up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله ترانزيستور PDF
QR code - ترانزيستور

ترانزيستور

ترانزيستور چگونه کار مي کند ؟ (2)

ديد کلي
ديود يک قطعه ‌الکترونيکي است که ‌از به هم چسباندن دو نوع ماده n و p (هر دو از يک جنس ، سيليسيم يا ژرمانيم) ساخته مي‌شود. چون ديود يک قطعه دو پايانه ‌است، اعمال ولتاژ در دو سر پايانه‌هايش سه حالت را پيش مي‌آورد.
• ديود بي باياس يا بدون تغذيه که ولتاژ دو سر ديود برابر صفر است و جريان خالص بار در هر جهت برابر صفر است.
• باياس مستقيم يا تغذيه مستقيم که ولتاژ دو سر ديود بزرگتر از صفر است که ‌الکترونها را در ماده n و حفره‌ها را در ماده p تحت فشار قرار مي‌دهد تا يونهاي مرزي با يکديگر ترکيب شده و عرض ناحيه تهي کاهش يابد. (گرايش مستقيم ديود)
• تغذيه يا باياس معکوس که ولتاژ دو سر ديود کوچکتر از صفر است، يعني ولتاژ به دو سر ديود طوري وصل مي‌شود که قطب مثبت آن به ماده n و قطب منفي آن به ماده p وصل گردد و به علت کشيده شدن يونها به کناره عرض ناحيه تهي افزايش مي‌يابد (گرايش معکوس ديود).
انواع ديودهاي پيوندي
ديودهاي نور گسل
در ديودي که باياس مستقيم دارد، الکترونهاي نوار رسانش از پيوندگاه عبور کرده و به داخل حفره‌ها مي‌افتند. اين الکترونها به هنگام صعود به نوار رسانش انرژي دريافت کرده بودند که به هنگام برگشت به نوار ظرفيت انرژي دريافتي را مجددا تابش مي‌کنند. در ديودهاي يکسوساز اين انرژي به صورت گرما پس داده مي‌شود، ولي ديودهاي نور گسل LED اين انرژي را به صورت فوتون تابش مي‌کنند.
فوتوديودها
انرژي گرمايي باعث توليد حامل‌هاي اقليتي‌ در ديود مي‌گردد. با افزايش دما جريان ديود در بايس معکوس افزايش مي‌يابد. انرژي نوري هم همانند انرژي گرمايي باعث بوجود آمدن حاملهاي اقليتي ‌مي‌گردد. کارخانه‌هاي سازنده با تعبيه روزنه‌اي کوچک براي تابش نور به پيوندگاه ديودهايي را مي‌سازند که فوتوديود ناميده مي‌شوند. وقتي نور خارجي به پيوندگاه يک فوتوديود که بايس مستقيم دارد فرود آيد، زوجهاي الکترون _ حفره در داخل لايه تهي بوجود مي‌آيند. هرچه نور شديدتر باشد، مقدار حاملهاي اقليتي ‌نوري افزايش يافته، در نتيجه جريان معکوس بزرگتر مي‌شود. به ‌اين دليل فوتوديودها را آشکارسازهاي نوري گويند.
وراکتور
نواحي p و n در دو طرف لايه تهي را مي‌توان مانند يک خازن تخت موازي در نظر گرفت، ظرفيت اين خازن تخت موازي را ظرفيت خازن انتقال يا ظرفيت پيوندگاه گويند. ظرفيت خازن انتقال CT هر ديود با افزايش ولتاژ معکوس کاهش مي‌يابد. ديودهاي سيلسيم که براي اين اثر ظرفيتي طراحي و بهينه شده‌اند، ديود با ظرفيت متغيير يا وارکتور نام دارند. وراکتور موازي با يک القاگر تشکيل يک مدار تشديد را مي‌دهد که با تغيير ولتاژ معکوس وراکتور مي‌توانيم فرکانس تشديد را تغيير بدهيم.
ديودهاي شاتکي
ديود شاتکي يک وسيله تک‌قطبي است که در آن به جاي استفاده ‌از دو نوع نيمه ‌هادي p و n متصل به هم ، معمولا از يک نوع نيم ‌هادي سيليسيم نوع n با يک اتصال فلزي مانند طلا – نقره يا پلاتين استفاده مي‌شود. در هر دو ماده ‌الکترون حامل اکثريت را تشکيل مي‌دهد. وقتي که دو ماده به هم متصل مي‌شوند، الکترونها در ماده سيليسيم نوع n فورا به داخل فلز نفوذ مي‌کنند و يک جريان سنگيني از بارهاي اکثريت بوجود مي‌آيد. ديود شاتکي لايه تهي ذخيره بار ندارد. کاربرد اين ديود در فرکانس‌هاي خيلي بالاست.
