أسباب تسرب المياه من الثلاجة

كيف يعمل الترانزستور؟

ما هو مبدأ عمل الترانزستور؟

في المحاضرة السابقة ذكرنا أن عندما يكون الترانزستور نوعه NPN فإنه يعمل عندما يكون عند القاعدة جهد 0.7 فولت أو أكثر ,والمشع E مربوط بالأرضي وهذا معناه أنه مربوط بالصفر فولت, ولكن في الحقيقة يجب ان يكون جهد القاعدة أكبر من جهد المشع ب 0.7 فولت حتي يمكن للترانزستور أن يعمل لأن المشع Emitter من الممكن أن يكون مربوط على مصدر جهد وليس الأرضي نفترض مثلا أنه مربوط على مصدر جهد 1 فولت عندها لابد أن تكون القاعدة 1.07 فولت أو أكثر حتي يعمل الترانزستور وإذا كانت أقل لن يعمل الترانزستور، والعلاقة بين تيار القاعدة I _B وتيار I _C علاقة طردية حيث ان كلما زاد تيار I _B زاد تيار I _C والعكس.
وعندما يكون الترانزستور نوعه PNP يعمل الترانزستور عندما يكون جهد المشع Emitter أكبر من جهد القاعدة 0.7 فولت نفترض مثلا أن جهد القاعدة 1 فولت فمن المفترض ان يكون المشع Emitter يساوي 1.07 فولت أو أكبر وأقل من ذلك لن يعمل الترانزستور.

ما هو اتجاه التيار في الترانزستور؟

ما هو اتجاه التيار في الترانزستور؟

الترانزستور نوعه NPN يكون التيار متجه من القاعدة Base إلى المشع Emitter ومن المجمع Collector إلى المشع Emitter أيضا، ويتم التحكم بين المجمع Collector و المشع Emitter عن طريق تيار القاعدة Base.
أما في حالة الترانزستور نوعه PNP يكون اتجاه التيار من المشع Emitter إلى القاعدة Base ومن المشع Emitter إلى المجمع Collector.

ملاحظة

التيار الخارج من القاعدة أو القادم إليها المشار إليه في الرسمة باللون الأحمر يتم إهماله حيث ان قيمته تكون صغيرة جدا.

العلاقة بين V _in و V _CE

العلاقة بين V in و V CE

يوجد لدينا مصدر تيار موصل بالقاعدة Base مع مراعاة قيمة المقاومة ووفي المثال هذا يكون الترانزستور نوعه NPN ولذلك يجب أن يكون الجهد عند القاعدة أكبر من جهد المشع ب 0.7 فولت ,ولدينا حمل مراد تشغيله ,و سوف نوضح العلاقة بين V _in و V _CE

ماذا يحدث عند زيادة أو نقصان V _in؟

الحالة الاولي Cut-off:عندما V _in يساوي صفر أو اقل من 0.7 فولت تكون قيمة I _B تساوي صفر و لن يعمل الترانزستور وبالتالي لن يمر تيار كهربائي وبالتالي I _C يساوي صفر وبالتالي تكون قيمة V _CE تساوي V _CC

الحالة الثانية Active :عندما نقوم بزيادة V _in إلى ان يصل أكبر من 0.7 فولت سوف تزداد قيمة I _B ويعمل الترانزستور وتزداد أيضا قيمة I _C ويزيد الجهد على المقاومة RC مما يقلل قيمة الجهد على V _CE .

الحالة الثالثة Saturation:وفي هذه الحالة تكون قيمة الجهد على V _CE قريب جدا من الصفر وعند هذه المرحلة عند زيادة V _in لن تقل قيمة V _CE بل تظل قيمته ثابتة ويكون الترانزستور كـأنه سلك.

الخلاصة

عندما يكونV _in تساوي صفر أو أقل من 0.7 فولت يكون الجهد حول الترانزستور اكبر ما يمكن وهو قيمة المصدر V _CC.
عند زيادة V _in أكبر من 0.7 فولت يبدأ الجهد حول الترانزستور في النقصان إلى أن يصل لقيمة مقاربة للصفر وهي مرحلة التشبع التي لن ينقص الجهد حول الترانزستور بعدها ويكون غالبا يساوى 0.2 فولت.

الأسئلة الشائعة

إذا كان الترانزستور يعمل كمفتاح لماذا لا نستخدم مفتاح عادي؟

المفتاح العادي يحتاج إلى قوة ميكانيكية ليعمل بينما الترانزستور يحتاج لإشارة كهربائية صغيرة، وسرعة غلق وفتح المفتاح العادي محدودة جدا بينما الترانزستور يوفر سرعات كبيرة للغلق والفتح.

إذا كان الترانزستور يعمل كمقاومة متغيرة لماذا لا نستخدم مقاومة متغيرة عادية؟

المقاومة المتغيرة تحتاج إلى قوة ميكانيكية ليعمل بينما الترانزستور يحتاج لإشارة كهربائية صغيرة.

المقاومة المتغيرة تتحمل تيارت محدودة بينما الترانزستور يتحمل تيارات كبيرة.

المقاومة المتغيرة عمرها الافتراضي أقل من الترانزستور إذا تم استخدامها بشكل متكرر بكثرة.

ماهي مقدار القدرة المفقودة في الترانزستور؟

وتكون حاصل ضرب التيار المار في الجهد و يمكننا الحصول عليها عن طريق المعادلة التالية:

P _D = I _C * V _CE

ملاحظة

يجب أن تكون هذه القيمة أقل من القيمة التي يتحملها الترانزستور المكتوبة في الداتا شيت حتى لا يتلف الترانزستور.

لماذا يحدث التشبع Saturation في الترانزستور ؟

لماذا يحدث التشبع Saturation ؟

نلاحظ من الشكل السابق أنه توجد لدينا مقاومتين R _B عند تيار القاعدة I _B , ومقاومة أخري R _C عند تيار I _C ، تبعا لمجزئ الجهد إذا زاد الجهد على مقاومة يقل عن المقاومة الأخرى.
عند زيادة تيار I _B سوف يزيد تيار I _C وبالتالي الجهد على المقاومة V _RC سوف يزيد مما يعنى أن الجهد حول الترانزستور سوف يقل قيمة V _CE تقل وهكذا إلى أن يصل الجهد على المقاومة V _RC قيمة V _CC جهد المصدر وعند هذه الحالة سوف تثبت قيمة I _C ولن تقل قيمة V _CE عن هذا الحد وهذا هو سبب حدوث التشبع.

دورة الالكترونيات العملية: الترانزستور وطريقة عمله الجزء الثاني

للذهاب إلى فهرس دروس دورة الالكترونيات العملية للمهندس وليد عيسي من هنا