الصمام رباعي الطبقات (شوكلي)

المركبات الإلكترونية – الصمام رباعي الطبقات (شوكلي)

ربما يكون من النادر التطرق للحديث عن الصمام رباعي الطبقات، بل وربما قد لا تكن لك أي فكرة مسبقة عنه. فلما لا تتعرف على هذا المركب الإليكتروني فلعل موسوعتك الإليكترونية تزداد إدراكا لما هو موجود في عالم الإلكترونيات.


التعريف والبنية

ﻳﺴﻤﻰ ﺛﻨﺎﺋﻲ رﺑﺎﻋﻲ اﻟﻄﺒﻘﺎت أﻳﻀﺎً ﺑﺎﺳﻢ ﺛﻨﺎﺋﻲ إﻋﺎدة اﻟﻮﺿﻊ. ﻳﺼﻨﻊ ﻣﻦ اﻟﺴﻴﻠﻴﺴﻴﻮم وﺗﺮﺗﺐ اﻟﻄﺒﻘﺎت ﻧـﺼﻒ اﻟﻨﺎﻗﻠـﺔ كـﻤﺎ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ الملون جانبه.

المصعد: ﻳﺴﻤﻰ اﻟﻄﺮف اﻟﻤﻮﺻﻮل إﻟﻰ ﺷﺮﻳﺤﺔ ﻧﺼﻒ اﻟﻨﺎﻗﻞ ﻣﻦ ﻧﻮع P ﺑﺎﻟﻤﺼﻌﺪ. المهبط: ﻳﺴﻤﻰ اﻟﻄﺮف اﻟﻤﻮﺻﻮل إﻟﻰ ﺷـﺮﻳﺤﺔ ﻧﺼﻒ اﻟﻨﺎﻗﻞ ﻣﻦ ﻧﻮع N ﺑﺎﻟﻤﻬﺒﻂ.

ﺗﻜﻮن اﻟﺪارة اﻟﻤﻜﺎﻓﺌﺔ ﻟﺜﻨﺎﺋﻲ رﺑﺎﻋﻲ اﻟﻄﺒﻘﺎت ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ ﺛﻼث صمامات ﺛﻨﺎئية ﻣﻮﺻـﻮﻟﺔ ﻣـﻊ ﺑﻌـﻀﻬﺎ اﻟـﺒﻌﺾ ﻋﻠـﻰ التوالي كـﻤﺎ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ التالي.

 

يسمى أيضا ولو أن الإسم نادر بصمام شوكلي (Shockley diode).


الخواص

ﻧﺼﻞ اﻟﻘﻄﺐ اﻟﻤﻮﺟﺐ ﻟﻤﻨﺒﻊ اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ Rv إﻟﻰ ﻣﺼﻌﺪ اﻟﺜﻨﺎﺋﻲ واﻟﻘﻄﺐ اﻟﺴﺎﻟﺐ إﻟﻰ اﻟﻤﻬﺒﻂ. ﻳﻜﻮن اﻟﺜﻨﺎﺋﻴﺎن ﻋﻨﺪهاD1 و D3 ﻣﻮﺻﻮﻻن أﻣﺎﻣﻴﺎً ﻟﺬﻟﻚ ﺗﺰول ﻣﻨﻄﻘﺔ اﻟﻔﺼﻞ ﺑﻴﻦ اﻟﺸﺮاﺋﺢ، وﻳﻜﻮن D2 ﻣﺤﻴﺰ ﻋﻜـﺴﻴﺎً، وﻣﻊ زﻳﺎدة اﻟﻜﻤﻮن ﺗﺰداد ﻣﻨﻄﻘﺔ اﻟﻔﺼﻞ، وﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﺼﺒﺢ ﻓـﺮق اﻟﻜﻤـﻮن ﺑـﻴﻦ ﻃﺮﻓـﻲ اﻟﺜﻨـﺎﺋﻲ D2 ﻣـﺴﺎوﻳﺎً إﻟـﻰ كـﻤـﻮن اﻻﻧﻬﻴﺎر Vs ﻳﻔﺘﺢ اﻟﺜﻨﺎﺋﻲ وﻳﺴﻤﺢ ﺑﻤﺮور اﻟﺘﻴﺎر ﻣﻦ ﺧﻼﻟﻪ، ﻋﻨـﺪهﺎ ﻳـﻨﺨﻔﺾ ﻓـﺮق اﻟﻜﻤـﻮن ﺑـﻴﻦ ﻃﺮﻓـﻲ اﻟﺜﻨـﺎﺋﻲ إﻟـﻰ اﻟﻘﻴﻤﺔ Vوﻳﻤﺮ ﻓﻴﻪ ﺗﻴﺎر IH.

