CALM/arwiki huggingface dataset:
يستعمل هذا النموذج من أجل الإشارات الصغيرة، ويتميز هذا النموذج عن باقي نماذج الإشارات الصغيرة بوجود بكونه تابعاً لتردد الإشارة، فالدارة السابقة، تمثل النموذج عندما يكون تردد الإشارات صغيراً، أما في الحالة التي يكون تردد الإشارة فيها كبيراً، فإن هناك أثراً سعويّاً يبدأ بالظهور، ويتبع تردد الإشارة. في وصلة الباعث المشترك، وعندما يعمل الترانزستور في المنطقة الأمامية، يمكن تمثيل هذا الأثر في النموذج باي الهجين بإضافة مُكثفتين تسمى الأولى formula_156، وتصل بين الباعث والقاعدة، وتسمى الثانية formula_157 وتصل بين القاعدة والمجمع.
يشمل نموذج باي الهجين الموسع مقاومة formula_158 أيضاً، تضاف بعد قطب القاعدة بشكل مباشر، ويزداد أثرها مع ارتفاع التردد، ويمكن إهمالها في حالة الترددات الصغيرة. بالإضافة لذلك، يشمل هذا النموذج أيضاً على مقاومة formula_159، على التفرع مع المكثفة formula_160، وتسمى مقاومة الانتشار المُحيّزة عكسيّاً . عموماً، تكون هذه المقاومة ذات قيمة كبيرة جداً، لذلك غالباً ما تهمل ويجري التعويض عنها بدارة مفتوحة.
إنّ نموذجي تي وباي الهجين متكافئان ويمكن استعمالهما لدراسات الإشارات الصغيرة بنفس الطريقة، ويعتمد اختيار أحدهما دون الآخر على شكل دارة التضخيم المدروسة.
النماذج غير الخطية.
كان كل من و جون مول أول من قدّم نموذجاً غير خطي للترانزستور ثنائي القطب، ثُمّ تبعهم و إتش سي بون في بعد ذلك بسنوات حيث طوّروا نموذجاً موسّعاً، يشمل على ظاهرتين غير مشمولتين في النموذج السابق، وهما ظاهرتا والحقن عالي المستوى ، بعد ذلك تمّ توسيع نموذج غوميل باستعمال برنامج سبايس الذي نتج عنه نموذج سبايس غوميل-بون الذي يُستعمل على نطاق واسع لمحاكاة عمل الترانوستور ثنائي القطب.
نموذج إيبرس مول.
في عام 1954م قام وجون مول بنشر ورقة بحثيّة بعنوان: "سلوك الإشارات الكبيرة في في ترانزستورات الوصلة"، تضمّنت نموذجاً غير خطي لعمل وصلة PN، وسُميّ هذا النموذج باسم نموذج إيبرس مول. طوّر هذا النموذج لاحقاً ليشمل الوصلة الثلاثية PNP والوصلة الرباعية PNPN كذلك.
في نموذج إيبرس مول، يجري تمثيل الترانزستور على شكل وصلتي PN، تشتركان في قاعدة الترانزستور، تُمثّل كل وصلة بثنائي موصول على التفرّع مع منبع تيار متحكم به، وترتبط قيمة تيار المنبع في كل وصلة بتيار الثنائي في الوصلة الأخرى، تختلف قطبية والمنابع والثنائيات حسب نوع الترانزستور، NPN أو PNP.
في الترانزستور NPN، تحسب قيمتا تياري ثنائي الباعث formula_161 وثنائي المجمع formula_162 بالعلاقتين:
أما في ترانزستور PNP، فإن قيمتا تياري ثنائي الباعث وثنائي المجمع تحسبان بالعلاقتين:
يرتبط تيارا الإشباع الخاصين بكل وصلة مع بعضهما بالعلاقة:
من أجل نوعي الترانزستور، تكون قيمة منبع التيار في وصلة الباعث والقاعدة هي: formula_167 وفي وصلة المجمع والقاعدة هي formula_168، وبالتالي تكون قيمة تيارا الباعث formula_39 والمُجمّعformula_42:
ثم يُحسب تيار القاعدة حسب قانون كيرشوف الأول كفرق بين تياري الباعث والمُجمّع:
هناك أشكال أخرى للنموذج نفسه تعتمد على نفس المبدأ يتم الحصول عليها من خلال التلاعب بشكل المعادلات الرياضيّة.
نموذج غوميل بون.
بناء على نموذج إيبرس مول، اقترح و إتش سي بون في عام 1970 نموذجاً جديداً لمحاكاة عمل الترانزستور عند تضخيم الإشارات الكبيرة.، في هذه الحالة، يصبح تردد الإشارات ذات قيمة كبيرة، ولابد من إدخال الأثر السعوي في النموذج الذي سمي .
