 |
| الترانزستور وطريقة عمله |
الترانزستور وطريقة عمله
يعمل الترانزستور كمفتاح أو مضخم للإشارات الكهربائية، ويُستخدم بشكل أساسي في تشكيل الدوائر الإلكترونية الحديثة، بدءًا من أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية إلى الأجهزة الطبية والأدوات المنزلية.تركيب الترانزستور
 |
| تركيب الترانزستور |
يتكون من ثلاث بلورات ويكون نوعه NPN أو PNP وهو عبارة عن دايود تم إضافة بلورة معاكسة فاصبح لدينا ثلاث بلورات، وله ثلاث أطراف طرف Collector المجمع وطرف Emitter المشع وهو الطرف الذي يشير إليه السهم إما إليه أو منه وطرف Base القاعدة ,باختصار يمكننا تخيل الترانزستور على انه دايودين متصلين معا.
ملاحظة
الترانزستور NPN هو الأكثر شهرة واستعمالا.
رمز الترانزستور
 |
| رمز الترانزستور |
هو عبارة عن دائرة بها ثلاث اطراف B القاعدة وهو الطرف الذي يكون في المنتصف، وطرف E المشع وهو الطرف الذي يشير إليه السهم لو كان السهم خارج منه نحو القاعدة يصبح الترانزستور نوعه PNP ولو السهم خارج من القاعدة ومتجه إلي E يصبح الترانزستور نوعه NPN، والطرف الثالث هو C المجمع.
أو يمكننا تحديد نوع الترانزستور NPN أو PNP ننظر إلى السهم داخل الدائرة وهو دائما يشير إلى ال N السالب إذا كان Base القاعدة فهو ترانزستور نوعه PNP وإذا كان يشير إلى احد الطرفين يكون ترانزستور نوعه NPN.
كيف يعمل الترانزستور؟
 |
| كيف يعمل الترانزستور |
التيار من المفترض أن يمر من C إلى E ولكن توجد عقبات وهي B هي التي تتحكم في مرور التيار وسوف نطلق عليها هنا بوابة عندما تكون البوابة مغلقة لن يمر تيار كهربائي، ولو كانت البوابة مفتوحة جزئيا سوف يمر التيار جزئيا، أو تكون البوابة مفتوحة تماما سوف يمر التيار بأعلى قدر ممكن.
ويمكننا تشبيه بالصنبور حيث أن C مصدر الماء ومن المفترض ان يمر ليصل إلى E ولكن مقدار الماء الذي يتحكم فيه هو B ,عند غلق الصنبور لا يوجد تيار ماء و IB تساوي صفر ,عند بداية فتح الصنبور يتدفق الماء حسب فتحة الصنبور IB تساوي قيمة متوسطة، وعند اكتمال فتحه يتدفق الماء بمقدار ولا يتدفق ماء اكثر من ذلك و IB تساوي قيمة عالية.
مما سبق يتضح لنا أن الترانزستور يعمل إما موصلاً للتيار الكهربائي أو مقاوم لمرور التيار الكهربائي.
الترانزستور كمقاومة متغيرة
 |
| الترانزستور كمقاومة متغيرة |
شبهنا فيما سبق الترانزستور بالدايودين والدايود حتي يعمل يجب أن يكون الجهد المطبق عليه أكبر من 0.7 فولت ولذلك حتي يعمل الترانزستور لابد ان يكون الجهد عند القاعدة أكبر من 0.7 فولت، ومعنى ان الترانزستور أشتغل انه تحول إلى مقاومة متغيرة نفترض ان بين C و E مقاومة متغيرة حيث أن عندما يكون تيار القاعدة B صفر تكون قيمة المقاومة المتغيرة أكبر ما يمكن ولن يمر التيار الكهربائي، وكلما زاد التيار القاعدة تقل قيمة المقاومة المتغيرة مما يسمح بمرور التيار من من C إلى E إلى أن تصبح قيمة المقاومة تساوي تقريبا صفر.
باختصار الترانزستور يمكن اعتباره مقاومة متغيرة تتغير قيمة هذه المقاومة بتغير تيار القاعدة IB، والعلاقة بين تيار القاعدة IB وقيمة المقاومة علاقة عكسية كلما زاد تيار القاعدة تقل المقاومة والعكس.
ملاحظة
العلاقة بين تيار القاعدة IB وتيار IC علاقة طردية حيث ان كلما زاد تيار IB زاد تيار IC والعكس،
معامل التكبير للترانزستور
ما هو مقدار التيار IB للوصول إلى تيار IC؟ يكون من خلال القانون التالي:
دائرة الترانزستور
 |
| دائرة الترانزستور |
من الشكل السابق نجد ان لدينا مصدر جهد بطارية مثلا يتم توصيله بترانزستور نجد ان لن يمر تيار إلا إذا كانت قيمة الجهد اكبر من 0.7 فولت ويكون تيار التحكم هو التيار الذي يتحكم في مقدار التيار المار إلى الترانزستور، وتيار الحمل هو التيار الذي يصل إلى الحمل المراد تشغيله.
من مميزات الترنزستور أن قيمة IB تكون صغيرة جدا مقارنة بقيمة IC وبالتالي فإنه يسمح لتيار صغير أن يتحكم في تيار كبير.
علاقة تيار الحمل بتيار التحكم في الترانزستور
 |
| علاقة تيار الحمل بتيار التحكم |
هي علاقة طردية سوف يزيد فيها تيار التحكم IB ولكن لن يزيد تيار الحمل IC ونطلق على هذه الحالة حالة التشبع .
لدينا ثلاث حالات من الترانزستور الحالة الأولى منطقة القطع وهي عندما يكون IB يساوي صفر، والحالة الثانية هي حالة التشبع Saturation وهى الحالة التي يصل فيها الترانزستور إلى التشبع، والحالة الثالثة المنطقة الفعالة Active Linear والتي تبدأ عندما يكون الجهد أكبر من 0.7 فولت كلما زاد تيار التحكم IB كلما زاد تيار الحمل IC إلى ان يصل إلى نقطة معينة وهى التي تنتقل بنا إلى مرحلة التشبع.
ملاحظة
عند منطقة القطع يعمل الترانزستور كأنه مفتاح مفتوح لا سيمح بمرور التيار الكهربائي، وعند مرور تيار عالي يتحول إلى مفتاح مغلق عند منطقة التشبع يوصل أعلى تيار للحمل، بينما عند المنطقة الفعالة يعمل الترانزستور كمقاومة متغيرة ويعمل الترانزستور هنا كمكبر Amplifier، وبذلك يعمل الترانزستور على تقويم التيار الكهربائي المتردد.
المصادر
دورة الالكترونيات العملية: الترانزستور وطريقة عمله
للذهاب إلى فهرس دروس دورة الالكترونيات العملية للمهندس وليد عيسي من هنا