يُطلق على الثنائي النقطي اسم البلورات ، والذي يميز هذا الثنائي عن الثنائيات الأخرى هو سعته المنخفض مما يجعله مناسب للتطبيقات عالية التردد مثل أجهزة استقبال الراديو وأجهزة استقبال التلفزيون وأنظمة الاتصالات بالموجات الدقيقة حيث يمكن أن تؤدي قيم السعة الكبيرة إلى مشاكل في تشويه الإشارة وتوليد الضوضاء.
تاريخ الثنائي النقطي
ما هو الثنائي النقطي Point Contact Diode |
يعتبر الثنائي النقطي هو أقدم نوع من الصمام الثنائي الذي تم اختراعه فلقد كان
بسيطًا للغاية ومبنيًا على بلورة من مادة تنتمي إلى أشباه الموصلات، مثل galena أو
zincite أو carborundum.
وتم استخدام الثنائي النقطي لأول مرة كوسيلة رخيصة وفعالة للكشف عن موجات الراديو
لأنه يحتوي على "cat's whisker".
في عام 1874 أظهر Karl Ferdinand Braun لأول مرة التوصيل غير المتماثل للتيار
الكهربائي بين البلورة والمعدن في صمام ثنائي ملامس للنقطة .
في عام 1894 أجرىJagadish Bose أول بحث عن الموجات الدقيقة باستخدام البلورات
ككاشفات لموجات الرادي وتم اختراع أول كاشف كريستالي بواسطة Bose في عام 1901.
كان GW Pickard مسؤولاً بشكل أساسي عن تحويل كاشف البلورات إلى جهاز راديو مفيد،
حيث أنه بدأ البحث عن العناصر الكاشفة في عام 1902 واكتشف آلاف المركبات التي يمكن
استخدامها لتصحيح الوصلات.
لم تكن الخصائص الفيزيائية الأساسية لوصلات أشباه الموصلات ذات نقطة الاتصال
المبكرة هذه معروفة في وقت استخدامها، أدت المزيد من الدراسة لها في ثلاثينيات
وأربعينيات القرن العشرين إلى إنشاء أجهزة أشباه الموصلات المعاصرة.
بنية الثنائي النقطي
بنية الثنائي النقطي |
يتألف من سلك مصنوع من الذهب أو
التنغستين على شكل نابض يضغط على قطعة من الجرمانيوم أو السيليكون من النوع N ،
وهذه القطعة صغيرة جدا مساحة مقطعها تساوي 1 مليمتر مربع، ويوضع ضمن غلاف زجاجي
لحفظ الثنائي من التلوث والرطوبة.
الثنائي النقطي P-N ذو مساحة صغيرة جدا في
نقطة الاتصال بين المعدن (مثل الذهب أو التنغستين) ومادة نصف الناقل (مثل
الجرمانيوم أو السيليكون) وعند التصنيع يمر تيار مفاجئ وكبير خلال الثنائي يؤدي إلى
وصل المعدن مع نصف الناقل.
مميزات وعيوب الثنائي النقطي
مزايا الثنائي النقطي
سهولة التصنيع حيث انه لا يتطلب تقنيات الانتشار أو النمو الفوقي، والتي تكون ضرورية عادةً لإنتاج وصلة PN أكثر تقليدية، فيمكن للمصنعين بسهولة فصل أجزاء من الجرمانيوم من النوع N ووضعها وتوصيل سلك بها عند تقاطع التصحيح المثالي. الفترات الأولى
سهولة الاستخدام حيث يتمتع بسعة منخفضة للغاية بسبب حجمه الصغير.
مثالي للتطبيقات المعتمدة على الإشارة المنخفضة.
يتمتع بمقاومة أمامية منخفضة للغاية.
كما أنه لديه مقاومة عكسية منخفضة للغاية.
مناسب للتطبيقات عالية التردد نظرًا للتبديل السريع.
عيوب الثنائي النقطي
يولد ضوضاء كهربائية عالية.
خصائص هذا الثنائي لا تبقى ثابتة.
يحتوي على جهد منخفض الانهيار.
لا يمكنها تحمل قوة عالية جدًا.
أقل موثوقية من الصمام الثنائي التقليدي.
يجب تجنب الاهتزاز والصدمات أثناء التعامل معها لأنها هشة للغاية .
لا يمكنه مقاومة القوة العالية للغاية.
تطبيقات الثنائي النقطي
يستخدم ككاشف
للإشارة المرئية المعدلة سعوياً في جهاز التلفزيون والفيديو وفي أنواع أخرى من
التطبيقات.
يستخدم في الدوائر العالية التردد نظرًا لصغر مساحة الوصلات وسعة
الوصلات المنخفضة والسعة المنتشرة فإن الصمام الثنائي مناسب للتطبيقات عالية التردد
(حوالي 10 جيجا هرتز).
يستخدم في Lower Current Rating
المصادر
Point Contact Diodes [History, Construction, Application Circuit]
What is Point Contact Diode : Working & Its Applications
Point Contact Diodes
Point Contact Diodes
المناهج السورية