يتصف هذا النموذج بالتعقيد، وهو يحتوي على مصفوفة مكونة من أربع ثنائيات وأخرى مكوّنة من أربع مكثفات بالإضافة لثلاث مقاومات تُمثّل مقاومة كل نهاية في الترانزستور. بالمُجمل، يحتوي على الترانزستور على 41 مُحدِداً أو معامِلاً تُستعمل لوصف سلوكه وتفاعله مع الإشارات الكبيرة. بسبب ذلك، يمكن أن وصف ظواهر فيزيائية لم تكن مشمولة في نموذج إيبرس مول الأساسي مثل أثر إيرلي وأثر ساه-نويس-شوكلي وأثر ويبستر وأثر كيرك.
تطبيقات الترانزستور.
مضخم الإشارات المتناوبة.
إذا أضيفت إشارة جيبيّة متناوبة يتأرجح مطالها بسعة formula_171 إلى دارة الدخل المستعملة لتحييز ترانزستور والتي تطبق على دبوس الدخل فيه جهداً كهربائيّاً مُستمراً هو formula_172، فإنّ نقطة العمل الخاصّة بدارة تحييز الترانزستور سوف تتأرجح عن موقعها بسعة formula_171 ويمكن أن يُقرأ هذا التأرجح على خرج الترانزستور كتضخيم للإشارة المتناوبة التي طبقت على الدخل.
في الحالة السابقة، يعمل الترانزستور كمُضخّم للإشارات المتناوبة، ولضمان عدم تشوّه الإشارة، يجب أن تظلّ نقطة العمل خلال تأرجحها داخل المنطقة الخطيّة، ويتوافق ذلك مع تحييز الترانزستور بحيث تكون في منتصف المنطقة الفعّالة ومنتصف خط الحمل، وبذلك يكون مطال التأرجح أعظم ما يمكن. لتحقيق عملية التضخيم، يستخدم الترانزستور الطاقة الكهربائية المقدمة من التغذية المستمرة، يُمكن التعبير عن فعالية عملية التضخيم formula_174 كنسبة تربط بين الاستطاعة المستمرة المقدمة من دارة التغذية، والاستطاعة المتناوبة في الإشارة المضخمة في الخرج بالشكل التالي:
لدراسة تأثير الجهود والتيارات المتناوبة على دارة الانحياز، يجب أن يتم إجراء بعض التعديلات على دراة التحييز لتتوافق مع الدراسة المتناوبة، ولتحقيق ذلك تُتبع الخطوات التالية:
المحددات الأساسية.
لنمذجة الترانزستور، يجري الاستعاضة عن العنصر الإلكتروني واستبداله برباعي الأقطاب بديل مكوّن من منفذين، يُسمّى هذا النظام البديل أيضاً بالنظام ثنائي المنافذ. بعد ذلك، ولدراسة النموذج، يجري تطبيق إشارة كهربائية على أحد المنفذين وُيسمّى منفذ الدخل، في حين يتمّ وصل حملٍ ذي قيمة محددة على المنفذ الآخر، ويسمى منفذ الخرج.
بناء على ذلك يمكن دراسة النظام عبر مجموعة من مُحددات خارجية ليست جزءاً من النموذج. في النظام الثنائي المنافذ، وبغض النظر عن طبيعة النظام نفسه ومكوناته، يمكن التمييز بين تيار الدخل formula_82 وهو التيار الذي يدخل إلى النظام أو يخرج منه عبر منفذ الدخل، وتيار الخرج formula_79 الذي يدخل إلى النظام أو يخرج منه عبر منفذ الخرج. بالإضافة لذلك، هناك جهد الدخل formula_172، وهو الجهد بين قطبي منفذ الدخل، وجهد الخرج formula_78 وهو الجهد بين قطبي منفذ الخرج. باستخدام المحددات السابقة، يمكن استنباط ربح الجهد الخاص بالنظام formula_179 وربح التيار الخاص به formula_179. أخيراً، تسمى المعاوقة الكهربائية لكامل النظام منظورة من منفذ الدخل بمعاوقة الدخل formula_181، أمّا المعاوقة المنظورة من منفذ الخرج، فتُسمّى بمعاوقة الخرج formula_182.
الإشارات الصغيرة.
نموذج الإشارات الصغيرة هو نموذج خطي مستقل عن المطال، وفيه يتمّ استبدال العناصر غير الخطيّة، مثل الترانزستور ثنائي القطب، بعناصر خطية. يستعمل هذا النموذج عندما يكون التأرجح حول نقطة العمل صغيراً بما يكفي ليسمح بتقريب تأثير عنصر غير خطي على مطال الإشارة إلى تأثير عنصر خطي، وذلك من أجل مطالات صغيرة ومحددة. رياضيّاً، تستعمل عملية النمذجة من أجل التخلّص من العناصر غير الخطيّة في معادلات الترانزستور، ولتبسيط العلاقات بين المحددات اعتماداً على معادلات خطيّة فقط.
من الأمثلة على نماذج الإشارات الصغيرة، نموذج آر إي، والنموذج المكافِئ الهجين ونموذج باي الهجين.
