1. بسم الله الرحمن الرحيم
اساس عمل الترانزستور
اعداد: م/ أحمد المصرى

2. أشباه الموصلات :
يعتمد توصيل أي مادة جامدة للتيار الكهربائي على عدد الإلكترونات الحرة في هذه المادة . حيث تصل الكثافة الحجمية للإلكترونات الحرة في الموصلات الجيدة إلكترون/ م3 , وفي المواد العازلة إلكترون / م3 أما في أشباه الموصلات فيتراوح العدد بين العددين السابقين .
ويعد الجرمانيوم والسيليكون من أهم أشباه الموصلات المستخدمة في التطبيقات الإلكترونية .
تحتوي كل ذرة منهما على أربعة إلكترونات تكافؤ, ولذلك ترتبط كل ذرة مع أربع ذارات مجاورة لها لتكوين روابط تساهمية بين كل ذرتين تعمل على جعل عدد الإلكترونات في المجال الأخير 8 إلكترونات لتحقيق حالة الاستقرار لذرة الجرمانيوم ( أو السيليكون ) ويوضح ذلك الشكل (10-6) وعلى الرغم من وجود أربع إلكترونات في كل ذرة (عدد كبير نسبيا ) فإن ناقليتها للتيار منخفضة . وعند درجة الصفر المطلق تكون الإلكترونات مرتبطة مع ذراتها ارتباطا وثيقا .
ومع ازدياد درجة الحرارة تحصل بعض الإلكترونات على طاقة تكفي للتغلب على طاقة ارتباطها وهذا يؤدي إلى تحررها لتصبح حرة داخل البلورة تاركة خلفها فراغا يطلق عليه اسم الفجوة

3. وتكمن أهمية الفجوة في أنه يمكن اعتبارها ناقلة للتيار الكهربائي مثل الإلكترون .
ولإيضاح ذلك .فإننا نتخيل ما يحدث وهو أن إلكترونا في ذرة مجاورة يمكن أن يتحرك ليملأ تلك الفجوة مخلفا وراءه فجوة أخرى ليتحرك إلكترون في ذرة مجاورة أخرى أيضا لملأ تلك الفجوة , وهكذا يمكننا أن نعتبر نظريا أن الفجوة تتحرك بعكس اتجاه حركة الإلكترون كما في الشكل (10-7) .
وعلى ذلك يمكن اعتبار الفجوة تمثل شحنة موجبة مقدارها يساوي مقدار شحنة الإلكترون وتتحرك في اتجاه معاكس لحركة الإلكترون .

4. الشوائب :
من المعروف أن المادة شبه الموصلة تحتوي على عدد من الفجوات مساو لعدد الإلكترونات الحرة .
ماذا يحدث لو أضيفت إلى عنصر الجرمانيوم النقي (مثلا) كمية قليلة من مادة أخرى تحتوي على خمسة إلكترونات تكافؤ مثل الأنتيمون أو الفسفور أو الزرنيخ ( من المجموعة الخامسة ) ؟
إن ذرة المادة الشائبة الخماسية سوف تحل محل إحدى ذرات الجرمانيوم في بلورة الجرمانيوم وبذلك تشكل أربعة من إلكترونات التكافؤ لهذه الذرة أربع روابط تساهمية مع ذرة الجرمانيوم أو السليكون , بينما يبقى الإلكترون الخامس حرا , وبهذه الطريقة فإن بلورة الجرمانيوم المشوبة على عدد أكبر الإلكترونات الحرة ( عددها يساةوي عدد الذرات الشائبة ) .تسمى البلورة من هذا النوع بلورة موصلة من النوع السالب ورمزها (س) شكل (10-8) .

5. س: ما هي حاملات التيار الكهربائي في البلورة شبه الموصلة من النوع السالب (س) ؟
ماذا يحدث إذا أضيف إلى البلورة النقية شائبة من مادة تحتوى ذراتها على ثلاثة إلكترونات تكافؤ ( من المجموعة الثالثة ) كالألمونيوم أو البورون ؟
في هذه الحالة عندما تحل ذرة شائبة محل ذرة الجرمانيوم فإن إلكتروناتها الثلاثة سوف تشكل ثلاث روابط تساهمية مع إلكترونات الذرات المجاورة وتبقى الرابطة الرابعة غير مكتملة كما في الشكل (10-9) مما يؤدي إلى تكون فجوة . وبذلك تكون البلورة شبه الموصلة محتوية على عدد أكبر من الفجوات عددها يساوي عدد ذرات المادة الشائبة
تسمى البلورة من هذا النوع بلورة موصلة من النوع الموجب ورمزها (م)
س : ماهي حاملات التيار الكهربائي في البلورة شبه الموصلة من النوع الموجب (م) ؟

6. الدايود كلنا يعلم ان الدايود عبارة عن بلورتين احدهما موجبة
والاخرى سالبة وتصنع كل منهما من مادة شبه موصلة
مثل السليكون او الجيرمانيوم مضاف
اليها بعض الشوائب التى تحدد
نوع البلورة اما سالبة لو كانت
الشائبة خماسية التكافؤ او
موجبة لو كانت ثلاثية
مهمة الديود
قرانا كثيرا عن ان الدايود يشبه الصمام الذى يمرر
الماء فى اتجاه واحد فقط فهل هذا صحيح؟
التشبيه فى حد ذاته تشبيه خاطئ

7. التشبيه فى حد ذاته تشبيه خاطئ
فالدايود صمام ولكنه صمام بخاصية مميزة لايوجد مثيل له فى صمامات الماء
فصمام الماء يسمح بمرور الماء فى اتجاه واحد مثلا من الاسفل الى الاعلى ولايسمح بعودة الماء من الاعلى الى الاسفل
ولو قلبته لن يعمل
اما الدايود فيسلك سلوك هذا الصمام مع التيار المستمر فقط
اما مع التيار المتردد فهو يعمل فى الناحيتين..بمعنى انك لو وضعته بحيث يكون قطبه الموجب مواجه لمصدر التيار المتردد
فسوف يمرر نصف الموجة الموجبة فقط
ولو قمت بعكس وضعه بحيث جعلت قطبه السالب مواجه لمصدر التيار المتردد سيمرر النصف السالب فقط
ويستفاد من تلك الخاصية المميزة فى الدايود فى عمل تطبيقات عديدة احد اشهر هذه التطبيقات .. هي تحويل التيار المتردد (AC) والتي تتغير قطبيتة باستمرار إلى تيار مستمر (DC) أحادي القطبية .. كل مصادر الطاقة في المنازل تعطي تيار متردد بينما البطاريات تزودنا بالتيار المستمر .. وعملية التحويل التي تتم لاستبدال التيار المتذبذب إلى تيار مستمر .. تسمى تقويم

8. تحليل عمل الدايود او الموحد
الدايود يتكون من بلورتين كل بلورة بذاتها موصلة للتيار الكهربى ولكن عند التصاقهما يحدث انتقال بين الالكترونات والفجوات حيث لايستمر هذا الانتقال كثيرا ولكن بعد فترة وجيزة يقف لنشوء مايسمى بمنطقة الحاجز بين البلورتين حول الحد الفاصل بينهما (depletion region)
حيث ينشأ مجال كهربى حاجز فى تلك المنطقة يمنع المزيد من الانتقال سواء للالكترونات او الفجوات
المجال الكهربى الذى نشا فى المنطقة الفاصعند انتقال الالكترون الى البلورة الموجبة يترك مكانه ايون موجب فى البلورة السالبة وعند انتقال الفجوة من البلورة الموجبة الى السالبة تترك وراءها ايون سالب.
.تلك الايونات السالبة والايونات الموجبة تكون مايسمى بالمجال الكهربى
الايونات الموجبة فى البلورة السالبة تعمل تنافر مع الفجوات التى تحاول العبور من البلورة الموجبة فتمنعها من الاقتراب من الحد الفاصل والعبور بالضبط مثل الامن المركزى عندما يتراصوا لمنع الناس
كذلك الايونات السالبة الموجوده فى البلورة الموجبة تعمل تنافر مع الالكترونات القادمة من البلورة السالبة فتمنعها من الاقتراب من الحد الفاصللة بين البلورتين ماتفسيره؟

9. حاجز الجهد هذا ابسط تعريف له كان هناك مغناطيسين متشابهين بالقرب من بعضهما فيحدث تنافر فتخيل ان هناك مجال سالب يتنافر مع الالكترونات التى تحاول الاقتراب وعبور المنطقة الفاصلة فيمنعها وكذلك هناك مجال كهربى موجب من الجهة الاخرى يتنافر مع الفجوات التى تحاول العبور ويمنعها من العبور الى البلورة السالبة
هذا الجهد الحاجز تكون قيمته من 0.6 : 0.7 للسليكون ومن 0.3 :0.4 للجيرمانيوم
وعليه سيكون الدايود عبارة عن مفتاح كهربى لايعمل الا تحت جهد كهربى اكثر من 0.7 (لنتفق على هذا الرقم )
ولنقول اليس كل جهاز كهربى يعمل عند جهد معين مثلا 6 فولت او 24 فولت او 110 فولت او 240 فولت
اذن اعتبر الدايود جهاز كهربى يعمل عند جهد 0.7

10. مثال توضيحى
الدايود يشبه فى عمله صمام ضغط الغاز او الهواء والموجود مثلا فى الغسالة الاوتاماتيك فمن خلال مشاهدتك للغسالة تجد انها لاتعمل الا اذا وصل مستوى الماء فيها الى مستوى معين( مثلا 0.6 ضغط جوى)
هكذا عمل الدايود فى حالة التوصيل الصحيح لقطبيته مع البطارية لايسمح للدائرة بالعمل الا اذا كان الفولت المسلط عليه 0.6 او اكثر فيستهلك فقط 0.6 من جهد البطارية والباقى يمرره وتكون مقاومته تقريبا = صفر فيمر التيار فيضيئ المصباح

11. ماذا يحدث لو قمت بتوصيل جهد معاكس لقطبية الدايود؟
فى حالة التوصيل العكسى تزيد المقاومة الداخلية للدايود لاتساع الفجوة او المنطقة العازلة فلاتستطيع البطارية التغلب على تلك المقاومة وبالتالى يكون التيار = صفر
والتفسير الفزيائى هو :
ستتسع الفجوة بين البلورتين اى ستتسع منطقة الحاجز لانجذاب الالكترونات نحو القطب الموجب للبطارية والفجوات نحو القطب السالب وهذا مايسمى بالانحياز العكسى وسيصبح الدايود عازل تماما ولايمرر اى تيار كهربى
ومن هنا نستنتج انه كلما زاد الجهد المعاكس لقطبية الدايود زادت المقاومة الداخلية له
هنا سؤال : مالفرق بين السلك العادى والدايود من ناحية نوعية التيار المار بكل منهما؟
مسببات التيار فى الدايود هما نوعين الالكترونات والفجوات ولنسمها ايونات سالبة وايونات موجبة
اما فى السلك العادى فمسبب التيار الكترونات فقط
السلك العادى يمرر كل اانواع التيار سواء موجب او سالب ( الكترونات او فجوات)
الدايود لايمرر سوى فقط التيار المتوافق مع قطبيته فمثلا لو كان التيار السالب داخل الى القطب السالب للدايود( البلورة السالبة) سيمر التيار..اما اذا كان التيار الموجب داخل من ناحية البلورة السالبة فلن يمر

