الرتانزس تور ‪ NPN‬ويوصل املشع ماميا (‪ )forward‬ابلنس بة للقاعدة وبذكل فهو يعطي مكية كبرية من حامأت الشحنة عند‬
‫توصيةل ‪.‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ -2‬اجملم ع ‪ : Collector‬وخي تص ه ذا اجل زء م ن الرتانزس تور بتجمي ع ح امأت الش حنة القادم ة م ن املش ع‪ ،‬ويوص ل عكس يا‬
‫(‪ )reverse‬مع القاعدة ‪.‬‬
‫‪ -3‬القاعدة ‪ : Base‬ول عبارة عن اجلزء الوسط بني املشع واجملمع ويوصل ماميا (‪ )forward‬مع املشع‪ ،‬وعكس يا (‪)reverse‬‬
‫مع اجملمع ‪.‬‬
‫رموز الرتانزس تور ‪:‬‬
‫هناك رمزين للرتانزس تور والسهم يدل عىل نوعه كام ابلشلك‪:‬‬
‫يدل الس هم ع ىل ن وع الرتانزس تور فالس هم ا ارم ي دل ع ىل ترانزس تور ‪، NPN‬‬
‫وادلاخل يدل عىل ترانزس تور‪PNP‬‬
‫ترانزس تور عادي‬
‫‪PNP‬‬
‫‪NPN‬‬
‫ترانزس تور معدين‬
‫خصائص الرتانزس تور ‪:‬‬
‫يوصل الرتانزس تور تي ارا يف الاا اا الم اال ول يوص ل تي ارا يف‬
‫الاااا العكيس ومُطقة التوصيل تنقسم اإىل أث مُاطق ‪:‬‬
‫املنطقة الوىل‪ :‬وىه مُطقة القط ع ال ل ل مي ر فا ا تي ار يف ع‬
‫‪ Base‬الرتانزس تور ‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫املنطقة الثانية‪ :‬وىه مُطق ة التكب ري و املنطق ة الفع اةل و مُطق ة‬
‫التشغيل ا طية للرتانزس تور ‪.‬‬
‫املنطقة الثالثة‪ :‬وىه مُطقة التش بع الل مير فاا كّب تيار يف ع‬
‫‪ Base‬الرتانزس تور‬
‫يف املنطقة الوىل والثالثة يعمل الرتانزس تور مكفتا ‪ ،‬ويف املنطقة‬
‫الثانية يعمل الرتانزس تور مككّب ‪.‬‬
‫طرق توصيل الرتانزس تور ‪:‬‬
‫يوصل حد طراف الرتانزس تور ابإشارة ادلخل والطرف الثاين يوصل ابإشارة ا رم ويشرتك الطرف الثالث بني ادلخل وا رم ‪،‬‬
‫ولهذا يوصل الرتانزس تور يف ادلوائر الالكرتونية بثأث طرق خمتلفة ‪.‬‬
‫القاعدة املشرتكة ‪:Common Base‬‬
‫يمت توصيل اإشارة ادلخل بني املشع والقاعدة ‪Emitter and‬‬
‫‪ ، Base‬وتوصل اإشارة ا رم بني اجملمع والقاعدة ‪Collector‬‬
‫‪ Base and‬ويأح أ ن ط رف القاع دة ‪ Base‬مش رتاكب ب ني‬
‫ادلخل وا رم ‪ ،‬وله ذا تي ر طريق ة التوص يل ه ذا ابلقاع دة‬
‫املشرتكة ‪. Common Base‬‬
‫املشع املشرتك ‪:Common Emitter‬‬
‫‪Emitter‬‬
‫توص ل اإش ارة ادلخ ل ب ني القاع دة واملش ع‬
‫‪ ،and Base‬وتوص ل اإش ارة ا رم ب ني اجملم ع واملش ع ‪Base‬‬
‫‪ and Emitter‬ويأح أ ن ط رف املش ع ‪ Emitter‬مش رتاك‬
‫بني ادلخل وا رم‪ ،‬ولهذا تير طريق ة التوص يل ه ذا ابملش ع‬
‫‪.Common Emitter‬‬
‫املشرتك‬
‫الش لك يب ني ترانزس تور موص ل بطريق ة املش ع املش رتك‬
‫‪Common Emitter‬‬
‫اجملمع املشرتك ‪:Common Collector‬‬
‫‪Collector‬‬
‫توص ل اإش ارة ادلخ ل ب ني القاع دة واجملم ع‬
‫‪ ،and Base‬وتوص ل اإش ارة ا رم ب ني املش ع واجملم ع ‪Base‬‬
‫‪ and Emitter‬ويأحأ ن طرف اجملمع ‪ Collector‬مشرتاك‬
‫بني ادلخل وا رم‪ ،‬ولهذا تير طريق ة التوص يل ه ذا ابجملم ع‬
‫املشرتك‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫بعض احلقائق عن الرتانزس تور ‪:‬‬
‫طبقة القاعدة ‪ Base‬يف الرتانزس تور تكون رقيقة جدا يلا ا املش ع ‪Emitter‬‬
‫كّبمه اجملمع‪Collector .‬‬
‫يكون املشع ‪Emitter‬مش بعا حبامأت الشحنة حبي ث ميكُ ه اإم داد ع دد َا َ‬
‫ه ائأ مهن ا م ا القاع دة ‪ Base‬فتك ون خفيف ة التش بع وتعم ل ع ىل اإم رار ةالبي ة‬
‫الش حنات القادم ة م ن املش ع ‪ Emitter‬اإىل اجملم ع ‪ Collector‬ويك ون اجملم ع‬
‫متوسط التش بع‪.‬‬
‫وصةل املشع مع القاع دة ‪ Emitter-Base‬تك ون مامي ة ‪ Forward‬دامئ ا م ا‬
‫وصةل اجملمع مع القاعدة ‪ Collector-Base‬فتكون عكســـية‪Reverse .‬‬