حسب نموذج آر إي.
حسب النموذج المكافئ الهجين.
حسب نموذج باي الهجين.
الإشارات الكبيرة.
يمكن أن يعمل الترانزستور كمضخم للإشارات الكبيرة ، ويسمى عندها أيضاً مضخم الاستطاعة ، ويكون الهدف الأساسي من الدارة هو نقل كمية استطاعة كبيرة إلى حمل يوصل على خرج الترانزستور.
يستطيع الترانزستور الذي يعمل كمضخم للاستطاعة أن يتعامل مع إشارة دخل من مرتبة عدة فولتات. تكون قيمة العامل بيتا في هذا النوع من الترانزستورات أقل 100، ويكون المضخم ذو ربحِ جُهدٍ مُعتدل أو صغير، ولكن ميزته الأساسيّة هي قدرته على التعامل مع استطاعة مرتفعة تبلغ عدة عشرات من الواطات بدون مشاكل، وعادة ما يكون تيار الدخل فيه من مرتبة الميلي أمبير، وتيار الخرج من مرتبة مئات الميلي أمبير.
تُصنّف مُضخّمات الإشارات الكبيرة إلى أصناف، ويكون التصنيف على أساس زاوية التوصيل الخاصّة بإشارة الخرج مقارنة مع إشارة الدخل خلال دور واحد، إذا كانت زاوية التوصيل هي 360 درجة مئوية، أي كامل دور الإشارة، فيكون المضخم من الصنف (A)، وإذا كانت زاوية التوصيل هي 180 درجة، فإن المضخم يكون من الصنف B، أمّا إذ كانت قيمة زاوية التوصيل بين القيمتين 180 و360 درجة، فإن المُضخم يكون من الصنف AB، ويكون المضخم من الصنف C إذا كانت زاوية التوصيل أقل من 180 درجة، أمّا إذا عمل في نمط النبضات، فتكون زاوية التوصيل صغيرة جداً، يكون المضخم من الصنف D.
تٌعرّف كفاءة المضخم formula_174، بأنّها نسبة الاستطاعة المُتناوبة في الخرج إلى الاستطاعة المستمرة المقدمة في الدخل، ويكون لكل صنف فعالية خاصة به، فهي تتراوح بين 25% و50% من أجل الصنف A، وبين 25% و78.5% للصنف AB، وتبلغ حتى 78.5% من أجل الصنف B، في حين تتجاوز 90% للصنف D.
هناك أصناف أخرى من مضخمات الاستطاعة هي الصنف D، الصنف F، والصنف G وغيرها، وتكون ذات كفاءة مرتفعة تتجاوز 90% وتعتمد في عملها على تضمين عرض النبضة.
يُصنف مُضخّم الإشارات الكبيرة على أنه من الصنف A إذا كانت قيمة زاوية التوصيل هي 360 درجة مئوية. هناك نوعين من دارات المضخمات الترانزستورية من الصنف A، ويجري التصنيف حسب طريقة توصيل الحمل على خرج الترانزستور، تسمى الدارة الأولى بدارة المُضخِّم بالتغذية التتابعيّة ، وفيها يوصل الحمل مباشرة إلى خرج الترانزستور، فيما تسمى الدارة الثانية بدارة المضخم المقرون بالمحول .
تتشابه دارة التغذية التتابعيّة مع دارات تحييز الترانزستور لتضخيم الإشارات الصغيرة، سواء بالتصميم أو بطريقة الدراسة، ويكون الاختلاف الأساسيّ هو قيم جهود التغذية وتيار الدخل. يجري التعبير عن استطاعة الخرج باستعمال الجذر المتوسط التربيعي لجهد وتيار الخرج، أو القيمة المطلقة لقمة الإشارة المتناوبة فيهما، أو القيمة المعبرة عن التغيير بين أدنى مستوى وأعلى مستوى لهما، والتي تسمى القيمة من القمة إلى القمة، وبكل الأحوال لا يمكن أن تتجاوز كفاءة استطاعة الخرج في هذه الدارة 25%.
أمّا دارة المضخم المقرون بالمحول، فتستعمل بشكل أساسي لرفع كفاءة استطاعة الخرج، ويُمكن نظرياً أن تصل كفاءة المضخم من الصنف A عند استعمال هذه الدارة حتى 50%. لتحقيق ذلك، يتم توصيل الحمل إلى دارة الخرج عبر مُحوّل له معامل اقتران formula_184 ، ويمكن اعتماداً على ذلك نقل مقاومة الحمل formula_185 إلى دارة المُحوّل الأوليّة باستعمال العلاقة:
عند التحليل المُتناوب للدارة السابقة، تكون المقاومة في الدارة المتناوبة المكافئة صفريّة، ويكون خط الحمل المُستمر عندها مُستقيماً يوازي محور تيار الخرج، أمّا خط الحمل المُتناوب فيشمل على المقاومة formula_186، ويكون ذو ميلٍ سالب. على أيّ حال، يتقاطع خطا الحمل المُستمر والمُتناوب مع المنحني الممثل لتيار الدخل في نقطة العمل.
