أستخدامات الترانزستور
قبل الخمسينات كانت معظم الأجهزة الإلكترونية تعتمد في تركيبها بشكل أساسي على الصمامات , لكن بعد الخمسينات ظهرت نزعة كبيرة لأستبدال الصمامات بالترانزستور , والذي يدخل الأن في صناعة الأجهزة الألكترونية الحديثة , بدل الصمام الثلاثي بل ويفوقة في عمليات تقويم التيار وتكبيرة وتوليد الموجات اللاسلكية والإشارات الكهربائية وفي الكشف عنها .
وكذلك يتميز عن الصمام الثلاثي بصغر حجمة , وخفة وزنة وصلابتة وعدم احتياجة إلى تيار تسخين وقدرتة العالية , وحاجتة إلى جهد كهربائي صغير كي يعمل ولفترة زمنية قبل تلفة .
الترانزستور كمكبر ( كمضخم ) Transistor As Amplifier
هناك الكثير من التطبيقات الإلكترونية فيها الإشارة الكهربائية( القدرة , التيار , الجهد ) تكون ضعيفة جدا وغير نافعة .....
لذلك لزم تكبيرها ...... فكان لابد من إجراء عملية التكبير هذة ويتم ذلك باستخدام ثلاث طرق مختلفة وهي : بطريقة القاعدة المشتركة , طريقة الباعث المشترك , طريقة المجمع المشترك وسندرس طريقتين منهما كالتالي :
طريقة التكبير بالقاعدة المشتركة Common Base Amplificatioin Process
من الشكل المرسوم والذي يمثل دائرة يستخدم فيها الترانزستور من النوع P-N-P
كمكبربطريقة القاعدة المشتركة ،فإذا أدخلت إشارة كهربائية صغيرة( قدرة أو جهد أو تيار كهربائي صغير) في دائرة الباعث أمكن الحصول على (قدرة أوجهد اوتيار) كبير على الرغم من كون تيار المجمع أقل من تيار الباعث حيث تحدث عملية التكبير في هذة الطريقة نتيجة لكون مقاومة الدخول أقل من مقاومة الخروج .
فإذا جعلنا أتصال ( الباعث – القاعدة ) اتصالا أماميا , نحصل على المقاومة الصغيرة لتيار الباعث .
وبذلك يقل المجال الكهربائي عبر هذا الاتصال أي يقلل المجال الكهربائي في دائرة ( الباعث – القاعدة ) بينما نحصل على المقاومة الكبير ة لتيار المجمع وذلك بجعل اتصال( الباعث – القاعدة ) اتصالا خلفيا , فيزداد المجال الكهربائي عبر هذا الاتصال في دائرة ( الباعث – القاعدة ) ونتيجة لذلك تكون القدرة والجهد في دائرة المجمع أكبر من القدرة والجهد في دائرة الباعث وعلية فإن :
معامل تكبير القدرة = قدرة المجمع ( الخارجة ) / قدرة الباعث ( الداخلة )
= (ت2C × مقاومة المجمع ) / (ت2E × مقاومة الباعث )
معامل تكبير الجهد = جهد المجمع ( الخارج) / جهد الباعث ( الداخل) =
مقاومة المجمع / مقاومة الباعث , حيث تيار الباعث = تيار المجمع تقريبا
ملاحظة : طريقة القاعدة المشتركة تستخدم بصورة رئيسية لتكبير الجهد وتكبير القدرة يكون بمقدار أقل من تكبير الجهد .
مثال
في دائرة القاعدة المشتركة كان تيار الباعث يساوي 50 ميكروأمبير , وتيار المجمع يساوي 40 ميكروأمبير , ومقاومة الباعث تساوي 20 أوم , ومقاومة دائرة المجمع تساوي 10 كيلو أوم , أحسب :
1) معامل تكبير فرق الجهد 2) معامل تكبير القدرة
الحل :
1) معامل تكبير فرق الجهد = فرق جهد المجمع / فرق جهد الباعث
= ( تC × مC ) / ( تE × مE )
= 40 × 10 -6 ×10 × 1000 فولت / 50 × 10 -6 × 20
= 400000 / 1000 =400
= 400000 / 1000 =400
2 ) معامل تكبير القدرة = قدرة المجمع / قدرة الباعث
القدرة = ﺠ × ت أو ت2× م
معامل تكبير القدرة = ( تC × ﺠC ) / ( تE × ﺠE )
= 40 × 10 -6 × 40 × 10 -6 ×10 × 1000 فولت / 50 × 10 -6 ×50 × 10 -6 × 20
( الناتج على الباحث )
مزايا طريقة معامل التكبير بالقاعدة المشتركة :
- يقوم معامل تكبير التيار ت خروج / ت دخول أقل من الواحد الصحيح بمقدار قليل لأن تيار المجمع أصغر بقليل من تيار الباعث .
- معامل تكبير الجهد ج خروج / ج دخول عاليا
- معامل تكبير القدرة أقل من مقدار معامل التكبير للجهد
- تيار المجمع يتغير باتجاة تيار الباعث وهذا السبب الذي يجعل الإشارة الكهربائية الخارجة والداخلة في الطور نفسة أي في طور واحد
- مقاومة دائرة الباعث صغيرة بسبب التوصيل الامامي ومقاومة دائرة المجمع كبيرة بسبب التوصيل الخلفي
ماهو السبب في مرور جزء أكبر من تيار الباعث باتجاة المجمع بدلا من مرورة باتجاة القاعدة في ترانزستور من نوع P–N–P ؟
السبب في ذلك يرجع إلى :
- اتصال القطب السالب للبطارية ( أ ) بالمجمع ( P ) فيجذب الفجوات الموجبة نحوة , والقطب الموجب للبطارية (ب ) يتصل بالباعث ( P ) فيحدث تنافر بين الفجوات الموجبة في الباعث والقطب الموجب , فتندفع مبتعدة نحو المجمع أكثر من أندفاعها نحو القاعدة .
- نسبة الشوئب في القاعدة صغيرة جدا , فيكون عدد الإلكترونات الحرة فيها قليلا , وتتحد هذة الالكترونات مع عدد مساو لها من الفجوات الموجبة التي تعبر وصلة ( الباعث – القاعدة ) بعدد كبيرجدا , أما ماتبقى من هذة الفجوات وهو عدد كبير فإنة يندفع باتجاة المجمع كما في الشكل
- صغر المقاومة باتجاة( الباعث _ المجمع ) يسمح بمرور عدد كبير من الفجوات الموجبة إلى المجمع لكبر مساحتة , وكبر المقاومة باتجاة القاعدة يجعل عددا قليلا جدا من الفجوات الموجبة تتجة نحو القاعدة ’ وذلك بسبب صغر مساحة سطح القاعدة وقلة شوائبها .