خواص الثنائي زينر

خواص دارویی و گیاهی :

₳ ​ ฿ ​ ₵ ​¢ ​₡ ​₢ ​ $ ​₫ ​₯ ​ ₠ ​€ ​ ƒ ​₣ ​ ₲ ​ ₴ ​ ₭ ​ ₺ ​ ℳ ​₥ ​ ₦ ​ ₧ ​₱ ​₰ ​£ ​ ៛ ​₽ ​₹ ₨ ​ ₪ ​ ৳ ​₸ ​₮ ​ ₩ ​ ¥

يميز ثنائي أقطاب زينر بسماحه لمرور التيار الكهربائي المستمر في اتجاه واحد مثلما يفعل ثنائي الأقطاب العادي، ولكنه يسمح أيضا لمرور التيار في عكس الاتجاه إذا زاد الجهد الواقع عليه عن جهد انهيار والذي يسمى جهد زينر

ماهي الاستفادة من استخدام الرسم ثنائي الابعاد للمهندس ؟


أجوبة (5)

هل يجب اتقان اغلب برامج الرسم ثنائي الابعاد لاحتراف المجال ؟


أجوبة (1)

ما هي البرامج المهمه داخل الهيرن بوت وما خواص وفوائد كل برنامج منهم واذا كان لدينا هارد سيء فما هي البرامج المطلوب استخدامها بالترتيب ؟


أجوبة (4)

ما هي خواص غاز الكلور؟


أجوبة (1)

السلام عليكم الأحوة الأعزاء

سؤالي اليوم

ما هي العوامل المؤثرة سلبا على خواص زيت المحرك والتي تحد من كفاءته؟


أجوبة ()

هل تحتاج لمساعدة في كتابة سيرة ذاتية تحتوي على الكلمات الدلالية التي يبحث عنها أصحاب العمل؟

واحصل على أجوبة متميزة من المتخصصين

Question already answered

يرجى التأكد من أن جوابك مكتوب بنفس لغة السؤال.

حاول إضافة إجابة مختلفة.شكراً لإجابتك على السؤال. للأسف، الإجابة التي قمت بإضافتها قد تم إضافتها من قبل

لا يمكنك إضافة أي محتوى على تخصصات بيت.كوم نظراً لحظر حسابك على بيت.كوم نتيجةً لمخالفتك شروط الخدمة الخاصة بنا.

لا يمكنك إضافة محتوى على تخصصات بيت.كوم نظراً لأنك لم تحصل على أي ترتيب بعد أو لم يتم التأكيد على بريدك الإلكتروني

he owner has blocked you

يجب أن تتألف الإجابة من 25 حرفاً على الأقل.

Question already answered

يرجى التأكد من أن جوابك مكتوب بنفس لغة السؤال.

حاول إضافة إجابة مختلفة.شكراً لإجابتك على السؤال. للأسف، الإجابة التي قمت بإضافتها قد تم إضافتها من قبل

لا يمكنك إضافة أي محتوى على تخصصات بيت.كوم نظراً لحظر حسابك على بيت.كوم نتيجةً لمخالفتك شروط الخدمة الخاصة بنا.

لا يمكنك إضافة محتوى على تخصصات بيت.كوم نظراً لأنك لم تحصل على أي ترتيب بعد أو لم يتم التأكيد على بريدك الإلكتروني

he owner has blocked you

يجب أن تتألف الإجابة من 25 حرفاً على الأقل.

Question already answered

يرجى التأكد من أن جوابك مكتوب بنفس لغة السؤال.

حاول إضافة إجابة مختلفة.شكراً لإجابتك على السؤال. للأسف، الإجابة التي قمت بإضافتها قد تم إضافتها من قبل

لا يمكنك إضافة أي محتوى على تخصصات بيت.كوم نظراً لحظر حسابك على بيت.كوم نتيجةً لمخالفتك شروط الخدمة الخاصة بنا.

لا يمكنك إضافة محتوى على تخصصات بيت.كوم نظراً لأنك لم تحصل على أي ترتيب بعد أو لم يتم التأكيد على بريدك الإلكتروني

he owner has blocked you

يجب أن تتألف الإجابة من 25 حرفاً على الأقل.

بيت.كوم هو أكبر موقع للوظائف في منطقة الخليج والشرق الأوسط وشمال افريقيا، وهو صلة الوصل بين الباحثين عن عمل وأصحاب العمل الذين ينوون التوظيف. كل يوم، يقوم أهم أصحاب العمل في المنطقة بإضافة آلاف الوظائف الشاغرة على المنصة الحائزة على جوائز عدة.


الغاء
OK



window.___gcfg = {lang: ‘ar’};

(function() {

var po = document.createElement(”); po.type = ‘text/java’; po.async = true;

po.src = ‘https:apis.google.com/js/plusone.js’;

var s = document.getElementsByagName(”)[0]; s.parentNode.insertBefore(po, s);

})();


الثنائي زينر ديود

دايود  الزينر عبارة عن ديود عادي ولكن تصميمه مختلف إذ أن الشريحة النصف الناقلة من النوع ( p ) على حالها ولكن الطرف ( n ) عبارة عن نقطة موضوعة على الشريحة ( p ) ومن خلال مساحة وسمك تلك النقطة الشريحة ( n ) يتحدد فولتية واستطاعة الزينر

وللزينر حالتين من العمل إذ أنه يعمل في الإتجاهين الأمامي والعكسي فهو يتصرف في الإتجاه الأمامي تصرف الديود العادي تماما وفي الإتجاه العكسي يعمل كمراقب أي أنه وبشكل يسير يقوم على ملاحظة الفولت على مهبطه لأنه سيكون موصل