مضخمات الاستطاعة من الصنف B هي المضخمات التي تكون زاوية التوصيل فيها 180 درجة، وهذا يعني أن نصف دور إشارة الدخل سوف يمر إلى الخرج فقط، نتية لذلك، يستخدم زوج من الترانزستورات في هذا النوع من المضخمات، وتحيّز بحيث تكون نقطة العمل على حدود منطقة القطع، أي أن الترانزستور يضخم أي إشارة موجبة ترد إى مدخله إذا كان النوع PNP وأي إشارة سالبة إذا كان من النوع NPN.
إذا كان الترانزستوران المستعملان من نفس النوع، فيجب عندها أن يتم تغذية أحدهما بإشارة الدخل بعد إزاحتها بزاوية 180 درجة، ومن الأمثلة على هذه الدارات دارة مضخم الصنف B المقرونة مع محوّل ، حيث تحتوي على ترانزستورين من نفس النوع، ويُوصل مدخل إشارة أحدهما إلى أحد طرفي محوّل، ومدخل الثاني إلى طرف المحول الثاني، وتُسمّى هذه الدارة أيضاً دارة الدفع والجذب . أمّا إذا كان الترانزستوران المُستعملان من نوعين مختلفين، فإن الدارة تُسمّى الدارة المُتتامة التناظرية ويتم تحييزهما بحيث يضخم أحدهما أي إشارة موجبة تطبق على مدخله، والثاني أي إشارة سالبة، ثُمّ ّيجري تغذيتهما مُباشرة بإشارة الدخل.
أما الشكل الأكثر استعمالاً لمضخمات الاستطاعة من الصنف B فهو حالة خاصة من الدارة المُتتامة التناظرية، وفيها يستخدم زوج من الترانزستورات، حسب وصلة دارلينغتون، لتحقيق التضخيم في كل طرف. وتسمى هذه الدارة بمضخم الدفع والجذب شبه المُتتام التناظري .
تبلغ كفاءة استطاعة الخرج العظمى الممكنة في هذا الصنف من المضخمات 78.5%.
تعمل مضحمات الاستطاعة من الصنف C مع زاوية توصيل أقل من 180 درجة، وتكون ذات كفاءة مرتفعة تصل حتى 75%، ويعود ذلك أساساً إلى تحييز الترانزستور، حيث تكون نقطة العمل في منقطة القطع.
تحتوي دارة المضخم من الصنف C على دارة تلحين تضم ملفاً ومُكثّف، ويتم اختيار قيمهما بحيث يحققان استجابة ترددية عظمى من أجل تردد محدد. نتيجة لذلك، يكون هناك تطبيقات لمضخمات الصنف C في دارات الإرسال والاستقبال الراديوي. أي أن دارة التلحين تلعب دور مرشح حزمة يسمح بمرور ويُضخّم إشارة بتردد محدد، كما يُمكن أن يُستخدم هذا النوع من المضخمات أيضاً لتضخيم إشارات تحمل معلومات مضمنة ترددياً، حيث لا تتأثر المعلومات بأي تشوه حاصل لمطال الإشارة عند التضخيم.
قاطع إلكتروني.
يمكن أن يعمل الترانزستور كقاطع إلكتروني، أي كأداة إلكترونية يتم التحكّم في تيار خرجها بواسطة جهد الدخل. لتحقيق ذلك، يجب تصميم دارة التحييز بحيث ينتقل الترانزستور بين نمطي عمل، الأول هو نمط القطع ويوافق كون المفتاح الإلكتروني في وضع الفتح، والثاني هو نمط الإشباع ويوافق كون المفتاح الإلكتروني في وضع التوصيل.
عملياً، يتم تحقيق الدارة التي تحقق العمل السابق بواسطة وصلة باعث مشترك، مع إمكانية توصيل القاعدة إلى جهد التغذية أو إلى نقطة تأريض. ويجري اختيار مقاومتي المجمع formula_112 والقاعدة formula_189 بحيث تحققان نقطتي عمل في منطقتي القطع والإشباع، توافق الأولى حالة الفتح للمفتاح والثانية حالة التوصيل.
يجري أولاً تحديد قيمة جهد التغذية formula_109، ثُمّ تيار الإشباع formula_191، ويرتبط الاثنان بالعلاقة التالية:
يرتبط تيار القاعدة formula_56 مع تيار المجمع بالعلاقة التالية:
وبعد ذلك يمكن حساب مقاومة القاعدة من العلاقة:
يُمكن أن تستعمل الدارة السابقة كدارة منطقية تقدم وظيفة العاكس.
الاستجابة الترددية.
