Electronics

1. ELECTRONICS
COURSE
Lec : 7
Eng : Khaled El-Nahas

2. ‫الموصالت‬ ‫اشباه‬
Semi- Conductors

3. ‫عازل‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫موصلة‬ ‫مواد‬ ‫الى‬ ‫تنقسم‬ ‫المواد‬ ‫فان‬ ً‫ا‬‫سابق‬ ‫تحدثنا‬ ‫كما‬‫مواد‬ ‫و‬ ‫ة‬
‫موصلة‬ ‫شبه‬
‫الفرق‬ ‫نعرف‬ ‫دعونا‬ ‫اآلن‬:-
1-‫الموصلة‬ ‫المواد‬:-
‫نوعية‬ ‫مقاومة‬ ‫ذات‬ ‫هى‬ρ‫أقل‬‫حد‬ ‫من‬‫بسريان‬ ‫تسمح‬ ‫و‬ ‫معين‬
‫الكهربي‬ ‫التيار‬ ‫سريان‬ ‫يعني‬ ‫مما‬ ‫االلكترونات‬
2-‫العازلة‬ ‫المواد‬:-
‫نوعية‬ ‫مقاومة‬ ‫ذات‬ ‫هى‬ρ‫أعلى‬‫معين‬ ‫حد‬ ‫من‬‫ال‬ ‫و‬‫بسريان‬ ‫تسمح‬
‫مما‬ ‫االلكترونات‬‫عدم‬ ‫يعني‬‫الكهربي‬ ‫التيار‬ ‫سريان‬
‫حيث‬ ‫منطقة‬ ‫بينهما‬ρ‫فيها‬‫وال‬ ‫التوصيل‬ ‫تناسب‬ ‫ال‬‫المنط‬ ‫تلك‬ ‫العزل‬‫قة‬
‫التوصيل‬ ‫شبه‬ ‫منطقة‬ ‫تسمي‬

4. ‫جدا‬ ‫صغيرة‬ ‫مقاومة‬
‫مقاومة‬
‫متوسطة‬
‫جدا‬ ‫كبيرة‬ ‫مقاومة‬

5. ‫موصلة‬ ‫الشبه‬ ‫المواد‬
1-‫العازلة‬ ‫المواد‬ ‫و‬ ‫الموصلة‬ ‫المواد‬ ‫بين‬ ‫كهربية‬ ‫خصائص‬ ‫لها‬
2-‫ت‬ ‫يمكنها‬ ‫ال‬ ‫لذلك‬ ‫و‬ ‫الحرة‬ ‫االلكترونات‬ ‫من‬ ‫جدا‬ ‫قليل‬ ‫عدد‬ ‫تمتلك‬‫وصيل‬
‫ب‬ ‫باضافة‬ ‫التوصيلية‬ ‫هذه‬ ‫تحسين‬ ‫يمكن‬ ‫لكن‬ ‫و‬ ‫الكهربي‬ ‫التيار‬‫الشوائب‬ ‫عض‬
‫الحرة‬ ‫الكترونات‬ ‫من‬ ‫تزيد‬ ‫التى‬ ‫لها‬
3-‫جدا‬ ‫بسيطة‬ ‫بنسبة‬ ‫الشوائب‬ ‫ذرات‬ ‫من‬ ‫عدد‬ ‫اضافة‬ ‫تتم‬
1‫ذرة‬(‫شائب‬)‫لك‬10‫ذرة‬ ‫مليون‬(‫موصلة‬ ‫شبه‬)‫الملية‬ ‫تلك‬ ‫وتسمي‬
‫بالتطعيم‬
4-‫الجريمان‬ ‫او‬ ‫السيليكون‬ ‫مثل‬ ‫موصل‬ ‫شبه‬ ‫عنصر‬ ‫استخدام‬ ‫يتم‬‫و‬ ‫يوم‬
‫سالبة‬ ‫بلورة‬ ‫او‬ ‫موجبة‬ ‫بلورة‬ ‫على‬ ‫للحصول‬ ‫اليها‬ ‫شوائب‬ ‫اضافة‬
‫موجبة‬ ‫بلورة‬ ‫البورون‬ ‫او‬ ‫الجاليوم‬
‫سلبة‬ ‫بلورة‬ ‫الزرنيخ‬ ‫او‬ ‫االنتيمون‬