المهبط او الكثود على القطب الموجب للتغذية والمصعد او الانود مع السالب للتغذية وعند وصول الفولت إلى قيمة أعلى من فولتية الزينر العكسية وهي نقطة عمل الزينر فإنه يفتح الباب للتيار لكي يذهب إلى القطب السالب مع المحافظة على ثبات الجهد عند نقطة عمله في الإنحياز العكسي وتكون كمية الجهد التي يمررها إلى القطب السالب هي مقدار جهد التغذية ناقص جهد الزينر

فلو كان عندي مصدر تغذيو ذو جهد 12 فولت ووضعت زينر على التفرع وبإنحياز عكسي قيمته 6.1 فولت فكمية الجهد الخارجة من الزينر إلى القطب السالب تكون

12-6.1= 5. فولت

أي تبقى الفولتية ثابتة على مهبط الزينر عند قيمة فولتيته العكسية مهما حصل إلا إذا إنهار وطبعا لكل زينر جهد إنهيار يصبح بعد هذا الجهد ( جهد الإنهيار ) إما على شكل شريط أي يشكل دارة قصر أو يقطع يعني مقاومة لانهائية )

zener diode characteristic

ويمكن وضع مقاومة على التسلسل مع الديود للحماية من التيارات الزائدة

كما يمكن وصل أكثر من زينر على التفرع مع المحافظة على أن يكونوا ذات قيمة عمل الزينر في الوصل العكسي متماثلة وذلك لزيادة الاستطاعة ويمكن وضعه مع مجزئ للجهد للمحافظة على خرج مجزئ الجهد ثابت وذلك في حالة الحصول على فولتية مقارنة

الفرق بين الدايود العادي ودايود زينر


الدايود العادى يسمح للتيار بالمرور فى اتجاه واحد يسمى الاتجاه ذات الانحياز أو القطبية الأمامية (
polarized forward
) ولا يسمح بمرور التيار فى الاتجاه العكسى . الزنر دايود يقوم بنفس العمل فى الاتجاه الأمامى , وعند عكس القطبية فان الجهد ينمو (يزداد) ويزداد التيار بقيمة صغيرة جدا , ولكن عندما يصل الجهد العكسى إلى قيمة معينة (والتى هى الخاصية الرئيسية فى خواص دايود الزنر ) يبدأ التيار فى الزيادة الملحوظة كما هو موضح بمنحى الخواص المميزة للزنر دايود وإذا واصلنا زيادة الجهد العكسى فوق Vz يزداد التيار بشكل كبير مع الزيادة الطفيفة في الجهد العكسى . ويمكن تشبيه عمله بصمام الراحة

هناك زينرات ملونه .. كل لون يدل على قيمة جهد الزينر


لمناقشة صاحب الموضوع أضغط هنا
او
هنـــا

مواضيع ذات علاقة


طريقة فحص واختبار ثنائي زينر


 زنر , zner , diod , doide, موحد , , خواص


 

 

 

الثنائي
الزينر  diode
Zener

   يستخدم الزينر دايود في
دوائر تنظيم الفولطية, و يظهر الشكل التالي الثنائي زينر

  الفرق بين الثنائي الاعتيادي والثنائي
الزنر :-

    يتشابه الثنائي زينر مع الثنائي العادي
و لكن يختلف ببعض خصائصه حيث ان تصميمه مختلف إذ أن الطبقة النصف الموصلة من النوع
( P-ype ) على حالها ولكن الطرف
( N-ype ) عبارة عن نقطة موضوعة
على الطبقة (P-ype ) ومن خلال مساحة وسمك تلك النقطة الطبقة (N-ype ) يتحدد فولتية واستطاعة الزينر, ويتم إضافة شوائب خاصة
إلى الثنائي شبه الموصل لنحصل على الثنائي زينر و الذي يتميز بخاصية التوصيل في
حالة الانحياز العكسي تحت ثبات الفولتية .

            وللزينر حالتين من العمل إذ أنه يعمل
في الإتجاهين الأمامي والعكسي فهو يتصرف في الإتجاه الأمامي تصرف الدايود العادي
تماما وفي الإتجاه العكسي يعمل كمثبت اومحدد للفولتية .وهناك حالتان تحدثان في
الانحياز العكسي للزينر دايود هما تأثير الزنر Zener
effect   وتأثير الانهيار Avalanche effect.

      عند الكاثود
على القطب الموجب للتغذية والانود مع القطب السالب للتغذية وعند وصول الجهد إلى
قيمة أعلى من فولتية الزينر العكسية (وهي نقطة عمل الزينر) فإنه يسمح بمرور التيار
إلى القطب السالب مع المحافظة على ثبات الجهد عند نقطة عمله في الإنحياز العكسي
وتكون كمية الجهد التي يمررها إلى القطب السالب هي مقدار جهد التغذية ناقص جهد
الزينر .