12. لنرى مايحدث داخل الدايود فى الثلاث حالات
1 – بدون مصدر جهد خارجى
2- عليه جهد انحياز امامى ( متوافق مع قطبيته)
3- عليه جهد انحياز عكسى ( غير متوافق مع قطبيته )
1- فى الحالة الاولى ينشا حاجز جهد بين البلورتين
2- فى الحالة الثانية تندفع الالكترونات من القطب السالب
للبطارية نحو البلورة السالبة فتدفع الكتروناتها امامها
باتجاه الفاصل فتعمل على تضييق المنطقة الحاجزة
الى ان تنتهى تماما فى البلورة السالبة وكذلك تفعل
ايونات البطارية الموجبة مع الفجوات الى ان تنتهى
منطقة العزل فى البلورة الموجبة ايضا وبهذا يسلك
الدايود سلوك سلك عادى
3- الحالة الثالثة : يحدث العكس فعند عكس البطارية
ومخالفتها لاقطاب الدايود تنجذب الفجوات نحو القطب
السالب للبطارية وكذلك تفعل الالكترونات وتنجذب نحو القطب الموجب مما يوسع المنطقة العازلة وكان كل بلورة قد افرغت من الفجوات والالكترونات وتحول الدايود الى مادة عازلة

13. العلاقة بين التيار والجهد على الدايود

14. دراسة العلاقة بين الجهد والتيار فى الدايود فى حالة
هذا المنحنى يبين العلاقة بين الجهد والتيار فى الدايود وكما تلاحظ هى علاقة خطية
تقريبا اى بزيادة الجهد يزيد التيار
وتحسب قيمة مقاومة الدايود بقانون اوم
تجد الجهد 1 فولت والتيار 5 مللى امبير : (A) فعند النقطة
(1 volt/5mA = 200 ohms).المقاومة =
:B وعند النقطة
تجد ان الجهد = 3 فولت والتيار= 50 مللى امبير
وهنا المقاومة = 3/0.05 = 60 اوم اى ان المقاومة الداخلية للدايود نقصت بزيادة التيار
لاحظ شيئ مهم على المنحنى عندما زاد الجهد من 1 : 3 زاد التيار من 5 : 50 مللى امبير وكان التيار تضاعف عشر مرات
وان عند زيادة الجهد لنفس القيمة المقاومة تقل من 200 اوم الى 60 اوم
دراسة العلاقة بين الجهد والتيار فى الدايود فى حالة
الانحياز الامامى والانحياز العكسى

15. وعليه نستنتج شيئ مهم جدا عن صفات الدايود انه عند الانحياز الامامى للدايود :
فان منطقة الحاجز تقل ومقاومتها للتيار تقل بزيادة الجهد المسلط على الدايود
ومن ناحية اخرى عند التوصيل العكسى للدايود فان تيار قليل جدا يكاد لايحس يكون موجود بين الوصلتين
C فعند النقطة
مثلا تجد الجهد 80 فولت والتيار حوالى 100 ميكرو امبير وهنا المقاومة = 80كيلو اوم
ومن هنا نجد ان الدايود عند الانحياز العكسى يكون كانه مقاومة كبيرة جدا تعمل على عدم مرور التيار ولذلك يستخدم الدايود فى توحيد او تقويم التيار المتردد لانه يمرر التيار فى اتجاه واحد

16. ماذا يحدث عند امرار اشارة مترددة على دائرة بسيطة بها دايود؟

17. 1- القطب الموجب للدايود مواجه لمصدر التيار : يمر النصف الموجب من الاشارة فقط

18. القطب السالب للدايود مواجه لمصدر التيار
عند عكس الدايود اى نجعل قطبه السالب مواجه لمصدر الاشارة (الجهد الكهربى)
يمرر الدايود فقط النصف السالب من الاشارة كما هو واضح فى الصور
ملحوظة مهمة :
لو زودنا التردد الى 50 هرتز فلن
ترى المصباح يضيئ وينطفئ لان ذلك
يحدث بسرعة عالية جدا ففى موجة واحدة
ينطفئ المصابح مرتين اذن فى خمسين
موجة سوف ينطفئ 100 مرة فى الثانية
ويضيئ ايضا 100 مرة فى الثانية

19. الليد (الدايود المشع ): نوع من انواع الدايود ولكنه مضيئ ويجد منه عدة انواع مختلفة الالوان والاحجام وعليه مختلفة الجهد والتيار
يهمنى هنا حكاية ينساها البعض كثيرا وتسبب احتراق الليد وخصوصا عندما ينفذ الطلاب التمارين على الحقيبة فيخطئ احدهم ويقوم بتوصيل الليد على فولت اعلى مما تتحمله فيحترق
التوصيل الصحيح لليد يجب وضع مقاومة حماية معه على التوالى دائما تحميه من التوصيل الخاطئ الذى يسبب مرور تيار اكثر مما يتحمله الليد وقيمة المقاومة هذه اما 100 اوم او 220 اوم او 390 او 470 اوم او 680 اوم او اكثر على حسب الجهد المسلط على الدائرة
وعموما المقاومة 470 مناسبة للعمل عند 9 فولت كما هو حال معظم الدوائر التى نعمل عليها

20. ولحساب قيمة المقاومة التى يجب وضعها على التوالى مع الليد لحمايتها
نستخدم قانون اوم :
 R = (VS - VL) / I 
:VL هو جهد الليد
( عامة بيكون 2 فولت الا اللون
الابيض والازرق يكون 4 فولت) I : هو تيار الليد ويكون من 10
الى 20 مللى امبير

21. اذن نختار مقاومة قيمتها = 390 اوم لان 350 غير موجوده فى السوق
For example
If the supply voltage
VS = 9V, and you have a red LED (VL = 2V),
requiring a current I = 20mA = 0.020A,
R = (9V - 2V) / 0.02A = 350 ,
اذن نختار مقاومة قيمتها = 390 اوم لان 350 غير موجوده فى السوق

22. اذا قمت بتوصيل اكثر من ليد على التوالى وهو المفضل عندما يكون جهد المصدر يسمح بذلك فهو افضل عن التوازى لانه يطيل فى عمر البطارية لان التيار المار فيهم واحد والذى يكفى لتشغيل ليد واحد يكفيهم جميعا
كيف نحسب مقاومة الحماية لهم؟
بالفرض ان مصدر الجهد بطارية 9 فولت وعندنا ثلاث ليدات قيمة جهدهم 6 فولت
اذن الجهد الواقع على المقاومة = 9 – 6 = 3 فولت
وبالفرض ان التيار = 20 مللى
المقاومة = 3/0.02 = 150 اوم
نختار 220 لان 150 غير موجوده
لو اضطررت الى توصيل الليد على التوازى فضع مع كل ليد مقاومة خاصة به ولا تضع مقاومة واحدة لكل المجموعة

23. جدول المواصفات لليدات

24. توصيل الليد

25. الدخل والخرج للدائرة الكهربية:
تعودنا فى دراستنا السابقة على العمل داخل الدوائر المغلقة البسيطة اى بمدخل مثل بطارية او
مصدر جهد متغير مثل 240 فولت مثلا
فى الدوائر الالكترونية سوف يقابلنا مايسمى جهد الدخل
او اشارة الدخل وجهد الخرج او اشارة
الخرج او تيار الخرج فما هو الفرق بين الحالتين؟
فى دائرة الليد السابقة تسمى البطارية جهد الدخل
اى الجهد الذى يغذى الدائرة ويتحكم فى التيار
المار فيها فاذا اردنا اضافة بطارية ثانية على
التوالى فسيتغير الجهد او جهد الدخل الى قيمة
اعلى او اسفل على حسب قيمة البطارية الجديدة
لاحظ الشكل الجديد للدائرة السابقة ولكن برفع
الشكل التقليدى للبطارية ووضع شكل اخر يمثلها
ايضا
ولكن كنقطتين موجبة وسالبلاحظ اننا لم نغير
شئ فى الدائرة وانما قمنا بازالة الشكل التقليدى ووضع نقطتين احدهما تمثل 9 فولت
القطب الموجب والاخرى تمثل صفر اى القطب السالب
وممكن ايضا وضع الارضى ليمثل القطب السالب هكذا وهو اسهل فى التعامل مع الدوائر الالكترونية

26. هذا بالنسبة للدخل ماذا عن خرج الدائرة؟
الخرج بالنسة لهذه الدائرة المقصود به الحمل ويمثل الحمل هنا الليد والمقاومة لان كل منهما يستهلك
جزء من قدرة الدائرة اى يمر به تيار كهربى وواقع عليه جهد
ماذا نفعل اذا اردنا اضافة حمل اخرعلى الدائرة ؟
مثلا اذا اردنا تشغيل جرس ( 3 فولت ) مثلا او محرك صغيرعلى تلك الدائرة؟
هل نضيفه على التوازى مع المقاومة او الليد ؟ ام على التوالى فى الدائرة ؟
نضيفه على التوالى اذا كان يتحمل التيار المار فى الدائرة ونلاحظ هل يعمل ام لا لان احتمال ان
الجهد الواقع عليه لن يكون كافيا لتشغيله وعليه يجب تقليل المقاومة 470 الى قيمة ترفع الجهد
على الجرس الى 3 فولت كما فى الصورة
هذا بالنسبة للدخل ماذا عن خرج الدائرة؟

27. دخول اشارة مترددة مع بطارية كمصدر جهد
يمثل دخول اشارة مترددة على بطارية كانك ربطت بطارية اخرى على التوالى مع البطارية الاصلية ولكن ليس ربط بطاريات تقليدى بمعنى الموجب مع السالب ولكن ربط ترددى اى مره موجب واخرى سالب اى فى النصف الموجب للموجة ستضيف جهد البطارية المتردد الى البطارية الاصلية وفى النصف السالب ستطرجه منها واللتوضيح اكثر
لنفرض انه عندنا بطارتين 9 فولت و 3فولت فعند توصيلهما على التوالى اما تجمع الجهد او تطرح الجهد حسب نوع التركيب كما فى الصورة فعندما يكون القطبان مختلفان موجهان لبعضهما نجمع الجهد وعندما يكونان متشابهان نظرح الجهد
دخول اشارة مترددة مع بطارية كمصدر جهد
محصلة الجهد = = 12 فولت
محصلة الجهد =9-3= 6 فولت

28. يمثل دخول اشارة مترددة على بطارية 9فولت كانك ربطت بطارية اخرى على التوالى مع البطارية الاصلية ( فولت9 )
وكما راينا انه عندما كانت الطبارية 3 فولت جهد مستمر كنا نطرح او نجمع على حسب نوع الربط
كذلك سنفعل نفس الشئ مع البطارية المترددة (اعتبرتها بطارية للتسهيل)
فبدلا ماكنا نجمع قيمة ثابتة 3 فولت سنجمع قيمة مترددة بين الصفر واعلى قيمة فى منحنى البطارية ولنفرض انها 3 فولت ايضا
وعندما تغير البطارية قطبيتها نظرا لانها مترددة اى متغيرة القيمة والاتجاه سنطرح من 9 فولت قيمة تتغير من الصفر الى 3 فولت
فى الشكل تمثيل للاشارة المترددة
وحدها

29. ملحوظة مهمة: القيم التى يعطيها لك البرنامج
للجهد او الاشارة المترددة هى قيم قراءة
الافوميتر وعندما تظهر تلك القيم المترددة على
شاشة العرض ستظهر لك على هيئة منحنى دالة
جيبية اعلى نقطة فيها ليست قراءة الافوميتر
وانما = قراءة الافوميتر *1.4
هنا الجهد يتغير من 9 فولت الى 12 ثم ينزل
الى 9 مرة اخرى ثم ينزل الى 6 فولت ثم
يصعد الى 9 فولت مرة اخرى
كانه دالة جيبية قيمتها 3 فولت تتحرك حول
محور افقى لها قيمته 9 فولت بدلا من المحور
الافقى العادى الذى قيمته صفر