ديودهاي زنر
اين ديود سيليسيم براي کار در ناحيه شکست طراحي و بهينه شده است، گاهي آن را ديود شکست هم مي‌گويند. با تغيير ميزان آلايش ، کارخانه‌هاي سازنده مي‌توانند ديودهاي زنري بسازند که ولتاژ شکست آنها از دو تا دويست ولت تغيير کند. با اعمال ولتاژ معکوس که ‌از ولتاژ شکست زنر بگذرد، وسيله‌اي خواهيم داشت که مانند يک منبع ولتاژ ثابت عمل مي‌کند.
وقتي غلظت آلايش در ديود خيلي زياد باشد، لايه تهي بسيار باريک مي‌شود. ميدان الکتريکي در لايه تهي بسيار شديد است. ميدان چنان شديد است که ‌الکترونها را از مدارهاي ظرفيت خارج مي‌کند. ايجاد الکترونهاي آزاد به ‌اين روش را شکست زنر مي‌ناميم.
کاربردها
قطعات پيوندي p – n در صنعت الکترونيک از اهميت ويژه‌اي برخوردارند. به عنوان مثال ديودهاي نور افشان LED در نمايشگرهاي ديجيتالي و گسيلنده‌هاي نور قرمز GaAs و InP بويژه براي سيستمهاي مخابرات نوري مناسب هستند. آرايش ليزر نيم رسانا ، آشکارساز نوري را مي‌توان در سيستم ديسک فشرده براي خواندن اطلاعات ديجيتال از ديسک چرخان مورد استفاده قرار داد.
کاربرد بسيار مهم پيوندها به عنوان باتري‌هاي خورشيدي است که ‌انرژي نوري جذب شده را به انرژي ‌الکتريکي مفيد تبديل مي‌کنند. ديودهاي با ظرفيت متغير در توليد رموني‌ها ، مخرب فرکانس‌هاي مايکروويو و فيلترهاي فعال است. ديودهاي زنر به عنوان مرجع در مدارهايي که نيازمند مقدار معيني از ولتاژ هستند، استفاده مي‌شوند.
ديود تونلي
ديدکلي
ديود تونلي يک قطعه پيوندي p-n است که بر اساس تونل زني مکانيک کوانتومي الکترونها از درون سد پتانسيل پيوند عمل مي‌کند. چگونگي تونل زني براي جريان معکوس در اصل اثر زنر است، هر چند مقدار اندکي گرايش معکوس براي شروع آن در ديودهاي تونلي لازم است.
عملکرد ديود تونلي
ديود تونلي که شامل پيوند p-n است، در حالت تعادل تراز فرمي ، در سراسر آن ثابت است.( Eft در زير لبه نوار ظرفيت طرف P قرار دارد و Efn بالاي لبه نوار هدايت در طرف n واقع است). نوارها در مقياس انرژي ، همپوشاني کرده‌اند تا Ef (انرژي فرعي) ثابت بماند. مفهوم آن اينست که با اندکي گرايش مستقيم يا معکوس وضعيتهاي پر و خالي در مقابل هم قرار مي‌گيرند که فاصله بين آنها اساسا پهناي ناحيه تهي است.
ديود تونلي تحت گرايش معکوس
تحت يک گرايش معکوس اين امکان فراهم مي‌شود که الکترونها از حالت پر نوار ظرفيت در زير Eft به حالتهاي خالي نوار هدايت در بالاي Efn تونل بزنند. اين شرايط مشابه اثر زنري است، با اين تفاوت که هيچگونه گرايشي براي ايجاد حالت همپوشاني نوارها لازم نيست. با ادامه افزايش گرايش معکوس Efn به پايين آمدن خود در مقياس انرژي نسبت به Efp ادامه داده و حالتهاي پر بيشتري را از طرف p مقابل حالتهاي خالي طرف n قرار مي‌دهد. در نتيجه تونل زني الکترونها از P به n با افزايش گرايش معکوس زياد مي‌شود.