7. ‫ه‬ ‫من‬ ‫إلكترون‬ ‫كل‬ ‫بحيث‬ ‫معا‬ ‫المحيطة‬ ‫ذرات‬ ‫األربع‬ ‫مع‬ ‫الذرة‬ ‫ترتبط‬‫ذه‬
‫هذ‬ ‫فلك‬ ‫فى‬ ‫يدوران‬ ‫فكأنهما‬ ‫مجاورة‬ ‫ذرة‬ ‫من‬ ‫إلكترون‬ ‫مع‬ ‫يرتبط‬ ‫الذرة‬‫ه‬
‫الخارجى‬ ‫مدارها‬ ‫أن‬ ‫لو‬ ‫كما‬ ‫الذرات‬ ‫كل‬ ‫فتكون‬ ‫معا‬ ‫الذرة‬ ‫وتلك‬ ‫معا‬ ‫الذرة‬
‫الكترونات‬ ‫بثمانى‬ ‫مكتمل‬.
‫هنا‬ ‫نالحظ‬‫من‬ ‫نوعين‬‫االرتباط‬
1-‫ارتباط‬‫كيمائى‬‫بتحقيق‬ ‫واكتماله‬ ‫الرباعى‬ ‫التكافؤ‬ ‫وهو‬8‫فى‬ ‫الكترونات‬
‫الخارجى‬ ‫المدار‬.
2-‫ارتباط‬‫كهربى‬‫البر‬ ‫لعدد‬ ‫مساوى‬ ‫اإللكترونات‬ ‫عدد‬ ‫بأن‬ ‫تحققه‬ ‫و‬‫وتونات‬
‫زائدة‬ ‫شحنات‬ ‫توجد‬ ‫وال‬.
‫نتيجة‬‫كثي‬ ‫نجد‬ ‫ال‬ ،‫النواة‬ ‫و‬ ‫اإللكترونات‬ ‫بين‬ ‫الوثيق‬ ‫االرتباط‬‫من‬ ‫ر‬
‫التيار‬ ‫مرور‬ ‫تسبب‬ ‫التى‬ ‫وهى‬ ‫الحرة‬ ‫اإللكترونات‬

8. ‫التوصيل؟‬ ‫لنزيد‬ ‫إذن‬ ‫نفعل‬ ‫ماذا‬
=‫الحل‬‫ردي‬ ‫مواد‬ ‫نقصد‬ ‫وال‬ ،‫الشوائب‬ ‫من‬ ‫قليال‬ ‫نضيف‬ ‫أن‬ ‫ببساطة‬‫ئة‬
‫عناصر‬ ‫نقصد‬ ‫ولكن‬‫أخرى‬‫بالتطعيم‬ ‫العملية‬ ‫تلك‬ ‫وتسمي‬
-‫آه‬‫الموص‬ ‫شبه‬ ‫المادة‬ ‫فى‬ ‫التيار‬ ‫توصل‬ ‫التى‬ ‫هى‬ ‫العناصر‬ ‫هذه‬ ‫إذن‬ ،‫لة‬!!
=‫هي‬ ‫مش‬ ‫ال‬
-‫ليه‬ ‫و‬ ‫بيوصل‬ ‫اللى‬ ‫بقي‬ ‫ايه‬ ‫طيب‬‫العذاب‬‫عندنا‬ ‫احنا‬ ‫و‬ ‫ده‬‫األفض‬‫ل‬‫في‬
‫النحاس‬ ‫زى‬ ‫التوصيل‬
=‫الفكرة‬‫فى‬ ‫اختالل‬ ‫لخلق‬ ‫نسعى‬ ‫ولكن‬ ‫للتوصيل‬ ‫نسعى‬ ‫ال‬ ‫أننا‬‫التكوين‬
‫الكبير‬ ‫العالم‬ ‫هذا‬ ‫فى‬ ‫نستغله‬ ‫أن‬ ‫لنا‬ ‫يهيئ‬–‫الموصال‬ ‫أشباه‬ ‫عالم‬‫ت‬.

9. ‫التطعيم‬ ‫من‬ ‫نوعين‬ ‫هناك‬
‫موجب‬ ‫تطعيم‬ ‫سالب‬ ‫تطعيم‬
‫بذرة‬ ‫التطعيم‬ ‫يتم‬
‫خماسي‬ ‫تكافؤها‬
‫بذرة‬ ‫التطعيم‬ ‫يتم‬
‫ثالثي‬ ‫تكافؤها‬
‫التطعيم‬ ‫يتم‬
‫بالبورون‬
‫التطعيم‬ ‫يتم‬
‫باالنتيمون‬
‫سالبة‬ ‫بلورة‬‫موجبة‬ ‫بلورة‬