30. ملحوظة مهمة جدا
الاشارة المترددة عند قياسها على الافوميتر فان الافوميتر لن يستطيع اعطائك قراءة تتغير على منحنى دالة جيبية اى تتغير مع الزمن من صفر الى اعلى قيمة على المنحنى ثم تهبط الى الصفر مرة اخرى ثم الى السالب وهكذا وعليه اذا اردت منه قراءة فلن تستقر عينك على قراءة تتغير بسرعة كبيرة مثلا 50 ذبذبة فى الثانية
وعليه فهو يعطيك قراءة متوسطة بواسطتها تسطيع رسم الدالة الجيبية لمنحنى الدالة
تلك القراءة يسمونها متوسط الجذر التربيعى لمنحنى الدالة R.M.S
حيث اعلى نقطة فى منحنى الدالة = R.M.S *1.4
وللتبسيط عندما يعطيك الافوميتر قراءة 3 فولت عند قيامك بقياس مصدر جهد متردد فهذا معناه انها قراءة متوسطة للمنحنى واذا اردت رسم المنحنى فان اعلى نقطة فيه ستكون = 3* 1.4 =4.2 فولت
ملحوظة مهمة
لو عندك باور سبلاى 12 فولت متردد قبل قنطرة التوحيد
قم بقياس الجهد المستمر الناتج بعد قنطرة التوحيد
ستجد القراءة على الافوميتر = 14.6
ستتعجب من اين تلك الزيادة
ببساطة 12 فولت ( افوميتر) = 12 *1.4 = 16.8 فولت على المنحنى
اطرح منهم الجهود المستهلكة على اتنين دايود قنطرة التوحيد = = 1.2 فولت
اذن الجهد الخارج من القنطرة = = 15.6 فولت
من هنا نستنتج ان قراءة الافوميتر للجهد المتردد ليست قراءة قيمة الجهد الفعلية ولكنها قيمة تقريبية يسمونها متوسط الجذر التربيعى للدالة الجيبية
فمثلا لو وضعت الافوميتر على البلاك فى الورشة يعطيك قراءة 240 فولت

31. الموجة ناقصة الموجة كاملة
رسم يبين ظهور الجهد المتردد 240 فولت عند محور راسى 240 فولت واخر عند محور راسى 360 فولت لبيان ان قيمة اعلى نقطة فى المنحنى لن تظهر عند 240 فولت
الموجة ناقصة الموجة كاملة

32. مقدمة عن الترانزستور
راينا عند دراسة الدايود انه بوضع بلورتين مختلفتين بجانب بعضهما فسينتج لنا وصلة ثنائية ذات خواص جديدة تختلف عن صفاتها عن اى وصلة مكونة من بلورتين من معدنين موصلين كالنحاس والالومنيوم مثلا
فبوضع قطعة من النحاس بجوار اخرى من الالومنيوم فى دائرة لن تحدثان بالتصاقهما اى تغير فى تيار الدائرة من حيث المرور فالتيار سيمر فيهما بطريقة عادية كما لو كانت كل واحدة بمفردها فى الدائرة
اما الوصلة المكونة من بلورة موجبة واخرى سالبة والتى تمثل الدايود فقد مكنتنا من التحكم فى مرور التيار او عدجم مروره ومكنتنا ايضا من التحكم فى شكل الاشارة المترددة من الدايود بتوحيدها اما على نصف سالب او نصف موجب
هذا حدث فى الدايود لاختلاف نوع البلورة ونشوء حاجز الجهد 0.6 فولت كما نعرف
ماذا لو جانا ببلورتين متشابهتين ولصقناهما بجوار بعضهما ؟
هل يحدث بينهما كما حدث بين بلورتين مختلفين؟
بالتأكيد لن تتحرك الالكترونات او الفجوات من بلورة الى اخرى وعليه لن يكون هناك حاجز جهد او منطقة عازلة بينهما كما فى الشكل لانهما متشابهان

33. ماذا يحدث لو وضعنا بينهما بلورة مخالفة لهما فى القطبية؟
لنفترض انك قمت بوضع البلورتين المتشابهتين فى دائرة فما هو سلوكهما داخل الدائرة
لن يكون لهما اى تاثير فى مرور التيار وسيكونان كانهما قطعة من الالمنيوم ملتصقة باخرى من النحاس اى كاى معدن موصل للكهرباء
ماذا يحدث لو وضعنا بينهما
بلورة مخالفة لهما فى
القطبية؟
سينشأ بين كل بلورتين منطقة عازلة او حاجز جهد وهذا ماساوضحه لاحقا

34. فكرة الترانزستور: كما نعلم ان الترانزستور عبارة
ثلاث بلورات القاعدة فى الوسط بينها
وبين المشع حاجز جهد مقادره 0.6
فولت وبينها وبين المجمع حاجز جهد مقداره 0.6 فولت ايضا
هذا عند وجود الترانزستور خارج الدائرة
فاذا ماادخلت الترانزستور فى دائرة ولان قطبية المجمع والمشع متشابهة فقد اصبح تلقائى ان
احدهما متصل اتصال عكسى او مخالف لقطبيته
مع البطارية وعلى هذا اصبح احدهما مع القاعدة
فى انحياز عكسى والاخر فى انحياز امامى
وعليه فقد حدث زيادة فى مساحة المنطقة العازلة
وبالتالى زادت المقاومة الى درجة كبيرة تجعلها
تمنع مرور التيار بين المجمع والمشع

35. مثال توضيحى لفكرة عمل الترانزستور وكيفية تحكمه فى التيار المار فى الدائرة

36. عندنا دائرة بسيطة تتكون من بطارية ومصباح ومفتاح ساحاول استبدال المفتاح اليدوى باخر اوتوماتيك
اى مفتاح يتحكم فى تشغيله جزء اخر كهربى والجزء الاخر هنا هو ملف الريلاى وكما نعلم فان عند وصول تيار كهربى الى ملف الريلاى ينشأ مجال مغناطيسى يجذب اطراف المفتاح ويمر التيار فى الدائرة

37. لتغذية الريلاى بجهد مناسب اما اضع له بطارية خاصة به او اجعله يعمل على نفس بطارية الدائرة
بنفس المنطق ساضع ترانزستور بدل الريلاى وارى كيف يتحكم فى مرور التيار بين طرفيه المجمع والمشع
عند وضع الترانزستور بدون توصيل اى مصدر جهد الى قاعدته وهى بمثابة عنصر التحكم الذى يعطى الترانزستور اشارة البدء بالتوصيل
لن يمر تيار بين المجمع والمشع بالضبط كما كان يحدث عند عدم تغذية ملف الريلاى لايمر تيار نتيجة لعدم تلامس اطراف المفتاح
هنا نقف وقفة ونقارن بين الترانزستور والريلاى
فمثلما يحتاج الريلاى الى جهد خاص به (3 فولت) كذلك تحتاج قاعدة الترانزستور الى جهد خاص بها لكى تعمل
ولكن اين ساضع الجهد ؟
لنرجع قليلا الى الشكل الدايودى للترانزستور
تمثل وصلة القاعدة والمشع دايود هذا الدايود يمثل الملف للريلاى اى ان الترانزستور لن يعمل الا اذا وصنا جهد صحيح للدايود (مشع/ قاعدة)
ومامعنى صحيح ؟ هل فى القيمة فقط ؟
لا طبعا فى القيمة والقطبية بحيث يكون توصيل امامى اى يمر تيار بين القاعدة والمشع اولا فيندفع تيار بين المجمع والمشع ولكن هذا الاندفاع ليس عشوائى وانما يتحكم فيه تيار القاعدة وهنا ياتى الاختلاف بين الترانزستور والريلاى

38. فالريلاى يمرر كل التيار المار على اطراف مفتاحه ولاعلاقه له بقيمته
اما الترانزستور فيتحكم فى كمية هذا التيار المار بين اطرافه ( المجمع والمشع)
وبصورة بسيطة الترانزستورهو صمام يتحكم فى مرور التيار الرئيسى فى الدائرة عن طريق تيار صغير اخريمرفى قاعدته (تيار القاعدة)
هنا سؤال هل الترانزستور هو مجرد متحكم فى سريان التيار فى دائرة المجمع والمشع عن طريق القاعدة؟
نعم وهو الاساس الذى بنى عليه عمل الترانزستور
فاذا اردت ان يعمل الترانزستور فابحث عن تغذية مناسبة لقاعدته

39. هنا تيار القاعدة مرتبط بجهدها وكلما زاد جهد الانحياز (0
هنا تيار القاعدة مرتبط بجهدها وكلما زاد جهد الانحياز (0.7 فولت) زاد التيار فى دائرتها وبالتالى يزيد تيار المجمع لاننا قلنا من قبل ان الترانزستور مثل صمام يعمل بالتيار فكلما زاد تيار الكهربى فتح الصمام اكثر
الصورة على اليمين لم يصل جهد القاعدة الى الجهد المطلوب لكى تعمل فهو اقل من 0.7 فولت
والصورة على اليسار وصل جهدها الى 0.7 فولت وهو كافى لتشغيلها
هذه الدائرة هى الاساس فى فهم فكرة عمل الترانزستور
فالدائرة عبارة عن دائرة مجمع ومشع يتحكم الترانزستور فى سير التيار المار فيها عن طريق القاعدة
وتسمى تلك الدائرة بالدائرة الخارجية للترانزستور والتى نضع عليها الاحمال سواء الليد او مقاومة او اى حمل اخر كترانزستور اخر والحمل يوضع على المجمع او المشع
واين الدائرة الداخلية؟ اى اين الدخل للترانزستور؟
الدخل دائما يدخل عن طريق دائرة القاعدة /المشع
ولماذا نسميه دخل؟
لان الجهد الداخل للقاعدة هو الذى سوف يتحكم فى كمية التيار المار فى القاعدة وبالتالى فى الدائرة الاساسية والتى اطلقنا عليهاالدائرة الخارجية او الخرج كما فى الصورة

40. كيف يتحكم هذا الجهد الداخل والمطبق على القاعدة فى عمل الترانزستور؟
الترانزستور على الحالة التى هو عليها بدون تغذية على قاعدته لن يسمح بمرور تيار خلاله بين المجمع والمشع لوجود مقاومة داخلية كبيرة جدا نشات اولا من وجود منطقتين عازلتين احداهما صغيرة بين القاعدة والمشع والثانية كبيرة جدا بين القاعدة والمجمع نتيجة للتوصيل العكسى للدايود المتمثل فى قاعدة/ مجمع
اذن ماهو الحل؟
الحل ان نحاول كسر الحاجز الاول بين القاعدة والمشع والمتمثل بجهد 0.7 فولت بتسليط بطارية 0.7 فولت بينهما
فاذا ماكسرناه سمحنا للالكترونات فى المشع بالوقوع فى القاعدة فيخطفها المجال الكهربى القوى الناشئ بين المجمع والمشع نتيجة لوجود البطارية
اذن القاعدة تحتاج مصدر جهد بينها وبين المشع وبشرط يكون متوافق مع اشارتها
ترى من اين ناتى بالكهرباء التى تغذى القاعدة؟
..انظر اليها ..اليس الترانزستور من نوع س م س ؟
اذن نحتاج تغذية موجبة لها باى طريقة
نبدا اولا بوضع بطارية قيمتها اعلى من 0.7 فولت مع جعل القاعدة ناحية القطب الموجب
نلاحظ اضاءة الليد دليل مرور التيار الكهربى وعمل الترانزستور

41. هل البطارية الصغيرة هى السبيل الوحيد لتغذية القاعدة؟
طالما عندنا مصدر جهد متمثل فى البطارية الاصلية لماذا ناتى ببطارية اخرى؟
نلغى البطارية الصغيرة ونربط طرف القاعدة بجهد موجب يناسبها
بالضبط كما فى مثال السدادة التى تسد بين خزان
المجمع والمشع سنجعل الماء الذى ياتى للضغط عليها
من خزان المجمع نفسه وكانها تغذية ذاتية
وهنا امامنا عدة نقط فى الدائرة للربط القاعدة
اولا : نربطها بالمشع
ماذا يحدث لو ربطنا القاعدة مع المشع ؟
هل يعمل الترانزستور؟
نجرب ونربطها فى المشع فلن تعمل لان المفروض انها
والمشع عبارة عن دايود وقد قمت انت بعمل شورت على
الدايود (قاعدة/ مشع) واصبح جهد الانحياز الواقع
عليه = صفر كما فى الصورة

