[ناصر اللحياني]

الوصلة الثنائية : ( المقوم البلوري شبه الموصل - الدايود ) :

هي عبارة عن بلورة من النوع السالب (س) [ تسمى مهبط (( الوصلة n )) ] ملتصقة ببلورة من النوع الموجب (م) [ تسمى مصعد (( الوصلةp )) ] وتسمى منطقة الاتصال بينهما بالوصلة الثنائية ( م - س ) .

و الوصلة الثنائية ( الدايود ) بمثابة صمام كهربائي يعمل كبوابة تفتح باتجاه واحد ، وتصنع من شريحة صغيرة من السيليكون، يتم فيها زرع شوائب ثلاثية أو خماسية التكافؤ .

شكلها :
الوصلة الثنائية ( الدايود ) عبارة عن اسطوانة صغيرة سوداء اللون يوجد على أحد جانبيها خط فضي أو أبيض رفيع ليدل على الجانب السالب للتوصيل، ويكون الجانب الآخر هو الموجب طبعا.

طريقة عملها :
عند تلاصق البلورتان تنتقل مباشرة ( انتقال تلقائي ) بعض الإلكترونات الحرة من البلورة السالبة وتملأ بعض فجوات البلورة الموجبة ( أي أن الألكترونات تنتقل من الجانب الفائض إلكترونيا إلى الجانب الناقص إلكترونيا...وتستمر هذه العملية حتى يحدث توازن كهربائي ) وبالتالي يتكون على جانبى الوصلة منطقتان مختلفتان في الجهد وخاليتان من حاملات الشحنة السائدة فتعمل كعازل وعندما يصل فرق الجهد بين المنطقتين إلى قيمة معينة يقف عبور الإلكترونات من البلورة السالبة إلى البلورة الموجبة ولذلك يسمى ( الجهد الحاجز ).

الجهد الحاجز : هو فرق الجهد بين طرفى الوصلة الثنائية والذي يتوقف عنده عبور مزيد من الإلكترونات الحرة من البلورة السالبة إلى البلورة الموجبة .

طرق توصيل الوصلة الثنائية فى الدوائر الكهربية :

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_1.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_1.swf





[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_9.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_9.swf

التوصيل الأمامي

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_2.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_2.swf







[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_4.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_4.swf

يوصل المهبط [ النوع السالب (س) ] مع القطب السالب والمصعد [ النوع الموجب (م) ] مع القطب الموجب ، فإن الالكترونات السالبة تتحرك باتجاه المنطقة الفاصلة بعيدا عن القطب السالب للبطارية ( يحدث تنافر ) وتتحرك الفجوات الموجبة باتجاه المنطقه الفاصلة بعيداً عن القطب الموجب ، ( أيضا يحدث تنافر ) وبالتالي يمر تيار.

التوصيل العكسي

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_3.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_3.swf





[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_5.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_5.swf

يوصل المهبط [ النوع السالب (س) ] مع القطب الموجب والمصعد [ النوع الموجب (م) ] مع القطب السالب ، فإن الالكترونات تتحرك نحو القطب الموجب بعيدا عن المنطقة الفاصلة ( يحدث تجاذب ) وتتجه الفجوات نحو القطب السالب للبطارية بعيدا عن المنطقة الفاصلة ( يحدث تجاذب أيضا ) و بالتالي لا يمر التيار .

وهكذا يمكن اعتبار الوصلة الثنائية كمفتاح جهد يوصل في أحد الاتجاهات ولا يوصل في الاتجاه الاَخر ( لا يسمح بمرور التيار إلا في اتجاه واحد ) .

ملاحظه :
في التوصيل العكسي إذا زاد فرق الجهد يمكن التغلب على المقاومة وتمرر الوصلة التيار ويسمي الجهد حينئذ بجهد الانهيار العكسي

استخدام الوصلة الثنائية :
إن الوصلة الثنائية لا تسمح بمرور التيار الكهربي إلا في اتجاه واحد فقط (عندما يكون التوصيل أمامي) لذلك.. يمكن استخدامها في تقويم التيار المتردد ( مثل الصمام الثنائي)

ومن أهم وظائف الديود في الدوائر الكهربائية: توحيد التيار الكهربائي؛ أي تغيير التيار المتردد AC إلى تيار مستمر.

