المتكامل لصيانة الإلكترونيات
المتكامل لصيانةالإلكترونيات
<center><iframe align="center" id="IW_frame_1438" src="http://www.tvquran.com/add/Tilawat_13.htm" frameborder="0" allowtransparency="1" scrolling="no" width="302" height="334"></iframe></center>

شاطر
استعرض الموضوع السابقاذهب الى الأسفلاستعرض الموضوع التالي
avatar
محمد الجندى
المدير العام
المدير العام
عدد المساهمات : 337
نقاط : 808
تاريخ التسجيل : 07/08/2008
http://elmotakamal.ahlamontada.com

الترانزستور

في الثلاثاء أغسطس 05, 2014 2:12 pm
الترانزستور :

ذلك العملاق الصغير ذلك المارد الذي قلب موازين الصناعة في الإلكترونيات والذي أحدث ثورة كبيرة في التقدم العلمي والتطور الهائل للأجهزة الإلكترونية فأصبحت تلك الأجهزة تتمتع بقوة التحمل وقوة التشغيل وسهولة الحمل وصغر الحجم ورخص السعر فكل ذلك كان بفضل الترانزستور الذي أرسل بالصمامات الثلاثية والرباعية و.... إلى المقبرة وجعلهم في عالم النسيان وإلى الآن لم يتمكن الإنسان من اختراع شيء بعد الترانزستور يعمل بكفاءة أكثر منه ويدخل الترانزستور في كل الأجهزة الإلكترونية على الإطلاق وله أخوة له تم تحديثهم بعد الترانزستور الأب الذي يتألف من نوعين N-P-N و P-N-P ويعرف بترانزستور ثنائي القطبية ولنتعرف سوية على البنية الداخلية للترانزستور ولنغوص في أعماقه ففهم مبدأ عمله يفيد كثيرا في حل مسائله وأسباب توصيلاته ووضعه في الدارات الإلكترونية .
أن الترانزستور( ثنائي القطبية ) مكون من ثلاث شرائح موصلة مع بعضها تسلسليا وتكون الشريحة المنتصفة عكس الشريحتين الجانبيتين دوما في هذه الترانزستورات ( ثنائية القطبية ) وتسمى القاعدة ويعتمد خرج الترانزستور على تيار القاعدة إذ يكون تيار الخرج مساويا إلى تيار القاعدة مضروبا بعامل التضخيم الترانزستور ويرمز لعامل التضخيم بالرمز&szlig; وسنتكلم عن عامل التضخيم لاحقا .
أولا سوف ندرس تركيبة الترانزستور الداخلية لكي نفهمه بشكل جيد :

يتكون الترانزستور كما أسلفنا من ثلاث شرائح وكما قلنا فواحدة عكس اثنتين وهي التي يجب أن تكون بالمنتصف بين الشريحتين لبناء الترانزستور والرسم يوضح آلية التركيب وكيفية تمرير التيار بالترانزستور
أخواني الأعزاء لكي نقوم بوضع أية ترانزستور في أية دارة نريد تصميمها يجب علينا أولا وقبل كل شيء أن نقوم بالخطوات التالية :
1- النظر إلى الحمل واختيار ترانزستور ذو استطاعة أكبر من الحمل .
2- النظر إلى تردد الإشارة المطبقة على قاعدة الترانزستور ووضع ترانزستور ذو مجال ترددي أكبر من الإشارة المطبقة على قاعدته .
3- دراسة كمية الحرارة المنتجة في الترانزستور والعمل على تأمين مبدد حرارة يتكفل بإبقاء الترانزستور ضمن درجة حرارة عملية (مصنعية) فارتفاع درجة الحرارة يؤثر بشكل سلبي على أداء ومردود العناصر الكهربائية والإلكترونية .
والآن لنأخذ كل مطلب على حدى ونرى كيف يمكننا تخطي مثل هذه الأزمات نعم تكون تلك الأمور السابقة أزمة كبيرة في حال عدم الاكتراث لها والتخطي عنها فالترانزستور مثله كمثل أية لوحة فنية تريد وضعها على الحائط أولا تقوم على قياس أبعاد اللوحة ومن ثم اختيار الإطار المناسب لها ومن ثم نوع الزجاج و ثقلها على الحائط وما هنالك من أمور تضمن من ظهور تلك اللوحة بشكل رائع وجميل .