الاستجابة الترددية لمُضخّم هي التغيير في ربح المضخم كدالة لتردد إشارة الخرج. يستخدم مخطط بود لعرض الاستجابة الترددية، وهو يُمثّل ربح المضخم كتابع لتردد إشارة الدخل مقدراً بالهرتز، في حين يكون الربح عديمَ الواحدة أو مُقدراً بواحدة نسبيّة هي الديسبل. يأخذ المنحني المعبر عن الربح شكلاً هضبياً فيزداد الربح بشكل مطرد مع زيادة التردد حتى بلوغ قيمة تسمى تردد القطع الأدنىformula_194، ويميل بعدها للاستقرار عند قيمة عُظمى وذلك من أجل مجال عريض من الترددات، قبل أن يعود الربح وينخفض بعد تجاوز التردد لقيمة محددة تُسمى تردد القطع الأعلى formula_195. بناءً على ما سبق، يجري تقسيم الطيف الترددي الذي يعمل فيه المضخم إلى ثلاث أطياف فرعية، هي طيف الترددات المنفخضة والمتوسطة والمرتفعة. ويكون ربح المضخم مرتفعاً عند طيف الترددات المتوسطة ومنخفضاً عند طيف الترددات المنخفضة والمرتفعة.
في وصلة الباعث المشترك، تنخفض الاستجابة الترددية عند الترددات المنخفضة بسبب تأثير مكثفات التمرير formula_196 وformula_197 وformula_198،التي توصل مع أقطاب الترانزستور لتحجب المركبات المركبات المستمرة وتمنع تأثيرها عن الترانزستور. أما عند الترددات المرتفعة، فلا يمكن إهمال الأثر السعوي الناتج عن المكثفات الطفيلية التي تظهر بين الباعث والقاعدة وبين المجمع والقاعدة، وهي السبب وراء انخفاض الربح عند هذه الترددات.
يجري الاهتمام بحساب ترددات القطع الخاصّة بكل مكثف، وتردد القطع هو التردد الذي يحقق دارة الرنين، وهو التردد الذي تكون عنده قيمة المعاوقة أقل ما يمكن. يكون أثر الترددات تراكميّاً على منحني الربح سواء في حالة الترددات المنخفضة أو المرتفعة.
عند الترددات المنخفضة.
عند الترددات المُنخفضة، تنخفض قيمة كل من جهدي الدخل الخرج بسبب تابعية مكثفات العزل والتمرير للتردد، ويتأثر بذلك ربح المضخم، وكلما ازدادت قيمة التردد ضعُف أثر هذه المكثفات، حتى يصبح معدوماً وغير ذي أثر في الترددات المتوسطة والعالية، حيث تلعب هذه المكثفات دارات تمرير.
هناك تردد قطع يختص كل منها بمكثفة، الأول هو formula_199 وينتج عن المكثفة formula_196 الذي يربط بين منبع إشارة الدخل ومدخل المضخم، ويؤثر على قيمة جهد الدخل، أما الثاني فهو formula_201 وينتج عن المكثفة formula_202 وهي التي تربط الحمل بمخرج المضخم، وتُؤثّر على قيمة جهد الخرج، وأخيراً formula_203 وهو ينتج عن المكثفة formula_204، التي توصل إلى القطب المشترك.
يحسب تردد القطع المرتبط بمكثف المنبع باستعمال العلاقة:
أما تردد القطع المرتبط بمكثفة الحمل فيحسب باستعمال العلاقة:
أما تردد القطع المرتبط بمكثفة القطب المشترك فتحسب باستعمال العلاقة:
أما تردد القطع الأدنى formula_194، فهو التردد الذي تصل قيمة الربح عنده إلى 0.707 على المقياس الخطي، أو 3- ديسبل على المقياس اللوغاريتمي، فيُحسب اعتمادا على ترددات القطع السفلية الجزئية باستعمال العلاقة:
عند الترددات المرتفعة.
ينخفض ربح المضخم عند الترددات المرتفعة بسبب تأثيرات سعوية أيضاً، ولا يكون لمُكثفات التمرير دور في ذلك، حيث تعامل معاملة درات قصر عند هذه الترددات. لكن، وبسبب الترددات المرتفعة، تظهر سعات بين أقطاب الترانزستور، وهي تُمثّل بثلاث مكثفات هي formula_216 وformula_217 و formula_218. بالإضافة لذلك، هناك أثر سعوي لأسلاك التوصيل، لا يمكن إهماله أيضاً عند هذه الترددات، ويُمثل بمكثفتين هما formula_219 وتوصل بين مدخل المضخم والأرضي، و formula_220 توصل على التوازي مع الحمل. أخيراً، عند استعمال نموذج مكافئ للترانزستور لدراسة الاستجابة الترددية، هناك أثر سعوي آخر هو ، وهو تأثير سعوي بين القطبين غير المُشتركين اللذين يمثلان قطبي الدخل والخرج. يُمثل أثر ميلر بمُكثّفة formula_221 في دارة الدخل وأخرى formula_222 في دارة الخرج.