11. ‫التكافؤ‬ ‫خماسى‬ ‫عنصر‬ ‫من‬ ‫قليال‬ ‫وضعنا‬ ‫لو‬–‫الخارج‬ ‫مداره‬ ‫يعنى‬‫فيه‬ ‫ى‬
‫إلكترونات‬ ‫خمسة‬.‫ك‬ ‫السيليكون‬ ‫ذرات‬ ‫مع‬ ‫منها‬ ‫أربع‬ ‫ستشترك‬ ‫إذن‬‫سبق‬ ‫ما‬
‫ارتباط‬ ‫بدون‬ ‫الخامس‬ ‫ويبقى‬.
‫هذا‬‫مجاورة‬ ‫ذرة‬ ‫مع‬ ‫له‬ ‫ارتباط‬ ‫ال‬ ‫ألن‬ ‫البقاء‬ ‫يمكنه‬ ‫ال‬ ‫اإللكترون‬.‫حس‬‫نا‬
‫لحال‬ ‫ليمضى‬‫سبيله‬
‫موص‬ ‫الشبه‬ ‫الماده‬ ‫في‬ ‫التيار‬ ‫مرور‬ ‫على‬ ‫يعمل‬ ‫الحر‬ ‫االلكترون‬ ‫هذا‬‫لة‬

13. ‫عنصر‬ ‫من‬ ‫قليال‬ ‫وضعنا‬ ‫لو‬‫ثالثي‬‫التكافؤ‬–‫الخار‬ ‫مداره‬ ‫يعنى‬‫فيه‬ ‫جى‬
‫ثالثة‬‫إلكترونات‬.‫ستشترك‬ ‫إذن‬‫تلك‬ ‫الكترونات‬ ‫الثالث‬‫ذر‬ ‫مع‬‫ات‬
‫سبق‬ ‫كما‬ ‫السيليكون‬‫بدون‬ ‫فجوة‬ ‫ويتبقى‬‫ارتباط‬.
‫دون‬ ‫البقاء‬ ‫يمكنها‬ ‫ال‬ ‫الفجوة‬ ‫هذه‬‫ارتباط‬‫لها‬‫مجاورة‬ ‫ذرة‬ ‫مع‬.‫لذلك‬ ‫و‬
‫مجاورة‬ ‫ذرة‬ ‫من‬ ‫الكترون‬ ‫اليها‬ ‫يأتى‬
‫االلكترون‬ ‫هذا‬‫القادم‬‫موص‬ ‫الشبه‬ ‫الماده‬ ‫في‬ ‫التيار‬ ‫مرور‬ ‫على‬ ‫يعمل‬‫لة‬

14. ‫موصلة‬ ‫الشبه‬ ‫المواد‬ ‫على‬ ‫تطبيقات‬
1-‫الدايود‬
2-‫الترانزستور‬
3-‫الثايرستور‬
4-‫التراياك‬
5-‫الداياك‬
6-‫المتكاملة‬ ‫الدوائر‬
7-‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬

15. ‫عند‬ ‫بيظهر‬ ‫بالشكل‬ ‫كما‬ ‫سالبة‬ ‫بلورة‬ ‫مع‬ ‫موجبة‬ ‫بلورة‬ ‫ربط‬ ‫عند‬‫حاجة‬ ‫ي‬
‫اسمها‬PN-Junction

16. ‫الدايود‬
Diode

17. ‫موجبة‬ ‫سلكونية‬ ‫شريحة‬ ‫وضع‬ ‫يتم‬ ‫عندما‬ ‫أن‬ ‫وجد‬P-type‫وشريحة‬‫سالبة‬
N-type‫فأن‬‫الش‬ ‫عبر‬ ‫فقط‬ ‫واحده‬ ‫جهة‬ ‫في‬ ‫سيمر‬ ‫الكهربائي‬ ‫التيار‬‫ريحتين‬
..‫لتشكل‬‫او‬ ‫الموحد‬ ‫او‬ ‫الدايود‬ ‫يسمي‬ ‫الكتروني‬ ‫عنصر‬‫الثنائي‬‫وهو‬
‫الموصالت‬ ‫أشباه‬ ‫عالم‬ ‫في‬ ‫واألشهر‬ ‫األهم‬ ‫العنصر‬semiconductor
‫موجبه‬ ‫سليكون‬ ‫لشريحة‬ ‫يمكن‬P-type ..‫مع‬‫سالبة‬ ‫شريحة‬N-type
‫ان‬‫الكهربائي‬ ‫للتيار‬ ‫موصل‬ ‫كأي‬ ‫تعمل‬

18. ‫بأس‬ ‫السالبة‬ ‫إلى‬ ‫الموجبة‬ ‫الشريحة‬ ‫من‬ ‫التيار‬ ‫حركة‬ ‫على‬ ‫تطلق‬‫االنحياز‬ ‫م‬
‫او‬ ‫األمامي‬Forward biased‫في‬‫كأي‬ ‫الدايود‬ ‫يعمل‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬
‫للتيار‬ ‫جيد‬ ‫موصل‬(‫كمفتاح‬)