1- كيفية اختيار استطاعة ترانزستور وفقا للحمل :
أعزائي إن مفهوم الاستطاعة أو القدرة أصبح واضحا على ما أعتقد بالنسبة لمتتبعي هذه الشروحات ويمكن حساب استطاعة الحمل من خلال ضرب التيار المار فيه بقيمة الفولت المطبق عليه وبعد معرفة قيمة استطاعة الحمل نقوم على انتقاء ترانزستور من كتب المعادلات الترانزستورية يكون كفيل بتشغيل الحمل ضمن الشروط النظامية وهذه الشروط هي :أن يتحمل الترانزستور أعلى قيمة للاستطاعة عندما يكون الحمل في كامل طاقته الإنتاجية أن يستجيب الترانزستور لأعلى قيمة تردد تطبق على قاعدته أن يتمتع الترانزستور بعامل تضخيم متناسب مع الحمل في حال وقع الترانزستور إلى تيار قاعدة خارج من دارة قيادة الترانزستور أعظمي .
فمثلا لنفرض أنه يوجد عندك جهاز وبحاجة إلى التحكم بتغذيته بشكل جيد واستطاعة الجهاز هي 5.3 واط فماذا نختار طبعا نبحث على ترانزستور ذو استطاعة أكبر بـ 75 بالمائة من استطاعة الحمل أي يجب أن تكون استطاعة الترانزستور ذات قيمة 5.3× 75% = 7 واط وبهذه القيمة يكون الترانزستور في حالة تشغيل آمنة ولكن ليس عند التيارات المفاجئة القادمة من خرج قيادة الترانزستور بشكل فجائي قد يكون ناتج عن عطل في الدارة أو نتيجة لإشارة تشويش دخلت إلى دارة القيادة وتم تضخيمها وخرجت على شكل خرج عالي غير مرغوب بها و تصوروا أعزائي لو إنكم لم تحسبوا لمثل هذه الحالات فعندما يكون الترانزستور في حالة عمل في استطاعة متوسطة وتعرض لأي قفزة في التيار ولم تكن تلك القفزة بحسبان المصمم الإلكتروني فإن الترانزستور سوف يعطيكم عمره ويصبح في سلة المهملات .
ومن هنا تأتي قيمة الالتفات وبشكل مدروس إلى مثل هذه الأمور الدقيقة للبقاء ضمن بر الأمان دوما وللوصول بمنتجك إلى الإتقان الكامل وليس تكلف هذه العملية أية قيمة مادية ولكن بعض الحسابات التي تنفق بعض الوقت منك فقط وللحفاظ على سمعتك بشكل جيد يجب أن تتعب على نفسك قليلا وتقوم بتلك الأمور كي تحصل في النهاية على رضاء ربك والناس عن عملك وهذا مبتغى أي إنسان على وجه الارض ( عدا بعض الأشخاص الذين يحكمون الدول التي تحتل و تطمع بكل شيء ).
ولنأخذ مثال على كلامنا هذا وسآخذ في مثالي هنا الوضع النموذجي لدارة تكبير مؤلفة من ترانزستورين مع سماعة لتكبير إشارة ميكرفون والصورة بالمرفقات وأرجو المعذرة على الرسم باليد وذلك للسرعة وفي الصورة رسم لتلك الدارة والمؤلفة من ترانزستورين يعمل الترانزستور Q1 على التكبير الأولي للإشارة ويقوم الترانزستور Q2 على تكبير الإشارة الخارجة من الترانزستور الأول لتضخيمها إلى قيمة كافية على تشغيل سماعة أو تكون بمثابة إشارة دخل لمرحلة تكبير ذات استطاعة أعلى , ولنقوم على حساب قيم المقاومات كل على حدى ولنبدأ من المقاومات حيث أنه يجب إن نحسب أولا قيمة التيار الذي سيمر بها وذلك للحصول على تيار نحن من نقدره لضمان عمل الدارة بشكل جيد وقيمة الفولت الذي سنسمح به ومن هنا نبدأ بالمقاومة R1 حيث أنها تقوم بعمل مقاومة حمل للميكرفون فهنا يمكن اعتبار الميكرفون بمثابة مجزئ للجهد ولكن بمقاومة تصريف متغيرة نتيجة لمؤثرات خارجية وهنا الصوت هو المؤثر الخارجي والميكرفون هو من يقوم على تحويل الموجات الصوتية إلى تغييرات بقيمة التيار المار به نتيجة تغيير التدفق المغناطيسي المار بالملف الناتج عن المغناطيس الموجود داخل الميكرفون وعمل الميكرفون عكس عمل السماعة فالميكرفون يقوم على تحويل الصوت إلى إشارة كهربائية إما السماعة فبالعكس تحول الإشارة الكهربائية إلى صوت .