‫يمتزي املشع ‪ Emitter‬عن بقية طراف الرتانزس تور بوجود سهم علي ة ‪ ،‬يش ري الشلك يبني اااهات التي ار (الفج وات) يف‬
‫السهم اإىل اااا التيار ( الفجوات ) ‪ ،‬ففي نوع ‪PNP‬جند ن التي ار( الفج وات ) الرتانزس تور‪NPN‬‬
‫يتدفق خارج َا َ م ن املش ع ‪ Emitter‬م ا يف الن وع ‪ NPN‬جن د ن التي ار يت ه‬
‫داخأ اإىل املشع‪Emitter .‬‬
‫هناك مساران للتيار يف دوائر الرتانزس تور‪:‬‬
‫املسار الول‪ :‬اجملمع ‪ – Collector‬املشع ‪.Emitter‬‬
‫ف إاذا سلط فرق هجد بني ع ‪ Collector‬ومشع ‪ Emitter‬ترانزس تور من النوع ‪ PNP‬حبيث‬
‫يكون اجملمع ‪ Collector‬موجبا ابلنس بة للمشع ‪ Emitter‬وتركر دائرة القاعدة ‪ – Base‬املشع‬
‫‪ Emitter‬مفتوحة فسوف ل مير تي ار ل يف دائ رة اجملم ع ‪ – Collector‬املش ع ‪ Emitter‬ول‬
‫يف دائرة القاعدة ‪ – Base‬املشع ‪. Emitter‬‬
‫املسار الثاين‪ :‬القاعدة ‪ – Base‬املشع ‪.Emitter‬‬
‫اإذا سلط هجد احنياز ماال ع ىل دائ رة القاع دة ‪ – Base‬املش ع ‪ Emitter‬قميت ه )‪ (0,7‬فول ر‬
‫فان عدد من الالك رتوتت ت رتك املش ع ‪ Emitter‬بس ب هج د الاحني از الم اال ب ني القاع دة‬
‫‪ Base‬واملشع ‪ Emitter‬متجهة حنو القاعدة ‪. Base‬‬
‫وحيث ن القاعدة ‪ Base‬ةري مش بعة ابلش حنات ورقيق ة ج دا (‪ 1000 1‬م ن امل يمس م رت ) ‪،‬‬
‫ذلكل فان عدد الالكرتوتت الل تتحد ابلفجوات يف القاعدة ‪ Base‬يكون قليأ جدا ل يتعدى‬
‫‪ % 1‬من الكرتوتت املشع ‪ Emitter‬الل تت ه حنو القاعدة ‪.Base‬‬
‫يقوم اجلهد املوج للمجمع ‪ Collector‬جبذب هذا الالك رتوتت حن وا لتك ون التي ار امل ار يف دائ رة اجملم ع‪ Collector‬املش ع‬
‫‪Emitter.‬‬
‫‪4‬‬
‫مما س بق نس تنتج ن‪:‬‬
‫يكون الرتانزس تور يف حاةل قطع اإذا اكن هجد القاعدة – املشع قل من ‪ 0.7‬فولر يف حاةل ترانزس تورات الس يلكون ‪0.3 ،‬‬
‫فولر يف حاةل ترانزس تورات اجلرمانيوم‪.‬‬
‫يف الوقر اذلي يكون فيه هجد القاعدة – املشع يساوى من ‪ 0.7‬فولر يف ترانزس تورات الس يلكون يزتايد تيار اجملم ع بزتاي د‬
‫تيار القاعدة‪.‬‬
‫تيار القاعدة صغر بكثري من تيار اجملمع ولكُه يتحمك فيه‪ ،‬ي ن النقص القلي ل يف تي ار القاع دة ين انرا نق ص كب ري يف تي ار‬
‫اجملمع والزايدة القليةل يف تيار القاعدة ينانرها زايدة كبرية يف تيار اجملمع ‪.‬‬
‫ولهذا تدخل الإشارة صغرية اإىل دائرة القاعدة – املشع وخترم كبرية من دائرة اجملمع – املشع‬
‫‪5‬‬
‫‪.‬‬
‫ونيفة الرتانزيس تور‪ :‬يس تعمل الرتانزيس تور كعنرص كهرابيئ فعال وذكل مككّب و مفتا وهناك نوعان مُه ‪:‬‬
‫الول وهو كرث اس تعام بل ‪ -‬ترانزيس تور نايئ القطبية (‪ ،)bipolar‬حيث يرسي تيار امحلل خأل عدة مُاطق به ‪.‬‬
‫والنوع الثاين هو حادي القطبية (‪ ،)unipolar‬واذلي يرسي به التيار خأل مُطقة واحدة فقط كرتانزيس تور ‪ FET‬مثأ ‪ ،‬ي‬
‫ترانزيس تور تأ ري اجملال ‪ .‬ويتأثر فيه جما بل كهرابئي با عن طريق قُاة نصف موصةل للتيار‪.‬‬
‫ويتكون نايئ القطبية من أ ة طبق ات د د قريب با ع ىل بعض ها ال بعض للم واد النص ف تق ةل حي ث اإذا م ر تي ار يف ح د ه ذا‬
‫الطبقات فيؤثر عىل الطبقة الخرى ‪.‬‬
‫وهن اك م ا يس مي بتقُي ة الرتانزس تورات و مُط ق الرتانزيس تور ‪ -‬ترانزيس تور (‪) TTL‬ال ل س تعمل يف "تقُي ة الر ي ات"‬
‫(‪ ) DIGITAL‬يف احلاس مثأ ‪ ،‬ول سلسل من الرتانزس تورات تعمل مكفاتيح مُطقية ر ية و لتخزين املعلومات الر ية ‪.‬‬
‫كيفيّة اس تخدامه‪:‬‬
‫لر مُب ع هج د ب ني الط رفني ‪ C‬و ‪ E‬فل ن يس مح الرتانزيس تور ( رور ي ت ّي ار ( لش لك‪) 1‬‬
‫• اإذا وص َ‬
‫• ل ِكن يوجد وصةل بني ‪ B‬و ‪ ،E‬فاإذا راد ُ‬
‫حدمه جعل الت ّيار يرسي بني ‪ B‬و ‪ E‬فأ بُ َّد ن يس تخ ِدم هذا الشخص مُبع للجهد‬
