التعرف على خواص الدايود والترانزستور واستخداماتها في الدوائرالكهربائية والالكترونية

1. ‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 1

2. Solid State Physics
‫المقدمة‬
introduction
2
‫المحور‬
‫االول‬
+
‫الثاني‬ ‫المحور‬
+
‫الثالث‬ ‫المحور‬
-
‫المقدمة‬
1
-
‫أي‬ ‫تأليف‬ ‫االلكترونيات‬ ‫مبادئ‬
–
‫مالفينو‬ ‫بي‬
1979
‫د‬ ‫الوتار‬ ‫علي‬ ‫محمد‬ ‫بدر‬ ‫ترجمة‬ ،
.
‫محمد‬ ‫كمال‬ ‫رياض‬
‫الحكيم‬
2
-
‫د‬ ‫االلكترونية‬ ‫الهندسة‬ ‫أسس‬
.
‫د‬ ، ‫الحكيم‬ ‫كمال‬ ‫رياض‬
.
‫حسين‬ ‫خضير‬ ‫عادل‬
1979
3
-
‫د‬ ‫االلكترونيات‬ ‫فيزياء‬
.
‫الراوي‬ ‫سعيد‬ ‫صبحي‬
1987
4
- Fundamentals of Electronic devices , Ronald .J .Tocci 1975

3. 
-
‫الموصالت‬ ‫أشباه‬ ‫و‬ ‫العوازل‬ ‫و‬ ‫الموصالت‬
( conductors ,
Insulators and semiconductors)

‫تع‬ ‫يعطي‬ ‫االلكترونات‬ ‫حولها‬ ‫تحوم‬ ‫نواة‬ ‫من‬ ‫المتكون‬ ‫الذرة‬ ‫نموذج‬ ‫إن‬
‫ليل‬
‫المادة‬ ‫خواص‬ ‫من‬ ‫كثير‬
‘
‫بمستويات‬ ‫متحددة‬ ‫االلكترونات‬ ‫تكون‬ ‫حيث‬
‫معينة‬ ‫طاقة‬
.
‫الذرة‬ ‫في‬ ‫لإللكترونات‬ ‫الكلية‬ ‫فالطاقة‬
‫من‬ ‫تتكون‬
‫الطا‬
‫قة‬
‫المستمرة‬ ‫حركته‬ ‫نتيجة‬ ‫الحركية‬
‫و‬
‫الكامنة‬ ‫طاقته‬
‫بع‬ ‫على‬ ‫اعتمادا‬
‫من‬ ‫ده‬
‫النواة‬
‫و‬
‫الكلية‬ ‫الطاقة‬
‫ت‬ ‫المذكورتين‬ ‫الطاقتين‬ ‫مجموع‬ ‫من‬ ‫المتمثلة‬
‫حدد‬
‫المعروفة‬ ‫الطاقة‬ ‫مستويات‬ ‫من‬ ‫معين‬ ‫مستوى‬
‫الطاقة‬ ‫بمستويات‬
‫المسموحة‬
(allowed energy levels )
‫تحاول‬ ‫االلكترونات‬ ‫و‬
‫طاقة‬ ‫من‬ ‫يمكن‬ ‫ما‬ ‫بأقل‬ ‫االحتفاظ‬
‘
‫و‬ ‫أوال‬ ‫تمأل‬ ‫المستويات‬ ‫فأن‬ ‫عليه‬
‫ابتداء‬
(
‫للنواة‬ ‫أقربها‬ ‫من‬
.)
3
‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
)

4. ‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 4
‫والش‬ ‫الطاقة‬ ‫حزم‬ ‫الى‬ ‫استنادا‬ ‫الكهربائية‬ ‫الموصالت‬ ‫و‬ ‫الموصالت‬ ‫أشباه‬ ‫و‬ ‫العوازل‬ ‫بين‬ ‫التمييز‬ ‫باإلمكان‬ ‫سبق‬ ‫مما‬
‫كل‬
(3)
‫المواد‬ ‫في‬ ‫الطاقة‬ ‫لحزم‬ ‫نموذجيا‬ ‫مخططا‬ ‫يبين‬
(B)
‫الطاقة‬ ‫فجوة‬ ‫تكون‬ ‫بينما‬ ‫تماما‬ ‫مملوءة‬ ‫التكافؤ‬ ‫حزمة‬ ‫تكون‬ ‫حيث‬ ‫العازلة‬
Eg
‫حدود‬ ‫في‬
6 ev
‫عل‬ ‫يصعب‬ ‫عليه‬ ‫أكثر‬ ‫آو‬
‫ى‬
‫و‬ ‫فارغة‬ ‫التوصيل‬ ‫حزمة‬ ‫تبقى‬ ‫بذلك‬ ‫و‬ ‫عبورها‬ ‫االلكترونات‬
‫ع‬ ‫سبب‬ ‫هذا‬
‫دم‬
‫الكهربائي‬ ‫التوصيل‬ ‫من‬ ‫العوازل‬ ‫تمكن‬
.
‫الشكل‬ ‫في‬ ‫إما‬
(C)
‫فجوة‬ ‫سعة‬ ‫سوى‬ ‫العوازل‬ ‫في‬ ‫نظيره‬ ‫عن‬ ‫كثيرا‬ ‫مختلفا‬ ‫يبدو‬ ‫فال‬
‫بحدود‬ ‫الموصالت‬ ‫أشباه‬ ‫في‬ ‫تكون‬ ‫حيث‬ ‫الطاقة‬
1 ev
‫االلكترونات‬ ‫لبعض‬ ‫تسمح‬ ‫الفجوة‬ ‫هذه‬ ‫مثل‬ ‫و‬ ‫أقل‬ ‫أو‬
‫حراريا‬ ‫المحفزة‬
‫ش‬ ‫مستويات‬ ‫ورائها‬ ‫تبقى‬ ‫التكافؤ‬ ‫حزمة‬ ‫تركها‬ ‫عند‬ ‫االلكترونات‬ ‫أن‬ ‫حيث‬ ‫التوصيل‬ ‫حزمة‬ ‫الى‬ ‫العبور‬ ‫و‬ ‫باجتيازها‬
‫يمكن‬ ‫و‬ ‫اغرة‬
‫التوصيل‬ ‫زيادة‬
‫الموصالت‬ ‫أشباه‬ ‫في‬
‫الشوائب‬ ‫بعض‬ ‫بإضافة‬
.
‫الشكل‬ ‫يبين‬ ‫و‬
(
3
)
‫حيث‬ ‫الموصالت‬ ‫في‬ ‫الطاقة‬ ‫لحزم‬ ‫مخططا‬
‫بينهما‬ ‫الطاقة‬ ‫فجوة‬ ‫تنعدم‬ ‫بذلك‬ ‫و‬ ‫ببعض‬ ‫بعضها‬ ‫التوصيل‬ ‫و‬ ‫التكافؤ‬ ‫حزمتا‬ ‫تتداخل‬
.
‫أن‬
‫ال‬ ‫االلكترونات‬ ‫كثافة‬
‫للتوصيل‬ ‫متوفرة‬
‫ال‬ ‫شبه‬ ‫عن‬ ‫الموصل‬ ‫مميزات‬ ‫أهم‬ ‫هذه‬ ‫و‬ ‫الموصالت‬ ‫في‬ ‫التوصيل‬ ‫و‬ ‫التكافؤ‬ ‫حزمتا‬ ‫تداخل‬ ‫نتيجة‬ ‫نسبيا‬ ‫ثابتة‬ ‫تكون‬
‫موصل‬
.

5. 
‫النقية‬ ‫السليكون‬ ‫بلورة‬ ‫تدعى‬
(
‫السليكون‬ ‫من‬ ‫ذراتها‬ ‫كل‬
)
‫النقي‬ ‫الموصل‬ ‫بشبه‬
(intrinsic
semiconductor )
.

‫األصيل‬ ‫الموصل‬ ‫شبه‬ ‫في‬ ‫الوحيدة‬ ‫التيار‬ ‫حامالت‬ ‫أن‬
(
‫النقي‬
)
‫هي‬
‫إلكترون‬ ‫أزواج‬
–
‫فجوة‬
‫معظم‬ ‫في‬ ‫و‬
‫مفيد‬ ‫تيار‬ ‫إلنتاج‬ ‫منها‬ ‫الكثير‬ ‫يوجد‬ ‫ال‬ ‫العملية‬ ‫التطبيقات‬
.

‫الفجوات‬ ‫عدد‬ ‫زيادة‬ ‫ألجل‬ ‫أو‬ ‫الطليقة‬ ‫االلكترونات‬ ‫عدد‬ ‫زيادة‬
.
‫م‬ ‫موصل‬ ‫شبه‬ ‫تدعى‬ ‫البلورة‬ ‫نطعم‬ ‫عندما‬
‫طعم‬
‫نقي‬ ‫غير‬ ‫أو‬
(extrinsic semiconductor )

‫النقية‬ ‫غير‬ ‫الموصالت‬ ‫أشباه‬ ‫من‬ ‫نوعان‬ ‫هناك‬
:
-

‫نوع‬ ‫موصل‬ ‫شبه‬
‫سالب‬
N – type impurities

‫أضافية‬ ‫توصيل‬ ‫حزمة‬ ‫الكترونات‬ ‫على‬ ‫للحصول‬
.
‫التكافؤ‬ ‫خماسية‬ ‫ذرات‬ ‫نضيف‬
(
‫فسف‬ ، ‫زرنيخ‬
‫أنتميون‬ ،‫ور‬
)
‫التكافؤي‬ ‫مدارها‬ ‫في‬ ‫حرة‬ ‫الكترونات‬ ‫خمس‬ ‫على‬ ‫منها‬ ‫ذرة‬ ‫كل‬ ‫تحتوي‬ ‫حيث‬
.
‫أ‬ ‫تمتلك‬ ‫الخماسية‬ ‫الذرة‬ ‫أن‬
‫صال‬
‫يبق‬ ‫جيران‬ ‫أربعة‬ ‫مع‬ ‫التساهمية‬ ‫األواصر‬ ‫تكوين‬ ‫بعد‬ ‫لكن‬ ‫و‬ ‫التكافؤي‬ ‫مدارها‬ ‫في‬ ‫الكترونات‬ ‫خمس‬
‫للذرة‬ ‫ى‬
‫زائد‬ ‫إلكترون‬ ‫المركزية‬
.
‫يتو‬ ‫لذا‬ ‫الكترونات‬ ‫ثمانية‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫يستوعب‬ ‫ال‬ ‫التكافؤي‬ ‫المدار‬ ‫أن‬ ‫بما‬ ‫و‬
‫على‬ ‫جب‬
‫التوصيل‬ ‫حزمة‬ ‫مدار‬ ‫الى‬ ‫ينتقل‬ ‫أن‬ ‫الزائد‬ ‫اإللكترون‬
.
‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 5

6. 
‫بواسطة‬ ‫إضافية‬ ‫فجوات‬ ‫على‬ ‫لنحصل‬ ‫ما‬ ‫بلورة‬ ‫نطعم‬ ‫أن‬ ‫نستطيع‬
‫استعمال‬
‫التكافؤ‬ ‫الثالثية‬ ‫الشوائب‬
(
‫الذر‬ ‫تلك‬ ‫التكافؤ‬ ‫الثالثية‬ ‫الشائبة‬
‫ة‬
‫التي‬
‫الكترونات‬ ‫ثالثة‬ ‫التكافؤي‬ ‫مدارها‬ ‫في‬ ‫يوجد‬
)
‫الشوائب‬ ‫إضافة‬ ‫بعد‬
‫جيران‬ ‫بأربعة‬ ‫محاطة‬ ‫التكافؤ‬ ‫ثالثية‬ ‫ذرة‬ ‫كل‬ ‫نجد‬
.
‫في‬ ‫فجوة‬ ‫تظهر‬ ‫لذلك‬
‫ثالثية‬ ‫ذرة‬ ‫كل‬
.
‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 6

7. 
‫وصالت‬
P-N Junction PN

‫الوصلة‬
junction
‫عن‬ ‫عبارة‬
‫من‬ ‫المنطقة‬ ‫مع‬ ‫الموجب‬ ‫نوع‬ ‫من‬ ‫المنطقة‬ ‫ملتقى‬
‫السالب‬ ‫النوع‬
.
‫الوصلة‬ ‫ثنائي‬ ‫أما‬
(junction diode)
‫على‬ ‫يطلق‬ ‫اسم‬ ‫فهو‬
‫بلورة‬
pn
(
‫االسم‬
diode
‫اثنين‬ ‫لقطبين‬ ‫مختصر‬
two electrode
‫أن‬ ‫حيث‬
‫البادئة‬
di
‫أثنين‬ ‫تعني‬
)

‫المنحاز‬ ‫غير‬ ‫الثنائي‬
:

‫الجهة‬ ‫تمتلك‬ ‫حيث‬ ‫وصلة‬ ‫ثنائي‬ ‫يبين‬ ‫الشكل‬
p
‫الجهة‬ ‫تمتلك‬ ‫و‬ ‫الفجوات‬ ‫من‬ ‫العديد‬
N
‫التوصيل‬ ‫حزمة‬ ‫االلكترونات‬ ‫من‬ ‫العديد‬
.
‫االرتباك‬ ‫لتجنب‬ ‫و‬
.
‫حامالت‬ ‫تبين‬ ‫لم‬
‫األقلية‬
‫التوص‬ ‫حزمة‬ ‫الكترونات‬ ‫من‬ ‫القليلة‬ ‫األعداد‬ ‫االعتبار‬ ‫بنظر‬ ‫تأخذ‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫لكنك‬ ‫و‬
‫في‬ ‫يل‬
‫الجهة‬
P
‫الجهة‬ ‫في‬ ‫الفجوات‬ ‫من‬ ‫القليلة‬ ‫األعداد‬ ‫و‬
N
‫الشكل‬ ‫في‬ ‫المبين‬ ‫الثنائي‬ ‫أن‬
‫منحاز‬ ‫غير‬
unbiased
‫مسلطة‬ ‫خارجية‬ ‫فولتية‬ ‫توجد‬ ‫ال‬ ‫يعني‬ ‫هذا‬ ‫و‬
‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 7

8. ‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 8
‫أن‬
‫االلكترونات‬
‫في‬ ‫الموجودة‬
‫الجهة‬
N
‫تنتشر‬
diffuse
‫الوصللة‬ ‫عبر‬ ‫ينتشر‬ ‫بعضها‬ ‫و‬ ‫االتجاهات‬ ‫جميع‬ ‫في‬
.
‫قلة‬ ‫المن‬ ‫ملا‬ ‫كلكتلرون‬ ‫يلدخإ‬ ‫عنلدما‬ ‫و‬
P
‫حلام‬ ‫يصلب‬
‫قصيرا‬ ‫بقاءه‬ ‫زمن‬ ‫يكون‬ ‫حوله‬ ‫الفجوات‬ ‫من‬ ‫الكبيرة‬ ‫األعداد‬ ‫بوجود‬ ‫و‬ ‫أقليا‬
‫قة‬ ‫المن‬ ‫دخوله‬ ‫فحال‬
P
‫يصلب‬ ‫و‬ ‫تصتفلي‬ ‫الفجلوة‬ ‫فلأن‬ ‫ا‬ ‫هل‬ ‫يلتم‬ ‫عنلدما‬ ‫و‬ ‫فجلوة‬ ‫فلي‬ ‫يسلق‬
‫اإللكترون‬
‫تكافؤيا‬ ‫كلكترونا‬
.
‫األيونات‬ ‫من‬ ‫زوج‬ ‫ينتج‬ ‫الوصلة‬ ‫عبر‬ ‫ما‬ ‫كلكترون‬ ‫ينتشر‬ ‫مرة‬ ‫كإ‬ ‫في‬
ions
‫الشكإ‬ ‫في‬ ‫كما‬
(b)
‫الوصلة‬ ‫طرفي‬ ‫كإ‬ ‫على‬ ‫األيونات‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫يبين‬
.
‫تحوي‬ ‫التي‬ ‫فالدائرة‬
‫السالبة‬ ‫األيونات‬ ‫تمثإ‬ ‫السالبة‬ ‫اإلشارات‬ ‫تحوي‬ ‫التي‬ ‫الدوائر‬ ‫و‬ ‫الموجبة‬ ‫األيونات‬ ‫تمثإ‬ ‫موجبة‬ ‫كشارات‬
.
‫ا‬ ‫الرب‬ ‫ذلك‬ ‫سبب‬ ‫و‬ ‫ثابتة‬ ‫األيونات‬ ‫تكون‬
‫هي‬ ‫و‬ ‫لتساهمي‬
‫الفجوات‬ ‫أو‬ ‫التوصيإ‬ ‫حزمة‬ ‫الكترونات‬ ‫تفعإ‬ ‫كما‬ ‫التجول‬ ‫يع‬ ‫تست‬ ‫ال‬ ‫لك‬ ‫ب‬
.
‫ب‬ ‫ق‬ ‫ثنائي‬ ‫يدعى‬ ‫سالب‬ ‫و‬ ‫موجب‬ ‫أيون‬ ‫من‬ ‫متكون‬ ‫زوج‬ ‫كإ‬ ‫أن‬
dipole
‫ثنائي‬ ‫وجود‬
‫الثنائيات‬ ‫أعداد‬ ‫يتزايد‬ ‫و‬ ‫التجوال‬ ‫عن‬ ‫توقفا‬ ‫قد‬ ‫واحدة‬ ‫فجوة‬ ‫و‬ ‫التوصيإ‬ ‫حزمة‬ ‫الكترونات‬ ‫من‬ ‫واحدا‬ ‫كلكترونا‬ ‫أن‬ ‫يعني‬ ‫ب‬ ‫الق‬
.
‫المتاخ‬ ‫قة‬ ‫المن‬ ‫تصلى‬
‫من‬ ‫للوصلة‬ ‫مة‬
‫المتحركة‬ ‫الشحنات‬
.
‫بقة‬ ‫ب‬ ‫الشحنات‬ ‫من‬ ‫الصالية‬ ‫قة‬ ‫المن‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ويدعو‬
‫االستنزاف‬
(depletion layer )
‫أن‬
‫كهربائي‬ ‫مجال‬ ‫له‬ ‫ب‬ ‫ق‬ ‫ثنائي‬ ‫كإ‬
‫اال‬ ‫طبقة‬ ‫ما‬ ‫كلكترون‬ ‫يدخإ‬ ‫فعندما‬ ‫لك‬ ‫ل‬ ‫موجبة‬ ‫شحنة‬ ‫على‬ ‫القوة‬ ‫اتجاه‬ ‫السهم‬ ‫يبين‬
‫كرجاع‬ ‫المجال‬ ‫يحاول‬ ‫ستنزاف‬
‫الى‬ ‫ثانية‬ ‫ه‬
‫قة‬ ‫من‬
N .
‫أن‬
‫الوصلة‬ ‫عبور‬ ‫من‬ ‫االلكترونات‬ ‫وقف‬ ‫أخيرا‬ ‫المجال‬ ‫يع‬ ‫يست‬ ‫أن‬ ‫الى‬ ‫عابر‬ ‫كلكترون‬ ‫كإ‬ ‫مع‬ ‫تزداد‬ ‫المجال‬ ‫قوة‬
.
‫وجود‬ ‫أن‬
‫أيونات‬ ‫بين‬ ‫مجال‬
‫يكافئ‬
‫جهد‬ ‫فرق‬ ‫وجود‬
‫يدعى‬
‫الحاجز‬ ‫أو‬ ‫الفاصإ‬ ‫الجهد‬ ‫بفرق‬
(barrier potential )
‫ا‬
‫األمامي‬ ‫النحياز‬
Forward bias :

9. ‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 9
‫بإسم‬ ‫والمعروف‬ ‫الثنائية‬ ‫الوصلة‬
‫الدايود‬
(
‫باالنجليزية‬
:
Diode)
‫بإتجاه‬ ‫الكهربي‬ ‫التيار‬ ‫بمرور‬ ‫يسمح‬ ‫الكتروني‬ ‫عنصر‬ ‫وهو‬
‫الموجب‬ ‫طرفه‬ ‫من‬ ،‫فقط‬ ‫واحد‬
Anode
‫السالب‬ ‫طرفه‬ ‫إلى‬
Cathode.
‫من‬ ‫وهو‬
‫الموصالت‬ ‫أشباه‬
Semi-
conductor
،
‫سالبة‬ ‫بلورة‬ ‫من‬ ‫يتكون‬ ‫حيث‬
N-type
‫موجبة‬ ‫واخرى‬
P-type
‫طرفين‬ ‫للدايود‬
:
‫موجب‬ ‫طرف‬
( )+(
‫باالنجليزية‬
:
Anode)
‫السالب‬ ‫والطرف‬
(
-
( )
‫باالنجليزية‬
:
Cathode).
‫رمز‬ ‫وللدايود‬
‫التيار‬ ‫اتجاه‬ ‫موضح‬ ‫مثلث‬ ‫وبالرمز‬ ‫بالدائرة‬ ‫وجوده‬ ‫على‬ ‫للداللة‬
.
‫يس‬ ‫وال‬ ‫فقط‬ ‫واحد‬ ‫اتجاه‬ ‫في‬ ‫الكهربي‬ ‫التيار‬ ‫بتمرير‬ ‫يمتاز‬ ‫النه‬ ‫االلكترونية‬ ‫الدائرة‬ ‫في‬ ‫الدايود‬ ‫استخدام‬ ‫يتم‬
‫العكسي‬ ‫للتيار‬ ‫مح‬
‫خالله‬ ‫من‬ ‫بالمرور‬
.
‫ع‬ ‫تطوير‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫كثير‬ ‫وساعد‬ ‫المختلفة‬ ‫التطبيقات‬ ‫من‬ ‫الكثير‬ ‫في‬ ‫يستخدم‬ ‫فإنه‬ ‫ذلك‬ ‫وعلى‬
‫الدوائر‬ ‫مل‬
‫االلكترونية‬
.
‫التطبيقات‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫استغلت‬ ‫فقط‬ ‫واحد‬ ‫اتجاه‬ ‫في‬ ‫التيار‬ ‫لتدفق‬ ‫السماح‬ ‫على‬ ‫الدايود‬ ‫قدرة‬ ‫إن‬
.
‫األك‬ ‫والتطبيقات‬
‫استخدام‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫شيوع‬ ‫ثر‬
‫هي‬ ‫الدايود‬
‫التوحيد‬ ‫او‬ ‫التقويم‬ ‫دوائر‬
Rectifier
‫في‬
‫التغذية‬ ‫مصادر‬
Power supply.
‫من‬ ‫ذلك‬ ‫على‬ ‫نتعرف‬ ‫وسوف‬
‫التالي‬ ‫الشرح‬ ‫خالل‬
.

10. ‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 10
‫وهما‬ ‫بالدائرة‬ ‫لتوصيله‬ ‫حالتين‬ ‫لدايود‬
:
‫االمامي‬ ‫التوصيل‬
Forward Bias
‫و‬
‫العكسي‬ ‫التوصيل‬
Reverse Bias .
‫كما‬
‫التالي‬ ‫الشكل‬ ‫في‬
:
‫اإلمامي‬ ‫باالنحياز‬ ‫الدايود‬ ‫توصيل‬
Forward Bias
‫التيار‬ ‫إتجاه‬ ‫نفس‬ ‫في‬ ‫توصيله‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫عبره‬ ‫التيار‬ ‫بمرور‬ ‫الدايود‬ ‫يسمح‬
:
‫الطرف‬ ‫توصيل‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫وهو‬
‫الموج‬
‫ب‬
Anode
‫له‬
‫مستمر‬ ‫جهد‬ ‫لمصدر‬ ‫لبطارية‬ ‫الموجب‬ ‫بالطرف‬
DC
،
‫الطرف‬ ‫وتوصيل‬
‫السالب‬
Cathode
‫او‬ ‫لبطارية‬ ‫السالب‬ ‫بالطرف‬ ‫له‬
‫التيار‬ ‫يمرر‬ ‫مغلق‬ ‫مفتاح‬ ‫وكأنه‬ ‫فيعمل‬ ‫للمصدر‬
..
‫العملية‬ ‫هذه‬ ‫وتسمى‬
‫اإلمامي‬ ‫بالتوصيل‬
Forward Bias.
‫الشكل‬ ‫في‬ ‫كما‬
‫التالي‬
:

11. ‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 11
‫ذلك‬ ‫وتفسير‬
:
‫إت‬ ‫في‬ ‫منه‬ ‫المندفعة‬ ‫الموجبة‬ ‫الشحنة‬ ‫فإن‬ ‫؛‬ ‫التيار‬ ‫بمصدر‬ ‫للدايود‬ ‫االمامي‬ ‫التوصيل‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫انه‬
‫منطقة‬ ‫جاه‬
P-
region
‫بها‬ ‫الموجبة‬ ‫الشحنة‬ ‫مع‬ ‫تنافر‬ ً‫ة‬‫محدث‬
.
‫منطقة‬ ‫نحو‬ ‫وتتجه‬ ‫تزحزح‬ ‫الموجبة‬ ‫الشحنات‬ ‫يجعل‬ ‫مما‬
N- region
‫مسببة‬
‫للتيار‬ ‫مرور‬ ‫لي‬ ‫تسبب‬ ‫الحركة‬ ‫وهذه‬ ‫الموجبة‬ ‫الشحنة‬ ‫ذات‬ ‫والفجوات‬ ‫السالبة‬ ‫الشحنة‬ ‫ذات‬ ‫االلكترونات‬ ‫بين‬ ‫حركة‬
‫الكهربي‬
.
‫من‬ ‫الموجبة‬ ‫الشحنات‬ ‫عبور‬ ‫وعملية‬
p-type
‫إلى‬
N-type
‫قيمته‬ ‫جهد‬ ‫فرق‬ ‫إلى‬ ‫تحتاج‬
v0.7
‫الطرف‬ ‫بين‬
)+(
‫للدايود‬
‫والطرف‬
(
-
)
‫له‬
.
‫اخر‬ ‫بمعنى‬
..
‫الطرف‬ ‫على‬ ‫الجهد‬ ‫ان‬
)+(
‫الطرف‬ ‫على‬ ‫الجهد‬ ‫من‬ ‫اكبر‬ ‫يكون‬ ‫ان‬ ‫يجب‬ ‫للدايود‬
(
-
)
‫بـ‬ ‫له‬
v
0.7
‫الكهربي‬ ‫التيار‬ ‫بمرور‬ ‫ليسمح‬
.
‫والجرمانيوم‬ ‫السيليكون‬ ‫دايود‬
‫إلى‬ ‫يحتاج‬ ‫الجرمانيوم‬ ‫بلورات‬ ‫من‬ ‫تصنيعه‬ ‫يتم‬ ‫دايود‬ ‫يوجد‬
0.3
v
‫االمامي‬ ‫التوصيل‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫خالله‬ ‫من‬ ‫الكهربائي‬ ‫التيار‬ ‫ليمرر‬
‫إلى‬ ‫يحتاج‬ ‫السيليكون‬ ‫بلورات‬ ‫من‬ ‫تصنيعه‬ ‫يتم‬ ‫اخر‬ ‫ودايود‬
0.7
v
‫االمامي‬ ‫التوصيل‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫خالله‬ ‫من‬ ‫الكهربائي‬ ‫التيار‬ ‫ليمرر‬
(
‫الدوائر‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫وشيوع‬ ً‫ا‬‫استخدام‬ ‫االكثر‬ ‫وهو‬ ‫السيليكون‬ ‫بلورات‬ ‫من‬ ‫والمصنوع‬
.)
‫مثال‬
1
:
‫دايود‬ ‫توصيل‬ ‫تم‬
(
‫االمامي‬ ‫باالنحياز‬
)
‫قدرها‬ ‫كهربائية‬ ‫مقامة‬ ‫مع‬ ‫التوالي‬ ‫وعلى‬ ‫السيليكون‬ ‫بلورات‬ ‫من‬ ‫مصنوع‬
R
‫فر‬ ‫وببطارية‬
‫لها‬ ‫الجهد‬
3.7
‫فولت‬
.
‫الت‬ ‫بالرسم‬ ً‫ا‬‫مستعين‬ ‫المقاومة؟‬ ‫على‬ ‫المطبق‬ ‫الجهد‬ ‫هو‬ ‫وما‬ ‫بالدائرة؟‬ ‫كهربي‬ ‫تيار‬ ‫سيمر‬ ‫فهل‬
‫الي‬
:

12. ‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 12
‫اإلجابة‬
:
‫االمامي‬ ‫التوصيل‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫الدايود‬ ‫إلن‬ ‫التيار‬ ‫يمر‬ ‫سوف‬
.
‫حول‬ ‫والجهد‬
‫المقاومة‬
‫ناقص‬ ‫المصدر‬ ‫جهد‬ ‫هو‬
0.7
‫الدايود‬ ‫ضريبة‬ ‫فولت‬
(
‫الفاقد‬ ‫الجهد‬
Drop Voltage)
‫يحتاج‬ ‫الذي‬
‫التيار‬ ‫ليمرر‬ ‫اليها‬
.
3.7
–
0.7
=
3
V
‫العكسي‬ ‫باالنحياز‬ ‫الدايود‬ ‫توصيل‬
Reverse Bias
‫التيار‬ ‫إتجاه‬ ‫عكس‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫عبره‬ ‫التيار‬ ‫بمرور‬ ‫الدايود‬ ‫يسمح‬ ‫ال‬
:
‫الطرف‬ ‫توصيل‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫وهو‬
‫الموجب‬
Anode
‫له‬
‫الطرف‬ ‫وتوصيل‬ ،‫المصدر‬ ‫او‬ ‫بالبطارية‬ ‫السالب‬ ‫بالطرف‬
‫السالب‬
Cathode
‫المصدر‬ ‫او‬ ‫بالبطارية‬ ‫الموجب‬ ‫بالطرف‬ ‫له‬
‫التيار‬ ‫يمرر‬ ‫ال‬ ‫و‬ ‫مفتوح‬ ‫مفتاح‬ ‫وكأنه‬ ‫فيعمل‬
..
‫العملية‬ ‫هذه‬ ‫وتسمى‬
‫العكسي‬ ‫بالتوصيل‬
Reverse Bias.

13. ‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 13
‫ذلك‬ ‫وتفسير‬
:
‫التي‬ ‫مصدر‬ ‫من‬ ‫المندفعة‬ ‫الموجبة‬ ‫الشحنة‬ ‫فإن‬ ‫؛‬ ‫بالمصدر‬ ‫للدايود‬ ‫العكسي‬ ‫التوصيل‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫انه‬
‫الشحنة‬ ‫تجذب‬ ‫ار‬
‫بالمنطقة‬ ‫السالبة‬
N-region
‫بالمنطقة‬ ‫الموجبة‬ ‫الشحنة‬ ‫تجذب‬ ‫التيار‬ ‫مصدر‬ ‫من‬ ‫السالبة‬ ‫والشحنة‬ ،‫الدايود‬ ‫في‬ ‫لها‬
N-
region
،
‫الفاصلة‬ ‫المنطقة‬ ‫في‬ ‫اتساع‬ ‫االمر‬ ‫هذا‬ ‫لي‬ ً‫ا‬‫محدث‬
PN-junction
‫يمرر‬ ‫وال‬ ‫مفتوح‬ ‫مفتاح‬ ‫وكأنه‬ ‫الدايود‬ ‫يصبح‬ ‫و‬
‫الكهربي‬ ‫التيار‬
.
‫انه‬ ‫له‬ ‫يحدث‬ ‫الدايود‬ ‫فإن‬ ‫؛‬ ‫القيمة‬ ‫هذه‬ ‫العكسي‬ ‫الجهد‬ ‫تعدى‬ ‫وان‬ ، ‫معين‬ ‫عكسي‬ ‫جهد‬ ‫ليتحمل‬ ‫تصنيعه‬ ‫يتم‬ ‫الدايود‬ ‫و‬
‫وتسمى‬ ‫يار‬
‫بـ‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬
Breakdown Reverse
،
‫العكسي‬ ‫للتيار‬ ‫مرور‬ ‫االمر‬ ‫هذا‬ ‫ويسبب‬
.
‫والعكسي‬ ‫االمامي‬ ‫التوصيل‬ ‫الحالتين‬ ‫من‬ ‫كأل‬ ‫في‬ ‫الدايود‬ ‫سلوك‬ ‫يوضح‬ ‫التالي‬ ‫البياني‬ ‫والرسم‬
:

14. ‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 14
‫قيمة‬ ‫تجاهل‬ ‫بيتم‬ ‫التطبيقات‬ ‫معظم‬ ‫في‬ ‫العملية‬ ‫الناحية‬ ‫من‬ ‫لدايود‬
Voltage drop (0.7)
‫االمامي‬ ‫االنحياز‬ ‫في‬ ‫توصيله‬ ‫عند‬
Forward
،
‫و‬ ‫التيار‬ ‫خصائص‬ ‫على‬ ‫التركيز‬ ‫يتم‬ ‫و‬
‫الكهربي‬ ‫الجهد‬
‫والعك‬ ‫االمامي‬ ‫االنحياز‬ ‫حاالته‬ ‫من‬ ً‫ال‬‫ك‬ ‫في‬ ‫له‬
‫سي‬
.
‫انه‬ ‫حيث‬
‫االمامي‬ ‫االنحياز‬ ‫في‬
Forward Bias
‫بيكون‬
ON
‫بيكون‬ ‫العكسي‬ ‫االنحياز‬ ‫وفي‬
Off.
‫والتوحيد‬ ‫التقويم‬ ‫ودوائر‬ ‫الدايود‬
Diode Rectifier Circuits
‫المتردد‬ ‫التيار‬ ‫إشارة‬ ‫تقويم‬ ‫عملية‬ ‫هي‬ ‫الموصل‬ ‫الشبه‬ ‫الدايود‬ ‫تطبيقات‬ ‫اهم‬ ‫من‬ ‫واحدة‬
AC
‫المستمر‬ ‫التيار‬ ‫إلى‬
DC.
‫مستمر‬ ‫جهد‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫في‬ ‫إلستخدامه‬ ً‫ا‬‫شيوع‬ ‫اإلكثر‬ ‫هو‬ ‫والدايو‬
DC
‫متردد‬ ‫اخر‬ ‫جهد‬ ‫من‬ ‫منظم‬
AC.
‫من‬ ‫العديد‬ ‫وهناك‬
‫وهي‬ ‫التقويم‬ ‫لدوائر‬ ‫اساسية‬ ‫طرف‬ ‫ثالث‬ ‫هناك‬ ‫ولكن‬ ،‫الدايود‬ ‫بإستخدام‬ ‫التقويم‬ ‫دوائر‬ ‫لتصميم‬ ‫الممكنة‬ ‫الطرق‬
:
‫موجي‬ ‫النصف‬ ‫التقويم‬ ‫دوائر‬
The Half-wave Rectifier
‫للموجة‬ ‫الكامل‬ ‫التقوم‬ ‫دوائر‬
The Full-wave Rectifier
‫الجسري‬ ‫التقويم‬
The Bridge Rectifier

15. ‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 15
‫التيلار‬ ‫كيجلاد‬ ‫هلي‬ ‫األساسلية‬ ‫المسألة‬
IF
‫اللدايود‬ ‫عبلر‬ ‫الفولتيلة‬ ‫و‬
VF
‫قيملة‬ ‫وأن‬
IF
‫و‬
VF
‫ه‬ ‫هل‬ ‫فلي‬ ‫لللدايود‬ ‫يإ‬ ‫التشل‬ ‫لة‬ ‫نق‬ ‫تسلمى‬
‫ثابت‬ ‫المصدر‬ ‫كون‬ ‫بسبب‬ ‫ثابتة‬ ‫تكون‬ ‫الدائرة‬
.
‫ب‬ ‫ير‬ ‫تت‬ ‫أيضا‬ ‫يإ‬ ‫التش‬ ‫ة‬ ‫نق‬ ‫فأن‬ ‫باستمرار‬ ‫ير‬ ‫تت‬ ‫قيمته‬ ‫المصدر‬ ‫كان‬ ‫كذا‬
‫استمرار‬
.
‫هلي‬ ‫معلروفتين‬ ‫غير‬ ‫كميتين‬ ‫لدينا‬
IF
‫و‬
VF
‫بلين‬ ‫قتلين‬ ‫ع‬ ‫أو‬ ‫معلادلتين‬ ‫هنلاع‬ ‫قيمتهملا‬ ‫لتحديلد‬ ‫و‬
IF
‫و‬
VF
‫تحتلاج‬
.
‫األوللى‬ ‫قلة‬ ‫الع‬
‫لكريشلهوف‬ ‫الفولتيلة‬ ‫قانون‬ ‫باستصدام‬ ‫الدائرة‬ ‫من‬ ‫حظتها‬ ‫م‬ ‫يمكن‬
(Kirchhoff’s voltage low)
.
‫اللدخإ‬ ‫مصلدر‬ ‫فولتيلة‬
Es
‫الدايود‬ ‫و‬ ‫المقاومة‬ ‫عبر‬ ‫الفولتيات‬ ‫مجموع‬ ‫تساوي‬
‫بين‬ ‫الخطية‬ ‫العالقة‬ ‫هي‬ ‫وقت‬ ‫أي‬ ‫في‬ ‫العالقة‬ ‫تحقق‬ ‫التي‬ ‫المعادلة‬
IF
‫و‬
VF
‫لقيمة‬
Es
‫و‬
R
‫المعطاة‬
.

16. ‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 16
‫االنحناء‬ ‫فولتية‬
(
‫المفصل‬
)
:
‫على‬ ‫تتغلب‬ ‫حتى‬ ‫جيدة‬ ‫بصورة‬ ‫يوصل‬ ‫ال‬ ‫البداية‬ ‫في‬ ‫الثنائي‬ ‫أن‬
‫الحاجز‬ ‫الجهد‬
‫من‬ ‫يقترب‬ ‫وعندما‬ ‫الفولت‬ ‫من‬ ‫األولى‬ ‫اإلعشار‬ ‫لبضع‬ ‫صغيرا‬ ‫التيار‬ ‫كون‬ ‫سبب‬ ‫هو‬ ‫هذا‬
(0.7)
‫للسليكون‬
‫أو‬
(0.3)
‫ز‬ ‫أي‬ ‫فأن‬ ‫ولذلك‬ ‫الوصلة‬ ‫بعبور‬ ‫الفجوات‬ ‫و‬ ‫التوصيل‬ ‫حزمة‬ ‫الكترونات‬ ‫تبدأ‬ ‫للجرمانيوم‬
‫في‬ ‫يادة‬
‫تسبب‬ ‫ذلك‬ ‫بعد‬ ‫الفولتية‬
‫التيار‬ ‫في‬ ‫حادة‬ ‫زيادة‬
.
‫ت‬ ‫السريعة‬ ‫بالزيادة‬ ‫عندها‬ ‫التيار‬ ‫يبدأ‬ ‫التي‬ ‫الفولتية‬ ‫أن‬
‫دعى‬
‫االنحناء‬ ‫أو‬ ‫المفصل‬ ‫فولتية‬
(knee voltage)
.

17. ‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 17

18. ‫تماثلية‬ ‫محاضرة‬
(
1
) 18