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_6.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_6.swf

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_7.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_7.swf

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_16.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_16.swf













[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_12.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_12.swf

مميزات الوصلة الثنائية ( مقارنة بالصمام الثلاثي ) :
1- أقل استهلاكا للطاقة (تعمل على جهد منخفض)
3- صغير الحجم وخفيف الوزن .
2-تخدم لمده طويلة لا تتلف بسهوله .

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_11.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode_11.swf

للإطلاع : أنواع الوصلات الثنائية ( الدايود )

ثنائي الجرمانيوم
ثنائي السيليكون
ثنائي الزينر
ثنائي الانبعاث الضوئي
الثنائي الضوئي
الثنائي السعوي

[ناصر اللحياني]

الوصلة الثلاثية ( الترانزستور )

عبارة عن وصلة ثلاثية من بلورة الجرمانيوم أو السليكون تحتوى على:
1- بلورة ( وصلة ) رقيقة جداً من النوع الموجب أو السالب تسمى القاعدة وتوجد في الوسط.
2- يحيط بالقاعدة بلورتان ( وصلتان ) من نوع مخالف للقاعدة وأكبر في المساحة منها وهما :-
[ ا ] الباعث وعليه سهم يشير إلى اتجاه سريان التيار فيه [ب] الجامع

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_1.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_1.swf







[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_2.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_2.swf

أهمية الترانزستور :
يعتبر الترانزستور من أهم القطع الإليكترونية حيث أنه يدخل في تركيب معظم الدوائر المتقدمة. وقد تم تطويره لأول مره في معامل بل سنة 1948م .

تتألف كلمة الترانزستور من كلمتين: transfer وتعني تحويل أو نقل وكلمة resistor وتعني مقاومة وذلك بعد حذف الأحرف الأخيرة ferمن الكلمة الأولى والأحرف resمن الكلمة الثانية .
والترانزيستور عبارة عن مفتاح كهربائي متناهي الدقة، يشبه مفتاح الضوء التقليدي الذي يحتوي على وضعين (تشغيل وتوقيف) .


أنواع الترانزستور :
1- ترانزستور ( س م س )

تكون القاعدة عبارة عن بلورة من النوع الموجب (م) وأما الباعث والمجمع فتكون عبارة عن بلورتين من النوع السالب (س) .

2- ترانزستور ( م س م )

تكون القاعدة عبارة عن بلورة من النوع السالب (س) وأما الباعث والمجمع فتكون عبارة عن بلورتين من النوع الموجب (م) .


كيف يعمل الترانزيستور؟
تعمل القاعدة في الترانزستور كمفتاح لتشغيل أو إطفاء الترانزستور فعندما يسري التيار إلى القاعدة سيكون هناك طريق لسريان التيار من المجمع إلى الباعث (فيكون المفتاح بوضع التشغيل). ولكن إذا لم يسري تيار إلى القاعدة فإن التيار لن يمكنه السريان من القاعدة إلى الباعث (فيكون المفتاح بوضع الإطفاء(

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_3.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_3.swf

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_4.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_4.swf

استخدامات الترانزيستور :
تضخيم الجهد أو التيار أو القدرة وذلك حسب توصيلة في الدوائر كالتالي :
1- دائرة القاعدة المشتركة تستخدم لتضخيم فرق الجهد .
2- دائرة المجمع المشترك تستخدم لتضخيم شدة التيار .
3- دائرة الباعث المشترك تستخدم لتضخيم القدرة الكهربائية .