‫و مقاومة ( الشلك ‪) 2‬‬
‫‪6‬‬
‫جعلر الت ّيار ‪ Ib‬يرسي بني ‪ B‬و ‪ ، E‬عندئ ٍذ ستسمح املقاومة بمترير الت ّي ار ‪ Ic=β . Ib‬ب ني ‪ C‬و ‪( E‬الش لك ‪ ،) 3‬يف‬
‫• اإذا َ‬
‫ه ِذ ِا احلاةل تكون ‪ β‬حبدود ‪.. 111‬‬
‫ّ‬
‫اخملططات الكهرابئية املوافقة للشاكل ‪ 1‬و ‪ 2‬و ‪ 3‬ل الشاكل ‪ 4‬و ‪ 5‬و ‪.. 6‬‬
‫ردت اري ه ِذ ِا ادلارات َ‬
‫ميكُك اس تخدام بطاريّة ‪ V9‬واحدة بد بل من ا نتني ( الشاكل ‪ 7‬و ‪. ) 8‬‬
‫مأحظة ‪ :‬اإذا َ‬
‫‪7‬‬
‫انت ِبه للقطبية‪ :‬ضع السأك املوجبة والسالبة يف موا ِقعها الصحيحة ‪ ،‬فاااا الت ّيار هام جد با يف الرتانزيس تور ‪..‬‬
‫الرتانزيس تور ‪ٌ BC547‬‬
‫تحص ل ع ىل نت ائِج فض ل ابس تخدام‬
‫ضعيف اإىل حد ما جلعل مص با يُء ء ‪ ،‬س َ‬
‫ترانزيس تور قوى‪ ،‬مثل ‪ . BD649‬و ف يمس ر ال َّ‬
‫مكّب مرتني ‪..‬‬
‫معك خطاء يف توصيأت السأك س تؤدي اإىل جعل الرتانزيس تور ِّ‬
‫دصل َ‬
‫يبدد الكث ري م ن‬
‫يف البداية‪ ،‬قد َ‬
‫احلرارة‪ ،‬و قد د ِرق العديد من الرتانزس تورات‪ ،‬هذا ٌمر طبيعي ‪..‬‬
‫و السب يف اإنقاص ‪ Volt1.7‬من اجلهد )‪ )UBE‬هو َّن الرتانزيس تور ُن ايئ القطب ّي ة حي وي ب ِ ِ‬
‫داخي دي ود‬
‫"طفيمس" ‪ ..‬ومقدار اجلهد اذلي ينبغي طر ُح ُه يعمتِد عىل نوع نصف النا ِقل‪ V1.7 :‬م ن ج ل الس يلكون ‪ ،‬و‬
‫‪ V1.2‬من جل اجلرمانيوم ‪.‬‬
‫الرتانزس تور كقاطع اإلكرتوين‪:‬‬
‫يمت توصيل الرتانزس تور يف ادلارات الإلكرتوني ة ليس تخدم مكفت ا لقي ادة الح امل ال ل ل يف خرج ه وذكل كوس يط ب ن م رحةل‬
‫التحمك ابمحلل وامحلل‪.‬‬
‫يف هذا احلاةل يعمل الرتانزس تور بني القطع وا إلش باع فقط‪ ،‬وتتعلق اس تطاعة الرتانزس تور ابس تطاعة التي ار اذلي يس كلكه امحل ل‬
‫املس متر‪.‬‬
‫‪8‬‬
‫يوجد تصنيفان للرتانزس تور بشلك عام وهام ‪:‬‬
‫‪Junction Transistor Bipolar -1‬‬
‫ويطلق عليه اختصارا ‪ BJT‬واللكمة معناها ن الك من الإلكرتوتت والفجوات ‪ holes‬س تخدم كحامأت للتيار‪.‬‬
‫وهذا النوع يضا يعتّب من العنارص اذلي يتحمك فاا بواسطة تيار ادلخل ‪ Current Controlled‬ي ن تيار ا رم يعمتد ع ىل‬
‫تيار ادلخل‪.‬‬
‫‪Junction Transistor Unipolar -2‬‬
‫ويطلق عليه يضا ‪ FET‬اختصارا ل ‪ Field Effect Transistor‬ي ن التيار املار خأال يتحمك فيه ابجلهد املسلط عىل البوابة‬
‫‪ ( gate‬حد طراف الرتانزس تور من هذا النوع) ‪.‬‬
‫وفيه تكون الإلكرتوتت و الفجوات ( حدهام) ل حامةل التيار‪.‬‬
‫طراف الرتانزس تورات الشائعة‬
‫ميكن الرجوع اإىل الشاكل املوحضة ابجلدول التايل من اجل معرفة سلسل قطاب الرتانزس تور وفق با لنوعه‪:‬‬
‫‪NPN‬‬
‫‪BC107‬‬
‫‪BC108‬‬
‫‪BC109‬‬
‫‪BC167‬‬
‫‪BC168‬‬
‫‪PNP‬‬
‫‪BC177‬‬
‫‪BC178‬‬
‫‪BC179‬‬
‫‪BC257‬‬
‫‪BC258‬‬
‫الشلك‬
‫‪NPN‬‬
‫‪BC147‬‬
‫‪BC148‬‬
‫‪BC149‬‬
‫‪BC171‬‬
‫‪BC172‬‬
‫‪PNP‬‬
‫‪BC157‬‬
‫‪BC158‬‬
‫‪BC159‬‬
‫‪BC251‬‬
‫‪BC252‬‬
‫الشلك‬
‫‪9‬‬
BC253
BC212
BC213
BC214
BC307
BC308
BC309
10
BC173
BC182
BC183
BC184
BC237
BC238
BC239
BC417
BC418
BC419
BC407
BC408
BC409
BC557
BC558
BC559
BC512
BC513
BC514
BC437
BC438
BC439
BC547
BC548
BC549
BC582
BC583
BC584
2N3905
2N3906
2N3903
2N3904
TIP2955
TIP3055
BC259
BC169
BC204
BC205
BC206
BC207
BC208
BC209
BC317
BC318
BC319
BC337
BC347
BC348
BC349
BC382
BC383
BC384
BC320
BC321
BC322
BC327
BC350
BC351
BC352
BC415
BC416
BC413
BC414
BC467
BC468
BC469
BC261
BC262
BC263
9012
9015
9013
9014
MJE
2955T
BD266A
TIP32A
TIP42A
MJE
3055T
BD267A
TIP31A
TIP41A
BD132
BD140
BD262
BD131
BD139
BD263
2N3054
MJ2955
2N3055
Darlington Darlington