42. نلغى البطارية الصغيرة ونربط طرف القاعدة بجهد موجب يناسبها
بالضبط كما فى مثال السدادة التى تسد بين خزان المجمع والمشع سنجعل الماء الذى ياتى للضغط عليها من خزان المجمع نفسه وكانها تغذية ذاتية
وهنا امامنا عدة نقط فى الدائرة لربط القاعدة

43. اولا : نربطها بالمشع
ماذا يحدث لو ربطنا القاعدة مع المشع ؟
هل يعمل الترانزستور؟
نجرب ونربطها فى المشع فلن تعمل لان المفروض انها والمشع عبارة عن دايود وقد قمت انت بعمل شورت على
الدايود (قاعدة/ مشع) واصبح جهد الانحياز الواقع عليه = صفر
كما فى الصورة
ثانيا : نربطها بالمجمع
نربطها فى المجمع وقطبية المجمع
مناسبة للقاعدة لانها قادمة من
القطب الموجب للبطارية بعد ان
مرت على المقاومة والليد

44. ثالثا : نربطها مباشرة بقطب البطارية ماذا حدث؟ لقد انفجر الليد
ثالثا : نربطها مباشرة بقطب البطارية ماذا حدث؟ لقد انفجر الليد..بسبب ان التيار الداخل الى القاعدة اكثر مما يتحمله الترانزستور نتيجة لارتفاع الجهد عليها وعدم وضع مقاومة بينها
وبين البطارية لتخفيض هذا التيار
اذن يجب وضع مقاومة بين القاعدة والبطارية
كما فى الصورة
وتتوقف قيمة تلك المقاومة على جهد البطارية
فاذا كان الجهد كبير نختار مقاومة حماية كبيرة
وعموما اختيار قيمتها يؤثر على تيار القاعدة
من حيث قيمته وطالما تيار المجمع مرتبط بتلك
القيمة فهنا لابد من اختيار قيمة مضبوطة لمقاومة
القاعدة ليس بهدف حماية الترانزستور فقط
ولكن من اجل تحديد عمل الترانزستور
كمفتاح او كمكبر وهذا سنتحدث عنه لاحقا

45. هنا وضعنا مقاومة بين القاعدة والبطارية
لحماية الترانزستور
فالمقاومة تستهلك جزء من
جهد البطارية كما تعلمنا
اى انها تخفض الجهد الذى
يقع على قاعدة الترانزستور

47. ملحوظة مهمة جدا :
لاحظ انه عندما تقوم بوضع سلك بين القاعدة والمشع فى الصورة الاخيرة كانك قمت بعمل شورت على البطارية ايضا وليس فقط على وصلة القاعدة مشع وتذكر تلك الملحوظة جيدا عندما تضع مكثف بين القاعدة والمشع فى دوائر مماثلة فيجب وضع مقاومة على التوالى مع المكثف

48. لاحظ فى الصورة شئ مهم اوى
ان البطارية تغذى دائرة القاعدة /مشعالتى تتكون من المقاومة 1 كيلو مع 0.7 فولت ( جهد الدايود قاعدة /مشع) بمعنى لو اردنا حساب تيار القاعدة=
-0.7/1000 =8.3/1000=
=83 ميكرو امبير
وتيار المجمع اين دائرته؟
لف البطارية الناحية الاخرى او ارجع
الى الوضع الاصلى حتى ترى البطارية
وهى على دائرة المجمع مشع بصورة
اوضح
لاحظ هنا ان البطارية ايضا بالكامل على دائرة
المجمع مشع
التيار يخرج منها فينقسم بين القاعدة
والمجمع ويتجمع
ويكون تيار المشع الذى يعود الى البطارية
ويكمل الدائرة
كم تيار المجمع؟
تيار المجمع = (جهد البطارية – جهد الليد)/ المقاومة
= 7/470 = 14 مللى امبير
للمتخصصين (الكترونات) : اهملت الجهد الداخلى بين
المجمع والمشع لان الترانزستور يعمل فى منطقة
التشبع كمفتاح وبيكون
هذا الجهد تقريبا = صفر

49. فى الصورة العلوية كان الانحياز للقاعدة / مشع بواسطة بطارية منفصلة وفى الصورة الثانية ازلنا البطارية وغذينا القاعدة من البطارية الاساسية ..المهم ان يصلها جهد انحياز مضبوط يجعلها تعمل مع المشع كدايود بانحياز امامى
لاحظ وجود المقاومة 1 كيلو على القاعدة لحمايتها لانها لاتتحمل تيار كبير والناتج من ربط البطارية مباشرة عليها وكذلك المقاومة 470 اوم لحماية الليد
ماذا عن خط سير التيار فى الدائرة؟
يبدا التيار الخروج من البطارية وامامه فرعين فرع القاعدة وفرع المجمع
لايذهب الى المجمع لان الدائرة هناك مفتوحة بين المجمع والمشع واما دائرة المجمع/ قاعدة فلايمر تيار اساسا لانهم ذو قطبية واحدة اى مربوطان على القطب الموجب للبطارية
اذن التيار الاساسى فى الدائرة تياران :
تيار يخرج من البطارية يتجه للمجمع ويريد العبور الى القاعدة ومنه الى المشع ومنه الى القطب السالب للبطارية ..وهذا التيار لايستطيع عبور تلك المسافة لوجود فجوة كبيرة او حاجز جهد كبير بين المجمع والمشع
التيار الثانى يخرج من البطارية ويذهب الى القاعدة ليكسر الحاجز بين القاعدة والمشع ويدخل الى المشع ويعود الى البطارية..فى هذه اللحظة عند اول انكسار للحاجز بين القاعدة والمشع تدخل الكترونات المشع الى القاعدة فيجذبها المجمع فيتسبب ذلك فى سريان التيار بين المشع والمجمع مع ملاحظة ان اتجاه الالكترونات فى اى دائرة تكون عكس اتجاه سريان التيار

50. تفسير اخر لما يحدث داخل الترانزستور
دعنا نركز على حركة الالكترونات داخل الترانزستور
فعند توصيل جهد مضبوط للقاعدة مع المشع تنطلق الالكترونات من البطارية باتجاه المشع فتدفع الكرتونات المشع امامها لتدخلها الى القاعدة فيتحد جزء قليل من تلك الالكترونات مع الفجوات القليلة (0.01) فى القاعدة مسببه تيار القاعدة وباقى الالكترونات المزدحمة فى القاعدة يجذبها المجال الكهربى بين المجمع والمشع والموجود بفعل وجود البطارية قتدخل تلك الالكرتونات الى المجمع مسببة تيار المجمع
نلاحظ ان الكرتونات المشع ولنسمها تيار المشع السالب للتسهيل انقسم الى جزئين جزء دخل القاعدة عند اتحاده مع الفجوات وجزء انجذب الى المجمع اى ان :
تيار المشع = تيار المجمع + تيار القاعدة
هنا سؤال : ماتاثير تيار القاعدة على تيار المجمع ؟
تيار القاعدة يعمل كالمحبس فى الصورة او الصمام الذى يتحكم فى كمية المياة بين خزان المجمع والمشع فكلما زادت شدة تيار القاعدة ارتفع الصمام الى اعلى وسمح بتمرير كمية كبير من الماء من المجمع الى المشع

51. هل تستمر تلك الزيادة فى تيار ( الكترونات) المشع بزيادة تيار القاعدة؟
سؤال:
هل تستمر تلك الزيادة فى تيار ( الكترونات) المشع بزيادة تيار القاعدة؟
تستمر الزيادة الى ان تصل الى درجة يحدث هناك تزاحم شديد فى الالكترونات الموجوده فى القاعدة نتيجة لضيق مساحتها وصغرها كثيرا عن مساحة المجمع والمشع وذلك التزاحم يعمل مايشبه الاختناق وتحاول الكترونات اخرى قادمة من المشع الهبوط فى القاعدة فلا تجد حيز لها وتعمل الالكترونات المزدحمة فى القاعدة على تنافر الكترونات المشع وتمنعها
وهنا يصل الترانزستور الى حالة يسمونها حالة التشبع اى لاتحدث زيادة فى تيار المجمع عند زيادة تيار القاعدة ومع استمرار تيار القاعدة فى الزيادة يمكن ان يحترق الترانزستور
المحصلة :
يجب توصيل المشع والقاعدة الى قطبية مشابهة لقطبيتهما ( انحياز امامى اى نعاملهم كانهم دايود) وبالتالى ستجد تلقائى ان المجمع موصول بالقطب المخالف لقطبية المشع وحيث انه مشابه لقطبية المشع فلتلقائى ستجده مخالف لقطبيته ( انحياز عكسى)

52. قياس جهد الانحياز للقاعدة فى الدائرة
لاحظ انخفاض جهد الانحياز بين القاعدة والمشع عند وضع مقاومة 1 ميجا ليصل الى 0.66 فولت مما يعطى تيار قاعدة ضعيف حوالى 8.3 ميكرو امبير ينتج تيار مجمع حوالى 2.55 ملى لايكفى لاضاءة الليد ( على اساس اهمال تيار القاعدة لانه بالميكرو وهنا افترضنا تيار المجمع = تيار المشع)
فى الصورة على اليسار خفضنا المقاومة الى حوالى 213 كيلو اعطتنا جهد انحياز كافى للقاعدة ( فولت0.7)
لاحظ فى الصورة ان جهد انحياز القاعدة مللى فولت وفى الصورة الثانية عنددما حركنا المؤشر الى اسفل لغاية 4 فى المية نقص جهد الانحياز الى 330 مللى فولت اى 0.3 فولت وهو غير كافى لتشغيل القاعدة فانطفا الليد
صورة اخرى بعد وضع اجهزة اميتر وافوميتر ولاحظ القراءات
تيار المجمع = تقريبا تيار المشع
لاحظ القراءات عندما يكون مقسم الجهد فى المنتصف

53. لاحظ فى الصورة اسفل عندما انقصنا المقاومة بين القاعدة والمشع نقص تيار القاعدة وزاد التيار المار فى المقاومة السفلى لمجزئ الجهد لان التيار ينقسم حسب قيم المقاومة كما قال كيرشوف
لاحظ ايضا النسبة بين تيار المجمع وتيار القاعدة

54. ملحوظة مهمة جدا
عندما يعمل الترانزستور كمفتاح اى فى منطقة التشبع حيث لايرتبط تيار المجمع مع تيار القاعدة بعلاقة بيتا
وانما كل منهم يتغير على حسب دائرته اى على حسب العلاقة بين المقاومة والتيار داخل دائرته
ولاحظ ان دائرة المجمع منفصلة عن دائرة القاعدة فهما على التوازى مع احتساب جهد القاعدة مشع ( 0.7 )

55. لاحظ هنا مع ان تيار القاعدة قل كثيرا الا ان تيار المجمع ( نفسه المشع) لم يتاثر تقريبا عن القراءة فى الصورة السابقة ولاحظ ان تيار الفرع نفسه اصبح اقل من القراءة السابقة (109 ميكرو ) وهذا يوضح انه كلم اتجه المؤشر لاسفل زادت المقاومة فى الدائرة وقل التيار الذى سيتوزع بين القاعدة والمقاومة السفلية
لاحظ اسفل ان الليد قد انطفئ
تماما عندما حركنا المؤشر
لاسفل ووصلت
المقاومة الى 5 كيلو
ولاحظ تيار القاعدة = صفر
لان جهد الانحياز لها اقل
من 0.6:0.7
ويكون الترانزستور فى
حالة قطع

56. لاحظ هنا اننا رفعنا المؤشر الى اعلى فزاد تيار القاعدة زيادة كبيرة جدا ولم يتاثر تيار المجمع كثيرا كما قلنا سابقا لان الترانزستور يعمل فى منطقة التشبع
ولاحظ ايضا ازدياد التيار الداخل الى دائرة القاعدة الى ميكرو
ترى ماتاثير مقاومة القاعدة 10 كيلو على الدائرة وعلى تيار القاعدة؟
سنجرب ونخفضها الى 1 كيلو ونرى مايحدث

