Transistors With Applications شرح الترانزيستور

Bipolar Junction Transistor

يتم اختصاره فى BJT

له نواعان ورمزهما :

الأختصارات الموجوده على الرسم تدل على

base ( B) , collector © and emitter (E).

Emitter : هو الجزء الخاص بإمداد حاملات الشحنات وهى الألكترونات فى حاله npn وهى الفجوات الموجبه فى حاله pnp

Collector : وظيفته تجميع هذه الشحنات القادمه من ال emitter ويتم توصيله reverse مع القاعده

Base: يتم توصيلها forward مع ال emitter و reverse with collector

راجع شرح diodes لمعرفه الفرق بين forward and reverse connection

تركيبه الداخلى :-

استخدامات الترانزيستور :-

يستخدم فى عمليات تكبير التيار أو الجهد فمثلا لو عندى اشاره خارجه من chip فهى تحتاج للتكبير لكى يمكن أستخدامها لتشغيل relay او لمبه صغيره لذالك نستخدم الترانزيستور ويمكن وضع مقاومه لعمل فرق جهد و بعد ذلك تكبير هذا الجهد

يستخدم أيضاً كـــ electronic switch يعنى مفتاح يفتح ويقفل

ملحوظه :

معامل تكبير التيار يسمى hfe ويساوى التيار المار فى collector على تيار المار فى base

حالات الترانزيستور فى اى دائره :

*حاله cut off وهى الحاله التى لا يمر بها تيار فى ال collector

*حاله active وهى الحاله التى يمر بها بعض التيار فى ال collector وفيها يستخدم الترانزيتسور فى التكبير

*حاله saturation وهى الحاله التى يكون فيها جهد Vce مساوى تقريباً 0.2 فولت ويمر بال collector تيار كبير

الحاله الأولى والثالثه سنستخدمهما فى عمل switch

لو بصينا على ال curve الصغير ده الذى يوضح العلاقه بين Vce و Ic

Ic : collector current

Vce : collector emitter voltage

فى الصوره الأولى هيه رسم توضيحى اما الصوره التانيه هى رسم للمناطق الثلاثه على ترانزيستور 2n2222

طيب منم الرسمتين نلاقى ان علشان نوصل لأعلى تكبير من الترانزيستور فبالتالى يبقى لازم أكون واقف عند النقطه Q بيسموها Q point أو نقطه التشغيل

طيب ازاى أحددها هل أحددها بالجهد Vce ؟؟؟؟

بالطبع لا حيث ان الترانزيستور المتحكم فيه هو التيار لذلك فتيار ال base هو الذى يتحكم فى عمل الترانزيستور فعندما يمر تيار Ib مناسب يقطع خط load line ( هو الخط الذى يصل بين Vcc و Vcc/Rc+Re )

فى المنتصف عند ال Q point فسنحصل على أعلى تكبير

طيب لو تيار ال base بيساوى صفر هيحصل أيه ؟؟

يبقى كده كما بالرسمه الأولى هيكون تيار ال collector

يساوى زيرو موجوده بالسمه الأولى على اليسار تحت

طيب لو مر أعلى تيار فى ال base يبقى كده هيقع فى مرحله ال saturation موجوده بالرسمه الأولى على الشمال فوق

دلوقتى عرفنا حالات الترانزيستور و استخداماته فى كل حاله يبقى ندخل دلوقتى على طريقه توصيله عملياً

استخدام الترانزيستور كمفتاح :

صوره توضح عمل الترانزيستور كمفتاح

فى الصوره التى أمامنا الأن :

عند غلق المفتاح هيمر تيار كبير فى ال base وبالتالى يقوم ال emitter بالقاء كميه كبيره فى الألكترونات فى ال base التى يتم تجميعها فى ال collector وبالتالى ونظراً لوجود هذه الألكترونات سيمر تيار فى ال led مما يؤدى ألى أضائته

بس على فكره يا جماعه مكنش ليها لزمه المقاومه المتصله بالأرضى ألى حطها ديه كفايه أوى المقاومه المتصله بال base مباشره وديه وظيفتها حمايته من التيار العالى

بصوا كما على الشرح ده هيعجبكم

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electronic/transwitch.html#c3

طيب أيه رايكم نلعب شويه مع الترانزيستور ونستخدم الكلام ألى قلناه عليه فى دوائر تانيه كمان كلها قائمه على فكره ال Switch

عاوزين دلوقتى نعمل دائره تاخد input voltage خمسه فولت تشغلى بيه Relay تسعه فولت ؟؟؟؟

يلا نفكر مع بعض

لو قلنا هنجيب ترانزيستور ونخلى ال vcc بتاعته 12 فولت ووصلنا على ال collector بتاعه ال relay ]بقى كده تمام بس ازاى هنخليه يشغل ال Relay ده ؟؟؟؟

بسيطه اوى مش احنا قلنا فوق انك لو حطيت فولت على base واستخدمته فى مرحله saturation هيشتغل كمفتاح

خلاص يلا نحط الخمسه فولت ألى عندنا على ال base بتاعه الترانزيستور بس متنساش تحط مقاومه 1 كيلو او 500 أوم لحمايه الترانزيستور من التيار العالى