ديود تونلي تحت گرايش مستقيم
وقتي يک گرايش مستقيم اعمال شود، Efn نسبت به Efp به اندازه qv در مقياس انرژي افزايش مي‌يابد. در نتيجه الکترونها زير Efn در طرف n در مقابل وضعيتهاي خالي بالاي Efp در طرف P قرار مي‌گيرند. اين جريان مستقيم با افزايش گرايش مادامي که حالتهاي پر بيشتري در مقابل حالتهاي خالي قرار مي‌گيرند، افزايش مي‌يابد.
مقاومت فعال
در ديودهاي تونلي با گرايش مستقيم ، هنگامي که Efn به افزايش خود نسبت به Efp ادامه مي‌دهد، به نقطه‌اي مي‌رسيم که در آن نوارها از مقابل هم مي‌گذرند. در اين حالت تعداد حالتهاي پر در مقابل حالتهاي خالي کاهش مي‌يابد. اين ناحيه از اين جهت اهميت دارد که کاهش جريان تونل زني با افزايش گرايش ناحيه‌اي با شيب منفي توليد مي‌کند. مقاومت فعال (ديناميک) dv dt منفي است. اين ناحيه با مقاومت منفي در بسياري از کاربردها مفيد است. اگر گرايش مستقيم بعد از ناحيه با مقاومت منفي افزايش يابد، جريان دوباره شروع به افزايش مي‌کند.
کاربردهاي مداري
مقاومت منفي ديود تونل را مي‌توان براي کليد زني ، نوسان ، تقويت و ساير عمليات مداري مورد استفاده قرار داد. اين حوزه وسيع کاربردي همراه با اين واقعيت که فرايند تونل زني تاخير زماني رانش و نفوذ را ندارد، ديود تونلي را يک انتخاب طبيعي براي مدارهاي بسيار سريع ساخته است.
ديود نوري
قطعات دو پايانه طراحي شده براي پاسخ به جذب فوتون ، ديودهاي نوري ناميده مي‌شوند. از اين قطعات پيوندي براي بهبودي سرعت پاسخ و حساسيت آشکارسازهاي نوري يا تابش‌هاي پرانرژي استفاده مي‌شود. بيشترين کاربرد آنها در مخابرات نوري و باتري‌هاي خورشيدي است.ديد کلي
قطعات دو پايانه طراحي شده براي پاسخ به جذب فوتون ، ديودهاي نوري ناميده مي‌شوند. برخي از ديودهاي نوري سرعت پاسخ و حساسيت بسيار بالايي دارند. از آنجايي که ‌الکترونيک نوين علاوه بر سيگنالهاي الکتريکي اغلب داراي سيگنالهاي نوري نيز مي‌باشد، ديودهاي نوري نقش مهمي ‌را به عنوان قطعات الکترونيک ايفا مي‌کنند. غالبا از قطعات پيوندي براي بهبودي سرعت پاسخ و حساسيت آشکارسازهاي نوري يا تابش‌هاي پرانرژي استفاده مي‌شود.
ولتاژ و جريان در يک پيوند نور تابيده
رانش حاملين بار اقليت در دو سر يک پيوند توليد جريان مي‌کنند، بويژه حاملين بار توليد شده در ناحيه تهي w توسط ميدان پيوند جدا شده ‌الکترونها در ناحيه n و حفره‌ها در ناحيه p جمع مي‌شوند. همچنين حاملين بار اقليت که به صورت گرمايي در فاصله يک طول نفوذ از طرفين پيوند توليد مي‌شوند، به ناحيه تهي نفوذ کرده و توسط ميدان الکتريکي به طرف ديگر جاروب مي‌شوند. اگر پيوند بطور يکنواخت توسط فوتون‌هاي با انرژي hv>Eg تحت تابش قرار گيرد، يک نرخ توليد اضافي در اين جريان مشارکت مي‌کند و ولتاژ مستقيم در هر دو سر يک پيوند نور تابيده به نام پديده فوتوولتائيک ايجاد مي‌شود.
باتري‌هاي خورشيدي
امروزه براي تامين توان الکتريکي مورد نياز بسياري از ماهواره‌هاي فضايي از آرايه‌هاي باتري خورشيدي از نوع پيوندي p-n استفاده مي‌شود. باتري‌هاي خورشيدي مي‌توانند توان مورد نياز تجهيزات داخل يک ماهواره را در مدت زمان طولاني فراهم سازند. آرايه‌هاي پيوندي را مي‌توان در سطح ماهواره توزيع و يا اينکه در باله‌هاي باتري خورشيدي متصل به بدنه ‌اصلي ماهواره جا داد.
