recent
أخبار ساخنة

الترانزستور Transistor

العلم للجميع
الصفحة الرئيسية

شرح الترانزستور

ما هو الترانزستور وما هي مكوناته؟

يتم تعريف الترانزستور على أنه عنصر الكتروني، يتكون من ثلاث شرائح، أي وصلتي موجب – سالب (P-N) متحدتين معا، وتشكلان ثنائيين متصلين معاً، كما في الشكل التالي:  

نلاحظ من الشكل أعلاه أن لهذا الاتصال حالتان: الأولى هي حالة NPN، حيث تشترك الوصلتان في الشريحة الموجبة وهي الأكثر شيوعا واستخداما. أما الحالة الثانية فهي PNP، حيث تشتركان في الشريحة السالبة.
إن الشريحة الوسطى والتي تعاكس الشريحتين الأخريين من حيث النوع تسمى بالقاعدة Base، ويرمز لها بالرمز B. أما الشريحتان على الأطراف فتسمى احداهما الباعث Emitter ورمزها E، وتسمى الأخرى المجمع (الجامع) Collector ورمزه C.

ما هي أنواع الترانزستور؟

تقسم الترانزستورات الى نوعين أساسيين هما PNP والآخر NPN.

ما هو اختصار كلمة ترانزستور؟

معنى كلمة ترانزستور تأتي اختصارا للكلمتين الانجليزيتين Transfer Resistor أي مقاوم النقل. ونعني بذلك أن طرفي التوصيل المرتبطان بالترانزستور كلاهما يعتمدان على الطرف الثالث للترانزستور.

من الذي اخترع الترانزستور ومتى؟

تم اختراع الترانزستور في أواخر أربعينات القرن الماضي أي في عام 1948م على يد العلماء الثلاث وهم: باردين (Bardeen)، براتين (Brattain) وشوكلي (Shockley)، حيث حصلوا على جائزة نوبل في عام 1956. ويعد هذا الاختراع الفضل الأعظم الذي غير شتى مجالات الحياة في عالم التكنولوجيا والالكترونيات.

كيف يعمل الترانزستور وما هو مبدأ عمله؟

يستخدم الترانزستور في الدارة الالكترونية إما كمفتاح أو مضخم للجهد أو التيار الكهربائي.
أولا: الترانزستور مفتاحاً
إن من أهم مزايا الترانزستور هو عمله كمفتاح. عندما يكون فرق جهد القاعدة صغير جداً، أي أن وصلة القاعدة – الباعث في حالة انحياز عكسي، وحالته هي القطع (OFF)، نلاحظ أن المصباح غير مضيء. ولكن بزيادة فرق الجهد على القاعدة إلى حد معين تصبح وصلة القاعدة-الباعث في حالة انحياز أمامي، وتكون حالة الترانزستور هي الوصل (ON)، حيث يمر التيار في جامع الترانزستور، وعندها يضيء المصباح كما في الدارة التالية:


وفي هذه الدارة يعمل الترانزستور كمفتاح يتحكم به بواسطة فرق الجهد بين القاعدة والباعث.
أيضاً من الأمثلة العملية الأخرى للترانزستور هي دارة غياب الضوء والتي تزداد فيها شدة إضاءة الثنائي الضوئي LED عندما تقل كمية الضوء الساقطة على المقاومة الضوئية LDR كما في الشكل التالي:

ففي تلك الدائرة، يقوم الترانزستور من نوع BC547 بوظيفة مفتاح، حيث يغلق عندما يكون الجهد على الرجل B أكبر من الجهد على الرجل E، بفرق جهد يزيد عن 0.7 فولت.

التطبيقات العملية التي يستخدم فيها الترانزستور مفتاحاً كهربائياً

1- تشغيل مصابيح الإشارة.
2- تشغيل دارات الإنذار، والأجهزة التي يتم التحكم بها عن بعد.
3- بوابة رقمية في الدارات الرقمية والدارات المتكاملة (ICs) والحاسوب ووحدة المعالجة المركزية (CPU).
4- مصابيح تحديد الاتجاه.
5- تستخدم في التصوير، إذ أن بعض الترانزستورات لديها ميزة الحساسية للضوء.