       فلو كان عندنا مصدر تغذية ذو جهد 12 فولت
ووضعت زينرعلى التفرع وبإنحياز عكسي قيمته 6.1 فولت فكمية الجهد الخارجة من الزينر
إلى القطب السالب تكون

12-6.1= 5. فولت

     
أي تبقى الفولتية ثابتة على كاثود الزينر عند قيمة فولتيته العكسية مهما
حصل إلا إذا إنهار وطبعا لكل زينر جهد إنهيار يصبح بعد هذا الجهد ( جهد الإنهيار )
إما على شكل شريط أي يشكل دارة قصر أو يقطع (يعني مقاومة لانهائية )

    ومن الضروري وضع مقاومة على التوالي مع الزنر
الدايود للحماية من الفولتية الاعلى من فولتية الزنر (جهد الانهيار)

كما
يمكن وصل أكثر من زينر على التفرع مع المحافظة على أن يكونوا ذات قيمة عمل الزينر
في الوصل العكسي متماثلة وذلك لزيادة الاستطاعة ويمكن وضعه مع مجزئ للجهد للمحافظة
على خرج مجزئ الجهد ثابت وذلك في حالة الحصول على فولتية مقارنة .

 

 

 

 

 

 

منحنى خواص
الثنائي المثبت للجهد  Zener Diode

IZMAX

IZmin

    

 حيث يبدأ المنحنى من اليمين مع جهود تزيد عن جهد العتبة(الاستنزاف) المعروف للثنائيات
ويكون التيار المار عبر الثنائي عادي جداً ويستمر هبوط الجهد باتجاه
اليسار حتى يكون الجهد أعلى من 0.7V في السليكون أو
0.3V في
الجرمانيوم

      وعندما يبدء الجهد بالهبوط
يقل التوصيل الأمامي للزينر وعند الصفر يتلاشى التيار ويستمر هذا التلاشي والجهد يسير بالاتجاه السالب حتى يصل الجهد العكسي إلى
ما يقارب جهد الزينر فيبدأ سريان تيار رشح بالإتجاه العكسي
حتى ما أن يصل الجهد لقيمة الزينر فيحدث انهيار ويمرر
أعلى تيار ممكن من خلاله بعد هذا الجهد

 

الزينر
في الدائرة    يربط الزينر بالتوازي مع الحمل المراد تثبيت قيمة  الجهد عليه

 

 

تنظيم
الفولتية Voltage
regulation  

          في حالة التشغيل عند منطقة الانهيار
فان الزينر دايود يستعمل كمنظم للفولتية .

   الشكل التالي يوضح هذه الدائرة :

RL

R

V

الحمل

          ان الزينر دايود يربط بطريقة انحياز عكسي عبر فولتية المصدر (V) وبما ان فولتية المصدر (V) اكبر من
فولتية الزينر فان الدايود يكون موصل وبذلك يمر تيار عبر المقاومة R  .

     ان مقاومة الحمل (RL) تربط على التوازي مع الزينر دايود لذلك فان
التيار الذي يمر خلال المقاومة (R) هو حاصل جمع التيار المار في مقاومة
الحمل  (RL) زائدا
التيار الذي يمر في الدايود .

          عند زيادة فولتية المصدر(V) فان التيار
المار خلال الزينر دايود ومقاومة الحمل يزداد ايضا وفي نفس الوقت وبينما
مقـــاومة الزينر دايود تقل فان التيار يرسم بزيادة اكثر من التناسب وكنتيجة لذلك
فسوف يحصل اكبر فرق جهد على طرفي المقاومة 
(R)  

           وبالتالي فان فرق الجهد (Vo) على (RL)  والدايود يكون مســـاوي
الى القيمة الاصلية ومن هـذا يتبين بان الزينر دايود ينظم فولتية الخروج عند حدوث
تغير في فولتية الدخول .

R                                              IL                    

Iz

VS

VO

 

 

              الدائرة اعلاه توضح كيفية ربط ثنائي زينر للحصول على فرق
جهد ثابت . فالمصدر Vin  والمقاومة R يختاران
بحيث ان ثنائي زينر يعمل في منطقة الانهيار

Vz = VL = Vo

        السبب لان RL مربوطة على التوازي مع الزينر دايود يمكن
حساب قيمة فولتية المقاومة    Rمن الدائرة نلاحظ يقوم الثنائي بتنظيم فرق جهد عبر الحمل اذا تغير التيار
المــار خلال الحمل او في حـــالة تغير في فرق جهد المصدر Vin  حيث ان هناك مجال تغير كبير في تيار الثنائي
ولايصاحبه سوى تغير طفيف في Vz فاذا ماتغير تيار الحمل او فرق جهد المصدر
فان الثنائي سيكيف التيار الساري فيه كي يحافظ على فرق جهد اعلاه تقوم بالتنظيم .

            حيث ان Izmin اقل قيمة للتيار المار في ثنائي الزينر Izmax اعلى قيمة
للتيار الذي يستطيع الثنائي تحمله. 

 

      

شروط عمل
الزينر دايود :

1 –  لتثبيت الفولتية على الحمل مع تغيير الحمل
(مقاومة الحمل ) الى أقل مايمكن :

     يكون التيار المار في ثنائي الزينر اقل
مايمكن Izmin عندما تكون فولتية الدخول المستمرة Vin اقل  قيمة ممكنة والتيار
المار خلال الحمل اعلى مايمكن وبذلك تكون مقاومة الحمل اقل مايمكن .

 

       

                                                     RL   ILmax                 Izmin  Vin     

 

2 – لتثبيت
الفولتية على الحمل مع تغيير الحمل (مقاومة الحمل ) الى أعلى مايمكن

       يكون التيار المار في ثنائي الزينر اعلى مايمكن Izmax عندما تكون فولتية الدخول المستمرة Vin اعلى قيمة ممكنة ولهذا فان
تيار الحمل  ILmin اقل مايمكن وبذلك فان مقاومة الحمل RL اعلى مايمكن
.