من أجل وصلة باعث مُشترك، يحسب تردد القطع الأعلى لدارة الدخل باستعمال العلاقة:
أمّا تردد القطع الأعلى لدارة الخرج فيُحسب باستعمال العلاقة:
عند الترددات المرتفعة تتاثر قيمة العامل بيتا أيضاً بتردد الإشارة بشكل غير مباشر، حيث تتبع قيمة السعات الطفيلية، وتختلف قيمة تردد القطع الخاص بالعامل بيتا حسب وصلة الترانزستور وطريقة التحييز، ففي دارة التحييز بمقسم الجهد من أجل وصلة الباعث المشترك وعند استخدام نموذج آر إي، فإنّ قيمة تردد القطع الخاص بالعامل بيتا تُحسب باستخدام العلاقة:
أمّا إذا استُعمل نموذج باي الهجين فإن قيمة تردد القطع الخاص بالعامل بينا تُحسب بالعلاقة:
و يمكن إجراء نفس الحسابات من أجل وصلتي القاعدة المشتركة والمجمع المشترك أيضاً باستعمال نموذج باي الهجين.
أمّا تردد القطع الأعلى فيُحسب باستعمال العلاقة:
مهارات أساسية.
قراءة ورقة البيانات.
ورقة البيانات الخاصّة بعنصر إلكتروني ما هي وسيلة تواصل بين مصنعي العنصر الإلكتروني ومستخدميه، وهي تحتوي على المعلومات اللازمة للمستخدم من أجل إضافة العنصر واستعماله في نظامه الإلكتروني. تكون ورقة البيانات الخاصة بالترانزستور مُقسّمة إلى عدد من الأجزاء الرئيسيّة، هي تقييم الحدود القصوى و المحددات الحرارية والمحددات الكهربائية. يستعمل تقييم الحدود القصوى لتحديد الحد الأعلى لقيم التغذية والتي يسبب تجاوزها إحداث ضرر دائم في العنصر الإلكتروني، أما المُحددات الحرارية فتحدد درجة الحرارة المثالية لعمل الترانزستور بالإضافة لدرجات الحرارة القصوى بالاتجاهين العلوي والسفلي، أما المُحددات الكهربائيّة فتكون مقسومة إلى عدة أقسام فرعية أهمها التيار المستمر والتيار المتناوب.
يضم قسم تقييم الحدود القصوى القيمة للجهد المطبق بين المجمع والقاعدة من أجل دارة باعث مفتوحة formula_235، وبين المجمع والباعث من أجل دارة قاعدة مفتوحة formula_236، وأيضاً تيار المجمع الأعظمي formula_42 وجهدي الدخل الأعظميين، الأمامي formula_238والعكسي formula_239. أمّا قسم المُحددات الحراريّة فيضم قيمَ المحددات الحرارية التي تؤثر على عمل الترانزستور، وبشكلٍ خاصّ مقاومته الحرارية، وهي مُحدد يُستعمل من قبل مُصنعي الترانزستور أو مُستخدميه لحساب درجة الحرارة المثاليّة لتشغيل الترانزستور.
أمّا قسم المُحددات الكهربائيّة فيكون مُجزءاً أيضاً إلى عدد من الأقسام الفرعيّة، أهمُها محددات التشغيل والتعطيل ومُحددات الإشارات الصغيرة، وتحتوي هذه الأقسام على جداول للمحددات الكهربائية تضمّ القيمَ الصُغرى والمثاليّة والعظمى وواحدات القياس المستعملة لكل منها. وأخيراً، تحتوي ورقة البيانات على عدد من الرسوم البيانية التي تبين محددات متنوعة للترانزستور مثل ربح التيار كتابع للتردد وسعات الدخل والخرج كتوابع للجهود المُطبقة ويلي ذلك توصيفٌ فيزيائيّ لشكل العنصر وأبعاده.
تحديد النوع والدبابيس.
تقوم شركات صناعية بتصنيع ترانزستورات ثنائية القطب كمنتجات تجارية، ويرفق مع المنتج ورقة بيانات تحتوي على التوصيف الفيزيائي والوظيفي للعنصر الإلكتروني، لذلك يمكن دائماً تحديد نوع ودبابيس الترانزستور من خلال الرجوع إلى ورقة البيانات المُرفقة مع العنصر من قبل الشركة المصنعة.