وقيمة الميكرفون عادة 300 أوم ويمكن حساب هذه القيمة من خلال جهاز الآفو متر أو بالنظر إلى معلومات الميكرفون التي توضع عادة على جسم الميكرفون نفسه وهنا مجزئ الجهد مكون من ميكرفون و مقاومة ومقاومة الميكرفون 300 أوم إذا من السهل حساب قيمة التيار الذي نود من خلاله تغذية قاعدة الترانزستور للحصول على اشارة كافية لتشغيل الترانزستور ونقوم على حساب التيار الذي سنمرره إلى قاعدة الترانزستور ومن بالنظر إلى كتب معادلات الترانزستورات وانتقاء ترانزستور يتمتع بالمواصفات التالية :
أن يكون مصمم من قبل الشركة الصانعة للعمل عند تيارات صغيرة أن يكون عامل التضخيم به عالي أن يمرر تيار مجمع باعث صغير بعض الشيء وذلك لكي نتحكم بدخل ترانزستور المرحلة التالية ومن خلال الكتب نجد أن الترانزستور ذو الرقم BC150 وهذه مواصفاته
7c Bc168-bc183-bc138 Uni, 18V, 0,1A, 0,2W, 160MHz Aei Silicon NPN-transistor BC 150
شكل الترانزستور مكافئات الترانزستور مواصفات الترانزستور الشركة الصانعة نوع الترانزستور رقم الترانزستور
وهذا الرقم مناسب جدا لمشروعنا إذ ومن خلال مواصفاته نرى مايلي :
فالرمز Uni يعني أن هذا الترانزستور يستخدم للأغراض العامة أي يمكن وضعه في التطبيقات السمعية والترددية والتوقيت وفي جميع التطبيقات المختلفة والفولت 18v وهو الفولت الأعظمي الذي يتحمله الترانزستور ولو زنا قليلا عنه فسيتوقف الترانزستور عن العمل ويدخل في حالة القطع أو المقاومة اللانهائية وهو مناسب جدا فبأسوأ الأحوال لو تعرض هذا الترانزستور إلى عطل فإنه سوف لن يخرب المرحلة التالية نسبة إلى ضعف الإشارة الأعظمية التي ستطبق على قاعدة الترانزستور في حالة العطل أو الخراب إذ عند حدوث عطل في أي ترانزستور فإنه إما سيصبح مثله كمثل أي سلك بالدارة وبالتالي سيمر أعلى تيار بالدارة وهو تيار التغذية ولو حدث هذا فأمورنا بخير إذ هو فقط من يتحمل نتائج هذا العطل في دارتنا أما لو حدثت حالة فصل به أي تنقطع الوصلات بداخله وتدعى هذه الحالة بالمقاومة اللانهائية وهو ما يسبب لنا القلق إذ سيكون على قاعدة الترانزستور الثاني كامل جهد التغذية وهذا خطر جدا على ترانزستور المرحلة الثانية ويجب الإنتباه من هذا فكلما كان الجهد الذي يتحمل الترانزستور قليل في وضعه هنا فقط يكون هذا جيد إذ لا يؤدي ذلك لصرف تيار زائد ولا فقدان مزيد من القطع أو العناصر بالدارة .