        

                                                      RL   ILmin
                Izmax  Vin 

 

3 – على هذا
الاساس يجب حساب قيمة اقل واكبر قدرة يتحملها ثنائي الزينر .

                                                                                                                    

Pzmin
=Izmin  X  Vz

Pzmax
=Imax  X  Vz

مثال :-

          صمم دائرة لتثبيت الفولتية على الحمل RL بمقدار 20 فولت باستخدام ثنائي زينر ذات قدرة قصوى مقداره     3Wوادنى تيار للزينر  Izmin
=5 mA فاذا كانت
المقاومة  R تساوي 50Ω والفولتية المسلطة تساوي 40V.. أوجد المدى المسموح لتغير مقاومة الحمل RL  لكي تبقى الفولتية ثابتة .

 

R=50Ω                                                                        

IL

IZ

Iin

RL                                                                                       Iin

Vin   =40V                                                                       
                     VO =20V          

 

نجد فرق الجهد
على المقاومة R

Vin =VR + VZ

VR = Vin – VZ

VR = 40 – 20 =20V

Iin =VR/ R

      =
20/50 =0.4 A=400mA

Izmax =Pzmax / VZ

          =3w/
20v =0.15 a=150mA

Iin =ILmin +Izmax

ILmin = Iin –Izmax

         = 400 –
150 = 250 mA

ومن قيمة التيار وبوجود الفولتية نستطيع استخرتج قيمة
مقاومة الحمل

 

RL min =VZ / ILmax

            = 20V / 35mA =50.6 Ω

 

RL max =VZ/ IL min

            = 20V/ 250mA =80 Ω

مثال 2   

      يرادتصميم دائرة
لتثبيت الفولتية على الحمل RL بمقدار   10 فولت
باستخدام ثنائي زينر ذات قدرة قصوى مقداره   
 20Wوادنى
تيار للزينر  Izmin =50 mA فاذا كانت المقاومة  R تساوي 3Ω والفولتية المسلطة تساوي 40V. مقاومة الحمل RL=10Ω  . أوجد المدى
المسموح لتغيرفولتية الدخول لكي تبقى الفولتية على اطراف الحمل ثابتة.

 

 

 

 

 

ا لحل :-

بما ان مقاومة
الحمل ثابتة فان تيار الحمل ثابت ايضا ويساوي

 

I= Vz / RL 

 =10/10 = 1A

اما تيار الزينر الاعظم Izmaxيساوي

Izmax =Pzmax / Vz

         = 20 /10 =2A

 

عندما تكون فولتية الدخول المسلطة Vinباعلى قيمة لها 
فان التيار المسحوب من مصدر التغذية يكون بقيمة عظمى ايضا

Iin = Izmax + IL

     = 2+1  = 3A

 

            Vin
max =(Iin max X R) +V Z

                  
      = 3X3+ 10 =1 V

 

وعندما تكون
فولتية الدخول المسلطة Vinبادنى قيمة لها  فان التيار المسحوب
من مصدر التغذية يكون بقيمة ادنى ايضا

 

Iin min 
=Izmin + IL

            =0.05
+1  = 1.05A

Vin min =Iin min X R + VZ

            =3 X
1.05 + 10   = 13.15 V

اذن المدى المسموح به لتغيير الفولتية الداخلة هي (—1.05 13.15)فولت

 

 

سؤال :-         
صمم دائرة لتثبيت
الفولتية على الحمل RL بمقدار   50 فولت باستخدام ثنائي زينر ذات تيار تتراوح بين) (40mA–5mA فاذا كانت الفولتية المسلطة Vinتساوي
200V.. أوجدقيمة المقاومة Rالتي
تسمح بحدود تغير تيار الحمل من 25mAالى قيمة عظمى مقداها ILmax ثم اوجد
قيمة ILmax .

 

 

 

 

 

 

 

 

انواع أخرى من الثنائيات

Diode                               

Zener diode                       

unnel diode                     

Light-emitting diode (LED
                            

Photodiode 

Varicap                                   
                           

Schottky diode

 

 

 

 

 

 

 

 

ثنائى
الانبعاث الضوئي Light Emitting Diode (LED)
:

ثنائي الأنبعاث الضوئي ال L.E.D يشع الضوء عندما يثار باشارة كهربية.
ويوصل ثنائى الأ نبعاث الضوئى في الاتجاه الأمامي وتعتمد نظرية عمل هذا الثنائي
على أن الطاقة الكهربية المعطا ة له بالتوصيل الأمامي تعمل على تحريك حاملات
الشحنة مما يؤدي الى تولد فوتونات حرة تنبعث في كل الاتجاهات مسببة اشعاع الضوء .
وتوصل دائما مقاومة قيمتها مابين 680أوم إلى 1 كيلو أوم لتحمي الثنائي البعث للضوء
LED

يختصر
اسم الدايود الباعث للضوء بـ LED وهي اول حرف من
كلمات Light Emitting Diodes                توضح فكرة هذه الأداء وهي اصدار الضوء، ولهذه
الاداة LED تطبيقات عديدة في مجال
الالكترونيات وتدخل في تركيب العديد من الاجهزة الحديثة حيث تضيء الـ LED لتعلم المستخدم ان الجهاز يعمل مثل اللمبة الحمراء التي تضيء
عندما يكون جهاز التلفزيزن في حالة الاستعداد أو في اجهزة الراديو عند استقبال
محطة عليه وتدخل في الساعات الرقمية والرموت كنترول والتلفزيونات الكبيرة التي
تستخدم كشاشات عرض كبيرة وفي اضاءة اشارات المرور.