TIP126
TIP121
TIP137
TIP132
Negative
Voltage
Regulator
1amp
7905
7912
Positive
Voltage
Regulator
100mA
78L05
78L12
Darlington Darlington
TIP146
TIP141
11
2N2222A
Positive Voltage
Regulator1amp
7805
7812
LM2940
Positive Voltage
Regulator
Adjustable
LM317(1.5amp)
LM350(3amp)
Negative
Voltage
Regulator
100mA
79L05
79L12
‫ادلوائر الساس ية للمكّبات‬
‫لس باب التكبري و"املأمئة" بني املراحل (مأمئة قدرة‪ ،‬مأمئة هجد‪ ،‬مأمئة تيار‪ ،‬مأمئة مقاومة …) س تعمل ادلوائ ر الساس ية‬
‫للمكّبات‪.‬‬
‫وهناك أ ة وصأت مكّبة ‪ " :‬وصةل املشع"‪ ،‬و س تغل لتكبري اجله د والق درة وعام ل تكبريه ا للجه د م ن ‪ 111‬اإىل ‪ ، 1111‬و‬
‫"وصةل اجملمع" فهيي ل تكّب اجلهد وعامل تكبريها للتيار من ‪ 21‬اإىل ‪ 511‬و س تغل ملأمئة املقاومة ‪ ،‬و"وصةل القاعدة" و ق وى م ا‬
‫تكّبا ل التيار مث اجلهد ‪ ،‬و س تغل يف الرتددات العالية ‪.‬‬
‫وللمتزي بيهنم (ختطيطي با) فللك مكّب ‪ 4‬وص أت‪ :‬وص لتان للم دخل ووص لتان للمخ رم‪ ،‬ولك ن الرتانزيس تور ال أ ة وص أت‪،‬‬
‫والوصلتان املشرتكتان ال للمدخل وللمخرم ل اذلي تعطي ادلائرة الا ‪.‬‬
‫‪12‬‬
‫معطيات الوصأت الساس ية للرتانزس تورات‬
‫مشع‬
‫ع‬
‫قاعدة‬
‫مقاومة التيار املرتدد للمدخل من ‪ 111‬وم اإىل ‪ 11‬كيلو وم من ‪ 11‬اإىل ‪ 111‬كيلو وم‬
‫من ‪ 111‬وم اإىل ‪ 11‬كيلو‬
‫وم‬
‫مقاومة التيار املرتدد للمخرم‬
‫من ‪ 1‬كيلو وم اإىل ‪11‬‬
‫كيلو وم‬
‫من ‪ 111‬وم اإىل ‪ 11‬كيلو‬
‫وم‬
‫من ‪ 11‬اإىل ‪ 111‬كيلو وم‬
‫عامل تكبري اجلهد‬
‫من ‪ 21‬اإىل ‪ 111‬ضعف‬
‫‪1‬‬
‫من ‪ 111‬اإىل ‪ 1111‬ضعف‬
‫عامل تكبري التيار‬
‫من ‪ 11‬اإىل ‪ 51‬ضعف‬
‫من ‪ 11‬اإىل ‪ 4111‬ضعف‬
‫<‪1‬‬
‫دوران طور املوجة‬
‫‪°181‬‬
‫‪°1‬‬
‫‪°1‬‬
‫عامل تكبري القدرة‬
‫كبري جد با‬
‫صغري‬
‫صغري‬
‫التأ ري ابحلرارة‬
‫كبري‬
‫صغري‬
‫صغري‬
‫اس تعامل‬
‫املكّبات السمعية‪ ،‬مكّبات‬
‫عالية الرتدد‪ ،‬مكّبات القدرة‬
‫مفتا‬
‫مأمئة ‪ ،‬معاوقة‬
‫مكّبات عالية الرتدد‬
‫ املعاوقة‪( :‬مفاعي حثيه ‪ +‬مفاعي سعة ‪ +‬مقاومة ومية) ‪..‬‬‫تصنيف املضخامت الرتانزس تورية‬
‫ةالبا ما تظهر احلاجة من جل تضخمي اإشارة ذات شويه صغري ‪ ،‬در هذا الظ روف ف ان العن ارص الفع اةل س توج العم ل‬
‫بشلك خطي ‪.‬‬
‫اإن اجملال الرتددي للمضخامت ميتد عىل بضع دورات يف الثانية (وهو ما يسمي ابلهرت ز( و م ن امتمت ل اإن ميت د م ن الص فر ح‬
‫عرشات امليغا هرتز‪.‬‬
‫اإن ادلافع الرئييس دلراسة مضخامت ذات حزمة عريضة بسب حاجكا لتضخمي النبض ات ال ل د دث يف اإش ارة التلفزي ون ذلكل‬
‫فان مضخامت كهذا ةالبا ما يشار اإلاا (ضخامت الفيديو‪.‬‬
‫وصفر املضخامت بعدة طرق وذكل وفقا‪ :‬للم ال الرتددي‪ ،‬وطريقة العمل‪ ،‬والاس تخدام الس اي ون وع امحل ل‪ ،‬وطريق ة ال ربط‬
‫ادلاخمس بني املراحل اخل‪........‬‬
‫يتضمن التصنيف الرتددي ما يمس‪:‬‬
‫‪13‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫مضخامت الرتدد املس متر ( ي الرتدد الصفري)‬
‫مضخامت الرتددات السمعية ( ‪ ) HZ to 20 KHZ 21‬و يرمز لها ‪AF‬‬
‫مضخامت الرتددات الفيديوية والنبضية ( تصل ح بضعة ميعا هرتز ) و يرمز لها ‪VF‬‬
‫مضخامت الرتدد الراديو ( ‪ ) KHZ TO HUNDRED OF MHZ‬و يرمز لها ‪RF‬‬
‫مضخامت الرتددات فوق العالية ( مئات و لف ‪ ) MHZ‬و يرمز لها ‪UHF‬‬
‫اإن موقع النقطة الساكنة وجمال املزيات املس تخدمة حيدد طريق ة العم ل ‪ ،‬ف اإذا اكن الرتانزس تور و الص امم يعم ل مكض خم م ن‬
‫صنف ‪ A OR B OR AB OR C‬ويتحدد ذكل من خأل نقاط التعارف التالية ‪:‬‬
‫الصنف ‪:A‬‬
‫وهو مضخم تك ون في ه نقط ة العم ل ( يف املنتص ف ) وإاش ارة‬