57. نلاحظ ازدياد التيار الداخل للدائرة وازدياد مضاعف لتيار القاعدة عن القراءة السابقة
دليل تاثير مقاومة القاعدة تاثير واضح جدا عن اى مقاومة اخرى على مجزئ الجهد

58. كيف يحدث التكبير فى الترانزستور؟
فى الصورة اعلاه لاحظ ان ليد القاعدة غير مضيئ والليدان الاخران على المجمع والمشع مضيئان
ماذا تستنتج من ذلك؟
نستنتج ان تيار القاعدة صغير لدرجة تجعله غير كافى لاضاءة الليد
من هنا نستنتج ان كمية قليلة او صغيرة من تيار القاعدة استطاعت ان تنتج لنا كمية كبيرة من التيار فى دائرة المجمع مشع ..ومن هنا اتت فكرة التكبير وفى الواقع هى عملية تكبير غير مباشرة فتيار القاعدة لم يكبر فى الواقع ولكن تاثيره هو الذى انتج لنا او فتح الباب امام تيار كبير فى دائرة المجمع
فحركة صغيرة فى الصمام الحاجز للماء اتاحت كمية كبيرة من الماء للعبور

59. معامل التكبير : هو حاصل قسمة تيار المجمع على تيار القاعدة ويختلف من ترانزستور الى اخر وحتى نفس الترانزستور تجد بيتا له والمسماه معامل التكبير تتراوح مثلا بين 100 و 500
تجربة تبين معامل التكبير لاثنين ترانزستور

60. الدائرة تسمى دائرة دارلنجتون وهى عبارة عن اتنين ترانزستور على التوالى حيث يدخل التيار الى الترانزستور الاول ضعيف جدا حوالى 468 نانو امبير اى = امبير
فيخرج من المشع بعد تكبيره ليصبح حوالى ميكرو امبير اى = امبير
ثم يدخل هذا التيار الى قاعدة الترانزستور الثانى ليخرج مكبر مرة اخرى = 7.99 مللى امبير
فتكون محصلة التكبير من الدخل الى ان يخرج للدائرة كلها = / = مرة
وبعملية حسابية بسيطة ستجد ان هذا الرقم هو حاصل ضرب معامل التكبير للترانزستور الاول فى معامل التكبير للترانزستور الثانى
تجربة عملية لملاحظة هذا التكبير الهائل:
لكى نلاحظ هذا الفرق الكبير بين تيار الدخل والخرج شيل المقاومة 10 ميجا واجعل عشرين طالب يمسكون ايديهم فى ايدى بعضهم اى مشبكة واجعل اولهم يمسك طرف السلك الداخل لقاعدة الترانزستور الاول واخرهم يمسك طرف البطارية الموجب اى كانهك جميعا طرفى المقاومة 10 ميجا اوم
ستجد ان الليد يضيئ بالرغم من ضعف التيار الخارج من جسم اخر طالب لانه مر على مقاومة اجسامهم مجتمعة فضعف جدا ودخل على قاعدة الترانزستور الاول فكبره ثم الى الثانى فكبره

61. ملحوظة:
هل يمكن تكبير هذا الرقم مرة ثانية بترانزستور ثالث ؟
نعم يمكن ذلك بشرط ان الترانزستور الجديد سوف يتحمل التيار الناتج وكذلك البطارية هل بامكانها امداد الدائرة بالتيار المطلوب ؟
لان التكبير لاياتى من داخل الترانزستور ولكن ياتى من مصدر التيار وهو البطارية فاذا لم تكن البطارية ذات قدرة كافية فلن يكون هناك التكبير المطلوب
اما لو مصدر تيار مستمر اخر من دائرة تقويم مثلا بنفس الشروط قيمكن حدوث هذا التكبير بسهولة
وعموما الترانزستور مستحيل ان ياتى بتيار اكبر من تيار المصدر لانه ليس مولد للتيار او دينامو وانما يكتسب تياره من المصدر سواء بطارية او مصدر جهد مستمر اخر
سؤال:
هل فى كل الاحوال تيار المجمع يتاثر بزيادة تيار القاعدة؟
كما قلت سابقا يظل هذا التاثر موجود الى ان يدخل الترانزستور الى حيز التشبع بمعنى انه لاى ترانزستور بزيادة تيار القاعدة تقل المقاومة الداخلية بين المجمع والمشع وبالتالى يزداد تيار المجمع يستمرهذا التتابع فى الزيادة الى ان نصل الى نقطة تكون عندها المقاومة الداخلية بين المجمع والمشع تقريبا صفر عندها يكون تيار المجمع فى اعلى قيمة له ولايكون هناك مجال للزيادة لان تيار القاعدة قد قضى على كل المقاومة الداخلية وهنا كان الباب انفتح على اخره لدخول الطلاب مثلا الصف ولايستطيع الطلاب المرور الا من حيز الباب فقط مهما كان الازدحام خارج الصف او كالشاى الذى وضعت فيه كمية كبيرة من السكر حتى وصل الى حالة التشبع التى عندها لايستطيع قبول كمية اخرى فيرسى السكر فى اسفل الكوب

62. عندما يدخل الترانزستور منطقة التشبع يعمل كانه مفتاح فقط ولانستطيع استخدامه للتكبير ولان فكرة التكبير مأخوذة من ان تيار المجمع يزيد بزيادة تيار القاعدة فقد وصل تيار المجمع الى اقصى حد له ولايزيد بعدها مهما كانت زاد تيار القاعدة
ولكى نفهم المقصود بالتكبير كما قلت سابقا انه عندما نسلط جهد متردد على القاعدة المفروض ان يزيد او ينقص من تيار القاعدة وعندما يحدث ذلك المفروض ان تحدث زيادة فى تيار المجمع فاذا كان تيار المجمع وصل نهايته العظمى فلايوجد مجال لزيادته الا اذا تراجع الترانزستور وخرج من منطقة التشبع ودخل منطقة التشغيل او التكبير

63. كيف نتحكم فى الترانزستور لكى نجعله يعمل كمكبر او كمفتاح؟
كيف نتحكم فى الترانزستور لكى نجعله يعمل كمكبر او كمفتاح؟
اولا : كمفتاح: وقد فسرناها سابقا وقلنا انه يعمل فى منطقة التشبع
ثانيا كمكبر : نضبط الجهد بين
المجمع والمشع بحيث يكون تقريبا
= نصف جهد البطارية
وذلك بضبط المقاومات فى دائرة
الترانزستور بحيث تعطينا جهد بين
المجمع والمشع = نصف جهد
البطارية
كما هو واضح فى الصورة

64. اى نقوم بضبط مجزئ الجهد الى ان يعطينا حوالى 6 فولت على المجمع ثم نقوم بادخال الاشارة المراد تكبيرها من التجربة واثناء ضبط مجزئ الجهد لاحظ شئ مهم جدا انه بزيادة تيار القاعدة
يقل الجهد بين المجمع والمشع وهذا يرجعنا كما قلنا سابقا ان الترانزستور عبارة عن
مقاومة داخليه تزيد وتنقص بنقصان او زيادة تيار القاعدة
اى ان الترانزستور ممكن ان يطلق عليه مقاومة تيارية اى تتغير بتغير تيار القاعدة بالضبط كما يطلق على المقاومة الضوئية لانها تتغير بتغير الضوء المسلط عليها

65. صورة توضح عمل الترانزستور كمكبر حيث تدخل اشارة صغيرة عن طريق القاعدة فتخرج من المجمع او المشع بنفس الشكل ولكن مكبره

66. وعموما كفكرة بسيطة عن حالات عمل الترانزستور :
اى جهاز كهربى تكون حالته الكهربية اما يعمل او لايعمل اى حالة القطع او التوصيل
ولان الترانزستور عنصر كهربى فهو لن يخرج عن تلك الحالتين
قطع او توصيل
الجهد الذى يتحكم فى عمل الترانزستور هو الجهد بين المجمع والمشع Vce
فهو الذى يحدد حالات الترانزستور
اولا : حالة القطع: حالة القطع للترانزستور معناها ان ليس هناك تيار بين المجمع والمشع وهذا يحدث اذا كان جهد انحياز القاعدة اقل من المطلوب كما تعلمنا اى ان دائرة المجمع مشع مفتوحة
حالة التوصيل :
الترانزستور له خصوصية عن باقى العناصر الالكترونية او الكهربية فهو عند التوصيل يكون على حالتين :
الحالة الاولى : انه لم يعد يستطيع التحكم فى تيار المجمع اى ان تيار القاعدة فقد السيطرة على تيار المجمع لان الترانزستور وصل اقصى قيمة لتياره بالضبط كانك فتحت المحبس الى نهايته والمحبس هنا تيار القاعدة وهنا يكون الترانزستور يعمل كانه مفتاح عادى ولايكبر ولا يصغر ويكون فى حالة تشبع والجهد بين المجمع والمشع Vce تقريبا = صفر او اكبر قليلا
الحالة الثانية : انه يوصل ويكبر ايضا بمعنى ان تيار المجمع يستجيب لاى تغير فى تيار القاعدة والحالة هذه تكون عندما يكون جهد المجمع /مشع بين قيمتين اكبر من الصفر بقليل واقل من جهد البطارية اى بين القطع والتشبع

67. تحليل دائرة الترانزستور :
هذا تمثيل بسيط لدائرة الترانزستور حيث الفرع الايسر هو دائرةالقاعدة مشع والمكونة من المقاومة 10 كيلو مع وصلة القاعدة/ مشع ممثلة بالدايود الذى يستهلك عليه جهد مقداره 0.6 فولت ( او 0.7 فولت )
Vcc يمثل جهد البطارية
الفرع الاخر المقاومة RL والممثلة لمقاومة حمل المجمع المكونة من (مقاومة الليد + المقاومة 470 اوم)
المقاومة المتغيرة Rce تمثل المقاومة الداخلية بين المجمع والمشع داخل الترانزستور نفسه وتعتمد قيمتها على حسب شدة تيار القاعدة فهى على علاقة عكسية معه اذا زاد تيار القاعدة قلت واذ قل تيار القاعدة زادت بالضبط كانها مقاومة ضوئية

68. الاشكال المختلفة للبطارية على الترانزستور
لاحظ ان الاشكال الاربعة للبطارية واحد والشئ الذى يجب معرفته ان جهد البطارية بالكامل على دائرة المجمع/ مشع..وايضا بالكامل على دائرة القاعدة مشع مع مجزئ الجهد
البطارية على يمين الترانزستور ..نحاول تحريكها على اليسار
ونحرك البطارية لاسفل مع سحب السلك المربوط على القطب الموجب لاسفل مثل الصورة

69. انواع الانحياز للقاعدة
تكلمنا عن حالتين وهو عندما وصلناها ببطارية منفصلة عن بطارية التغذية الرئيسية
والحالة الثانية عندما الغينا البطارية الصغيرة وربطنا القاعدة مباشرة مع البطارية الرئيسية وتحديدا القطب الموجب على اساس ان الترانزستور من نوع س م س
الحالة الثالثة بتغذيتها مباشرة من المجمع كما فى الصورة
الحالة الرابعة باستخدام مجزئ جهد يقسم جهد البطارية الى مقاومتين ولننظر للصورة

70. فى الصورة على اليسار لاحظ ان مقاومة القاعدة مربوطة مباشرة على المجمع ويسمى هذا انحياز اعادة التغذية او التغذية العكسية
فى الصورة الاخرى قمنا بتوزيع جهد البطارية الى جزئين علوى وسفلى حيث كلما اقترب مؤشر
مقسم الجهد الى الاسفل قلت المقاومة السفلى وهى موصلة على التوازى مع دائرة القاعدة
وبالتالى يزيد التيار فيها ويقل تيار القاعدة وبالتالى يقل تيار المجمع وتقل اضاءة الليد
اما اذا تحرك المؤشر الى اعلى فتزيد المقاومة
السفلى وبالتالى يقل التيار الداخل اليها ويزيد
تيار القاعدة ويزيد تيار المجمع وبالتالى تزيد
اضاءة الليد