باختصار الـ LED عبارة عن مصباح
ضوء الكترونية اي لا تحتوي على فتيلة ولا تسخن كما في المصابيح الكهربية. فهي تصدر الضوء من خلال حركة الالكترونات في داخل مواد من اشباه
الموصلات semiconductor
التي تتكون منها الترانسستورات.

 

 

الثنائى
الضوئى Photo Diode:

يتكون الثنائى  المتحسس للضوء  من شبه موصل موجب P
واخر سالب N
ونافذة شفافة منفذة للضوء عندما يسقط الضوء على الثنائى الضوئى ، يقوم الضوء بكسر
الروابط البلورية ويتحرر عدد من الشحنات التى تسمى بـشحنات الأقلية ، يزداد هذا
العدد بزيادة الضوء الساقط مكونا تيارا يسمى بتيار التسريب يستخدم في الدوائر
الالكترونية . وصلة ثنائية موصلة في الاتجاه العكسي . الثنائى السعوى Varactor Diode:

تستخدم الثنائيات السعوية كمكثفات متغيرة اعتمادا على الجهد الواقع عليها.
والثنائى السعوى أساسا عبارة عن وصلة ثنائية موصلة في الاتجاه العكسي .نظرية العمل :      عند توصيل الوصلة الثنائية
السعوية عكسيا ، يتكون ما يسمى بمنطقة الاستنفاذ هذه المنطقة تعمل بدلا من عازل
المكثف أما المنطقة P
، والمنطقة N
فانهما يعملان كلوحى مكثف.
      عندما يزداد جهد التغذية العكسي فان
منطقة الاستنفاذ تتسع لتزيد بذلك سمك العازل وتنقص السعة ، وعندما يتناقص جهد
التغذية العكسي يضيق سمك منطقة الاستنفاذ وبذلك تزداد السعة.

 

                                           الدايود
النفقي  unnel Diode:-

    الثنائي النفقي هو نوع
من الانواع التي انتشرت في الاجهزة الحديثة وخاصة في اجهزة الاتصالات ,وهذا النوع
من الثنائيات تعمل في الترددات العالية (مجال المايكروويف )

 نظرية العمل :-

  هذا النوع من
الثنائيات يكون تطعيمه (تطعيم قطعة P-N ) ثقيلا اي اكثر من الانواع الاعتيادية وبذلك يكون سمك منطقة
الاستنزاف رقيقة جدا  وهذا يسبب كسر حزمة
الفراغ من جراء حركة الالكترونات من جهة الى اخرى وكذلك حركة الفجوات وبالتالي
يؤدي ال سريان التيار الكهربائي عند تسليط فولتيات صغيرة بالاتجاه الامامي تصل الى
(0.1 V).

 

شوتكي دايود Schottky diode:-

     ان الثنائي
شوتكي يستخدم معدنا جيدة التوصيل الكهربائي ونقيا مثل الذهب او الفضة او
البلاتينيوم على جهة من الوصلة وسليكون مطعم على الجهة الاخرى (وعادة يكون N-type) .

نظرية العمل :-

    وهذا النوع
من الثنائيات يكون احادية القطبية لان الالكترونات الحرة هي الحاملات الاغلبية في
جهة الوصلة .وضيف على ذلك فان هذا الدايود لايملك طبقة استنزاف او خزن شحنة ولذلك
يمكن تحويله من وضع الغلق short الى وضع الفتح open بوقت اسرع بكثير من الثنائيات الاخرى (ثنائية القطب)
وبذلك يستخدم في تعديل الترددات التي تزيد عن (300MHz) ولاتستطيع الدايودات (الثنائيات )الاعتيادية المل في نطاق هذا
التردد .

 