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_5.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_5.swf

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_6.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_6.swf

طرق توصيل الترانزستور( للإطلاع ) :

يوصل أحد أطراف الترانزستور باشارة الدخل والطرف الثاني يوصل باشارة الخرج ويشترك الطرف الثالث بين الدخل والخرج ، ولهذا يوصل الترانزستور في الدوائر الالكترونية بثلاث طرق مختلفة .
القاعدة المشتركة Common Base:
توصيل اشارة الدخل بين المشع والقاعدة Emitter and Base ، وتوصل اشارة الخرج بين المجمع والقاعدة Collector and Base ويلاحظ أن طرف القاعدة Base مشتركا بين الدخل والخرج ، ولهذا سميت طريقة التوصيل هذه بالقاعدة المشتركة Common Base .
المشع المشترك Common Emitter:
توصل اشارة الدخل بين القاعدة والمشع Emitter and Base ، وتوصل اشارة الخرج بين المجمع والمشع Base and Emitter ويلاحظ أن طرف المشع Emitter مشتركا بين الدخل والخرج ، ولهذا سميت طريقة التوصيل هذه بالمشع المشترك Common Emitter.
المجمع المشترك Common Collector:
توصل اشارة الدخل بين القاعدة والمجمع Collector and Base، وتوصل اشارة الخرج بين المشع والمجمع Base and Emitter ويلاحظ أن طرف المجمع Collector مشتركا بين الدخل والخرج ، ولهذا سميت طريقة التوصيل هذه بالمجمع المشترك Common Collector.

معامل التضخيم : هو نسبة الجهد الناتج إلى الجهد الداخل .
وبما أن شدة التيار الداخلة والخارجة تقريبا متساوية ( ت المجمع = ت الباعث ) . إذا :

معامل التضخيم = (م) المجمع / (م) الباعث

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_7.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_7.swf

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_8.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_8.swf

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_9.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_9.swf


[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Transistor_10.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/nas...nsistor_10.swf

ملاحظات :
1- تيار الباعث = تيار المجمع
2- معامل التضخيم أكبر من الواحد الصحيح لأن م للمجمع أكبر بكثير من م للباعث

[ناصر اللحياني]

الدوائر المتكاملة (IC)

تعريفها : هي دوائر متكاملة يوجد بها (مكثفات ووصلات ثنائية وغيرها من المقاومات)
تركيبها ( تصنيعها ) : مادة شبه موصلة نقية مضاف إليها شوائب بطريقة معينة ودقيقة للغاية
عيوبها : لا يمكن إصلاحها لأنه لا يمكن فصل مكوناتها بعد التصنيع .
مميزاتها :توفر التكلفة والوزن والمساحة والحجم المنخفض .

تفصيل ( للإطلاع ) :

على الرغم مما حققته الترانزستورات للإنسان فإنها لم تكن آخر المطاف بالنسبة للمهتمين في هذا المجال , فقد كانت مجرد بداية انطلاق لما يسمى بثورة الإلكترونيات وقد تلاها ما يسمى بالدوائر المتكاملة فهي جزء صغير داخل الأجهزة الالكترونية تتحكم في سائر أنشطتها و لا تتجاوز مساحتها بضع ميلي مترات مربعة وتضم هذه الرقاقة كل المقومات الالكترونية وتؤدي الدارات المتكاملة مختلف المهام كالتي تقوم بها الدارات المصنوعة من مقومات الكترونية منفصلة وبكونها قليلة الكلفة بالنسبة للتصنيع وعالية الجودة والموثوقية فقد أسهمت بجعل المعدات والأجهزة الالكترونية ارخص ثمنا واصغر حجما وأكثر كفائه وفاعلية.

كيفية صنع الدوائر المتكاملة:

تصنع مقومات الرقاقة برصف شبه موصلات ومواد أخرى على القاعدة السليكونية وتستخدم الحرارة والكيماويات في تشكيل المواد وتنتج التوليفات المختلفة مقومات
بعض النبائط البسيطة يحوي رقاقة رئيسية واحدة وبضعة مقومات أخرى لكن الأجهزة الأكثر تعقيدا كالحاسوب قد تحوي رقائق عديدة مركبة على لوحة دارات مطبوعة حيث التوصيلات بين الرقائق والمقومات الأخرى مطبوعة بالنحاس

مستقبل الدوائر المتكاملة :

قال راى كورزويل الذي يعتبر أحد كبار المخترعين وعلماء المستقبل أنه بحلول العام 2033 ستكون هناك أجهزة كومبيوتر بحجم خلية الدم. وقال كورزويل أمام مؤتمر خاص بألعاب الكومبيوتر وفقا لما أورده راديو لندن إن النمو الهائل في قوة المعالجات التي تعتبر محور عمل اجهزة الكومبيوتر إلى جانب تقنية تناهى الحجم سوف يودى إلى ظهر أجهزة كومبيوتر متناهية الحجم. وأوضح كورزويل مبتكر أول جهاز قراءة لفاقدي النظر والعديد من.

