Download
1 / 21
930 likes | 1.92k Views
الثنااائيات. الثنائيات (الديودات) Diodes. تعد الثنائيات أبسط التجهيزات الإلكترونية التي تعتمد على أنصاف النواقل ( المواد الشبه موصلة ) وخواصها في عملها. ويستحيل أن تفحص جهازاً إلكترونياً ما دون أن تجد فيه ثنائياً واحداً على الأقل. مفهوم الثنائيات :. مفهوم الثنائيات :
E N D
الثنائيات (الديودات) Diodes تعد الثنائيات أبسط التجهيزات الإلكترونية التي تعتمد على أنصاف النواقل ( المواد الشبه موصلة ) وخواصها في عملها. ويستحيل أن تفحص جهازاً إلكترونياً ما دون أن تجد فيه ثنائياً واحداً على الأقل
مفهوم الثنائيات : • مفهوم الثنائيات : • تعد الثنائيات ابسط العناصر الالكترونية وتصنع من شريحتين احداهما سالبة ( المهبط ) والأخرى موجبة ( المصعد ) • ملاحظة : سنستخدم كلمة (ديود) كثيراً بدلاً من ثنائي أثناء الشرح، وتعني كلمة ديود Diode ( di ثنائي و ode الجزء الثاني من كلمة electrode أي قطب). • وظيفة الثنائي: يستعمل الثنائي كعنصر الكتروني بحيث يسمح الديود ( الثنائي ) في الدارة للتيار الكهربائي بالمرور في اتجاه واحد فقط، ويمانع مروره (بشكل عام) بالاتجاه المعاكس، وقد كانت الصمامات Valves هي المرحلة الأولى لظهور هذا النوع من التجهيزات (وقد حملت أولى الديودات بالفعل اسم صمامات ). • بالإضافة الى العديد من الاستعمالات والتطبيقات المختلفة .
رمزه في الدارات والمخططات: رمز الثنائي العادي يشير الخط الأفقي في نهاية المثلث دائماً إلى القطب السالب.
مبدأ العمل: • يعتمد المبدأ الأساسي في عمل الديود ( الثنائي ) على: • عندما يكون فرق جهد بين طرفيه أكبر من جهد ذو قيمة محددة فإنه يعمل على إمرار التيار خلاله، أما إذا كان الجهد بين طرفيه أدنى من تلك القيمة فإنه لا يمرر التيار أبداً.تختلف القيمة المحددة للجهد وفقاً للمادة التي صنع منها الديود، فهي في السيليكون (المادة المصنعة لأغلب الديودات) تبلغ القيمة المحددة 0.7 Volts ، و3.0 لثنائي مصنوع من الجرمانيوم
ويظهر المخطط التالي كيف يمرر الديود السيليكوني التيار بعد القيمة 0.7V (وهو ما يسمى منحني خواص الديود).
الانحياز الأمامي والجهد العكسي: الانحياز الامامي: تطلق تسمية (الانحياز الأمامي Forward Bias) على الحالة التي يوصل فيها القطب الموجب للديود بموجب الدارة، والسالب بسالبها، أي بكلام آخر، يكون جهد المصعد ( (P على القطب الموجب أعلى من جهد المهبط (N(على القطب السالب اعلى بمقدار الجهد العتبي، ويكون عندها الديود في حالة تمرير للتيار (منزاح أمامياً).اى يسمح بمرور التيار الكهربائي.
أما تسمية (الجهد العكسي Reverse Voltage) فتطلق على الحالة التي يكون فيها جهد القطب الموجب للديود أقل من الجهد السالب.اى لا يسمح بمرور التيار الكهربائي إلا بكميات قليلة . عند زيادة فرق الجهد في وضع الانحياز العكسي للئنائي عند الوصول الجهد العكسي إلى قيمة عالية ( 50Volts مثلاً) تحدث حالة الانهيار ويتلف .
اختبار صلاحية الثنائي. • يمكن اختبار صلاحية الثنائي باستخدام جهاز متعدد القياس الرقمي 1- احضر عددا من الثنائيات 2- اضبط الجهاز على مقياس المقاومة الظاهر عليه رمز المقاومة او الثاني . 3- قم بقياس مقاومة الثنائي. 4- اعكس الثنائي وقم بالقياس مرة اخرى
أنواع الثنائيات للثنائيات انواع متعددة ، يستخدم كل نوع حسب حاجته في الدارة الكهربائية ، فالثنائي العادي يعمل في منطقة الانحياز الامامي في دارات التقويم . الانحياز الامامي
ثنائي زينر ثنائي الجرمانيوم Ge Diode: الثنائي الباعث للضوء ثنائي السليكون الثنائي الحساس للضوء
ثنائي الجرمانيوم Ge Diode: • ذلك الثنائى المصنوع من الجرمانيوم ومحقون بشوائب تكون بلورة موجبة مع شوائب اخرى تكون بلورة سالبة ، بحيث تكون البلورتان الموجبة والسالبة متجاورتين . ثنائي الجرمانيوم من القطع المشهورة وتستعمل دائما في دوائر القدرة مثل دوائر التقويم Bridge ومن أشهرها (Power Diode 1N4001) والخط الفضي دائما يدل على الكاثود.