سنعيد كتابة العلم بأبجدية عربية


A+A-
تم حفظ حجم الخط المختار

Image: http://s11.postimg.org

تعرفنا في المقالات السابقة على الثنائيات أو ما يسمى بالديودات، كما تعرفنا على تيار الانحياز العكسي الذي يسبب انحيازاً عكسياً أو انهياراً مبكراً عند تطبيق جهد عكسي مرتفع على الثنائي، لكن لم يتم توضيح تطبيقات مفيدة لهذا الجهد..
سنتحدث في مقال اليوم عن أحد التطبيقات المهمة التي تستفيد من حالة الانهيار عند تطبيق جهد عكسي على الثنائي فيما يعرف باسم ثنائي زنر..
متابعة مفيدة وممتعة ..
تشبه ثنائيات الانهيار Breakdown Diodes والمعروفة باسم ثنائيات زينر Zener Diodes ثنائيات الوصلة (PN) السيليكونية، ولكنها مصممة خصيصاً ليكون جهدها العكسي محدد مسبقاً، حيث يعد جهد الانهيار الكبير ميزة لهذه الثنائيات التي تعتبر من أبسط منظمات الجهد.
يسمى الجهد عند النقطة التي ينهار فيها ثنائي زينر أو يصبح عندها مادة ناقلة بجهد زينر VZ، وعند عمل هذه الثنائيات نلاحظ حالتين:
• حالة الانحياز الأمامي: يعمل ثنائي زينر كالثنائي العادي، الذي يمرر تياراً اسمياً محدداً rated current.
• حالة الانحياز العكسي: عند تطبيق جهد عكسي على الثنائي، بحيث يكون هذا الجهد أكبر من الجهد الاسمي للجهاز rated voltage، ستنهارالثنائيات عند نقطة معينة على شكل انهيار متتابع Avalanche Breakdown، حيث يحدث هذا الانهيار في منطقة النضوب depletion layer لأنصاف النواقل حيث تتسارع بعض حاملات الشحنة المولدة حرارياً (جزء من تيار الإشباع العكسي) بتأثير الحقل الكهربائي وتكتسب طاقة كبيرة، وعند اصطدامها بذرات نصف الناقل تكسر الروابط التساهمية فتتولد أزواج جديدة من الالكترونات الحرة والثقوب يمكن أن تتسارع بتأثير الحقل الكهربائي، وعند اصطدامها بذرات أخرى لنصف الناقل تولد أزواجاً أخرى من الالكترونات الحرة والثقوب، وتتكرر هذه العملية التتابعية أو التراكمية مسببة مرور تيار عكسي كبير.
يزداد التيار المتدفق عبر الثنائي بشكل ملحوظ حتى يصل إلى القيمة الأعظمية للدارة (التي تكون عادة مربوطة بمقاومة تسلسلية)، وعند حصول هذا: يبقى تيار الإشباع العكسي ثابتاً ضمن مجال واسع من التوترات المُطبقة، وتسمى النقطة التي يصبح فيها الجهد عبر الثنائي ثابتاً ومستقراً باسم جهد زينر، حيث يمكن أن يتراوح هذا الجهد بين أقل من واحد إلى عدة مئات من الفولت.
يمكن التحكم بشكل دقيق (بنسبة تساهل 1%) بالنقطة التي يسبب فيها جهد زينر تدفق التيار وذلك خلال عملية إشابة نصف الناقل المشكل للثنائيات، حيث يتم إعطاء قيمة محددة لجهد انهيار زينر مثل 4.3 volt أو 7.5 volts …
تتأثر خواص مميزات زينر بدرجة الحرارة، لكن يمكن القول أن ثنائي زينر يملك جهد انهيار على شكل مستقيم تقريباً في منحني الميزة (I-V)
منحني الخواص (I-V) لثنائي زينر:
الشكل 1: منحني خواص I-V لثنائي زينر
Image: http://www.electronics-tutorials.ws/diode/diode11.gif?81223b
يستخدم ثنائي زينر في حالة الانحياز العكسي حيث يتم وصل المصعد منبع التغذية السالب، نلاحظ من منحني الخواص ما يلي:
• يملك ثنائي زينر في منحني الخواص منطقة تسمى منطقة الانحياز العكسي يكون فيها الجهد ثابتاً تقريباً وذو قيمة سالبة وذلك مهما نقصت قيمة التيار المار عبر الثنائي، وحتى لو كانت التغيرات كبيرة حيث تكون هذه التغيرات ضمن قيمتين هما: تيار الانهيار الأصغري IZ(min)، والتيار الاسمي الأعظمي IZ(max).
• يستفاد من قدرة ثنائي زينر على التحكم ذاتياً في تنظيم أو تثبيت جهد مصدر الجهد عند حدوث اهتزاز وعدم استقرار لجهد الحمل أو جهد منبع التغذية، حيث يستخدم الجهد المطبق على الثنائي في منطقة الانهيار والذي يكون ثابتاً تقريباً في عدة تطبيقات منها منظمات الجهد، حيث تكون وظيفة المُنَظِم تزويد الحمل الموصول معه على التوازي بالتيار الكهربائي المستمر، حيث يستمر ثنائي زينر بتنظيم التوتر (تثبيت قيمته في الخرج) على الرغم من تغير جهد المنبع (جهد الدخل) أو حصول عدم استقرار لتيار الحمل، حيث يستمر ثنائي زينر في العمل بصورة صحيحة حتى يصل التيار في منطقة الانهيار العكسي إلى قيمة أقل من قيمة التيار الأصغري IZ(min).