إن أي زﻳﺎدة ﺑﺴﻴﻄﺔ ﻓﻲ اﻟﻜﻤﻮن أﻋﻠﻰ ﻣﻦ VH ﺳﻴﻘﺎﺑﻠﻬﺎ زﻳﺎدة كـﺒﻴﺮة ﻓﻲ اﻟﺘﻴﺎر اﻷﻣﺎﻣﻲ IH، وﻳﺒﻘﻰ اﻟﺜﻨﺎﺋﻲ ﻣﻮﺻﻼً إﻟﻰ أن ﻳﻨﺨﻔﺾ ﻓﺮق اﻟﻜﻤﻮن ﺑﻴﻦ ﻃﺮﻓﻴـﻪ إﻟـﻰ أﻗـﻞ ﻣـﻦ VH ﻟـﺬﻟﻚ ﻳـﺴﻤﻰ اﻟﻜﻤـﻮن VH كـﻤـﻮن اﻟﺘﻮﻗـﻒ، و IH ﺗﻴـﺎر اﻟﺘﻮﻗﻒ.

أﻣﺎ إذا ﻋﻜﺴﻨﺎ ﺗﻮﺻﻴﻞ ﻣﻨﺒﻊ اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ ﻳﻜﻮن اﻟﺜﻨﺎﺋﻲ D1 و D3 ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺗﻮﺻﻴﻞ ﻋﻜﺴﻲ و D2 ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺗﻮﺻﻴﻞ أﻣﺎﻣﻲ وإذا زادت ﻗﻴﻤﺔ اﻟﻜﻤﻮن اﻟﻌﻜﺴﻲ إﻟﻰ اﻟﻘﻴﻤﺔ Vab ﻳﻨﻬﺎر اﻟﺜﻨﺎﺋﻲ ﻣﻤﺎ ﻳﺆدي إﻟﻰ ﻣﺮور ﺗﻴﺎر كـﺒﻴﺮ ﻓﻴﻪ ﻳﺆدي إﻟﻰ ﺗﻠﻔﻪ.

 


الإستعمال

1. ﻳﺴﺘﺨﺪم ﺛﻨﺎﺋﻲ رﺑﺎﻋﻲ اﻟﻄﺒﻘﺎت كـﻤﻔﺘﺢ ﻟﺘﻴﺎراﻟﻤﺘﻨﺎوب ذو اﺗﺠﺎﻩ واﺣﺪ، إذ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﺼﺒﺢ ﻓﺮق اﻟﻜﻤـﻮن ﺑـﻴﻦ ﻃﺮﻓﻴـﻪ ﻣﺴﺎوﻳﺎً Vs ﻳﻔﺘﺢ وﻳﻤﺮر ﺗﻴﺎر ﻓﻲ اﻻﺗﺠﺎﻩ اﻷﻣﺎﻣﻲ، وﻳﻜﻮن ﻣﻐﻠﻘﺎً ﻓﻲ اﻻﺗﺠﺎﻩ اﻟﻤﻌﺎكـﺲ.

2. ﻳﺴﺘﺨﺪم ﻓﻲ دارات ﺗﻮﻟﻴﺪ اﻹﺷﺎرات اﻷﺑﺮﻳﺔ واﻟﻤﺜﻠﺜﻴﺔ واﻟﻨﺒﻀﻴﺔ ﻓﻲ دارات اﻟﺘﺤﻜﻢ.