‫ادلخل مس مترة مع الزمن ‪ ،‬ول مثل دارة ا رم ( يف اجملم ع ‪،‬‬
‫الصامم ‪ ،‬املرص ف) ‪،‬املض خم ص نف ‪ A‬يعم ل بش لك س اي‬
‫عىل اجلزء ا طي من املزية حس الشلك ‪:‬‬
‫الصنف‪B:‬‬
‫وهو مضخم تكون فيه نقطة العمل يف الهناية القصوى من امل زية‬
‫ذلكل ف ان الاس تطاعة تك ون ص غرية ج دا ذلكل ف ان التي ار‬
‫الساكن و اجلهد الساكن تقريبا معدوم ‪ ,‬فاإذا اكنر اإش ارة اجله د‬
‫جيبي ة ف ان التض خمي س يمت ع ىل نص ف دورة فق ط ‪ .‬حس‬
‫الشلك‪:‬‬
‫‪14‬‬
‫الصنف ‪AB‬‬
‫تكون فيه نقطة العمل بني نقطل العمل يف التع ريفني الس ابقني‬
‫ذلكل فان اإشارة ا رم معدومة من اجل جزء اقل م ن نص ف‬
‫الإشارة اجليبية لدلخل حس الشلك‪:‬‬
‫الصنف‪C:‬‬
‫وهو مضخم يمت فيه اختي ار نقط ة العم ل حبي ث يك ون تي ار و‬
‫هجد ا رم فيه معدوم من اجل مقدار اكّب م ن نص ف اإش ارة‬
‫ادلخل اجليبية حس الشلك‪:‬‬
‫تطبيقات املضخامت‪:‬‬
‫اإن التصنيف وفق با لأس تخدام يتضمن اجلهد‪ ،‬الاس تطاعة‪ ،‬التيار‪ ،‬واملضخامت ذات الهداف العامة‪..‬‬
‫شلك عام فان محل املضخم عبارة عن ممانعة‪ ،‬واحلالتني ا اصتني الكرث مهية هام‪:‬‬
‫محل مقاوم مثايل ‪ ...‬ودارة مولفة تعمل قرب تردد الطنني‪...‬‬
‫س تخدم مض خامت م ن ص نف ‪ B & AB‬يف مض خامت الاس تطاعة ة ري املولف ة بي م خ ل مض خم ص نف ‪ C‬مس تخدم يف‬
‫مضخامت الرتددات الراديوية املولفة‪.‬‬
‫العديد من الونائف الهامة لتغيري شلك املوجة ميكن اإجنازها بواسطة مضخامت رسيعة من صنف‪.. B OR C‬‬
‫التشويه يف املضخامت ‪:‬‬
‫‪15‬‬
‫اإن تطبيق اإشارة جيبية عىل دخل مضخم مثايل صنف ‪ A‬س ينتج عنه موجة خرم جيبية ‪ ،‬وبشلك عام فان شلك موج ة ا رم‬
‫ليس نسخة طبق الصل عن شلك موجة ادلخل‪:‬‬
‫‪ ‬بسب المذم املتنوعة للتشويه الل ميكن ن تظهر‪.‬‬
‫‪ ‬بسب عدم ا طية املتأصةل يف مزيات الرتانزس تور ‪.‬‬
‫‪ ‬بسب تأ ري ادلارة املتعلقة ابملضخم ‪.‬‬
‫اإن مناط التشويه الل ر(ا توجد بشلك مُفرد و مع بعضها وت دعي ابلتش ويه الأخط ي ‪,‬التش ويه ال رتددي‪ ،‬التش ويه الن اجت ع ن‬
‫التأخري الزمين‪....‬‬
‫التشويه الأخطي ‪ :‬ينتج عن وجود ترددات جديدة يف ا رم والل مل تكن موجودة يف اإشارة ادلخل ‪ ,‬وه ذا ال رتددات اجلدي دة‬
‫و التوافقيات تاة عن وجود املنحين ادلينامييك الأخطي للعنارص الفعاةل‪..‬‬
‫التشويه الرتددي ‪ :‬يظهر هذا التش ويه عن دما تض خم ت رددات خمتلف ة ملك وتت الإش ارة بش لك خمتل ف ‪ ،‬اإن ه ذا التش ويه يف‬
‫الرتانزس تور ميكن ن ينتج عن السعات ادلاخلية للعنرص و قد يظهر بس ب رد فع ل ادلارة املتعلق ة ابملض خم ( رب ط العن ارص ‪،‬‬
‫امحلل) ‪ ،‬در هذا الظروف فان الرحب ‪ A‬يكون عدد عقدي ال طويةل وزاوية تعمتد عىل ت ردد الإش ارة املطبق ة ‪ ،‬ال ر البي اين‬
‫للرحب ‪ Vs ,‬تردد املضخم يدعي (زية الاس ت ابة الرتددية املطالية ‪.‬‬
‫اإذا مل يكن هذا الر البياين خط مس تقمي فقي عىل جمال الرتددات املعتّبة فان ادلارة تبدي شويه ترددي عىل هذا اجملال ‪.‬‬
‫التشويه الناجت عن التأخري ‪ :‬يدعي بتشويه ا إلزاحة الطورية ‪ ،‬وهو ينتج ع ن ا إلزاح ات الطوري ة ة ري املتس اوية لإش ارات ذات‬
‫ترددات خمتلفة‪.‬‬
‫يعود هذا التشويه اإىل حقيقة ن زاوية الطور للرحب املعقد ‪ A‬تعمتد عىل الرتدد‪.‬‬
‫مضخامت التيار املس متر واملتناوب الرتانزس تورية‬
‫ادلوائر املكّبة‪ :‬رمغ التقدم الرسيع لدلوائر املتاكمةل فاإن الرتانزيس تور نايئ القطبية مل يزل وس يظل مككون مفرد هم م وووري يف‬
‫ادلوائر الإليكرتونية‪ ،‬خاصة يف حل مشالك املأمئة بني مداخل وخمارم ادلوائر املتاكمةل‪ .‬ويس تعمل الرتانزيس تور كثريا يف ادلوائ ر‬
‫املكّبة اخملتلفة‪ ،‬ول تنقسم اإىل‪:‬‬