براي بهره گيري از بيشترين مقدار انرژي نوري موجود ، لازم است که باتري خورشيدي داراي پيوندي با سطح مقطع بزرگ و در نزديکي سطح قطعه باشد. پيوند سطحي توسط نفوذ يا کاشت يون تشکيل شده و براي جلوگيري از انعکاس و نيز کاهش بازترکيب ، سطح آن با مواد مناسب پوشيده مي‌شود.
آشکارسازهاي نوري
يک چنين قطعه‌اي براي اندازه گيري سطوح روشنايي يا تبديل سيگنالهاي نوري متغير با زمان به سيگنالهاي الکتريکي وسيله‌اي مناسب است. در بيشتر آشکارسازهاي نوري سرعت پاسخ آشکارساز بسيار مهم است. مرحله نفوذ حاملين بار امري زمان‌بر است و بايد در صورت امکان حذف شود. پس مطلوب است که پهناي ناحيه تهي به ‌اندازه کافي بزرگ باشد تا اکثر فوتون‌ها به‌جاي نواحي خنثي n و p در درون ناحيه تهي جذب شوند.
وقتي که يک EHP در ناحيه تهي بوجود آيد، ميدان الکتريکي ، الکترون را به طرف n و حفره را به طرف p مي‌کشد. چون اين رانش حاملين بار در زمان کوتاهي رخ مي‌دهد، پاسخ ديود نوري مي‌تواند بسيار سريع باشد. هنگامي ‌که حاملين بار عمدتا در ناحيه تهي w ايجاد شوند، به آشکارساز يک ديود نوري لايه تهي گفته مي‌شود. اگر w پهن باشد، اکثر فوتون‌هاي تابشي در ناحيه تهي جذب خواهند شد. w پهن منجر به کاهش ظرفيت پيوند شده و در نتيجه ثابت زماني مدار آشکارساز را کاهش مي‌دهد.
نحوه کنترل پهناي ناحيه تهي
روش مناسب براي کنترل پهناي ناحيه تهي ساختن يک آشکارساز نوري p-i-n است. ناحيه i مادامي که مقاومت ويژه زياد است، لزومي ‌ندارد که حقيقتا ذاتي باشد. مي‌توان آن را به روش رونشستي روي بستر نوع n رشد داد و ناحيه p را توسط نفوذ ايجاد کرد. هنگامي‌ که ‌اين قطعه در گرايش معکوس قرار مي‌گيرد، ولتاژ وارده تقريبا بطور کامل در دو سر ناحيه i ظاهر مي‌شود. براي آشکارسازي سيگنالهاي نوري ضعيف اغلب مناسب است که ديود نوري در ناحيه شکست بهمني مشخصه‌اش عمل کند.
نويز و پهناي باند آشکارسازهاي نوري
در سيستمهاي مخابرات نوري حساسيت آشکارسازهاي نوري و زمان پاسخ آنها بسيار مهم است. متاسفانه ‌اين دو ويژگي عموما با هم بهينه نمي‌شوند. مثلا در يک آشکارساز نوري بهره به نسبت طول عمر حاملين بار به زمان گذار وابسته ‌است. از سوي ديگر پاسخ فرکانسي نسبت عکس با طول عمر حاملين بار دارد. معمولا حاصلضرب بهره در پهناي باند را به عنوان ضريب شايستگي براي آشکارسازها ملاک قرار مي‌دهند.
طراحي براي افزايش بهره سبب کاهش پهناي باند مي‌شود و برعکس ويژگي مهم ديگر آشکارسازها نسبت سيگنال به نويز است که مقدار اطلاعات مفيد در مقايسه با نويز در زمينه آشکارساز را نشان مي‌دهد. منبع اصلي نويز در نور رساناها نوسانات اتفاقي در جريان تاريک است. جريان نويز در تاريکي متناسب ، دما و رسانايي ماده ‌افزايش مي‌يابد. افزايش مقاومت تاريک همچنين بهره نور رسانا را افزايش داده و بالطبع باعث کاهش پهناي باند مي‌شود.
کاربرد ديود نوري
کاربرد باتري‌هاي خورشيدي محدود به فضاي دور نيست. حتي با تضعيف شدت تابش خورشيد توسط جو مي‌توان توسط اين باتري‌ها توان مفيدي را براي کاربردهاي زميني بدست آورد. يک باتري خوش ساخت از سيليسيم مي‌تواند داراي بازده خوب در تبديل انرژي الکتريکي باشد.