71. مااذا يحدث لو حركنا مؤشر مجزئ الجهد الى اسفل حتى نجعل قيمة المقاومة بين القاعدة والمشع = صفر كما فى الصورة اليسرى وكانك وضعت شورت بينهما ولاحظ ايضا كانك
لاحظ فى الصورة اليسرى ان الليد مطفى دليل عدم وجود تيار قاعدة لان التيار اتجه بكامله ناحية السلك ولم يدخل القاعدة لان السلك بالنسبة له طريق سهل فترك القاعدة واتجه للبطارية مباشرة من خلال السلك
فى الصورة الثانية تخيل ان المقاومة بين القاعدة كانت كبيرة لدرجة انها تمثل دائرة مفتوحة بين القاعدة والمشع (خارجية) فالتيار سيجد طريق واحد فقط امامه للدخول الى القاعدة وممكن ان ياخذ مجزئ الجهد صورة اخرى بوضع مقاومتين ثابتتين كما فى الصورة

72. ومن هنا ندخل لفكرة المقاومة الضوئية وكيف تتحكم فى عمل الترانزستور ليلا او نهارا
وسندرس الحالتين عندما نضعها فى الاعلى ومرة اخرى فى الاسفل كما فى الصورة
الصورة تبين وضع المقاومة بالنهار فى حالة تسليط الضوء عليها فقيمتها 400اوم ففى الصورة على اليمين لن يمر تيار الى القاعدة وبالتالى لن يضيئ الليد وهذا الوضعية المضبوطة لها فى حالة التحكم فى اضاءة عدة مصابيح نريدها ان تضيئ ليلا فقط
فى الصورة على اليسار يمر تيار الى القاعدة فيضيئ الليد بسبب تيار المجمع زهذا يحدث نهارا وعند الليل ينطفئ الليد وهذا وضع خاطئوالاسلاك والمكونات واحد فى الدائرتين وقد قمت بتحريك سلك المقاومة 1كيلو لابينه لان ظهور مؤشر التحكم فى المقاومة الضوئية تغطى عليهمن هنا نلاحظ ان المقاومة الضوئية هى مقاومة متغيرة تتغير قيمتها بتغير كمية الضوء الواقع عليها

73. استخدام المقاومة الضوئية فى تشغيل ريلاى عليه دائرة مكونة من عدة مصابيح 240 فولت
جهد الريلاى = 6 فولت
مقاومة 10 كيلو على القاعدة لحماية الترانزستور
مقاومة 10 اخرى لتثبيت جهد انحياز القاعدة
مقاومة متغيرة 10 كيلو بين البطارية والمقاومة الضوئية لضبط جهد المجمع الذى يغذى الريلاى على 6 فولت
الترانزستور رقمه 2N2222
C او

74. المقاومة الضوئية

75. الدائرة السابقة تعمل نهارا عند سقوط الضوء على المقاومة الضوئية لو اردتها تعمل ليلا
فقم بعكس الوضع مع تغيير المقاومة المتغيرة الى 50 كيلو اوم لكى تضبط جهد
الريلاى على 6 فولت
ملحوظة:
لو عندك مصدر جهد 6 فولت
قم بازالة المقاومة المتغيرة
وهنا سيكون الجهد الواقع
على الريلاى تقريبا

76. ماذا لو قمنا بوضع مكثف 100 ميكرو مكان المقاومة الضوئية فى الوضعين؟
بداية الشحن

77. اكتمال الشحن للمكثف

78. بينما الليد على اليمين يحاول ان يضيئ اضاءة خافتة تزيد مع الوقت شدة اضاءته الا ان يستقر على اضاءة قوية عند اكتمال شحن المكثف لانه عندما يكتمل شحن المكثف لايمرر المكثف التيار المستمر وكان السلك قطع فيمر التيار بالكامل فى القاعدة ويشتغل الترانزستور
مااذ لو اردنا عمل دائرة تاخير زمنى لاطفاء الليد هل نستعمل المكثف كما هو الوضع فى الدائرة على اليمين مع تعديل ام الصورة اليسرى؟
اكيد طبعا الصورة على اليمين هى من سنستخدمها لان الصورة اليسرى وضع المكثف لايسمح بعمل الليد مرة اخر بعد انقطاع جهد البطارية
والفكرة هى اننا سنشحن المكثف وبعد شحنه سيكون هو المتحكم فى تغذية القاعدة وكانه بطارية انحياز للقاعدة قيستمر فى امداد القاعدة بالتيار الى ان يفرغ وكلما زدنا فى قيمة المكثف كلما طال وقت التفريغ وايضا نزيد فى مقاومة القاعدة حتى تعطل تفريغ المكثف

79. دائرة التأخير الزمنى بواسطة المكثف

80. شكل منحنى الجهد اثناء شحن وتفريغ المكثف

81. شحن وتفريغ المكثف يدويا وبدون مقاومات لانتاج اشارة مستطيلة عن طريق غلق وفتح المفتاح

82. شكل الاشارة الخارجة من على مجمع الترانزستور
لاحظ هنا ان الاشارة على القاعدة والمجمع اشارة مستمرة ولم يحدث لها اى تغيير مثل اشارة البطارية تماما ولاحظ ان اضاءة الليد خافتة وقيمة جهد المجمع حوالى خمسة فولت دليل ان الترانزستور لايعمل كمفتاح وانما يعمل فى منطقة التكبير وهو صالح للعمل كمكبر فى حالته هذه وقد قمت بضبط مؤشر مجزئ الجهد حتى حصلت على تلك القيمة

83. ماذا يحدث لو ادخلنا اشارة مترددة الى القاعدة؟
هنا الاشارة تخرج مكبرة بدون
تشويه اى كامله لاننا اخترنا
جهد المجمع /مشع بحيث يكون
نصف جهد الطارية

84. دراسة عمل الترانزستور كمذبذب
لناخذ فكرة بسيطة اولا عن كيفية سماع الصوت من خلال السماعة فى الحقيبة الالكترونية
لكى تعمل السماعة وتصدر صوتا لابد من وصول اشارة مترددة او متذبذبة اليها تمثل الصوت ولان الصوت فى الاساس عبارة عن موجات تنتقل فى الهواء على هيئة تخلخلات فى الضغط تصل الى طبلة الاذن فتتحول الى اشارة عصبية يترجمها المخ ويفهمها
اذن لكى نسمع الصوت الواصل من السماعة لابد ان يحدث تخلل فى الضغط على هيئة موجات
من يقوم بذلك فى السماعة؟
الغشاء الرقيق يتحرك الى الامام والى الخلف فيحدث خلخلة فى الضغط على هيئة موجات
هذا الغشاء الرقيق مربوط من المنتصف الى قطعة معدنية هى عبارة عن ملف مغناطيسى
(مغناطيس كهربى ) حيث يكون امامه مغناطيس ثابت فى خلف السماعة وعند وصول اشارة مترددة ينتج المغناطيس الكهربى مجال مغناطيسى متغير بينه وبين المغناطيس الثابت يعمل على تحريك المغناطيس الكهربى الحر اماما او الى الخلف على حسب شدة التيار الواصل اليه وعند حركته يتحرك معه غشاء السماعة المرن
لو ادخلنا الى السماعة تيار مستمر ماذا سنسمع؟
لن نسمع شئ لان المغناطيس الكهربى سيقف عند نقطة بينه وبين المغناطيس الثابت ولن يتحرك وطالما لن يتحرك فلن يتحرك الغشاء اللاصق فيه ولن يحدث اهتزازات فى الهواء تصل الى اذننا
اذن مبدا عمل السماعة انها تعمل على التيار المتغير ولنسمه التيار المتذبذب

85. ولنسال انفسنا سؤال من اين ياتى للسماعة فى الحقيبة تيار متذبذب وهى تتغذى على جهد البطارية؟
اذن لابد ان يكون هناك اشارة خارجة من دائرة الترانزستور متذبذبة
كيف يتحول تيار البطارية من مستمر الى متذبذب (حدث يدويا عندما كنت اتحدث عن دائرة التاخير الزمنى- شحن وتفريغ المكثف ) هذا ماتفعله دوائر مايسمى بالمذبذب وهى دوائر كاملة لايقوم بها الترانزستور لوحده ولكن بمساعدة خارجية
وسناخذ مثال توضيحى على كيفية تحويل
الترانزستور الى مذبذب بواسطة مكثف :
هنا لدينا اتنين ترانزستور من نفس النوع
..اللدان هنا مضيئان بشكل طبيعى على
التيار المستمر للبطارية
ماذا يحدث لو قمنا بعمل تغذية عكسية
اى ناخذ جزء من تيار المجمع ونرجعه
الى قاعدة الترانزستور الاخر
ويتم ذلك هنا عن طريق ربط مجمع
احدهما الى قاعدة الاخر بمكثف لكل
منهما
هل يتغير شكل اضاءة الليد؟
لنرى فى الصورة اسفل

86. multivibrator هذا النوع من المذبذبات يسمى المذبذب متعدد الاهتزازات

87. لاحظ ان الليد يضيئ ويطفئ وكلما صغرنا سعة المكثف كلما ذادت سرعة الاضاءة والاغلاق بمعنى ان الليد يتذبذب بين الاضاء والاغلاق دليل وصوله تيار متردد
من اين وصله التيار المتذبذب هذا؟
وصله من الترانزستور عندما تحول الى مذبذب اى يقفل ويفتح كمفتاح والذى يجعله يفعل ذلك تاثير التغذية
العكسية الواصلة للمكثف فعند شحن احد المكثفين يؤثر على انحيازقاعدة الترانزستور الاخر فيغلقه
ثم يبدا فى التفريغ فيغذى فى نفس اللحظة قاعدة الترانزستور الاخرفيمر التيار فى المجمع ويضيئ الليد
التابع له بينما الليد الاخر مطفى واثناء تفريغ المكثف الاول يقوم الثانى بالشحن فيؤثر على قاعدة الترانزستور الشغال ويغلقه وهكذا يتبادلان الغلق والفتح ومن هنا نتج التيار المتذبذب او المتغير الذى يؤثر على سماعة لو وضعت على مجمع احدهما ستسمع صوت طقطقة كان الترانزستور اخرج
لنا من التيار المستمر تيار متقطع او متذبذب او متغير سمه ماشئت

88. ملحوظة: المكثف هنا عند شحنه يكون كانه بطارية تعطى القاعدة تغذية مخالفة لقطبيتها فالمفروض ان جهد القاعدة موجب لان الترانزستور س م س ولان قطب المكثف المتجه للقاعدة سالب فهو يوقف عملها كاننا بالضبط ربطنا القاعدة الى بطارية سالبة
لاحظ شكل اشارة الخرج على مجمع الترانزستوراصبحت مربعة وهى اصلا تخرج من البطارية خط مستقيم
لاحظ اشارة الخروج من المجمع اشارة متذبذبة يمكن سماعها لو وضعنا سماعة على المجمع سنسمع صوت طقطقة ولو صغرنا المكثف سنسمع صوت صفير مزعج

89. الشكل التقليدى لنفس الدائرة
ولو قمنا بتبديل الليد بمقاومة 1ك على دائرة المجمع وصغرنا المكثف الى 100نانو فاراد
سيتذبذب الترانزستورين بسرعة اعلى تكفى لسماع صوت من سماعة كما فى الصورة
لاحظ اننا لم نغير شئ فى الدائرة وانما انا قمت بجعل وجهى الترانزستور مواجهين لبعض فقط

90. وضع سماعة وسماع صوت طقطقة

91. تشغيل شاشة عرض على المشع مع مراعاة
الاختيار الصحيح للمقاومات لانى جربتها على
البرنامج فقط والبرنامج يعطى احتراق الشاشة
والترانزستور فيجب ان تجربها انت مع تفعيل
خاصية احتراق القطع فى البرنامج حتى
تستطيع اختيار القيم الصحيحة
وانا لم اقم بها لضيق الوقت واذا
احببت ان تجربها عملى ابدا بفولت
صغير 3 فولت حتى لايحترق
عندك اى عنصر