استخدام ثنائي زينر كمُنَظِم:
يمكن استخدام ثنائيات زينر لإعطاء جهد خرج ثابت ذو اهتزاز (تأرجح) صغير وذلك عند قيم متغيرة لتيار الحمل وذلك بتمرير تيار صغير من مصدر التغذية عبر الثنائي، ومن خلال ربط مقاومة تسلسلية RS ذات قيمة مناسبة لتحديد التيار، سينقل الثنائي تياراً كافياً لإيقاف تناقص جهد الخرج VOut.
يتضمن جهد الخرج المستمر الناتج عن مضخمات الموجة الكاملة أو أنصاف الموجة تأرجحاً يتواجد ضمن الجهد المستمر وذلك عند تغير قيم الحمل مما يجعلنا نأخذ القيم الوسطية للتوتر، ولكن يمكن توليد جهد خرج أكثر ثباتاً عند توصيل دارة تثبيت زينر بسيطة عند خرج المُضَخِم (كما هو موضح في الدارة).
الشكل 2: دارة تنظيم الجهد باستخدام ثنائي زينر
رابط الصورة الأصلية:
هنا
رابط الصورة المعدلة:
هنا
Image: http://www.electronics-tutorials.ws/diode/diode24.gif?81223b
يتم وصل المقاومة RS على التسلسل بين ثنائي زينر ومنبع التغذية حيث تقوم بالحد من مرور التيار عبر الثنائي، أما جهد الخرج الثابت فيؤخذ من طرفي الثنائي، وبما أن الثنائي موصل عبر مهبطه مع النهاية الموجبة لمنبع الجهد فسينحاز عكسياً وسيعمل عند ظروف الانهيار الخاص به.
سنناقش حالتين:
1- حالة عدم وجود حمل (اللاحمل):
• يكون تيار الحمل معدوماً ( IL = 0 ) ويمر كامل تيار الدارة عبر ثنائي زينر الذي سيبدد في المقابل طاقة عظمى.
• تسبب المقاومة التسلسلية RS مهما كانت صغيرة زيادة في تيار الثنائي عند وصل مقاومة الحمل RL ذات القيمة الكبيرة، كما سيزداد تبديد الطاقة في الثنائي لذلك يجب الانتباه عند اختيار قيم المقاومة التسلسلية بحيث لا تتجاوز الاستطاعة الافتراضية للثنائي عند التشغيل بدون حمل.
2- حالة التحميل:
• عند وصل حمل مقاومة RL على التوازي مع ثنائي زينر سيكون الجهد المطبق على الحمل مساوياً لجهد زينر (VR = VZ)
• يمر تيار صغير في الثنائي عند حالة الاستقرار الفعلي للجهد ويجب لهذا التيار أن يبقى بشكل دائم أعلى من قيمة العمل تلك عند وصل الحمل في حالة الانحياز العكسي.
• تعتمد قيمة التيار العظمى على قيمة الاستطاعة الافتراضية للجهاز.
• يجب أن يكون جهد منبع التغذية VS أكبر من جهد زينر VZ.
تملك دارات تثبيت الجهد التي تستخدم ثنائي زينر مشكلة صغيرة، حيث يتولد ضجيج كهربائي (تشويش) في أعلى موجة منبع التغذية عند القيام بتثبيت الجهد، ولا يسبب هذا الأمر عادةً مشكلة لمعظم التطبيقات، ولكن وصل مكثف فصل ذو قيمة كبيرة على خرج الثنائي سيتطلب ربما زيادة في تنعيم الإشارة الصادرة.
مثال:
باستخدام دارة مُنَظِم زينر (التي تم توضيحها في الشكل 2)،
إذا كان جهد الخرج المستقر / volt 5 / من دخل جهد مستمر / 12 volt /، وكان معدل الاستطاعة العظمى للثنائي / PZ = 2 Watt /، لنحسب مايلي:
حل المثال:
Image: Syrian Researchers
الحصول على عدة جهود خرج في دارة ثنائي زينر:
يستطيع ثنائي زينر توليد إشارة وحيدة مستقرة من الجهد كهربائي، فعند ربط عدة ثنائيات زينر معاً على التسلسل وبينها ثنائي سيليكوني فإنها تستطيع إعطاء قيم مختلفة لجهود الخرج المرجعية كما هو مبين في الشكل:
الشكل 3: وصل ثنائيات زينر على التسلسل
Image: http://www.electronics-tutorials.ws/diode/diode2.gif?81223b
يمكن اختيار قيم جهود ثنائيات زينر المفردة لتلائم التطبيق المراد استخدامه، أما الثنائي السيليكون فيجب أن يتراوح جهده بين (0.6 ~ 0.7) فولت في وضع الانحياز الأمامي.
يجب أن يكون جهد الدخل (جهد المنبع Vin) أعلى من أكبر قيمة جهد خرج مرجعي (في الدارة السابقة 1 volt).

دارات التقطيع باستخدام ثنائي زينر:
تحدثنا حتى الآن عن استخدام ثنائي زينر كمنظم جهد لمنابع التغذية المستمرة، ولكن إذا كانت إشارة الدخل(المنبع) عبارة عن موجة متناوبة غير ثابتة، فكيف سيعمل ثنائي زينر عند هذا التغير المستمر للإشارة؟
يتم في هذه الحالة استخدام دارات الثنائيات المستخدمة للقص والتحديد clipping and clamping circuits وهي دارات تستخدم لتشكيل أو تعديل موجة الدخل المتناوبة أو أي موجة جيبيه، معطيةً موجة خرج ذات شكل مختلف تبعاً لترتيب الدارات، يطلق على هذه الدارات أيضاً اسم المُحَدِدات لأنها تحدد أو تقطع جزءاً موجباً او سالباً من إشارة الدخل المتناوبة المارة عبرها.
مثال:
نستخدم ثنائي زينر ذو جهد (7.5 v) لتقطيع موجة الخرج عند جهد (7.5 v)، فعند محاولة موجة الخرج أن تتجاوز هذه القيمة سيقتطع الثنائي الزيادة من موجة الدخل ليعطي موجة خرج ذات قيمة أعظيمة ثابتة عند (7.5 v).
وسنلاحظ حالتين هنا:
1- في حالة الانحياز الأمامي: يسلك ثنائي زينر سلوك ثنائي عادي (ديود).
2- عندما تصبح موجة الجهد سالبة وتتناقص لأقل من (- 0.7 v)، ينتقل ثنائي زينر لحالة العمل ويقطع موجة الخرج ويثبتها عند القيمة (- 0.7 v) كما هو موضح بالشكل:
الشكل 4: استخدام ثنائي زينر في تشكيل الموجة المربعة
Image: http://www.electronics-tutorials.ws/diode/diode42.gif?81223b
إن وصل ثنائيات زينر بطريقة back to back لتشكيل منظم تيار متناوب يمكننا من تقطيع الموجة بين قيمتين للجهد (متساويتان بالقيمة متعاكستان بالإشارة) مثل: (- 8.2 , +8.2) وذلك عند استخدام ثنائي زينر ذو جهد7,5 فولت مما يعطي شكل إشارة خرج مربعة تقريباً، أما إذا أردنا تقطيع موجة إشارة الخرج بين قيمتين مختلفتين للجهد أحدهما أعظمية والأخرى أصغرية مثل ( -6 , +8) فولط، فنقوم بتوصيل ثنائيي زينر مختلفين بالجهد، وعند هذه الحالة سنلاحظ أن موجة الخرج المتناوبة ستكون بين قيمتين ( -6.7 , + 8.7) فولط، وذلك بسبب إضافة جهد الانحياز الأمامي لثنائي زينر.
أي أن الجهد الناتج من القمة للقمة (peak-to-peak) سيكون 15.4 فولط بدلاً من 14 فولط، حيث تتم إضافة 0.7 فولط في كل اتجاه، وهي قيمة جهد الانحياز الأمامي للثنائي.
هذا النوع من المقطعات شائع الاستخدام من أجل حماية الدارة الإلكترونية من زيادة التوتر، حيث يتم وصل ثنائيي زينر بين طرفي الدخل لمنبع التغذية، وهنا نميز حالتين:
1- حالة العمل الطبيعي (الجهد ضمن مجال القيم المسموح بها): يكون أحد الثنائيين في وضعية التوقف عن العمل، ويكون أثر هذين الثنائيين صغيراً جداً أو معدوماً.
2- عند تجاوز موجة جهد الدخل للقيم المسموح بها: سينتقل الثنائيان للعمل ويقومان بقطع موجة الدخل لحماية الدارة.
المراجع:
هنا
مراجع الصور:
هنا
هنا
هنا
هنا