‫مكّبات هجد مس متر‪ .....‬مكّبات هجد مرتدد‪ .....‬مكّبات قدرة‪ .....‬مكّبات تعش يق‪..‬‬
‫س تعمل "مكّبات اجلهد املتناوب" لتكبري اإشارات الرتدد وذكل من بداية سمل الرتدد وح نطاق فوق جي ا هرتز ما "مكّبات‬
‫اجلهد املس متر" فتس تعمل لنقل اجلهد وتكون دون مكوتت تت أثر ابل رتدد اكملكث ف واملل ف ‪ .‬و س تعمل "مك ّبات الق درة" (ذو‬
‫‪16‬‬
‫تيارات ع عالية) ل إأشارة ذات الاس تطاعة العالية ‪ ،‬ما "مكّبات التعش يق" (ذو التيارات العالية ورسيعة التعش يق) س تعمل‬
‫لتوجيه اإشارة هجد مربع الشلك ( ي يضا ما يس تعمل يف ادلوائر الر ية مثل احلاس ) ‪.‬‬
‫مكّب اجلهد املس متر‪:‬‬
‫يمت تقس مي اجلهد املطلوب للقاعدة عن طريق املقاومات م ‪ 1‬و م‪ ،2‬وليك س تت وتُثبر نقطة التش غيل ح راراي فتس تعمل له ذا‬
‫السب مقاومة املشع‪ ،‬ول يوضع مكثف حول و بدل مقاومة املشع لسب عدم تأثر املكّب ابلرتدد‪.‬‬
‫اإن عامل التكبري للجهد املس متر هو ضئيل و قل بكثري من اجلهد املتناوب وبنفس املكّب‪ ،‬ول يتبقي لرفع عامل التكبري اإل توصيل‬
‫عدد با من املراحل املتتالية‪ .‬وهنا تبد اإحدى املشالك املهمة ل إأليكرتونيات‪ ،‬ول "املأمئة" حيث نه عندما تتواىل مراحل التكبري‬
‫واحدة تلو الخرى تكون فروق يف املأمئة للطاقة بني املدخل واخملرم ابلإضافة للمؤثرات احلرارية الل تأثر عىل "نقطة التشغيل"‪.‬‬
‫و بلحقا سوف يمت معاجلة مراحل التكبري ذو التوصيل اخملتلف‪.‬‬
‫‪17‬‬
‫مكّب اجلهد املتناوب‪:‬‬
‫تصنف مكّبات اجله د املتن اوب اإىل نوع ان ‪ :‬الول "مك ّب احلزم ة العريض ة" واذلي يك ّب نط اق كب ري م ن ال رتددات ‪ ،‬ي مث ل‬
‫"املكّب السمعي" اذلي يكّب مجيع الرتددات الل س تطيع الذن البرشية س امعها (م ن ‪ 21‬هرت ز اإىل ‪ 21‬كيل و هرت ز ‪ 21 ،‬ل ف‬
‫هرتز تقريبا) ‪ ،‬والنوع الثاين هو "مكّب حمدد ال رتدد" وك ام يع رف الا فه و يك ّب حزم ة رفيع ة لل رتدد ‪ 711‬مي ا هرت ز م ثأ‪،‬‬
‫ويس تعمل يف الرتدد العايل ‪.‬‬
‫وحلساب تردد الإشارة امللتقطة معادةل الرتدد ‪:‬‬
‫‪18‬‬
‫خ ذ ت رددان بع ني الاعتب ار‬
‫وملكّب احلزمة العريضة (من ‪ 21‬هرتز اإىل ‪ 21‬كيلو هرت ز) ‪ ،‬ي خ أل التص ممي و احلس اب‬
‫"احلد السفل لرتدد " و "احلد العىل للرتدد" ‪ ،‬وبناءا عىل ذكل يمت حس ما يسمي بدائرة "املرحشات" ول عب ارة ع ن دائ رة‬
‫مكثف ومقاومة مثأ ‪ ،‬تُدخل حزمة الرتدد املطلوب اإىل مرحةل التكبري ‪ ،‬فمثأ "مرحش الرتددات العالية" ي دخل ال رتددات العلي ة‬
‫فقط وحيجز الرتددات املنخفضة‪ ،‬بيم " مرحش الرتددات املنخفضة" يُدخل الرتددات املنخفضة وحيجز الرتددات العالية‪.‬‬
‫ويف حاةل املكّب عأا يتشلك "مرحش الرتددات العالية" يف مدخل املكّب من املقاومة والكثافة يف املدخل ‪ ،‬ي ن "احلد السفل‬
‫لرتدد املرحش" ول (‪21‬هرتز) تتشلك من مكثف املدخل ( اذلي يسمي مكثف الربط و اللقط ‪ ،‬لنه يلتقط الإش ارة) واملقوم ة‬
‫‪ 1‬ابلإضافة ملقاومة مدخل الرتانزيس تور‪ ،‬ولتحديد قمية مكثف املدخل مثأ ‪:‬‬
‫للمأمئة أ ة نواع ‪:‬‬
‫مأمئة اجلهد‪ :‬تكون فيه مقاومة امحلل كّب من مقاومة ادلاخلية للمصدر‪..‬‬
‫مأمئة التيار‪ :‬تكون فيه مقاومة امحلل صغر من مقاومة ادلاخلية للمصدر‪..‬‬
‫مأمئة القدرة‪ :‬تكون فيه مقاومة امحلل متساوية مع املقاومة ادلاخلية للمصدر‪..‬‬
‫ضبط نقطة التشغيل يف الرتانزيس تور ‪:‬‬
‫ل الوصول اإىل الشلك املثايل للموجة يف خمرم الرتانزيس تور ‪..‬‬
‫وتتشلك نقطة التشغيل من اجلهود التالية للرتانزيس تور ‪ :‬هجد القاع دة ‪ -‬املش ع وهج د اجملم ع ‪ -‬املش ع ‪ ،‬ويك ّون اجله د ب ني اجملم ع‬
‫واملشع فرق اجلهد بني هجد التشغيل وبني ما ينحدر من هجد يف املقاومتني ‪ ،‬ي يكّب نصف املوج ة فق ط ‪ ،‬عن دما تك ون نقط ة‬