92. هنا استخدمت شاشة عرض ثنائية
يجب مراعاة قيم المقاومات واختيارها بدقة حتى لايحترق الترانزستور او الشاشة لان البرنامج يعطى انفجار مع الرسم فيجب عليك تشغيل خاصية الانفجار واختيار القيم الصحيحة قبل التطبيق العملى
فى الصورة ستلاحظ
التذبذب بين
الرقمين
رقم 2 والرقم 6

93. ماذا عن الانواع الاخرى من المذبذبات ؟
كالمذبذب المستخدم بترانزستور واحد هل يستطيع توليد تيار متذبذب لوحده؟
ام يحتاج مساعدة؟
ساشرح هنا ابسط دائرة لتحويل الترانزستور الى مذبذب وهى دائرة دقات الساعة المقررة على الصف التاسع لنرى الدائرة ونشرحها
هل تتذكر الصورة التقليدية للترانزستور
عندما يعمل كمفتاح ؟
هنا تلاحظ ان حمل دائرة المجمع عبارة عن الليد والمقاومة
التى تحميه
ووضعنا المقاومة 10 كيلو على القاعدة لحماية الترانزستور لان
تيار القاعدة سوف يكون كبير بدون تلك المقاومة
سوف تقول ماوظيفة مجزئ الجهد ؟ اليس به مقاومة
تحمى القاعدة
والترانزستور؟
ساقول لك نعم ولكن لنفرض انك حركت المؤشر الى اعلى حتى
اصبحت المقاومة العلوية = صفر
اذن سيدخل التيار مباشرة من البطارية الى القاعدة بدون ان يقابل اىمقاومة تخفضه ولذلك وضعنا المقاومة 10 كيلو لاحتمال ان يتحرك مجزئ الجهد الى اقل قيمة له من الاعلى

94. لو ان جهد البطارية منخفض مثلا 3 فولت..هل نحتاج لحماية الترانزستور ؟
فى هذه الحالة لاحاجة للمقاومة 10 كيلو ونربط النقطة 48 مباشرة فى القاعدة
نرجع الان الى بداية الشرح ونقول ماعلاقة هذا الرسم بالمذبذب؟
سنقوم الان بتحويل تيار الترانزستور المستمر الى متردد اى متقطع او متذبذب
كيف يتم ذلك؟
سنغير حمل الدائرة بدلا من الليد سنضع دائرة صغيرة تنتج لنا اشارة متردد صغيرة تدخل على القاعدة فيكبرها الترانزستور وتظهر على المجمع فيعاد جزء منها ثانية الى القاعدة وتكبر مرة اخرى الى ان تظهر كصوت طقطقة
انظر الصورة لافرق بينها وبين الصورة العلوية
سوى اننا بدلنا نوع الترانزستور وعكسنا قطبية
البطارية ووضعنا ملف ذو نقطة فى الوسط مع
مكثف لكى ينتح لنا اشارة يعاد تغذيتها الى
القاعدة لتكبر مرة اخرى
وهل هذه الاشارة هى سبب تذبذب الترانزستور؟
نعم هى الاساس فلترانزستور لايستطيع انتاج
اشارة متذبذة من تلقاء نفسه فهو يتغذى بتيار
مستمر ويخرجه تيار مستمر ايضا
فكما تذكر قلنا انه عبارة عن اتنين دايود
فهل رايت دايود يحول المستمر الى متردد عندما
يمر به التيار؟

95. ملخص عمل الترانزستور كمذبذب
فكرة عمل الترانزستور كمذبذب تاتى اساسا من دخول اشارة مترددة على قاعدة الترانزستور لتكبر ثم يعود جزء منها مرة اخرى الى القاعدة بنفس الوجه والاتساع لتكبر مرة اخرى وتظهر على المجمع وهكذا تستمر الدورة
oscillator, electronic (ŏs'əlā'tər), electronic circuit that produces an output signal of a specific frequency. An oscillator generally consists of an amplifier having part of its output returned to the input by means of a feedback loop; the necessary and sufficient condition for oscillation is that the signal, in passing from input to output and back to input via the feedback loop, arrive at the input with no change in amplitude or phase.
الاشارة المترددة الخارجة من اى ترانزستور اساسا هى اما ناتجة من تحكم المكثف فى غلق وفتح الترانزستور وبالتالى تقطيع التيار المستمر كما فى حالة دائرة الضوء المتقطع
او ان هناك دائرة داخلية تنتج اشارة مترددة صغيرة يقوم الترانزستور بتكبيرها فقط لتظهر على دائرته الخارجية وتلك الدائرة هى دائرة الرنين المكونة من مكثف وملفين بنقطة فى الوسط كما فى مذبذب هارتلى او ملف ومكثفين بنقطة مشتركة او بطريقة عكس وجه الاشارة PHASE-SHIFT OSCILLATOR
او يمكن ان نستخدم ترانزستور عادى بحمل عادى ونحقنه من القاعدة باشارة مترددة لتخرج من المجمع
ثم نعمل تغذية عكسية ايضا على القاعدة لتكبر تلك الاشارة ويكون الترانزستور فى هذه الحالة ليس بحاجة لاشارة الحقن طالما تولدت داخله اشارة عن طريق اعادة التغذية

96. يمكن ذلك ولكن مع تصميم اخر اما مع هذا التصميم لايمكن ذلك
اى ان اشارة الحقن فائدتها فقط اشعال المذبذب وبعد اشعاله لاحاجة للترانزستور بها كسلف السيارة بالضبط
سؤال :فى دائرة الجرس ( مذبذب هارتلى ) هل يمكن استبدال المحول باخر يكون ملفه الابتدائى بدون نقطة فى الوسط؟
يمكن ذلك ولكن مع تصميم اخر اما مع هذا التصميم لايمكن ذلك
هل يتذبذب الترانزستور بدون الملف الثانوى؟
نعم يتذبذب والملف الثانوى فقط لربط السماعة عليه حتى يعزل التيار المستمر عن السماعة
ولو نزعنا اسلاك السماعة ووضعنا ليد على المجمع سنلاحظ اضاءة واطفاء الليد بضوء متقطع دليل على وجود اشارة مترددة على مجمع الترانزستور
وجرب تنفيذ الصورة
ملحوظة مهمة جدا
البرنامج لن يعمل معك ولن يضيئ الليد
لان بيانات المحول مختلفة ولكن جرب
عملى وستعمل معك ويضيئ الليد
كما فى الصورة
اذا اردت ان تقلل من سرعة الطقطقة ضع مقاومة
100كيلو بين مجزئ الجهد والطرف السالب للبطارية
عند تحريك المؤشر يزداد التردد وتسمع صوت
صفير بدل الطقطقة

97. الدائرة التقليدية فى الكتاب
هذه الدائرة عبارة عن مذبذب يعمل على نظام تكبير الاشارة المتولدة من الضوضاء التى
تحدث فى دائرة الرنين ( المكثف 0.1 مع ملف المحول) وتسمى رنين التوازى حيث
تذهب تلك الاشارة الضعيفة وتكبروتخرج على المجمع فتعاد مرة اخرى وتكبر
وهكذا الى ان تستقر تكبيرها وتظهر على هيئة صوت على السماعة
المكثف وظيفته حجز التيار المستمر
المصاحب للاشارة لعدم تكبيره
الدائرة على هذا الوضع تعمل صفير
واذا اردنا خروج صوت الكنارى نعمل
تقطيع بواسطة المكثف 100ميكرو
والمقاومة 1 ك حيث يربطان بين
القاعدة والمشع

98. ملحوظة مهمة جدا :
لماذا لانربط السماعة مباشرة على دائرة المجمع بدون الحاجة لمحول الصوت؟
وهل فائدة محول الصوت تكبير الاشارة؟
محول الصوت يقوم بنفس عمل مكثف الربط
بمعنى انه يقوم بحجز التيار المستمر عن السماعة ويمنعه من الوصول اليها
لان لو التيار المستمر وصل اليها كما قلت سابقا لن تعمل بصورة صحيحة وقد تقف نهائى
كيف يحجز ملف المحول التيار المستمر كما يفعل المكثف؟
الملف الابتدائى للمحول لايمنع التيار من المرور خلاله ويمر عادى ولكنه لاينتقل مغناطيسيا الا الملف الثانوى لان اساس عمل المحول الكهربى مبنى على اساس انتقال التيار المتردد فقط بواسطة المجال المغناطيسى المتحرك والتيار المستمر تردده = صفر وهو لاينتج مجال مغناطيسى متحرك فعليه فهو لاينتقل الى الملف الثانوى وبالتالى لايذهب الى السماعة معنى ذلك ان المجال المغناطيسى المتولد فى ملف بواسطة تيار مستمر اذا قطع ملف اخر لايولد فيه تيار كهربى وانما لابد ان يكون المجال متحرك اى ناتج من تيار متغير او نحرك الملف نفسه كما يحدث فى المولد الكهربى ولكن هذا لايحدث فى المحول لان ملفه ثابت
هل يمكن الاستغناء عن هذا المحول؟
يمكن الاستغناء عنه والربط المباشر على دائرة المجمع بشرط وضع مكثف مناسب لايؤثر على خروج الصوت وهذا لايحدث فى كل الدوائر فهو لاينفع فى دائرة الكنارى لان تذبذب الترانزستور اساسا خارج بسبب دائرة الرنين التى اساسها الملف الابتدائى للمحول ولو ازلنا المحول ووضعنا مكثف لن تعمل ولن يتذبذب الترانزستور
اذن نضع المكثف قبل السماعة مباشرة فى الدوائر التى تخرج اشارة متذبذبة بطريقة اخرى غير المحول مثل المذبذب المتعدد مثلا

99. ربط الترانزستورات على التوازى كما فى دائرة OR GATE

101. نفس الدائرة ولكن جعلت الترانزستور الاول مواجه للثانى ثم نقوم بتوصيل المجمع لنفس البطارية فيصبح مشترك مع مجمع الاخر ونقوم بازالة حمل المشع وتوصيله الى المشع الاخر فيصبح الاتنين ترانزستور
لاحظ ان كل تيار المجمع لكل
منهما 6.6 مللى وسينقسم
بينهما الى 3.3 مللى عندما
يربطان توازى
هنا تيار الحمل فى
للترانزستو
ر منفرد انقسم بين الاتنين
فى دائرة التوازى كانهم
اتنين بطارية مربوطان
توازى يغذيان حمل بينهما
(الليد والمقاومة 9

102. تحليل سريع للدائرة: يربط الترانزستورات توازى عندما يوجد حمل لايستطيع ترانزستور بمفرده تحمل تياره فيربط معه اخر كانهم بطاريتان توازى
فى الدائرة يضيئ الليد على اى منهما ولكن عند اغلاق احدهما يتحمل الاخر التيار لوحده كما فى البطاريات
عند توصيل الترانزستور على التوازى يجب ان يكونا متشابهان فى كل شئ واى اختلاف فى المقاومات يسبب اختلاف فى تيار الحمل
المقاومة 22 كيلو هى مقاومة الانحياز للقاعدة وعند ازالتها من احد الترانزستورين يتحمل هذا الترانزستور التيار كله بينما
الترانزستور الذى مازال عليه
المقاومة يقفل حتى لو غيرنا
فقط قيمة المقاومة 22
الى 30 سيتغير قيم التيار كثيرا
جدا كما هو واضح فى الصورة

103. صفحة الخواص للترانزستور الذى نستخدمه فى الحقيبة 2SA933
لاحظ ان معامل التكبير له من 120: 580

104. هنا اقصى جهد بين القاعدة والمجمع 50 فولت
واقصى جهد بين المجمع والمشع 40 فولت
وبين القاعدة والمشع 5 فولت وعلامة السالب لان القاعدة سالبة
اقصى تيار للمجمع = 100 مللى امبير
والقدرة على تبديد الطاقة على هيئة حرارة = 300 مللى وات