الاختراعات إن البشرية سوف تشهد نموا لا يمكن تصوره في أداء الكومبيوترات وبالتالي تتضاءل الحدود بين الخيال والواقع منوها إلى سرعة تطور أجهزة الكومبيوتر بالنظر إلى دراسة المراحل التي مر بها خلال السنوات الخمسين الماضية.

وبين إن حجم الكومبيوتر سيتضاءل خلال السنوات الخمس والعشرين المقبلة وسيكون اصغر من حجمه في الوقت الراهن بمائة الف مرة. وأشار إلى إن العلم قادر الان على وضع جهاز كومبيوتر بحجم حبة الفستق السوداني داخل الدماغ وهو الأمر المتبع في معالجة الأشخاص المصابين بمرض الباركينسون ليقوم بوظيفة الأعصاب التي أدى المرض إلى تلفها.

وأوضح إن مع إمكانية زيادة طاقة الكومبيوترات مليار ضعف على طاقتها في الوقت الحالي وتقليص الحجم مائة مرة عن الحجم في الوقت الراهن خلال السنوات الخمس والعشرين معناه الوصول إلى أجهزة كومبيوتر بحجم كريه الدم قادرة على الدخول إلى داخل أجسامنا للمحافظة على صحتنا وحتى الوصل إلى دماغ الإنسان وبالتالي زيادة ذكاء الإنسان. وأكد كورزويل انه مع إنتاج مثل هذه الكومبيوترات سيكون بمقدورنا الوصول إلى الصورة الكاملة للعالم الافتراضي الموجودة داخل جملتنا العصبية.

وفيما يتعلق بالألعاب الالكترونية قال ان على صناعها إعداد أنفسهم للمرحلة المقبلة تطور أجهزة الكومبيوتر وهذه الصناعة ستستفيد من تسارع تطور الكومبيوتر أكثر من غيرها لأنها الأسرع في الاستفادة منها.

[ناصر اللحياني]

الموجات الكهرومغناطيسية والألياف الضوئية

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/amfm3.swf]WIDTH=700 HEIGHT=550[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/amfm3.swf

لعمل الفلاش :
1 - حدد تردد الموجة المحمولة .
2 - حدد تردد الموجة الحاملة .
3 - حدد مقدار التشكيل .
4 - حدد نوع التشكيل ( FM أو AM ) .
5 - أضغط على إبدأ

ستشاهد شكل الموجلة المُرسلة


ــ إرسال الصوت عبر الموجات الكهرومغناطيسية (إرسال موجات الراديو.):
يرسل الصوت بعد تحويله إلى ذبذبات كهربائية ترددها في حدود [ 20 – 20000 ] هرتز ولإيصالها إلى مسافات بعيدة تـُشكل ( تضمن أو تـُحمل ) في موجات عالية التردد [ أكثر من 510 هرتز ] .
وعادة ما تكون الموجة الحاملة جيبيه يعبر عنها كما يلي : [ س = س0 جتا ( 2π د ز + ط ) ]

ــ تشكيل الموجة :
تبث برامج الإذاعة بعدة طرق، تعتمد على كيفية تـُشكيل ( تضمين أو تـُحميل ) الموجة الحاملة ، وهي :

1- تشكيل السعة ( AM ) :
سعة الموجة الحاملة تتغير حسب سعة الموجة المحمولة .
في تشكيل السعة يتغير اتساع الموجة الحاملة حسب تغيّرات الموجات الكهربائية الآتية من الاستوديو. ويستخدم البث بطريقة تضمين الاتساع (AM) عادة نطاقات الموجات الطويلة والمتوسطة والقصيرة.