شايد شما نيز از ديدن اين اشياء ريز و رنگي ، داخل راديو و وسايل ديگر شگفت‌زده شده باشيد و بخواهيد بدانيد از چه جنسي هستند و به چه دردي مي‌خورند؟
مقاومت ، يکي از المان‌هاي الکتريکي است که براي اين طراحي شده است که در مدار يک مقاومت الکتريکي ( electrical resistance ) بوجود آورد . مقاومتها به گونه‌اي ساخته مي‌شوند که بتوانند جريان عبوري از مدار را در حد مورد نياز محدود کنند. دو نوع مقاومت وجود دارد:مقاومت هاي ثابت و متغير .
ب- وابسته «تابع):
°تابع حرارت :
۱٫ PTC
2. NTC
° تابع نور LDR
° تابع ولتاژVDR
° تابع ميدان مغناطيسي MDR
مقاومت الکتريکي
يک مقاومت ايده‌ال عنصري است با يک مقاومت الکتريکي که صرفنظر از ولتاژ اعمالي به دو سرش يا جريان الکتريکي عبوري از آن ، ثابت مي‌ماند. اما بدليل اينکه مقاومتهاي جهان واقعي نمي‌توانند اين شرايط ايده‌ال را برآورده سازند، آنها را بگونه‌اي طراحي مي‌کنند که در برابر تغييرات دما و ديگر عوامل محيطي ، نوسانات کمي در مقاومت الکتريکي شان ايجاد شود. مقاومتها ممکن است که ثابت يا متغيير باشند. مقاومتهاي متغير پتانسيومتر يا رئوستا نيز خوانده مي‌شوند و اين اجازه را مي‌دهند که مقاومت وسيله توسط تنظيم يک ميله يا لغزش يک ابزار کنترلي ، تغيير کند.
برخي از مقاومتها بلند و نازک هستند و ماده مقاوم حقيقي در وسط آنها قرار دارد و يک پايه هادي در هر انتهاي آن نصب شده است. به اين مقاومت بسته محوري گفته مي‌شود. تصوير سمت راست يک رديف از مقاومتهايي را نشان مي‌دهد که عموما در يک بسته بندي قرار داده مي‌شوند. مقاومتهاي استفاده شده در کامپيوترها و ديگر وسايل ، نوعا خيلي کوچکتراند و اغلب در بسته‌هاي با پايه سطحي (فن آوري پايه سطحي) بدون سيمهاي رابط بکار مي‌روند. مقاومتهاي با توان بالاتر را در بسته‌هاي محکمتري قرار مي‌دهند و بگونه‌اي طراحي شده‌اند که گرما را بطور موثري از بين ببرند، اما تمامي آنها داراي همان ساختار قبلي مقاومتها هستند.
مقاومتها به عنوان بخشي از شبکه‌هاي الکتريکي بکار مي‌روند و در علم ميکرو الکترونيک و ابزارهاي نيمه هادي شرکت دارند. اندازه گيري دقيق يک مقاومت بصورت نسبت ولتاژ به جريان است و واحد آن در دستگاه SI، اهم است. يک عنصر داراي مقاومت ۱ اهم است اگر يک ولتاژ ۱ ولتي دو سر عنصر منجر به يک جريان ۱ آمپر شود که معادل جريان يک کولمب بار الکتريکي (تقريبا ۶٫۲۴۲۵۰۶ X 10 18 الکترون) در ثانيه در جهت مخالف است.
يک جسم فيزيکي نوعي مقاومت است. اکثر فلزات، مواد هادي هستند و در برابر جريان الکتريسته مقاومت کمي دارند. بدن انسان ، يک تکه پلاستيک ، يا حتي يک خلا داراي مقاومتهايي هستند که قابل اندازه گيري است. موادي که داراي مقاومتهاي بسيار بالايي هستند عايق ناميده مي‌شوند.