 


تطبيق: ﻣﻮﻟﺪ ﻧﺒﻀﺎت إﺑﺮﻳﺔ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام اﻟﺜﻨﺎﺋﻲ رﺑﺎﻋﻲ اﻟﻄﺒﻘﺎت

ﻳﻮﺻﻞ كـﻤﻮن اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ Vcc ﻓﻲ اﻟﺪارة اﻟﻤﺒﻴﻨﺔ ﻓـﻲ اﻟـﺸﻜﻞ التالي إﻟـﻰ ﻣـﺼﻌﺪ اﻟﺜﻨـﺎﺋﻲ رﺑـﺎﻋﻲ اﻟﻄﺒﻘـﺎت ﻋـﻦ ﻃﺮﻳـﻖ دارة ﺗﻜﺎﻣﻞ ﻣﻜﻮﻧﺔ ﻣﻦ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ R1 واﻟﻤﻜﺜﻒ C. ﻳﻜﻮن ﻓﺮق اﻟﻜﻤﻮن ﺑﻴﻦ ﻃﺮﻓﻲ اﻟﻤﻜﺜﻒ ﻓـﻲ ﺑـﺪء اﻟﺘﻮﺻـﻴﻞ ﻣـﺴﺎوﻳﺎً اﻟـﺼﻔﺮ، ﺛـﻢ ﻳﺒـﺪأ اﻟﻤﻜﺜـﻒ ﺑﺎﻟـﺸﺤﻦ وﻳﺄﺧـﺬ ﻓـﺮق اﻟﻜﻤﻮن ﺑﻴﻦ ﻃﺮﻓﻴﻪ ﺷﻜﻞ منحنى أﺳـﻲ كـﻤـﺎ ﻓـﻲ اﻟمبيان التالي.

ﻋﻨـﺪﻣﺎ ﻳـﺼﺒﺢ ﻓـﺮق اﻟﻜﻤـﻮن ﺑـﻴﻦ ﻃﺮﻓـﻲ اﻟﻤﻜﺜـﻒ C ﻣﺴﺎوﻳﺎً كـﻤﻮن اﻻﻧﻬﻴﺎر اﻷﻣﺎﻣﻲ Vs، ﻳﻔﺘﺢ اﻟﺜﻨﺎﺋﻲ رﺑﺎﻋﻲ اﻟﻄﺒﻘﺎت وﺗﺼﺒﺢ ﻣﻘﺎوﻣﺘﻪ اﻷﻣﺎﻣﻴﺔ ﺻـﻐﻴﺮة وﻳﺒـﺪأ اﻟﻤﻜﺜـﻒ C ﺑﺘﻔﺮﻳﻎ ﺷﺤﻨﺘﻪ، ﺣﻴﺚ ﻳﻜﻮن ﺗﻴﺎر اﻟﺘﻔﺮﻳﻎ كـﺒﻴﺮاً ﻓﻲ اﻟﺒﺪاﻳﺔ، وﻳﻤﺮ ﻓﻲ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ R2 ﻣﺸﻜﻼً ﺑـﻴﻦ ﻃﺮﻓﻴﻬـﺎ ﻓـﺮق كـﻤﻮن ذو ﻗﻴﻤـﺔ كـﺒﻴـﺮة، وﺑﻌـﺪها ﺗﺒـﺪأ ﻗﻴﻤـﺔ اﻟﺘﻴـﺎر ﺑﺎﻟﺘﻨـﺎﻗﺺ ﺑـﺴﺮﻋﺔ كـﺒﻴـﺮة، ﻓﻴﺘﻨـﺎﻗﺺ ﻓـﺮق اﻟﻜﻤـﻮن ﺑـﻴﻦ ﻃﺮﻓـﻲ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ R2 ﺑﺴﺮﻋﺔ كـﺒﻴﺮة أﻳﻀﺎً.