إذا لم تكن ورقة البيانات بمتناول اليد فيمكن الاعتماد على طرق أخرى لتحديد نوع ودبابيس الترانزستور ثنائي القطب. لتحديد نوع الترانزستور، أي هل هو NPN أم PNP، يُستخدم مقياس المقاومة مع مِجسّ ثنائيّ الرأس، وبما أن لدى الترانزستور ثلاث أرجل هي 1 و2 و3، فإن هناك 6 احتمالات ممكنة للقياس، هي:
تجري جميع التجارب السابقة مع ضبط مجال المقاومة في المقياس إلى (x10)، في الحالات (1) و(2) و(3)، يجري تثبيت المجس الموجب وتحريك أحد رأسيّ المِجسّ السالب ثُنائي الرأس، إذا تحركت إبرة المقياس بشدّة عند واحدة فقط من الحالات، فإن الترانزستور من النوع PNP، ويكون المجس الموجب متصلاً مع القاعدة. أمّا في الحالات (4) و(5) و(6)، فيجري تثبيت المجس السالب وتحريك أحد رأسيّ المجس الموجب ثنائي الرأس، فإذا تحركت إبرة المقياس بشدّة عند واحدة فقط من الحالات، فإن الترانزستور من النوع NPN، ويكون المِجسّ السالب مُتصلاً مع القاعدة. إذا تحرّكت الأبرة أكثر بشدة أكثر من مرة في الحالات (1) و(2) و(3)،أو في الحالات (4) و(5) و(6)، فإنّ الترانزستور يكونُ معطوباً.
بعد ذلك، يُستبدل المِجسُّ ذو الرأسين بمِجسّ ذو رأس واحد، ويُضبط مجال المقاومة في المقياس إلى القيمة (x10k)، ثُمّ يُعادُ ترقيمُ الدبابيس إلى (1) و(2). وتجري عمليتي قياس أخرتين لتحديد الباعث والمجمع، بالشكل التالي:
ستتحرك إبرة المقياس إلى أقصى المجال في واحدة فقط من الحالتين. من أجل الترانزستور PNP، في الحالة التي تتحرك فيها الإبرة يكون المِجسّ المُوجب مُتصّلاً مع الباعث.أمّا من أجل الترانزستور NPN، ففي في الحالة التي تتحرك فيها الإبرة يكون المِجسّ المُوجب مُتصلّاً مع المجمع. وهناك طرق أُخرى مختلفة لتحديد دبابيس التراتزستور اعتماداً على مقياس المقاومة أيضاً.
يُمكن أيضاً الاعتماد على المعلومات الموجودة على غلاف الترانزسنور، سواء كتابة أو شكلاً، وعادة ما يكتب نوع الترانزستور على العنصر الإلكتروني نفسه. أمّا الغلاف الخارجي، فعادةً ما يحتوي على إشارات أو علامات تساعد على تحديد دبابيس الترانزستور، مثل نتوء جانبي أو شكل نصف كروي وما إلى ذلك، وتحتوي ورقة بيانات العنصر في قسم التوصيف الفيزيائي على إرشادات بهذا الخصوص. أخيراً، تُوفّر بعض المواقع على الإنترنت مجموعة من المعلومات لتحديد نوع الترانزستور ودبابيسه اعتماداً على شكل غلافه.
إعلانات تسويقية بعد طرح الترانزستور تجاريّاً
أنواع مختلفة من الترانزستور ثنائي القطب
قائمة مرتبة أبجدياً لأهم عوائل الترانزستور ثنائي القطب ومحدداتها واستخداماتها
. النص الأصلي حسب اللجنة هو .
. الاسم الأصلي للشركة هو .
. إنّ الإلكترونات هي الجسيم الوحيد الذي يتحرك بين الذرات ضمن البنية البلورية. أمّا الثغرات الإلكترونية، وهي أساساً مفهوم افتراضي يعبر عن غياب إلكترون، فلا تتحرك فعلياً، ولكن انتقال إلكترون من ذرة ما (أ)، إلى ذرة أخرى (ب)، يؤدي إلى اختفاء الثقب الإلكتروني في الذرة (ب) بسبب استقبالها للإلكترون، وظهور ثقب إلكتروني جديد في الذرة (أ) بسبب غياب الإلكترون، فتبدو العملية وكأنها انتقال للثقوب باتجاه معاكس لانتقال الإلكترونات.
. إنّ جهة حركة التيار الكهربائي هي من القطب الموجب للمولد إلى القطب السالب، وهي جهة افتراضية، وهي تعاكس جهة حركة الإلكترونات التي تنجذب نحو القطب الموجب للمولد.
. وهي على الترتيب: .
. الأصل في تسمية العوامل كالتالي:
. العنوان الأصلي: .
. زاوية التوصيل هي جزء من طور إشارة الدخل الموافق لقيام الترانزستور بالتوصيل، والمقصود بالتوصيل هنا هو نقل الإشارة من الدخل إلى الخرج مع تضخيمها.
.التعابير الموافقة هي ، وتقابل مطال القمة ومطال من القمة إلى القمة، ومطال جذر المتوسط التربيعي على الترتيب.
. معامل الاقتران هو النسبة بين عدد لفات الملف الأولي formula_240 إلى عدد لفات الملف الثانوي formula_241، وتحسب بالعلاقة:
.الإشارة الصغيرة هي إشارة جهد أو تيار مطبقة على مدخل العنصر الإلكتروني متعدد المداخل (3 فما فوق)، يكون مطالها، التابع للزمن صغيراً جداً بحيث تظل إشارة الخرج تابعة خطيّاً لإشارة الدخل.