المزيد >

نعتذر عن هذه المقاطعة ونأسف لعدم الملائمة , يمكنك الضغط هنا للعودة الى الصفحة التي كنت تتصفحها , او يمكنك اعادة التوجه الى الصفحة الرئيسية

الصفحة الديناميكية لم تعد متوفرة على السيرفر

الصفحة قد تم حذفها من قبل المالك اغلب صفحات شبكة جامعة بابل يتم نشرها من قبل المستخدمين المرخص لهم بالنشر من قبل ادارة جامعة بابل , يمتلك كل شخص مرخص له بالنشر على شبكة جامعة بابل حساب يخوله بنشر وتعديل محتوياته ومن ضمن صلاحيات التعديل هو الحذف , فمثلا يقوم تدريسي بنشر محاضرة جديدة على نظام التعليم الالكتروني وبعد فترة يقوم بحذفها  كون ان حفظ المحاضرة في نظام التعليم الالكتروني لم يعد ضروريا , لكن رابط المحاضرة قد تم فهرسته اصلا على محركات البحث . وبذلك فان  محرك البحث لا يعلم بان الصفحة تم ازالتها .

الصفحة محجوبة من الولوج المفتوح

تحتوي شبكة جامعة بابل على اقسام ادارية محمية ولا يسمح للولوج اليها الا باستخدام اسم حساب وكلمة مرور صالحتين في نظامنا الامني , وبذلك لا يمكن ان يوفر لك محرك الشبكة الطلب بعرض صفحة محمية او جزء منها ما لم تقم  بالدخول من خلال اتباع هذا الرابط

بيانات المتابعة الامنية قد انتهت

ان كنت تعمل على احدى الصفحات الخاصة بالقسم الاداري من الشبكة وتم احالتك الى هذه الصفحة فهذا يعني ان متغيرات الجلسة الحالية لاتصالك بالشبكة لم تعد تحمل اي بيانات متابعة امنية مما يجعل محرك الشبكة غير قادر على تمييزك كمستخدم مرخص له بالعمل على القسم الاداري من الشبكة (يشمل الاداريين , المشرفين , التدريسيين , المدراء)  . نقترح ان تقوم باعادة ادخال اسم الحساب وكلمة المرور مرة اخرى لمتابعة عملك

اكتشاف خرق امني مرفق مع طلب الصفحة

يقوم محرك شبكة جامعة بابل بارسال واستلام مجموعة من البيانات المشفرة الى متصفحك , وفي كل طلب يتم فحص هذه البيانات من قبل نظامنا الامني . ربما قمت بالتلاعب بعناوين الصفحات URLs الظاهر في اعلى الصفحة التي تشاهدها الان , وذلك قد يؤثر على طريقة تصفحك لاحد مواقعنا . وبالتالي فان اي عملية تعديل على هذه العناوين يتم اكتشافها من قبل النظام الذي يقوم بمقاطعة التنفيذ واحالتك الى هذه الصفحة لمنع حدوث اي خروقات امنية في طريقة تعاملك مع المعلومات والخدمات التي نوفرها من على مواقع شبكة جامعة بابل . ان كان هذا السبب في احالتك الى هذه الصفحة نرجو منك عدم تكرار ذلك

صفحة حقيقية تم اعادة هيكلتها او نقلها الى مكان اخر

هناك بعض الصفحات التي يقوم المصمم بنشرها ضمن اجزاء شبكة جامعة بابل وبعد فترة يتم اما حذفها (لانها لم تعد مطلوبة) او نقلها الى مكان اخر (يلائم السياق العام للتصفح) وبالتالي لم تعد هذه الصفحة متوفرة لتنفيذ طلبك في العرض , احد ابزر الحالات المشابهة هو نقل محاضرات نظام التعليم الالكتروني الى ارشيف موقع الكلية ذات العلاقة  كونها اصبحت تعود لعام دراسي انتهى , او انك تطلب صفحة ضمن لوحة الطالب الافتراضية , والتي يتم حذف محتوياتها مع نهاية العام الدراسي ايضاً , نقترح ان تبحث عن هذه الصفحة في اماكن اخرى من الشبكة , اضغط هنا للانتقال لمحرك البحث

دیدگاهی بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.