19. ‫السالبة‬ ‫الشريحة‬ ‫على‬ ‫موجب‬ ‫جهد‬ ‫اي‬ ‫التوصيل‬ ‫عدم‬ ‫حالة‬ ‫اما‬..‫وسالب‬
‫الموجبة‬ ‫الشريحة‬ ‫على‬..‫يسمى‬ ‫ما‬ ‫فهذا‬Reverse biased‫يكون‬ ‫و‬
‫مفتوح‬ ‫كمفتاح‬ ‫الدايود‬

20. ‫الدايود‬ ‫طرفي‬ ‫على‬ ‫صغير‬ ‫جهد‬ ‫فرق‬ ‫يوجد‬0.7‫المصنوع‬ ‫للدايود‬ ‫فولت‬
‫السليكون‬ ‫مادة‬ ‫من‬Si ..‫و‬0,3‫للمصنوع‬ ‫فولت‬‫مادة‬ ‫من‬‫الجرمانيم‬

23. ‫واح‬ ‫جهة‬ ‫في‬ ‫بالمرور‬ ‫تسمح‬ ‫ماء‬ ‫كحنفية‬ ‫الدايود‬ ‫عمل‬ ‫تشبيه‬ ‫يتم‬‫فقط‬ ‫ده‬..
‫التط‬ ‫من‬ ‫الكثير‬ ‫إلنشاء‬ ‫المتميزة‬ ‫الخاصية‬ ‫هذه‬ ‫استغالل‬ ‫تم‬ ‫ولهذا‬‫بيقات‬
‫المفيدة‬
‫التطبيقات‬ ‫هذه‬ ‫اشهر‬ ‫احد‬..‫التيار‬ ‫تحويل‬ ‫هي‬‫المتردد‬(AC)‫والتي‬
‫مستمر‬ ‫تيار‬ ‫إلى‬ ‫باستمرار‬ ‫قطبيتة‬ ‫تتغير‬(DC)‫القطبية‬ ‫أحادي‬
‫تسمي‬‫الخاصية‬ ‫هذه‬‫بالتقويم‬(Rectification)
‫البطاريا‬ ‫بينما‬ ‫متردد‬ ‫تيار‬ ‫تعطي‬ ‫المنازل‬ ‫في‬ ‫الطاقة‬ ‫مصادر‬ ‫كل‬‫تزودنا‬ ‫ت‬
‫المستمر‬ ‫بالتيار‬
‫است‬ ‫يتم‬ ‫لذلك‬ ‫و‬ ‫مستمر‬ ‫تيار‬ ‫الى‬ ‫تحتاج‬ ‫المنزلة‬ ‫االجهزة‬ ‫اغلب‬ ‫و‬‫خدام‬
‫مستمر‬ ‫تيار‬ ‫مصدر‬ ‫لتوفير‬ ‫الدايودات‬

24. ‫الدايود‬ ‫من‬ ‫والخارجة‬ ‫الداخلة‬ ‫اإلشارة‬ ‫توضح‬ ‫التالية‬ ‫الصورة‬..‫وهذه‬
‫بإخر‬ ‫تقوم‬ ‫النها‬ ‫موجه‬ ‫نصف‬ ‫تقويم‬ ‫تسمى‬ ‫التقويم‬ ‫في‬ ‫الطريقة‬‫نصف‬ ‫اج‬
‫االصليه‬ ‫الموجه‬..‫وإلغاء‬«Block»‫األخر‬ ‫للنصف‬

25. Half Wave Rectifier

27. Full Wave Rectifier

28. The Diode Bridge Rectifier

29. The Positive Half-cycle

30. The Negative Half-cycle

32. Full-wave Rectifier with Smoothing
Capacitor

33. 5uF Smoothing Capacitor

34. 50uF Smoothing Capacitor

36. Diode Clipping Circuits
‫من‬ ‫منعها‬ ‫او‬ ‫معينة‬ ‫اشارة‬ ‫قص‬ ‫اردنا‬ ‫اذا‬ ‫الدوائر‬ ‫تلك‬ ‫استخدام‬ ‫بيتم‬
‫معينة‬ ‫قيمة‬ ‫اجتياز‬
‫انواع‬ ‫ستة‬ ‫منها‬ ‫يوجد‬ ‫و‬
1-Positive Diode Clipping Circuits
2-Negative Diode Clipping Circuits
3-Clipping of Both Half Cycles
4-Positive Bias Diode Clipping
5-Negative Bias Diode Clipping
6-Diode Clipping of Different Bias levels

37. Positive Diode Clipping Circuits

38. Negative Diode Clipping Circuits

39. Clipping of Both Half Cycles

40. Positive Bias Diode Clipping

41. Negative Bias Diode Clipping

42. Diode Clipping of Different Bias levels