105. الترانزستور الاخر :2SC1740 اقصى جهد مجمع قاعدة = 60 فولت
اقصى جهد مجمع مشع = 50 فولت
اقصى جهد قاعدة مشع = 7 فولت
اقصى تيار مجمع = 0.15 امبير
نسبة التكبير نفسها للترانزستور التانى

106. شاشة العرض الرقمى

107. كلنا يعلم ان الليد مثل الدايود له قطب موجب (انود) وقطب سالب ( كاثود)
السفن سيجمنت عبارة عن 7 ليد مشتركين معا فى الكاثود كنقطة واحدة ( رقم 21 فى الحقيبة )
اما الانود فيتم توصيله مع القطب الموجب للبطارية على حسب رغبتنا فى ظهور الرقم الذى نريده
فلو اردنا كتابة الرقم واحد مثلا نصل القطب الموجب للبطارية مع النقطة التى تضيئ اللدين اللذان يمثلان الرقم واحد
وهكذا باقى الارقام عبارة عن مجموعة من الليدات يتم اختيارهم على حسب رغبتنا
ملحوظة :
اذا قمت بشراء سفن سيجمنت ستجد ان بها عشر اطراف
سبع اطراف لليدات
طرف خاص باضاءة النقطة
طرفان مشتركان معا وهما : اما كاثود الليدات او انود الليدات
اى فى المحلات يوجد النوعين اما كاثود ( سالب ) مشترك كما فى الحقيبة
او انود (موجب) مشترك وهذا غير مفيد للحقيبة او الوسائل الا اذا قمت بتبديل الترانزستور الذى تستخدمه مع النوع السالب

108. دائرة جرس البيانو
هذه الدائرة موجوده عندنا فى الورشة القديمة داخل جرس يعمل على 240 فولت
حيث يقوم مكثف ومقاومة بتخفيض 240 الى حوالى 4.5 فولت وتدخل على دائرة تقويم تحولها الى مستمر لتشغيل الدائرة المكونة من :
ترانزستور : npn BC 33725
M66T متكاملة (اى سى)
مولدة نغمات
مقاومة 1 ك تربط مع قاعدة الترانزستور
مقاومة 680 اوم تربط الى الطرف
2 لمولدة النغمات
سماعة 8 اوم (0.5وات)
بطارية 4.5 فولت
نظرية عمله : تخرج اشارة البيانو
جاهزة من الاى سى مولدة النغمات
ولاتحتاج شئ
ولو ازلت الترانزستور ستعمل وانما
الترانزستور
لتحسين الاداء

109. الدائرة سهلة ولاتحتاج شرح والصوت الخارج من السماعة قوى
فى الدائرة 240 فولت لاحظ انه استخدم مكثف تنعيم ومكثف خزفى على التوازى مع المقاومة لتخفيض الجهد
المقاومة والمكثف يستخدم فى انواع الباور سبلاى التى تعطى تيار بالمللى امبير وهنا استخدم المكثف بدل المقاومة لتخيض الجهد

110. باور سبلاى تكلفته دينار باستخداممنظم الجهد lm 317 :
منظم الجهد هى عبارة عن اى سى تتحكم فى قيمة الجهد الخارج من 1.2 : 30 فولت
مع تيار لغاية 1.5 امبير
تشترى الاى سى من الفروانية او حولى او الكويت من القمر الاول او ارتى سى ب 300 فلس
تستخدم معها مكثفات المرسومة فى الدائرة علاوة على مكثف على الخرج قيمته 100 ميكرو
ماتنساش تشترى مجزئ الجهد وقيمته (5 ) كيلو الذى ستتحكم به فى قيمة الجهد الخارج ومقاومة 240 اوم تربطها
مع الاى سى كما فى الرسم
المكثفين فى الدخل والخرج الخزفين رقمهم 104
هتربط مع 104 فى الخرج ايضا مكثف 100 ميكرو فاراد
تحديد الاطراف هتلاقيه كما فى الصورة اسفل

111. هتمسك الاى سى وتخلى الكتابة ناحيتك اول رجل على الشمال هتربطها بالمقاومة المتغيرة خمسة كيلو
الطرف الاوسط (2) تربطه مع المقاومة 240 واطراف المكثفين (رقم 104) و 100ميكرو
الطرف الثالث (3) هو دخل الاىسى اللى جاى من طرف المكثف الموجب (1000) و من دائرة التوحيد لانك طبعا هتستخدم محول 240/ 12
وده هتلاقيه فى المسجلات بتاع الوزارة القديمة فى المخزن او من الحراج
لو حبيت تضيف مبين جهد مع ليد تخلى شكل الباور سبلاى اجمل
وبكده يكون عندك باور سبلاى مش هيكلفك دينار
ودى الدائرة رسمتها لك على البرنامج
ملحوظة مهمة جدا يرجى مراعاة ترتيب الاطراف للاى سى ولاحظ كمان ان المقاومة المتغيرة قيمتها خمسة كيلو

112. الرسم التخطيطى لدائرة الباور سبلاى
دائرة باور سبلاى الخرج متغير من 1.2: 30 فولت

113. ابسط دائرة متذبذبة دائرة بسيطة جدا بصوت سارينة (مجربة وشغاله)
عندما تشغلها على البرنامج لاحظ شكل الاشارة
الخارجة الى السماعة ستجدها متردده
قم بتغيير السماعة وضع جرس ستجد شكل
الاشارة تغير واصبح جهد الخرج مستمر
وهذا دليل على ان ملف السماعة مع المكثف
له عامل كبير فى عمل الدائرة كمذبذب

114. شكل الاشارة على المكثف

115. لكي نفهم كيف تعمل السماعة يجب أن نفهم كيف يعمل الصوت، ففي أذن كل واحد فينا غشاء رقيق يسمى طبلة الإذن. عندما تهتز طبلة الأذن نتيجة لاضطراب في ضغط الهواء وتخلخله فإن الدماغ يقوم بترجمة هذه الاهتزازات إلى صوت. فعندما يصدر أي جسم صوت فإن جزيئات الهواء تتضاغط وتتخلخل وتنتشر في الوسط المحيط (الهواء) وتقوم بالتأثير على طبلة الأذن لنسمع الصوت. وتعتبر حركة جزيئات الهواء هي الإشارة الصوتية التي تحمل الصوت وحركة غشاء الطبلة يعمل على ترجمة هذه الإشارة لنسمع الصوت. ولتوضيح الفكرة نفترض جرساً كما في الشكل أدناه يتحرك بصورة منتظمة مما يسبب في اهتزاز جداره المعدني فتنتقل الاهتزازات إلى الهواء المجاور له وتنتشر في صورة اضطرابات (تضاغط وتخلخل) في الهواء وعندما تصطدم بأذن الإنسان فإنها تتحول إلى الصوت الذي نسمعه للجرس
تمييز الصوت من المعلوم أننا نسمع أصواتاً مختلفة من مصادر متعددة ويعود هذا إلى التغير في: تردد موجة الصوت:فالتردد العالي للصوت يعني أن تضاغط وتخلخل الهواء يحدث بمعدل كبير. ونقول أن الصوت ذو نغمة عالية. مستوى ضغط الهواء:وهي ما يعرف باتساع الموجة فكلما كان اتساع الموجة كبيرا ً كان الصوت مرتفعاً وهذا يحدث إزاحة اكبر

116. لطبلة الأذن. يعمل الميكرفون عمل الأذن حيث يتكون الميكروفون من غشاء يهتز بواسطة الصوت الصادر أمامه ويتم تحويلها إلى إشارة كهربية متغيرة ومن ثم يتم تسجيلها إما على شريط تسجيل أو على قرص CD. وعندما نقوم بتشغيل الشريط أو قرص CD فإن جهاز الاستيريو يقوم بقراءة الإشارة الكهربية ويكبرها بواسطة المكبر amplifier ويرسلها إلى السماعات المتصلة به لنسمع الصوت الذي تم تسجيله. والآن سوف نقوم بشرح كيف تصدر السماعات الصوت المماثل للصوت الأصلي الذي سجل بواسطة الميكرفون. إنتاج الصوت تعتبر السماعة المرحلة الأخيرة في ترجمة الإشارات الصوتية وإصدار الصوت وهي تقابل الميكرفون في مرحلة تسجيل الصوت، حيث تقوم السماعة بتحويل الإشارات الكهربية إلى حركة ميكانيكية تصدر الصوت المسموع.
غشاء السماعة diaphragm تصدر السماعة الصوت من خلال تذبذب غشاء diaphragm ذو الشكل المخروطي والمكون من الورق أو البلاستيك أو في بعض الأحيان من المعدن، ويتم تثبيت الجزء العلوي للمخروط بمادة مرنة تسمى suspension تسمح للمخروط بالحركة والاهتزاز

117. داخل تجويف معدني يسمى basket، ويثبت في نهاية المخروط ملف الصوت voicecoil والذي يكون مثبت في التجويف المعدني بواسطة مادة مرنة تسمى spider تعمل على تثبيت ملف الصوت في مكانه بينما تسمح له بالحركة للأمام والخلف فقط.

118. الملف الصوتي VoiceCoil يتكون الملف الصوتي سلك يتم لفه على قطعة من الحديد، وعندما يمر تيار كهربي في يتولد مجال كهربي يعمل على تحويل القطعة الحديدية إلى مغناطيس وهذا يسمى المغناطيس الكهربي electromagnet. وكأي مغناطيس عادي فإن المغناطيس الكهربي له قطبين شمالي وجنوبي ولكن الأمر هنا مختلف حيث انه إذا كان التيار الكهربي المار في الملف هو تيار متردد فإن قطبي المغناطيس سوف يتغيران باستمرار حسب اتجاه مرور التيار الكهربي في الملف. ولهذا فإن عكس اتجاه التيار الكهربي في الملف يؤدي إلى عكس قطبي المغناطيس. وهذا ما تقوم به الإشارة الكهربية الصوتية الصادرة عن المكبر amplifier حيث تعمل على تمرير تيار كهربي متردد في الملف، وعند قيامك بالنظر إلى أي سماعة سوف تجد نقطتي توصيل التيار الكهربي للملف.
نقطتي توصيل الإشارة الكهربية التي تحمل
الصوت في السماعة

119. المغناطيس Magnets والسؤال الآن ما الدور الذي يقوم به المغناطيس الدائم المثبت في السماعة؟ نعلم أن في أسفل كل سماعة يوجد مغناطيس قوي يصدر هذا المغناطيس مجالاً مغناطيسياً دائماً ويكون الملف الصوتي موجوداً باستمرار داخل هذا المجال المغناطيسي وعندما تمر الإشارة الكهربية الصوتي في الملف الصوتي يتحول إلى مغناطيسي كهربي وحسب قطبية المغناطيس الكهربي فإن المغناطيس الدائم يتجاذب أو يتنافر مع الملف الصوتي وحيث أن التيار الكهربي الصوتي المار في الملف الصوتي هو تيار متردد فإن قطبية المغناطيس الكهربي تتغير بنفس الطريقة ولذلك يتحرك الملف الصوتي تحت تأثير قوة التجاذب أو التنافر مع المغناطيس الدائم. حركة الملف الصوتي سوف تعمل على تحريك المخروط المثبت في الملف وفي الجهة الثانية مثبت بواسطة غشاء مرن في جسم السماعة، وحركة المخروط تحدث تضاغطات وتخلخلات في الهواء المحيط بها ينتقل في الوسط إلى الإذن فنسمع الصوت. وحيث أن الإشارة الكهربائية الصوتية المارة في الملف الكهربي تحمل تردد وسعة تعكس الصوت الذي أحدثها فإن الصوت الناتج من السماعة له نفس التردد والسعة ولهذا يكون الصوت الصادر من السماعة مطابقاً للصوت الأصلي.

120. مواقع مهمة وجميلة لمن اراد البحث
موقع مواصفات القطع الالكترونية
ايميلى لمن اراد اى استفسار عن اى شئ خاص بالورشة