رابطه بين ولتاژ ، جريان و مقاومت در يک جسم توسط يک معادله ساده که از قانون اهم گرفته شده و اغلب با آن اشتباه مي‌شود، بيان مي‌شود:
V = IR
که در آن V ولتاژ دو سر مقاومت بر حسب ولت ، I جريان عبور کننده از مقاومت بر حسب آمپر و R مقدار مقاومت بر حسب اهم است. اگر V و I داراي يک رابطه خطي باشند که به مفهوم ثابت بودن R در يک محدوده است، آنگاه اين ماده در آن محدوده اهمي خوانده مي‌شود. يک مقاومت ايده آل داراي مقاومت ثابت در تمامي فرکانسها و مقادير ولتاژ و جريان است. مواد ابر رسانا در دماهاي بسيار پايين داراي مقاومت صفر هستند. عايقها ( نظير آزمايشهاي مربوط به هوا ، الماس ، يا مواد غير هادي) ممکن است داراي مقاومتهايي بسيار بالا (اما نه بينهايت) باشند. لکن تحت ولتاژهاي به ميزان کافي زياد، دچار شکست مي شوند و جريان بزرگي را از خود عبور مي‌دهند.
مقاومت يک عنصر را مي‌توان از مشخصه‌هاي فيزيکي آن محاسبه کرد. مقاومت با طول عنصر و مقاومت ويژه (يک خاصيت فيزيکي ماده) آن بطور مستقيم متناسب است و با سطح مقطع آن رابطه عکس دارد. معادله محاسبه مقاومت يک بخش ماده مانند زير است:
R = rL A
که در آن r مقاومت ويژه ماده ، L طول و A مساحت سطح مقطع است. اين معادله را مي‌توان براي موادي که از نظر شکل پيچيده‌ترند، بصورت انتگرالي نيز نوشت. اما اين فرمول ساده براي سيمهاي استوانه‌اي و اغلب هاديهاي عمومي قابل استفاده است. اين مقدار مي‌تواند در فرکانسهاي بالا به علت اثر پوستي ، که سطح مقطع در دسترس را کاهش مي‌دهد، تغيير کند. مقاومتهاي استاندارد را در مقاديري از چند ميلي اهم تا حدود يک گيگا اهم به فروش مي‌رسانند. تنها محدوده مشخصي از مقادير که مقادير ترجيح داده شده نام دارند در دسترس هستند.
در عمل ، اجزاي گسسته فروخته شده به عنوان مقاومت ، يک مقاومت کامل آنگونه که در بالا تعريف شد، نيستند. مقاومتها معمولا توسط خطايشان (حداکثر تغييرات مورد انتظار نسبت به مقاومت مشخص شده) بيان مي‌شوند.
در يک مقاومت با رنگ کد گذاري شده باند منتهي اليه سمت راست. اگر به رنگ نقره‌اي باشد خطاي ۱۰ درصد ، اگر به رنگ طلايي باشد خطاي ۵ درصد ، اگر به رنگ قرمز باشد خطاي ۲ درصد و اگر به رنگ قهوه‌اي باشد خطاي ۱ درصد را نشان مي‌دهد. مقاومتهاي با خطاي کمتر هم وجود دارند که مقاومتهاي دقيق خوانده مي‌شوند.
يک مقاومت داراي حداکثر ولتاژ و جرياني است که فراتر از آنها ، مقاومت ممکن است تغيير کند (در بعضي موارد به شدت) يا از نظر فيزيکي از بين برود (براي مثال بسوزد). اگر چه که برخي از مقاومتها داراي ولتاژ و جريان نامي‌اند، اغلب آنها توسط يک توان فيزيکي حداکثر که توسط اندازه فيزيکي تعيين مي‌شود، ارزيابي مي‌شوند. عموما توان نامي براي مقاومتهاي کامپوزيت کربن و مقاومتهاي ورقه فلزي ۱٫۸ وات ، ۱٫۴ وات و ۱٫۲ وات است. مقاومتهاي ورق فلزي نسبت به مقاومتهاي کربني در برابر تغييرات دما و گذر زمان پايدارترند.
مقاومتهاي بزرگتر قادرند که گرماي بيشتري را بدليل سطح وسيعترشان از بين ببرند. مقاومتهاي سيم پيچي شده و پر شده با شن هنگامي بکار مي‌روند که توان نامي بالاتري مانند ۲۰ وات مورد نياز باشد. بعلاوه تمامي مقاومتهاي حقيقي کمي خواص سلفي و خازني از خود نشان مي‌دهند که رفتار ديناميکي مقاومت ، ناشي از معادله ايده آل آن را تغيير مي‌دهد.