خصائص ومميزات الترانزستور كمفتاح

عند مقارنة المفاتيح الترانزستورية بمثيلاتها الالكتروميكانيكية، نجد أن الأولى تتمتع بعدة مزايا منها:
1- عدم احتواء المفاتيح الترانزستورية أجزاء ميكانيكية قد تتعرض الى التلف.
2- عدم حدوث شرارة كهربائية، وهذه ملازمة للمفاتيح الميكانيكية (كالريلي)، وتؤدي الى تلف تماساتها.
3- سرعة الوصل والفصل بالمقارنة مع المفاتيح الميكانيكية.
4- عدم حاجة المفاتيح الترانزستورية الى صيانة.
5- قليلة التكلفة.
6- موفرة للطاقة الكهربائية.
7- استخدامات أخرى للترانزستور كمفتاح (خافض إضاءة مصباح - مجس رطوبة - إطفاء المصباح آليا - مستقبل الأشعة تحت الحمراء - جهاز إنذار بالحريق.

استخدامات الترانزستور كمضخم

للترانزستور ثلاثة أنماط توصيل رئيسية، تتحدد بناء على الوظيفة المتوخاة من الدارة، هي:
1- توصيلة الباعث المشترك التي تستخدم لتضخيم فرق الجهد والتيار كما في الشكل التالي:


2- توصيلة القاعدة المشتركة التي تعمل على تضخيم فرق الجهد كما في الشكل التالي:


3- توصيلة المجمع (الجامع) المشترك والتذي بدوره يعمل على تضخيم التيار كما في الشكل التالي:


دارة توضح اختبار تكبير التيار في الترانزستور



الدارة التالية تستخدم ترانزستور من صنف BFY51 من نوع NPN لتضخيم التيار الكهربائي في تلك الدارة.
ملاحظة هامة: تصل درجة تضخيم التيار في بعض الترانزستورات الى 30 ألف ضعف ما هي عليه.

ما دور الترانزستور في المذياع؟

وظيفة الترانزستورات في المذياع تكمن في أنها تعمل في المقام الأول كمفاتيح ومكبرات للصوت. وبالنظر إلى هذه الوظائف، ليس من المفاجئ أن تكون الأجهزة ذات الصلة بالصوت هي أول المنتجات التجارية التي تستخدم الترانزستورات.
إن وظيفة الترانزستورات في أجهزة الراديو هي وظيفة مباشرة. إذ يتم تسجيل الأصوات من خلال الميكروفون وتحويلها إلى إشارات كهربائية. تنتقل تلك الإشارات عبر دائرة كهربائية، ويضخّم الترانزستور تلك الإشارة ويعمل على تكبيرها، والتي تكون أعلى صوتًا عند وصولها إلى مكبر الصوت.

ما هي أصناف الترانزستورات؟ وأيهما الأكثر شيوعا؟

هنالك العديد من أصناف الترانزستورات التي تدعم خصائص معينة لتخدم حاجتها. فعلى سبيل المثال هذه قائمة بأهم وأكثر أنواع الترانزستورات شيوعا والتي يتم استخدامها في شتى المجالات:
2N2222, 2N3055, BY255, 1N5408, BC337, BC547, BC548, BC557, BC640, BC639, BC141, BC147, BU426A, BUDW11, D2144, BFY51, 2SB507, 2SD313, 1S2758, 2SD1518, 1N4001, 2N3904.

بدائل الترانزستورات  Transistor Equivalent List

في حال عدم توفر صنف معين من الترانزستورات، قد نلجأ الى ما يسمى بالبديل لذلك الترانزستور، والذي لديه العديد من المواصفات المشتركة للترانزستور المفقود. فمثلا، إذا بحثنا عن ترانزستور من نوع 1S2758 ولم نجده، فنلجأ الى بديله والذي تصنعه شركات أخرى مثل الترانزستور BY255 و 1N5408. وأيضاً بديل الترانزستور من نوع 2SD1518 هما الترانزستوران BU426A، BUDW11. ولمزيد من البدائل والمواصفات بإمكانك تحميل كتاب البدائل والمواصفات للترانزستورات. وفي بعض الأحيان قد تجد ترانزستور من نوع PNP بديلا لآخر من نوع NPN كالترانزستور BC557 الذي هو من نوع PNP والذي يصلح لأن يكون بديلا للترانزستور BC547/BC548 واللذان هما من نوع NPN.

ما هي طرق فحص خصائص الترانزستور؟

توجد أدلة تعريفية لمواصفات القطع الالكترونية والتي تبين شكل الأداة والوظيفة المراد لها القيام بها، والمادة المصنوعة منها، ودرجة تحملها للحرارة، وشدة التيار وفرق الجهد.