بس كده خلاص أحنا عملنا الدائره

نشوف الرسمه

بصوا الحته الصغير ديه من عندى ( اول لما هيجى فولت على ال base هتكون الحته ألى واصله من الأرضى لغايه وانت طالع كده اول طرف من ال relay كأنهم سلكه ) هوه مش دقيق أوى الكلام ده بس ده حاجه لتقريب الصوره أكتر

ما دام بقى سلكه يبقى أنت كده وصلت طرف من ال relay على vcc والتانى على الأرضى علشان كده اول لما دخل فولت على ال base وجدت ان ال Relay اشتغل

فيه حاجه نسينها

Protection diode مش هقول أستخدمنها ليه هتلاقيها مشروحه فى موضوع ال diodes بالتفصيل

نعمل دائره كمااااااااااااااااااان

عاوزين نعمل دائره اول لما الشمس تطلع الصبح ينور الغرفه عندى وانا نايم زى الباشا ههههههههه

طيب نعملها أزاى ؟؟؟؟

فاكرين المقاومه الضوئيه ؟؟؟؟

أحنا قلنا عنها انها بتقل مقاومتها عند سقوط الضؤ عليها

طيب قشطه جداً روح هات مقاومه ضوئيه ووصل طرف منها على vcc والطرف التالى على Base و حط على ال collector زى ما قلنا من شويه relay

اول لما هينزل ضؤ على القماومه الضؤيه فمقاومتها هتقل جداً فبالتالى هيكون فيه فولت كافى على base علشان يوقع الترانزيستور فى ال Saturation وبالتالى هيشغل ال Relay

نبص على الدائره :

طيب أيه يا عم عمر الماقومه المتغيره ألى حطها الراجل ده ألى قيمتها 10 كيلو ؟؟؟ لزمتها أيه ؟؟؟

أقولك يا سيدى ....

صلى على النبى

المقاومه ديه بتغير من حساسيه المقاومه الضؤيه

يعنى بتظبط الدائره على اساس كميه الضؤ الازمه لكى تجعل الدائره تعمل كما وضحنا من قبل

وقيمه المقاومه المتغير تتحدد بواسط القانون ده

Variable resistor, Rv = square root of (Rmin × Rmax)

لو القماومه الضوئيه قيمتها فى الضؤ الساطع 100 اوم ومقاومتها فى الظلام 1 ميجا اوم يبقى قيمه المقاومه المتغير هى 10 كيلو أوم

المهم انت متوجعش دماغك وتقعد تقيس المقاومه فى الضؤ وفى النور

انت هات مقاومه 10 كيلو وجرب على طول هتلاقيها شغاله يبقى تمام لو مش شغاله هات واحده 20

بس كل الى اشتغلت عليهم كانوا شغالين على مقاومه 10 كيلو وكانوا تمام جداً

طيب أيه رايكم نقلب العمليه ديه خالص علشان انا عاوز ارخم عليكم

يعنى انا عاوزك نعمل لمبه تفضل شغاله طول الليل وانت نايم ( علشان بتخاف من الضلمه )

واول اما النهار يطلع تطفى لك اللمبه ( علشان توفر الكهرباء ومفيش عفاريت الصبح )

نعملها أزاى ؟؟؟؟؟

برضوا أكيد هنستخدم LDR مع ترانزيستور ومعاهم relay او ممكن نخليه led دلوقتى

ازاى هنوصلهم مع بعض ؟؟؟

انت عارف دلوقتى أزاى هتوصل الترانزيستور وتصويل ال led معاه تمام اوى

المشكله هيه توصيل ال LDR

لا يا حج ولا مشكله ولا حاجه

أقولك بص لو وصلنا المقاومه الضوئيه طرف منها على الأرضى وطرف على ال Base وخدنا من ال base طرف على مقاومه متغيره 10 كيلو والطرف التانى على Vcc

هيحصل أيه ؟؟؟

أول لما هيجى ضؤ جامد على LDR مقاومته هتقل أوى وهتوصل مثلا 100 أوم والماقومه المتغيره هنفرض انها كانت واقفه على 7 كيلو اوم

يبقى كده الbase هتكون عليها كام فولت بالظبط ؟؟؟

نستخدم الكلام ألى علمه لينا الدكتور توفيق بتاع ال circuit

Vb=Vd (Vcc/(Rvar+Vd))

Vd هى مقاومه LDR

نعوض ونحسب هنلاقيها لو ال Vcc كان تسعه فولت والمقاومه المتغيره 7 كيلو ومقاومه الضوئيه 100 اوم

يبقى كده على ال base هيكون فيه 0.1 فولت

يبقى كده أنت كأنك مش حاطط حاجه على ال base يعنى ممكن تقول عليه زيرو

طيب لو مفيش ضؤ خالص والدنيا ضلمه

يبقى كده هتكون قيمه المقاومه الضوئيه 1 ميجا ولنفرض ان المقاومه المتغير على 7 كيلو

هتلاقى ان ال base عليها جهد محترم يخليها تقع فى ال saturation

وبكده انت عملت العمليه العكسيه يا فالح