2- تشكيل التردد ( FM ) :
تردد الموجة الحاملة يتغير حسب تردد الموجة المحمولة .
في تشكيل التردد يبقى اتساع الموجة الحاملة ثابتًا ، ولكن الموجات الكهربائية القادمة من الاستوديو تغير تردد الموجة الحاملة (عدد اهتزازات الموجة في الثانية الواحدة). ويذكرهنا أن البث بهذه الطريقة يستخدم موجات أقصر من تلك المستخدمة في الطريقة الأولى.
وبالرغم من أن موجات تشكيل التردد ذات مدى محدد، إلا أن لها ميزة مهمة مقارنة بموجات تشكيل السعة ، حيث إن إرسال تشكيل التردد لا تتأثر بالتشويش بالمقارنة مع تشكيل السعة . فمعظم إشارات التشويش إشارات تشكيل السعة ، وتصمم دوائر استقبال تشكيل التردد بحيث تكون غير حساسة لهذه الإشارات. ويتصف الإرسال تشكيل التردد FM بشدة نقائه ويولد أصواتًا أقرب إلى الأصوات الطبيعية.

3- تشكيل الطور ( PM ) :
فرق ( زاوية ) الطور يتناسب على حسب المعلومات المحمولة .

ــ إزالة التشكل :
أي فصل الموجه الحاملة عن المحمولة وتختلف طريقة إزالة التشكل على حسب طريقة التشكل .
فمثلا : في تشكل ( AM ) يستخدم صمام ( أو وصلة ثنائية ) في حالة التوصيل الأمامي .

[مدرسة فيزيائية]

[QUOTE=نـاصر;215076]الموجات الكهرومغناطيسية والألياف الضوئية[/QU
السلام عليكم /
جزاك الله خير يا أستاذنا الكريم على ما تقدمه لنا من معلومات قيمة.
لكن: متى سوف تكمل شح باب اللإلكترونيات بالتحديد (الموجات الكهرومغناطيسية والألياف الضوئية)
ولك جزيل الشكر ...

[أم مريم]

جزاك الله خيرا على عطائكم الفياض و جهدكم الواضح

[ناصر اللحياني]

فيديو :

الوصلة الثنائية و طرق توصيلها ( جديد )

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/diode.rar

ومن لم يشاهد موضوع :
" فيلم مُعرب ومقاطع فيديو أكثر من رائعة ( الألكترونيات وكيف تعمل ؟ ) "

هذه هي روابط التحميل :

كيف تعمل الإلكترونيات ؟
http://www.4shared.com/file/42326649/822de2a6/___.html

الألكترونيات ج1
http://www.4shared.com/file/42364818..._1_online.html

الألكترونيات ج2
http://www.4shared.com/file/42364817..._2_online.html

الألكترونيات ج3
http://www.4shared.com/file/42417114..._3_online.html

الألكترونيات ج4
http://www.4shared.com/file/42438636..._4_online.html

الألكترونيات ج5
http://www.4shared.com/file/42446110..._5_online.html

صناعة الصمامات المفرغة
http://www.4shared.com/file/41217234/b17c748d/___.html

[ناصر اللحياني]

موضوعات مهمة تتعلق بالفصل العاشر :


الفرق بين الصمام المفرغ والمصباح الكهربائي ؟ ( توضيح بالفلاشات )

توضيح بالفلاش لحركة الألكترونات والفجوات في أشباه الموصلات

مراجع إضافية عن " أشباه الموصلات والوصلات الثنائية و الترانزستور "

حصرياً : فلاش مُعرب يوضح تشكيل الموجات ( FM - AM )


كيف تعمل ملايين الموجات الكهرومغناطيسية دون تشويش لبعضها البعض ؟


رابط تحميل المحتوى العلمي للدورة التطويرية الثانية لمعلمات الفيزياء

[kingstars18]

بارك الله فيك

[عادل الثبيتي]

يعطيك العافيه وبارك الله فيك وجزاك الله خيـــــــــــراً ،،،