ما الفرق بين الترانزستور BC547 والترانزستور BC548؟

يطلق على كلا الترانزستورين BC547 و BC548 اسم ترانزستور متعدد الأهداف، وبالإمكان أن يعمل كلاهما كبديل للآخر. كما وأن كلا الترانزستورين من نوع NPN، ومع هذا يبقى هنالك اختلاف بسيط بينهما.

إن الفرق الوحيد بين الترانزستور BC547 و BC548 هو مقدار تحمله لفرق الجهد المار بأطرافه. فالترانزستور من صنف BC547 يحتمل فرق جهد أقصاه 30 فولت في كل من Vcbo, Vces, Vceo و مقدار 5 فولت في حال Veb. أما الترانزستور BC548 فأقصى فرق جهد يحتمله في حال Vcbo, Vces هو 50 فولت، وفي حال Vceo 45 فولتا ، وفي حال Vebo تكون أقصاها 6 فولتات.   

شروط توصيل الترانزستور في الدائرة

أولا: يجب توفر مقاومة توصل مع قاعدة الترانزستور بمقدار 1 كيلو أوم على الأقل لحمايتها.
ثانيا: يوصل مجمع (جامع) الترانزستور مع الحمل (مروحة - طنان – جرس – الخ... ).
ثالثا: بوصل باعـث الترانزسـتور مـع مـا يشابهه مـن البطارية ألي + مع + و مع .
رابعا: لكي يعمل الترانزستور، يحتاج إلــى جهــد أعلــى بقليل من 0.7 فولت فيعمل كمفتاح مغلق (ON).



author-img
العلم للجميع

تعليقات

28 تعليقًا
إرسال تعليق
  • ahmad ulak23 نوفمبر 2018 في 2:14 ص

    مشكوور على هذا الشرح الرائع، شرح الترانزستور بالتفصيل
    كل الاحترام والتقدير

    حذف التعليق
    • غير معرف11 أبريل 2019 في 2:48 ص

      طريقة شرح ربط وتوصيل الترانزستور في الدارة الكهربائية طريقة ممتازة
      مشكور يا صاحب الموضوع

      حذف التعليق
      • Unknown photo
        Unknown9 أغسطس 2019 في 11:13 ص

        شكرا على الشرح المفصل

        حذف التعليق
        • Unknown photo
          Unknown16 أغسطس 2019 في 4:40 ص

          شكرا كثيرآ على الشرح الوافي

          حذف التعليق
          • مصطفى المغربى photo
            مصطفى المغربى8 ديسمبر 2019 في 4:26 م

            المشكلة التى واجهتنى هل القاعدة تعطى قراءة مع طرفى المجمع والمشع اثناء الفحص ؟

            حذف التعليق
            • العلم للجميع photo
              العلم للجميع10 ديسمبر 2019 في 12:54 ص

              لن تعطي أي قراءة بين المشع والمجمع بما أن القاعدة ليست مربوطة بأي قطب كهربائية. لكن، بين القاعدة والمجمع أو القاعدة والمشع يجب أن تكون هنالك قراءة وذلك لأن جهاز الملتيميتر سيقوم بإنشاء تيار صغير يتم سريانه في ذلك الاحتمالين.

              حذف التعليق
            • مصطفى المغربى photo
              مصطفى المغربى8 ديسمبر 2019 في 4:36 م

              اقصد ترازستور BT131 والذى يعمل كمفتاح صرعة لمرحة تعمل بالريموت

              حذف التعليق
              • العلم للجميع photo
                العلم للجميع10 ديسمبر 2019 في 12:55 ص

                قم باستبدال الترانزستور بآخر، ومن هنا تحدد إذ ما كانت المشكلة هي الترانزستور أم غيره.

                حذف التعليق
              • Unknown photo
                Unknown7 فبراير 2020 في 3:59 ص

                مشكور اخى

                حذف التعليق
                • Unknown photo
                  Unknown7 فبراير 2020 في 4:10 ص

                  مشكور اخى

                  حذف التعليق
                  • لحسن photo
                    لحسن29 فبراير 2020 في 12:31 م

                    شكرا لكم فهل يمكن وضع ترونزيستر في مثقال

                    حذف التعليق
                  • Unknown photo
                    Unknown22 مايو 2020 في 7:02 ص

                    بارك الله فيكم شرح مفصل وواضح شكرالكم والرجاء من المزيد من المعلومات

                    حذف التعليق
                    • غير معرف18 يونيو 2020 في 12:02 م

                      ممكن اسم المصدر

                      حذف التعليق
                      • العلم للجميع photo
                        العلم للجميع21 يونيو 2020 في 9:48 ص