ثنائي السيليكون Se Diode: • ذلك الثنائي المصنوع من السيليكون ومحقون بشوائب تكون بلورة موجبة مع شوائب اخرى تكون بلورة سالبة ، بحيث تكون البلورتان الموجبة ولسالبة متجاورتين .
ثنائي زينر • يعمل الزينر كثنائي عادي اذا وصل توصيلا أماميا أما اذا وصل توصيلا عكسيا فانه عند قيمة معينة في الجهد العكسي سوف يزداد التيار العكسي بصورة مفاجئة وشديدة ، يسمى الجهد العكسي الذى يتسبب في حدوث تيار عكسي " جهد الانهيار " أو " جهد الزينر " ، ويعتمد جهد الانهيار أو جهد الزينر أساسا على كمية الشوائب التى طعمت بها المادة لتي صنع منها ثنائى الزينر. والنقاط التالية جديرة بالذكر: *يستغل جهد الانهيار العكسي لثنائى الزينر كجهد مرجعي في دوائر تثبيت الجهد . *يوصل ثنائى الزينر دائما عكسيا أما اذا وصل توصيلا أماميا فان خواصه تكون مثل الموحد العادي. *عند دخول ثنائي الزينر منطقة الانهيار فانه لن يتلف أو يحترق حيث أن الدائرة الخارجية الموصلة به تحد التيار ليكون أقل من القيمة التى تسبب تلفه.
تنظيم الجهد بواسطة موحد الزينر Zener Voltage Regulator:يوضح الشكل دائرة بسيطة تشرح كيفية استخدام ثنائى الزينر في تنظيم الجهد ال ODCالمقاومة R تحد من قيمة التيار ، جهد الخرج ثابت ويساوى جهد انهيار الزينر بغض النظر عن تغير جهد الدخل أو تغير التيار المسحوب بواسطة الحمل .
الثنائي الباعث للضوء في هذا النوع من الثنائيات مواد خاصة تجعله يضئ عندما يمر فيه تيار في حالة الانحياز الامامي وغالبا ما يكون الجهد الذي يعمل عليه 2v وتعطى هذه الثنائيات ضوءا بألوان مختلفة منها الاخضر والأصفر والبرتقالي وكذلك الاحمر
استخدامات الثنائي الباعث للضوء • تستخدم الثنائيات بشكل واسع في الحاسبات لإظهار الارقام . • وفي المصاعد. • وأجهزة التحكم عن بعد ( الرموت كنترول ) • ولأضواء الاشارة في الاجهزة الكهربائية مثل الراديو والتلفاز وغيرها .
لحماية الثنائي من ارتفاع شدة التيار • لحماية الثنائي من ارتفاع شدة التيار عادة يوصل على التوالي مع مقاومة يمكن تحديد قيمتها بسهولة • فمثلا اذا كان الجهد الذي يعمل عليه الثنائي 2 فولت واعلى تيار يتحمله 200 ميلى امبير فان قيمة المقاومة تحسب من العلاقة المقاومة = جهد البطارية – جهد الثنائي شدة التيار
ثنائي الأنبعاث الضوئي ال L.E.D يشع الضوء عندما يثار باشارة كهربية. • ويوصل ثنائى الانبعاث الضوئى كما في الشكل في الاتجاه الأمامي وتعتمد نظرية عمل هذا الثنائي على أن الطاقة الكهربية المعطاة له بالتوصيل الأمامي تعمل على تحريك حاملات الشحنة مما يؤدي الى تولد فوتونات حرة تنبعث في كل الاتجاهات مسببة اشعاع الضوء . • وتوصل دائما مقاومة قيمتها مابين 680أوم إلى 1 كيلو أوم لتحمي الثنائي البعث للضوء LED
الثنائي الحساس للضوء يعمل هذا الثنائي على تمرير التيار الكهربائي عندما يتعرض للضوء ، ويوصل في الدارات الكهربائية بحيث يكون في حالة انحياز عكسي ، ويغلف باسطوانة تسمح بمرور الضوء اليه من نافذة زجاجية صغيرة يستخدم هذا الثنائي مجسا في دارات الانذار المختلفة وكذلك في دارات الترانزستور . يوصل الثنائى الضوئى توصيلا عكسيا كما في الشكل