هر کدام از مقاومتهاي يک ساختار مداري سري و موازي داراي اختلاف پتانسيل (ولتاژ) يکسان هستند. براي محاسبه مقاومت معادل کل آنها:
Req-1 = 1 R1 + 1 R2 + … + ۱ Rn
خاصيت موازي بودن را مي‌توان براي ساده سازي معادله ، با دو خط موازي (مانند هندسه) در معادلات نمايش داد. براي دو مقاومت موازي داريم:
(Req = R1R2 (R1 + R2
جريان هر مقاومت در مدارهاي سري و موازي ثابت است، اما ولتاژ در طول هر مقاومت ممکن است متفاوت باشد. مجموع اختلاف پتانسيلها (ولتاژ) برابر ولتاژ کلي است. براي محاسبه مقاومت کلي آنها:
R = R1 + R2 + … + Rn
يک شبکه مقاومتي که ترکيبي از مدارهاي سري و موازي است را مي‌توان به اجزا کوچکتري تجزيه کرد که يکسان يا غير يکسانند. براي مثال:
Req = R1R2 (R1 + R2) + R3
انواع مقاومت ها
مقاومتهاي متغير
مقاومت متغير مقاومتي است که مقدارش مي‌تواند توسط يک حرکت مکانيکي تعيين شود، براي مثال توسط دست تنظيم شود. مقاومتهاي متغير مي‌توانند از نوع ارزان و تک دور يا از نوع چند دور با يک عنصر مارپيچي باشند. برخي از آنها حتي داراي نمايشگر مکانيکي تعداد دور نيز هستند. بطور سنتي مقاومتهاي متغير نامطمئن بوده‌اند، چرا که سيم يا فلز خورده يا فرسوده مي‌شوند. (يک روش ديگر کنترل که در واقع يک مقاومت نيست اما شبيه آن عمل مي‌کند، شامل يک سيستم سنسور فتو الکتريک است که چگالي نوري يک ورقه را اندازه مي‌گيرد. بدليل اينکه سنسور ورقه را لمس نمي‌کند، پوسيدگي رخ نمي‌دهد.)
يک پتانسيومتر نوعي از مقاومتهاي متغيير است که بسيار عام است. يکي از استفاده‌هاي عمومي آن به عنوان کنترل صدا در تقويت کننده‌هاي صوتي است. يک واريستور اکسيد فلزي ، يا MOV نوع بخصوصي از مقاومت است که داراي دو مقدار مقاومت بسيارمتفاوت است، يک مقاومت بسيار بالا در ولتاژ پايين (زير ولتاژ راه انداز) و يک مقاومت بسيار کم در ولتاژ بالا (بالاتر از ولتاژ راه انداز). اين نوع از مقاومت معمولا براي حفاظت اتصال کوتاه در برقگير تير برق خيابانها يا به عنوان يک اسنابر استفاده مي‌‌‌شود. يک مقاومت با ضريب دمايي مثبت/PTC يک مقاومت وابسته به دما است که داراي يک ضريب دمايي مثبت است.
وقتي که دما افزايش مي‌يابد، مقاومت هم زياد مي‌شود. PTC ها اغلب در تلويزيونها بصورت سري با سيم پيچ دمغناطيس کننده يافت مي‌شوند که يک جرقه جريان کوتاه را از طريق سيم پيچ در هنگام روشن کردن تلويزيون ايجاد مي‌کند. يک نسخه تخصصي يک PTC چند سوييچ است که مانند يک فيوز خود تعمير عمل مي‌کند. يک مقاومت با ضريب دمايي منفي/NTC نيز يک مقاومت وابسته به دماست، اما داراي يک ضريب دمايي منفي است. وقتي که دما افزايش مي‌يابد مقاومت NTC کاهش مي‌يابد. NTC ها عموما در آشکار سازهاي دماي ساده و در ابزارهاي اندازه گيري بکار مي‌روند.