‫شغيل الرتانزيس تور ابلضبط عند انطواء املنحىن ا اص ال ‪.‬‬
‫‪19‬‬
‫طرق حفص الرتانزس تور ومعرفة نوعه ‪:‬‬
‫الرتانزس تور كام ر ينا عىل نوعني ‪:‬‬
‫‪ :NPN .1‬ويكون سهم الباعث مت ه حنو ا ارم‪.‬‬
‫‪ :PNP .2‬ويكون سهم الباعث حنو ادلاخل‪.‬‬
‫ميثل الرتانزس تور بديودين موصولني عىل التضاد ‪..‬‬
‫قبل حفص الرتانزس تور علينا معرفة قطابه وميكُنا ذكل من خأل مقياس الفو م رت‬
‫عىل جمال الوم كاميمس‪:‬‬
‫‪ ‬بني القاعدة ولك من اجملمع والباعث مقاومة مُخفضة ‪ /‬يف ح ال التوص يل الم اال ‪ /‬ي ي ؤ امل ؤ م ا اإذا عكس نا‬
‫القطاب فيشري اإىل مقاومة ل هنائية ي ل يؤ املؤ ‪.‬‬
‫‪ ‬بني الباعث و اجملمع مقاومة مرتفعة يف الك احلالتني ‪..‬‬
‫كام ميكُنا معرفة نوعه (‪ )NPN , PNP‬وذكل ‪:‬‬
‫‪ ‬اإذا اكن القط املوج للمقياس موجود با عىل القاعدة عندما تعطي مقاومة مُخفضة مع اجملمع والباعث فالرتانزس تور ن وع‬
‫(‪.. )NPN‬‬
‫‪ ‬ما اإذا اكن القط السال للمقياس موجود با عىل القاعدة عندما تعطي مقاومة مُخفضة مع اجملمع والباع ث فالرتانزس تور‬
‫نوع (‪.. )PNP‬‬
‫مأحظات عىل الرتانزس تور ‪:‬‬
‫‪ ‬يوجد دلينا نوع من الرتانزس تورات املعدني ة م ث بأ ( ‪ BC140‬و ‪ ) BC107‬يك ون فا ا الط رف اذلي حي وي نت وء ه و‬
‫املشع ‪ ،‬والطرف املوصول مع اجلسم هو اجملمع ‪ ،‬والطرف الثالث هو القاعدة ‪..‬‬
‫‪ ‬الرتانزس تور الضويئ يكون ال ع و ابعث وتفذة ضوئية ‪ ،‬فاجملمع هو اذلي وصل مع اجلسم اإن اكن معدني با ‪..‬‬
‫‪ ‬يوجد نوع من الرتانزس تورات املعدنية حيوي عىل طرفان هام الباعث و القاعدة ما اجملمع فيكون ه و جس م الرتانزس تور‬
‫املعدين اكلرتانزس تور (‪.. )2N3055‬‬
‫‪20‬‬
Code Structure
Case
style
BC107 NPN
TO18
BC108 NPN
TO18
BC108
NPN
C
TO18
BC109 NPN
TO18
BC182 NPN
TO92
C
21
NPN transistors
IC VCE hFE Ptot
Category
Possible
max max min max
(typical use)
substitutes
100m
BC182
45V 110 300mW Audio, low power
A
BC547
100m
General purpose,
BC108C
20V 110 300mW
A
low power
BC183 BC548
100m
General purpose,
20V 420 600mW
A
low power
Audio (low
200m
BC184
20V 200 300mW
noise),
A
BC549
low power
100m
General purpose,
BC107
50V 100 350mW
A
low power
BC182L
BC182L NPN
BC547B NPN
BC548B NPN
BC549B NPN
2N3053 NPN
TO92
A
TO92
C
TO92
C
TO92
C
100m
A
100m
A
100m
A
100m
A
700m
TO39
A
50V 100 350mW
45V 200 500mW
30V 220 500mW
30V 240 625mW
40V 50 500mW
BFY51 NPN
TO39
1A
30V 40 800mW
BC639 NPN
TO92
A
1A
80V 40 800mW
TIP29A NPN TO220 1A
60V 40
30W
TIP31A NPN TO220 3A
60V 10
40W
TIP31C NPN TO220 3A 100V 10
40W
TIP41A NPN TO220 6A
60V 15
65W
15A 60V 20
117W
2N3055 NPN
Code Structure
BC177
PNP
BC178
PNP
22
TO3
Case IC
style max
100m
TO18
A
TO18 200m
VCE hFE
max min
Ptot
max
General purpose,
low power
Audio,
low power
General purpose,
low power
Audio (low
noise), low power
General purpose,
low power
General purpose,
medium power
General purpose,
medium power
General purpose,
high power
General purpose,
high power
General purpose,
high power
General purpose,
high power
General purpose,
high power
Category
(typical use)
Audio,
45V 125 300mW
low power
25V 120 600mW General purpose,
BC107
BC182
BC107B
BC108B
BC109
BFY51
BC639
BFY51
TIP31C
TIP41A
TIP31A
TIP41A
PNP transistors
Possible
substitutes
BC477
BC478
‫‪A‬‬
‫‪low power‬‬
‫‪Audio (low‬‬
‫‪200m‬‬
‫‪20V 180 600mW‬‬
‫‪noise),‬‬
‫‪A‬‬