وقيمة 0.1A وهي قيمة التيار الأعظمية التي يتحملها الترانزستور ولوزدنا عن هذه القيمة فسيحدث نفس الذي يحدث عند زيادة الجهد أو الفولت.
والقيمة 0.2W هي قيمة الاستطاعة الأعظمية التي يجب علينا التقيد بها فهي ما تفيدنا هنا إذ أنها تقول لنا ما هي قيمة التيار والجهد الذي سيمر بالترانزستور لكي يعمل الحمل بالشكل المثالي .
والقيمة 160MHz وقيمة التردد العليا التي يستجيب لها الترانزستور وما فوقها يكون الترانزستور إما خارج التغطية أي لاحياة لمن تنادي أو قد يعمل على تقسيم الإشارة .
وبالرجوع إلى دارتنا وكنا نبحث في قيمة المقاومة R1 نرى أنه يجب أن تكون قيمة هذه المقاومة على الشكل التالي:
لكي يعمل الترانزستور يجب أن تكون فولتية القاعدة أكبر من 0.7V إذا سنقوم على اعتبار الميكرفون كمقاومة وعند عدم وجود صوت تكون مقاومته 300 أوم ومن هنا لكي نصمم دارة تكبير ذات مردود جيد يجب أن نبقي الترانزستور ضمن وضعية التشغيل أثناء التكلم فيجب أن نطبق على قاعدته فولت أكبر من 0.7 فولت وليكن 0.8حيث أننا وضعنا قيمة واحد فولت زيادة لإفساح المجال أمام الإشارة لكي تتمتع بمطال كافي وعند أعلى قيمة لها وبالوقت الذي يجب علينا فيه أن نتقيد بجعل الإشارة لاتقوم على الخروج إلى خارج حدود ذلك الفولت الذي منحناه إياه للإشارة وكل ذلك يتم وفق مايلي :
أولا نعين قيمة المجال الذي ستلعب به إشارة الدخل وذلك من خلال التحكم بكمية التيار الذي سيعبر الميكرفون باتجاه القطب السالب للبطارية وكلنا نعرف أنه بزيادة التيار يزداد الجهد على طرفي أي عنصر المار به ذلك التيار ويجب أن لا تكون قيمة التيار التي ستعبر الميكرفون أكثر من بضعة ميكرو أمبير وذلك لضمان عمل الميكرفون بشكل جيد من ناحية ولكي يستجيب لأخفض صوت من ناحية ولكي لا يخرج الترانزستور عن وضعية التشغيل من ناحية وللبقاء على الميكرفون في حالة جيدة أكبر قدر من الزمن من ناحية أخرى فكل تلك الأمور يجب أن تكون بالحسبان من أجل الحفاظ على قطع دارتنا بأفضل حالة وأكبر وقت ممكن .
ومن العلاقة V=I×R بكل بساطة ومن أجل جعل الترانزستور يعمل على كامل جهد الإشارة نجعل جهد خرج مجزئ الفولت عند 7.5 فولت وتلك القيمة كفيلة وبشكل كبير لخروج إشارة ذات مردود جيد جدا وسنقوم على تحديد تيار قدره 3ميكرو أمبير للمرور داخل الميكرفون وعلى فولت يساوي 0.8 فولت لضمان بقاء الترانزستور في حالة العمل مهما حدث في إشارة الدخل أي نعمل على تشغيله بالوضع الأمين على اشارة الدخل ولكن مع تكبيرها وبما أننا قد وضعنا مكثف على دخل الترانزستور الأول فهذا لكي لا يمر تيار مستمر إلى قاعدة الترانزستور في حالة عدم وجود إشارة دخل والبقاء عليه في وضع السبات وتلك الوضعية سنتكلم عنها لا حقا .
وأرجو منكم أن تقوموا على إيجاد قيمة هذه المقاومة فقيمها أصبحت معروفة وليس عندنا سوى التعويض بالقانون للحصول على المطلوب .
ولنقوم على حساب قيمة المكثف من خلال علاقة المكثف.
استعرض الموضوع السابقالرجوع الى أعلى الصفحةاستعرض الموضوع التالي
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى