recent
أخبار ساخنة

الثنائيات (الدايودات) Diodes


ما هي الثنائيات (Diodes) 

تعريف الثنائيات أو ما تعرف باسم الدايودات، هي قطع الكترونية تسمح للتيار الكهربائي بالمرور باتجاه واحد فقط و لا تسمح له بالعودة من نفس الاتجاه فهي أشبه بصمام الكتروني.

أنواع الثنائيات (الدايود)

تصنع الثنائيات أو ما تعرف بالدايودات في العادة إما من عنصرالجيرمانيوم  Ge أو عنصر السيليكون Si لذلك فهي نوعين أساسيين. حيث يصنف كلاهما من أشباه الموصلات Semi-Conductors. و نعني بذلك أنه لا يمكن تحديد اذا ما كانت تلك العناصر فلزات أم ليست فلزات.
فتراها تميل الى توصيل التيار الكهربائي من جهة و أحيانا تكون عازلة من جهة أخرى. لذا لجأ العلماء الى ما يعرف بتطعيم تلك العناصر  (Doping) و تسخيرها في التحكم بسير و اتجاه التيار الكهربائي  عن طريق مشاركة أشباه الموصلات إما مع فلز لانتاج شريحة موجبة (P-Type) أو اضافة لافلز لانتاج شريحة سالبة (N-Type) . و الشكل التالي يوضح عملية التطعيم:  


مبدأ عمل الثنائيات

تسمح الثنائيات للتيار الكهربائي بالمرور من خلالها اذا كان فرق الجهد بين طرفيه أكبر من أو يساوي ما يعرف بجهد العتبة Threshold. و يتم تحديد جهد العتبة بقيمة 0.7 فولت للدايود ( الثنائي) المصنوع من السيليكون، أما الدايود المصنوع من الجيرمانيوم فيكون جهد العتبة لديه 0.3 فولت.

كيف يتم تمييز الطرف الموجب من الطرف السالب في الثنائيات ؟

يتم تمييز الطرف الموجب من الطرف السالب في الثنائيات بثلاثة طرق أهمها:
1- اذا كانت مرسومة في مخططات الدارة الالكترونية يتم تحديد القطب السالب بواسطة الخط الذ يلي رأس المثلث كما - في الشكل التالي:

2- أما على أرض الواقع فيتم تحديد القطب السالب عن طريق تحديد مكان اتجاه الحلقة حوله كما يلي:

3- باستخدام جهاز الـ Multimeter و ضبطه على خاصية المقاومة ، أو باستخدام جهاز الـ Avometer و فحص القراءة، فإذا كانت الأقطاب صحيحة سترى ظهور الأرقام على الشاشة أما إذا كانت الأقطاب بوضع خاطئ (انحياز عكسي) فستكون القراءة صفر كما في الشكل التالي: 

كيف يتم تركيب الثنائي (الدايود) في الدارة الكهربائية الالكترونية ؟

يتم تركيب الثائيات في الدارة الكهربائية الالكترونية بطريقتين:

1- بالانحياز الأمامي (Forward Bias)  

و هي الطريقة الاعتيادية التي صمم الثنائي من أجلها حيث يربط الدايود في الدارة بالشكل الصحيح (موجب مع موجب  و  سالب مع سالب) ليسمح للتيار الكهربائي بالمرور من خلاله. 

2- بالانحياز العكسي (Reverse Bias)

حيث يربط الدايود مع الدارة الالكترونية بعكس ما صمم من أجله (موجب مع سالب  و  سالب من موجب) ليمنع التيار الكهربائي من المرور من خلاله كما في الشكل التالي:


تلف الثنائيات (الدايود)

في بعض الأحيان تكون قيمة فرق الجهد بين طرفي الدايود المربوط في وضع الانحياز العكسي كبير جدا، فيؤدي الى انهيار الثنائي (الدايود) و تلفه و مرور التيار الكهربائي مما يضطر الى استبداله كما في الشكل التالي:

خصائص الثنائيات و استخدامات الدايود 

1- السماح بالتيار الكهربائي بالمرور باتجاه واحد فقط و عدم رجوعه من نفس الاتجاه أي يعمل الثنائي كصمام الكتروني Electronic Valve للتيار الكهربائي.
2- حماية الأجهزة الكهربائية من التلف، فهنالك ثنائيات مثل الثنائي زينر Zener Diode يربط بالدارة بوضع الانحياز العكسي و ذلك كي يتلف عند مرور تيار عالي القيمة بدل من أن تتلف جميع عناصر الدارة الكهربائية في الجهاز الالكتروني الموجود فيها.
3- بعض الثنائيات الضوئية  LEDالتي تشع الضوء تستخدم في الإنارة كمصابيح ال LED و في الكاميرات حيث تمتاز بالإنارة الممتازة إضافة إلى توفير الاستهلاك الكهربائي بشكل كبير جدا.
4- هنالك أنواع من الثنائيات تحت الحمراء IR-LED التي تستخدم في جهاز تحكم التلفاز Remote و الإنارة الليلية كما هو الحال في الكاميرات الليلية IR Camera.
5- استخلاص الإشارات السمعية الضعيفة من الترددات الخاصة بالإشارات الراديوية.
6- بعض الثنائيات كالثنائي النفقي Tunnel diode  أو  Esaki diodeتستخدم كمضخمات للصوت في المايكروفونات و البعض منعا يستخدم كمصدر للتذبذب كما في محولات التردد Frequency Converters
7- يمكن ربط الثنائيات أو الدايودات لعمل ما يعرف بجسر التقويم Bridge Rectifier لتحويل التيار المتردد أو التيار المتناوب إلى تيار مباشر أو تيار مستمر أي من AC إلى DC كما في الشكل التالي:

8- تدخل الثنائيات الليزرية Laser Diodes و التي تمتاز باستهلاك طاقة قليل نسبيا مع غيرها في قارئات الأقراص الضوئية DVD-CD Player إضافة إلى الطابعات الليزرية Laser Jet و جميع الأجهزة البصري Optical Devices .

كيف أعرف أكبر قيمة لفرق الجهد الذي يتحمله الثنائي (Diode) عند ربطه بوضع الانحياز العكسي دون أن يتلف ؟

يتم معرفة ذلك المقدار من الجهد فقط من دليل المستخدم (Data Sheet)، حيث يرشدك بكل ما تود معرفته عن ذلك الثنائي. فكل ما عليك فعله هو البحث عن الرقم المكتوب على الثنائي و البحث في الـ (Data Sheet) الخاصة به.
author-img
العلم للجميع

تعليقات

30 تعليقًا
إرسال تعليق
  • ازدهار حسان19 نوفمبر 2018 في 8:36 ص

    هل تنطبق هذه المعلومات على الثنائي الباعث للضوء والذي يطلق عليه الاسم LED ؟؟

    حذف التعليق
    • ابراهيم عيسى19 نوفمبر 2018 في 3:03 م

      نعم ينطبق، فهي جميعا تصنف من مشتقات الثنائيات مع ميزة اضافية وهي ميزة الاضاءة عند مرور التيار الكهربائي فيها

      حذف التعليق
      • Unknown photo
        Unknown1 نوفمبر 2019 في 10:21 ص

        ما فائدة ربط المقاومه في هذه التجربه

        حذف التعليق
        • العلم للجميع photo
          العلم للجميع1 نوفمبر 2019 في 2:20 م

          ليس بالضرورة وجود مقاومة كهربائية مع الثنائي، فالهدف من وجود المقاومات الكهربائية في الدارات التي تتواجد بها ثنائيات، هو استهلاك ومشاركة ذلك الثنائي بفرق الجهد خوفا من الانحياز العكسي المفرط الناتج عن الارتفاع الكبير في فرق جهد المصدر

          حذف التعليق
        • Unknown photo
          Unknown1 نوفمبر 2019 في 10:23 ص

          وماهي أهم تطبيقات الثنائي البلوي

          حذف التعليق
          • Unknown photo
            Unknown1 نوفمبر 2019 في 10:24 ص

            إلى ماذا يعزا الاختلاف في قيمه جهد الحاجز من ثنائي إلى آخر

            حذف التعليق
            • العلم للجميع photo
              العلم للجميع1 نوفمبر 2019 في 2:22 م

              يعزى فقط الى نوع أو المادة التي يصنع منها ذلك الثنائي، أي 0.7 فولت للثنائي المصنوع من السيليكون أو 0.3 فولت للثنائي المصنوع من عنصر الجيرمانيوم

              حذف التعليق
            • Unknown photo
              Unknown9 نوفمبر 2019 في 4:59 ص

              شكرا جزيلا على الاجابه فعلا استفدت من المعلومات

              حذف التعليق
              • Unknown photo
                Unknown15 نوفمبر 2019 في 8:31 ص

                مالفرق بين الصمام الثنائي والوصله الثنائية

                حذف التعليق
                • العلم للجميع photo
                  العلم للجميع15 نوفمبر 2019 في 12:21 م

                  الوصلة الثنائية هي الأداة المكونة من بلورتين شبهي موصلتين، أحدهما من النوع السالب والآخر من النوع الموجب. حيث يعبر الخط العمودي الملاصق للسهم عن البلورة السالبة والطرف الآخر بالطبع سيكون الطرف الموجب. كان الهدف من تلك الوصلات في بداية الأمر هو تقويم التيار من متردد AC الى مباشر DC. كل تلك الأمور النظرية تسمى بالوصلة الثنائية. أما من التطبيقات على تلك الوصلات الثنائية في الصناعات والتطبيقات العملية فهي الصمامات الثنائية المغلفة بالزجاج ثم تطورت وصغرت حجمها ليطلق عليها اسم الثنائيات والتي تسمى أيضاً باللغة الإنجليزية بالدايود.

                  حذف التعليق
                • newcolor photo
                  newcolor11 أبريل 2020 في 10:27 م

                  يا اخى اتعبتنى من فضلك تغيير قطب الزنر الاسود الى القطب السالب وليس الموجب

                  حذف التعليق
                • Unknown photo
                  Unknown17 يونيو 2020 في 3:41 ص

                  احسنتم على هذه المعلومات القيمة

                  حذف التعليق
                  • Unknown photo
                    Unknown17 يونيو 2020 في 3:43 ص

                    احتاج تقرير عن اشباه الموصلات

                    حذف التعليق
                  • Unknown photo
                    Unknown5 يوليو 2020 في 6:54 ص

                    ماهوا اسم المصدر او ابكتاب الذي اخذت منه المعلومات لو سمحتم

                    حذف التعليق
                    • العلم للجميع photo
                      العلم للجميع14 يوليو 2020 في 8:03 ص

                      هذه هي المراجع الخاصة بهذا الموضوع:
                      - THe Diode Handbook Paperback – October 19, 1999و by Cletus J. Kaiser>
                      - Diode Circuits Handbook Paperback – January 1, 1963, by Rufus Turner

                      حذف التعليق
                    • Unknown photo
                      Unknown12 أغسطس 2020 في 1:57 ص

                      ابهما اكبر مقاومه دايود سيلكون ام جارمنيوم

                      حذف التعليق
                      • العلم للجميع photo
                        العلم للجميع12 أغسطس 2020 في 2:09 ص

                        يمتلك ثنائي السيليكون مقاومة أعلى من ثنائي الجيرمانيوم قد تصل الى أكثر من الضعف.

                        حذف التعليق
                      • غير معرف14 أكتوبر 2020 في 4:12 م

                        من منظور مبدأ العمل ، ما الفرق بين الدايود العادي والثنائيات Z

                        حذف التعليق
                        • May photo
                          May23 ديسمبر 2020 في 8:32 ص

                          ماهو نوع الانحياز في laser diode؟ أرجو الرد

                          حذف التعليق
                        • Unknown photo
                          Unknown23 ديسمبر 2020 في 8:45 ص

                          ماهي الفائدمن عمل الدايود

                          حذف التعليق
                          • العلم للجميع photo
                            العلم للجميع27 ديسمبر 2020 في 8:11 ص

                            الفائدة المرجوة من عمل الدايود هو؛ تمرير التيار باتجاه واحد وضمان عدم عودته من ذلك الاتجاه.

                            حذف التعليق
                          • Unknown photo
                            Unknown12 يناير 2021 في 4:59 ص

                            ما معنى النسبة بين المقاومة في الاتجاه الامامي و العكسي في الثنائي البلوري ؟ و ما فائدتها ؟

                            حذف التعليق
                            • Unknown photo
                              Unknown12 يناير 2021 في 5:00 ص

                              أرجو الرد بأسرع وقت لطفاً 🤍

                              حذف التعليق
                              • Unknown photo
                                Unknown31 أكتوبر 2021 في 4:35 م

                                ماهي الخصائص الأماميه للدايود الثنائي وماهو سبب الاختلاف او التشابه بينهم

                                حذف التعليق
                                • هانى نجاح photo
                                  هانى نجاح14 مايو 2022 في 8:31 ص

                                  هل يجوز تركيب540بدل560

                                  حذف التعليق
                                  • غير معرف26 أكتوبر 2022 في 12:51 ص

                                    في الرسم التوضیحي لعملیە التطعیم بلورە جرمانیوم مطعمە باالامنیوم لانتاج فجوە شریحە موجبە انتم کتبتم الکترون حر هذا غلط ارجو التصحیح

                                    حذف التعليق
                                    • غير معرف1 يناير 2024 في 10:50 ص

                                      ما هس اعطال الثناءيات

                                      حذف التعليق
                                      google-playkhamsatmostaqltradent