‫‪low power‬‬
‫‪150m‬‬
‫‪Audio,‬‬
‫‪80V 125 360mW‬‬
‫‪BC177‬‬
‫‪A‬‬
‫‪low power‬‬
‫‪150m‬‬
‫‪General purpose,‬‬
‫‪40V 125 360mW‬‬
‫‪BC178‬‬
‫‪A‬‬
‫‪low power‬‬
‫‪General purpose,‬‬
‫‪3A 60V 25 40W‬‬
‫‪TIP32C‬‬
‫‪high power‬‬
‫الرتانزس تور دارلنغتون (‪)Darlington‬‬
‫وهو عبارة عن ترانزس تورين بغأف واحد وفقط ب ثأث ط راف خارجي ة ‪ ،‬وميت از ب رحب‬
‫تيار عمس (‪ ، )10000‬وابس تقرارية عالية ‪..‬‬
‫‪TO18‬‬
‫‪PNP‬‬
‫‪BC179‬‬
‫‪TO18‬‬
‫‪PNP‬‬
‫‪BC477‬‬
‫‪TO18‬‬
‫‪PNP‬‬
‫‪BC478‬‬
‫‪TO220‬‬
‫‪PNP‬‬
‫‪TIP32‬‬
‫‪A‬‬
‫اإن القمية الفعاةل ل (‪ )hfe‬كّب بكثري من (‪ )hfe‬لرتانزس تور واحد وذلكل حنص ل ع ىل رحب‬
‫تيار عايل ‪..‬‬
‫يتوفر هذا الرتانزس تور ابلنوعني (‪ )D-npn‬و(‪.. )D-pnp‬‬
‫ميكن احلصول عىل ترانزس تور دارلنكتون من ترانزس تورين ‪ ،‬ومكثال عىل ذكل ‪:‬‬
‫‪For TR1 use BC548B with hFE1 = 220.‬‬
‫‪For TR2 use BC639 with hFE2 = 40.‬‬
‫وابلتايل فاإن الرحب العام لهذا الرتانزس تور هو ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪hfe = =hFE1 × hFE2 = 220 × 40 = 8800.‬‬
‫وإان اس تطاعة تيار ا رم العظمي للرتانزس تور اجلديد ل نفسها تيار اجملمع للرتانزس تور الثاين ‪.. TR2‬‬
‫اإن حدا القاعدة الأزم لفتح هذا الرتانزس تور هو (‪..)0.7+0.7=1.4‬‬
‫اإن هذا الرتانزس تور ميكن ن يس تخدم مكفتا حساس جد با ‪( ،‬ا فيه الكفاية لأس ت ابة لتيار صغري جد با ميكن ن يكون تا با عن‬
‫ملمس اجلدل البرشي ومكثال عليه ادلارة التالية (مفتا يعمل ابملس)‪:‬‬
‫‪23‬‬
.. ‫) دمي الرتانزس تور عن حصول تأمس مبا مع مُبع التغذية نتي ة قرص بسكل‬100K( ‫املقاومة‬
LED lights when the LDR is dark
Choosing a suitable NPN transistor :
1. The transistor's maximum collector current IC (max) must be greater than the load
current IC.
supply voltage Vs
load current IC =
load resistance RL
2. The transistor's minimum current gain hFE (min) must be at least five times the load
current IC divided by the maximum output current from the chip.
load current IC
hFE(min) > 5 ×
Max. chip current
24
3. Choose a transistor which meets these requirements and make a note of its properties:
IC (max) and hFE (min).
4. Calculate an approximate value for the base resistor:
V ×h
RB = 0.2 × RL × hFE or RB = s FE
5 × IC
5. And choose the nearest standard value.
6. Finally, remember that if the load is a motor or relay coil a protection diode is required.
Example
The output from a 4000 series CMOS chip is required to operate a relay with a 100 coil.
The supply voltage is 6V and the chip can supply a maximum current of 5mA.
1. Load current = Vs/RL = 6/100 = 0.06A = 60mA, so transistor must have IC (max) >
60mA.
2. The maximum current from the chip is 5mA, so transistor must have hFE (min) > 60
(5 × 60mA/5mA).
3. Choose general purpose low power transistor BC182 with IC (max) = 100mA and hFE
(min) = 100.
4. RB = 0.2 × RL × hFE = 0.2 × 100 × 100 = 2000 . So choose RB = 1k8 or 2k2.
5. The relay coil requires a protection diode.
Choosing a suitable PNP transistor:
The procedure for choosing a suitable PNP transistor is exactly the same as that for an
NPN transistor described above.
25
NPN transistor switch
(load is on when chip output is high)
26
PNP transistor switch
(load is on when chip output is low)
Téléchargement