. ليس هناك قاعدة محددة لجهات التيارات في قانون كيرشوف الأول، والمهم أن يكون المجموع الجبري للتيارات الداخلة والخارجة صفريّاً، بعض المراجع تفترض أن التيارات جميعها تدخل إلى العقدة أي formula_242، وأخرى تفترض أن تيار الباعث يساوي مجموع تياري القاعدة والمُجمّع أي formula_243، وسيؤدي تطبيق أي منهما مع الانتباه إلى تغيير إشارات التيارات بما يتوافق مع الجهات المفترضة إلى الوصول لنفس النتيجة.
معلومات الكتب كاملة.
معلومات عن الكتب التي استشهد بها في أكثر من موقع فيها ضمن المقالة:
باللغة الإنكليزيّة
الأخدود العظيم أو غراند كانيون ، هو أخدود بالغ العمق والاتساع، يقع في الجزء الشمالي الغربي من ولاية أريزونا الأميركية، ويعبر عددًا من ولايات الولايات المتحدة بدًأ من جبال الروكي امتدادًا إلى سواحل كاليفورنيا. يعتبر أحد أروع المشاهد الطبيعية في العالم. يبلغ طوله 349 كيلومتراً. أما أقصى عمقه فيناهز 1،740 متراً.
نشأ الأخدود العظيم بسبب نهر كولورادو الذي شق مجراه عبر صخور هضبة الكولورادو خلال 40 مليون سنة، كاشفاً بذلك الطبقات الأرضية المختلفة التي تكونت عبر نحو مليارَي سنة من التاريخ الجيولوجي للقارة الأمريكية.
من يشاهد طبقات الأخدود العظيم من أسفل إلى أعلى فإنما يقرأ كتاباً تاريخياً للأرض عبر زمن لم تكن فيها حياة على الأرض قبل نحو مليارَي سنة. وظهرت الحياة على الأرض فجأة في صورة بسيطة قبل نحو 500 مليون سنة، ويسمّي المؤرخون تلك الفترة بالانفجار الكامبري. ثم ظهرت الحياة المائية في المحيطات والأنهار ثم البرمائيات، ثم الزواحف والطيور والديناصورات، وأخيراً نجد في أعلى الطبقات الثدييات حتى نشأة الإنسان.
الشكل 1 يبين طبقات الأرض المختلفة التي تكونت عبر عصور متتالية:
طبقة فشنو الأرضية.
تكونت تلك الطبقة قبل 5و2 - 8و1 مليار سنة في العصر بريكامبري، وكانت من الرمل والطمي ورماد البراكين. وكانت تحت الماء. نحو 8و1 إلى 6و1 مليار سنة سبقت تصادمت صفيحة تكتونية أو صفيحتان لجزيرتين بصفيحة أمريكا الشمالية.
. وعلت المنطقة فوق سطح الماء.
غراند كانيون سوبر غروب.
الطبقة الثانية من أسفل تكونت خلال نهاية عصر البريكامبري بسبب تحركات صفائح تكتونية صغيرة مبتعدة عن قلب القارة الأمريكية مما جعل حافتها تقل سمكا في اتجاه المحيط الهادي حاليا. فتكون حوض تصدع كاد أن يقسم أمريكا الشمالية إلى نصفين. وأصبحت منطقة الأخدود تحت الماء فيما بين مونتانا إلى الأخدود العظيم. بهذا تكونت تسعة أنواع متطابقة من الصخور الرسوبية لغراند كانيون سوبر قروب خلال الحقبة 2و1 مليار سنة إلى 740 مليون سنة.
يمكن رؤية أجزاء من السوبرجروب على الجزء الشرقي لجران كانيون عند المنطقتين السياحيتين Lipan Point وMoran point.
مجموعة تونتو.
خلال عصر الحقبة الأولية (باليوزوي) كانت القارة التي أصبحت الآن أمريكا الشمالية موجودة بالقرب من خط الاستواء.
ref name="Kiver1999p400&lt;"/&gt;
ثم حدث الانفجار الكامبري حيث بدأ ظهور الحياة البدائية على الأرض خلال فترة زمنية تقدر بنحو 15 مليون سنة في تلك البقعة من العالم (ظهور ميكروبات). كان المناخ دافئا وظهرت حيوانات التريلوبايت بكثرة. وبدأ المحيط يصل إلى منطقة الأخدود العظيم من الغرب قبل نحو 550 مليون سنة. فلما اجتاح المحيط تلك المناطق شرقا بدأت الرسوبيات تتكون فيه وتكونت ثلاثة مجموعات رسوبية تشكل مجموعة طبقات تونتو.
تكونت تلك الثلات طبقات خلال فترة زمنية يقدرها العلماء بنحو 30 مليون سنة، من الكامبري المبكر إلى الكامبري المتوسط.
جاء بعد التريلوبايت حيوانات ذراعيات الأرجل "براخيوبود " ويوجد منها الكثير في تلك الطبقة.
تمبل بوت والحائط الأحمر، وأخدود المفاجآت.