MakerPot.com


90


30


0

الدليل الكامل لبداية التعلم الخطوة التاسعة: الثنائيات diode

2017-04-18

الثنائي diode

هو عنصر الكرتوني مكون من قطبين هما المصعد والمهبط. تصنع معظم الثنائيات من مواد نصف ناقلة مثل السيليكون، الجرمانيوم او السيلينيوم. تستخدم الثنائيات كمقومات، محددات للإشارة، منظمات للجهد، مفاتيح الكترونية، معدلات للإشارة، مازج للإشارة، فاك تعديل و مهتزات. الخاصة الأساسية للثنائيات أنها لا تمرر التيار إلا في اجاه واحد فقط. عندما يطبق على المهبط شحنة سالبة بالنسبة للشحنة المطبقة على المصعد أي عندما يكون كمون المصعد أكبر من كمون المهبط بقيمة معينة تدعى جهد الأنحياز الامامي سوف يتدفق تيار عبر الثنائي. إذا كان المهبط موجبا بالنسبة للمصعد أو لهما نفس الكمون أو لم يكن المهبط سالبا أكثر من المصعد بقيمة معينة عندها لن يمرر الثنائي التيار. ما سبق هو نظرة مبسطة عن الثنائيات ولكنها صحيحة بالنسبة للثنائيات التي تعمل كمقومات، كمفاتيح الكترونية أو كمحددات. إن جهد الانحياز الأمامي اللازم لفتح الثنائي هو تقريبا 0.6V لثنائيات السيليكون و 0.3V لثنائيات الجرمانيوم و 1V لثنائيات السيلينيوم.

جهد الانهيار:

إذا طبق جهد سالب بشكل كاف على الثنائي فإنه سوف ينهار ويسمح للتيار بالمرور في الأتجاه العكسي. يسمى هذا الجهد السالب بجهد الانهيار. بعض الثنائيات تصمم للعمل في منطقة الانهيار ولكن لمعظم الثنائيات ليس من الجيد ان تعرضهم لجهد سالب مرتفع. يكون جهد الانهيار للثنائيات العادية بين -50V و -100V او أكثر سلبية.

أنواع الثنائيات:

تستخدم معظم أنواع الثنائيات في يومنا هذا في الأجهزة الالكترونية. ولكل نوع منها له استخداماته الخاصة ولكننا لن نتطرق إلا لأكثر الأنواع شيوعا.

ثنائيات التقويم:

تستخدم هذه الثنائيات لتقويم الدخل المتناوب في وحدات التغذية. إن الثنائي المقوم هو ثنائي عادي ولكن يتحمل مرور تيار أعلى من غيره. يأتي عادة هذا التيار الأكبر على حساب جهد انحياز أمامي أعلى فعلى سبيل المثال إن الثنائي 1N4001 يتحمل تيار أعظمي 1A وجهد انحياز امامي حتى 1.1V.

ثنائيات الاشارات:

إن ثنائي الاشارة الصغير هو عبارة عن نصف ناقل صغير غير خطي يستخدم غالبا في الدارات الالكترونية التي تستعمل الترددات العالية أو التيارات الصغيرة المطال في التلفاز، المذياع و الدارات المنطقية الرقمية. لهذه الثنائيات جهد انحياز أمامي متوسط إلى عال وتيار أعظمي أمامي منخفض. وكمثال على هذه الثنائيات الثنائي 1N4148 يستخدم للعديد من الاستخدامات فهو يتمتع بجهد انحياز أمامي جيد 0.72V وتيار أمامي أعظمي 300mA.

ثنائيات شوتكي:

تتميز هذه الثنائيات عن الثنائي العادي بجهد انحياز أمامي أخفض مقارنة مع ثنائيات السيليكون حيث يكون هذا الجهد بين 0.15V الى 0.4V و بتيار أمامي منخفض بينما يكون هذا الجهد لثنائي السيليكون 0.6V. ومن أجل تحقيق هذا الأداء تصمم هذه الثنائيات بشكل مختلف عن الثنائيات العادية باستخدام وصلات معدنية لنصف الناقل. تستخدم ثنائيات شوتكي في تطبيقات ترددات المذياع RF (Radio Frequency) ، تطبيقات التقويم وأيضا كثنائيات قص.

ثنائيات زينر:

تعتبر ثنائيات مختلفة عن الثنائيات بشكل عام لأنها تعمل بشكل مختلف حيث تستخدم هذه الثنائيات لوصل التيار بشكل عكسي ومقصود. تصمم ثنائيات زينر بحيث تملك جهد انهيار محدد بدقة يدعى بإنهيار زينر أو جهد زينر. عندما يتدفق تيار كاف عبر ثنائي زينر بالإتجاه العكسي فإن الجهد المطبق على طرفي زينر سوف يحافظ على قيمة ثابتة عند حدوث الأنهيار. بالاستفادة من هذه الخاصية تستخدم ثنائيات زينر للحصول على جهد مرجعي يكون عند قيمة جهد الانهيار تماما كما يمكن استخدامها كمنظم جهد لدارة تسحب كمية محددة من التيار.

الثنائيات الباعثة للضوء LED:

تسمح هذه الثنائيات مثل الثنائيات العادية للتيار بالمرور باتجاه واحد فقط. كما أن لها جهد انحياز أمامي وهو الجهد المطلوب للثنائي لكي يضيء. يكون جهد الانحياز الأمامي لهذه الثنائيات عادة أكبر منه للثنائيات العادية أي (1.2~3V) وهذا يعتمد على اللون الذي يشعه هذا الثنائي فعلى سبيل المثال فإن جهد الانحياز الأمامي لثنائي باعث للون الأزرق الساطع هو حوالي 3.3V بينما يبلغ لثنائي اللون الأحمر الساطع بنفس القياس 2.2V. سوف نتحدث بتفصيل أكبر عن الثنائيات الباعثة للضوء بتفصيل أكبر لاحقا.

الثنائي الضوئي:

تستخدم هذه الثنائيات لتحسس الضوء. تعمل هذه الثنائيات بشكل عام في منطقة الأنحياز العكسي حيث يمكن تحسس كمية منخفضة من التيار الناتج عن الضوء الساقط عليه. كما يمكن استخدام هذه الثنائيات لتوليد الكهرباء فتستخدم كخلية شمسية أو يمكن استخداماه لقياس شدة الاضاءة.

ثنائيات الليزر:

يختلف هذا النوع عن الثنائيات الباعثة للضوء حيث أنه ينتج ضوء مترابط. تستخدم هذه الثنائيات في سواقات الأقراص DVD,CD ، في الطابعات الليزرية الخ.

تعد ثنائيات الليزر ذات كلفة مترفعة مقارنة مع الثنائيات الباعثة للضوء ولكن مع ذلك فهي أرخص ثمنا من الأشكال الأخرى لتوليد الليزر. يجب الانتباه أيضا أن ثنائيات الليزر هذه تملك زمن حياة محدود.

0


Test User