ﻳﻌﺘﻤﺪ اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ﻟﺸﺤﻦ اﻟﻤﻜﺜﻒ ﻋﻠﻰ ﻗﻴﻤﺔ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ R1 وﺳـﻌﺔ اﻟﻤﻜﺜـﻒ C. ﻓﻜﻠﻤـﺎ كـﺎﻧـﺖ ﻗﻴﻤـﺔ اﻟﻤﻘﺎوﻣـﺔ R1 كـﺒﻴﺮة كـﻠﻤﺎ كـﺎن اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ﺣﺘﻰ ﻳﺼﻞ ﻓﺮق اﻟﻜﻤﻮن ﺑﻴﻦ ﻃﺮﻓﻲ اﻟﻤﻜﺜﻒ إﻟﻰ اﻟﻘﻴﻤﺔ Vs أكـﺒـﺮ، وكــﺬﻟﻚ ﻳﻌﺘﻤﺪ زﻣﻦ اﻟﺘﻔﺮﻳﻎ ﻋﻠﻰ ﻗﻴﻤﺔ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ R2، ﻓﻌﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮن ﻗﻴﻤﺘﻬﺎ ﺻﻐﻴﺮة ﻳﻜﻮن زﻣﻦ اﻟﺘﻔﺮﻳﻎ ﺻﻐﻴﺮاً.

ﺗﺄﺧﺬ إﺷﺎرة اﻟﺨﺮج VA ﺑﻴﻦ ﻃﺮﻓﻲ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ R2 ﺷﻜﻞ ﻧﺒﻀﺎت إﺑﺮﻳﺔ، وﻟﻠﺤﺼﻮل ﻋﻠﻰ ﻧﺒﻀﺎت إﺑﺮﻳﺔ ﺣـﺎدة ﻳﺠـﺐ أن ﺗﻜﻮن ﻗﻴﻤﺔ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ R2 أﺻﻐﺮ ﺑﻜﺜﻴﺮ ﻣﻦ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ R1.

ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﺼﺒﺢ ﻓﺮق اﻟﻜﻤﻮن ﺑﻴﻦ ﻃﺮﻓﻲ اﻟﻤﻜﺜﻒ ﻣـﺴﺎوﻳﺎً Vﻳﻘﻄـﻊ اﻟﺜﻨـﺎﺋﻲ رﺑـﺎﻋﻲ اﻟﻄﺒﻘـﺎت وﺗـﺼﺒﺢ ﻣﻘﺎوﻣﺘـﻪ كـﺒﻴﺮة ﺟﺪاً وﻳﺘﻮﻗﻒ اﻟﻤﻜﺜﻒ ﻋﻦ اﻟﺘﻔﺮﻳﻎ وﻳﺒﺪأ ﺑﺎﻟﺸﺤﻦ ﻣﻦ ﺟﺪﻳﺪ وﺗﺘﻜﺮر اﻟﻌﻤﻠﻴﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ. ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ﻣﺜﻞ هذه اﻟﻨﺒﻀﺎت الإﺑﺮﻳﺔ ﻟﻠﺘﺤﻜﻢ ﺑﻌﻤﻞ اﻟﺜﺎﻳﺮﺳﺘﻮر أو اﻟﺘﺮﻳﺎك.


الحقوق الفكرية

حقوق النشر محفوطة م.وليد بليد

Copyright © 2013 Walid Balid - All rights reserved


تأليف

المؤلف: وليد بليد (سوريا)

البريد الإلكتروني: عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته. 


المراجع

http://www.dbaasco.com/vb/showthread.php?t=3767

http://www.sysf.physto.se/fte/lectures/pdf_files/FTE24.pdf

http://en.wikipedia.org/wiki/Shockley_diode

http://semiconductormuseum.com


 

التعليقات   

 
# Guest 2015-06-15 09:05
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-06-14 14:38
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-06-14 06:51
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-06-11 16:30
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-06-03 09:28
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-05-22 11:10
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-05-16 02:22
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-05-07 19:36
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-04-25 06:41
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-04-07 05:55
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-03-11 08:54
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
محمد عبد الرحمان
0 # محمد عبد الرحمان 2013-08-10 15:43
شكرا وبارك الله فيك على هذه المهنية العالية في كتابة هذه المقالات. :-)
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث

المزيد في هذه الفئة :


Go to top