                        Principles of Transistor Circuits: Introduction to the Design of Amplifiers, Receivers and Digital Circuits, Capa, Stanley William Amos Butterworths, 1990 - 351 páginas

                        حذف التعليق
                      • Unknown photo
                        Unknown19 يونيو 2020 في 4:16 م

                        كل الشكر والاحترام الجنابك واني اشكرك يوم غد سوف اقدم موضوعك اعلاه ك بحث تحياتي وربي يحفظك

                        حذف التعليق
                        • Unknown photo
                          Unknown28 يونيو 2020 في 11:52 ص

                          لكم دوام الصحة والعافية دائما المتقدمون لنا من شرح واف

                          حذف التعليق
                          • Unknown photo
                            Unknown28 يونيو 2020 في 12:53 م

                            ممكن مصادر الموضوع

                            حذف التعليق
                          • Unknown photo
                            Unknown28 يونيو 2020 في 8:23 م

                            موقع حلو بس ليش مااكدر استنسخ منه

                            حذف التعليق
                            • Unknown photo
                              Unknown3 يوليو 2020 في 4:52 م

                              صديقي هل يمكن استعمال ترانزيستور اللاين (tht) في تحويل تيار من مستمر الى متردد مثل s2055n او d2499 او d1710 او d1878

                              حذف التعليق
                              • العلم للجميع photo
                                العلم للجميع14 يوليو 2020 في 7:58 ص

                                جميع الترانزستورات تصلح في تحويل التيار المباشر الى متردد، لكن مع مراعاة كمية التيار ومقدار التردد. فسرعة الاستجابة عند الترانزستورات في حال الوصل والفصل عالية جداً وممتازة لدرجة أنها تخلق تردداً عالي المقدار مقارنة مع الموسفت MOSFET. وعلى الرغم من ذلك، فإن الموسفتات هي الحل الأمثل والأفضل لتحويل التيار المباشر الى متردد، وذلك لأنه باستطاعتها أن تتعامل مع فروق الجهد والتيارات العالية والتي لا تحتملها الترانزستورات والتي تؤدي الى تلفها.

                                حذف التعليق
                              • Unknown photo
                                Unknown22 سبتمبر 2020 في 9:37 م

                                جزيل الشكر على الشرح المفصل حفظكم الله

                                حذف التعليق
                                • Unknown photo
                                  Unknown8 أكتوبر 2020 في 12:17 ص

                                  جزاك الله خير

                                  حذف التعليق
                                  • Unknown photo
                                    Unknown25 ديسمبر 2020 في 12:17 ص

                                    مرحبا اريد معرفة وظيفة الترانزستور في الدارة التماثلية والدارة الرقمية,هل يمكنك الاجابة؟
                                    الرجاء الاجابة باسرع وقت ممكن

                                    حذف التعليق
                                    • العلم للجميع photo
                                      العلم للجميع25 ديسمبر 2020 في 1:23 م

                                      في الدارات التماثلية: يكون دور الترانزستور هو إحدى الحالات التالي: فصل ووصل التيار - التنسيق بين الدوائر مختلفة الفولتية - تضخيم الاشارة بشقيها (الأمبير والفولت)
                                      أما في الدارات الرقمية: فيكون دور الترانزستور هو فصل ووصل التيار لتشكيل التآلف الرقمي High - Low أي 1-0، وبالطبع يدخل في تركيب جميع البوابات الرقمية.

                                      حذف التعليق
                                    • غير معرف20 فبراير 2021 في 7:54 م

                                      السلام عليكم
                                      ممكن سؤال عن دائرة القطع الترانزستور
                                      لماذا في دائرة القطع عندما يكون IB صفر تكون BC و BE في حالة الانحياز. عكسي هل له علاقه لان IB صفر ما عيتوصل تيار فلذلك يسري التيار من Vcc وعلي هذا الاساس يكون الانحياز عكسي، هل هذا السبب اما هناك سبب غير هذا ؟ ارجو الرد

                                      حذف التعليق
                                      • غير معرف21 فبراير 2021 في 9:25 م

                                        السلام عليكم
                                        ممكن سؤال عن دائرة القطع الترانزستور
                                        لماذا في دائرة القطع عندما يكون IB صفر تكون BC و BE في حالة الانحياز. عكسي هل له علاقه لان IB صفر ما عيتوصل تيار فلذلك يسري التيار من Vcc وعلي هذا الاساس يكون الانحياز عكسي، هل هذا السبب اما هناك سبب غير هذا ؟ ارجو الرد باسرع وقت

                                        حذف التعليق
                                        google-playkhamsatmostaqltradent