مقاومت هاي ثابت
مقاومت هاي ثابت به آن دسته از مقاومت ها گفته مي شود که مقدارشان همواره ثابت است.علامت فني مقاومت در نقشه مدارها به صورت است و آنرا با حرف R نشان مي‌دهند. اما خود مقاومت به شکل استوانه کوچکي است که روي آن ۴ نوار رنگي ديده مي‌شود. و به طور معمول از جنس کربن هستند . به دو سر آن نيز پايه فلزي متصل است، براي قرار دادن مقاومت در مدار ، پايه‌هاي آن را توسط دم‌باريک خم مي‌کنند و داخل سوراخهاي بردبورد يا فيبر فرو مي‌برند.(واردات قطعات الکترونيکي)
مقدار اهم مقاومت ها به سه روش مشخص مي شوند که عبارتند از:
۱- نوارهاي رنگي ۲- رمزهاي عددي ۳- نوشتن مقدار مقاومت
مقاومت هاي متغير
مقاومت هاي متغير به مقاومت هايي اطلاق مي شود که مقدارشان ثابت نبوده و قابل تغيير مي باشد. در مدارهاي الکترونيکي از مقاومت متغير به عنوان کنترل حجم صدا ( ولوم) يا ساير کنترل‌ها استفاده مي‌شود. مقاومت متغير داراي سه پايه است که به مدار متصل مي‌شود. هنگامي که به عنوان تنظيم کنند ه جريان در مدار به کار مي‌رود فقط از پايه وسط و يکي از پايه‌هاي طرفين استفاده مي‌شود. با تغيير محور مقاومت متغير ، مقدار مقاومت تغيير مي‌کند. مقاومت هاي متغير به صورت زير تقسيم بندي مي شوند:
۱-قابل تنظيم : الف- پتانسيومتر ب- رئوستا
۲-وابسته «تابع):
الف- تابع حرارت TDR :
1 – PTC
2- NTC
ب- تابع نور LDR
ج- تابع ولتاژVDR
د- تابع ميدان مغناطيسي MDR
1. تشخيص مقدار اهم مقاومت ها:
الف- کد هاي رنگي
ب- رمزهاي عددي
ج- نوشتن مقدار مقاومت
۱٫ استاندارد هاي مقاومت
تشخيص مقدار مقاومت با استفاده از نوارهاي رنگي
مقاومتهاي توان کم داراي ابعاد کوچک هستند، به همين دليل مقدار مقاومت و تولرانس را بوسيله نوارهاي رنگي مشخص مي‌کنند که خود اين روش به دو شکل صورت مي‌گيرد:
۱٫ روش چهار نواري
۲٫ روش پنج نواري
روش اول براي مقاومتهاي با تولرانس ۲% به بالا استفاده مي‌شود و روش دوم براي مقاومتهاي دقيق و خيلي دقيق تولرانس کمتر از ۲%) استفاده مي‌شود. در اينجا به روش اول که معمولتر است مي‌پردازيم. به جدول زير توجه نمائيد. هر کدام از اين رنگها معرف يک عدد هستند:
۰ سياه
۱ قهوه‌اي
۲ قرمز
۳ نارنجي
۴ زرد
۵ سبز
۶ آبي
۷ بنفش
۸ خاکستري
۹ سفيد
دو رنگ ديگر هم روي مقاومتها به چشم مي‌خورد: طلايي و نقره‌اي ، که روي يک مقاومت يا فقط طلايي وجود دارد يا نقره‌اي. اگر يک سر مقاومت به رنگ طلايي يا نقره‌اي بود ، ما از طرف ديگر مقاومت ، شروع به خواندن رنگها مي‌کنيم. و عدد متناظر با رنگ اول را يادداشت مي‌کنيم. سپس عدد متناظر با رنگ دوم را کنار عدد اول مي‌نويسيم. سپس به رنگ سوم دقت مي‌کنيم. عدد معادل آنرا يافته و به تعداد آن عدد ، صفر مي‌گذاريم جلوي دو عدد قبلي( در واقع رنگ سوم معرف ضريب است ). عدد بدست آمده ، مقدار مقاومت برحسب اهم است. که آنرا مي‌توان به کيلواهم نيز تبديل کرد.
ساخت هر مقاومت با خطا همراه است. يعني ممکن است ۵% يا ۱۰% يا ۲۰%خطا داشته باشيم . اگر يک طرف مقاومت به رنگ طلايي بود ، نشان دهنده مقاومتي با خطا يا تولرانس ۵ % است و اگر نقره‌اي بود نمايانگر مقاومتي با خطاي ۱۰% است.اما اگر مقاومتي فاقد نوار چهارم بود، بي رنگ محسوب شده و تولرانس آن را ۲۰ %در نظر مي‌گيريم.

ترانزيستور چگونه كار ميكند اگر ساده بخواهيم به موضوع نگاه کنيم عملکرد يک ترانزيستور را مي توان تقويت جريان دانست. مدار منطقي کوچکي را در نظر بگيريد که ...

نماد و شماتيک پيوندها در ترانزيستورها در مطالب قبل بطور خلاصه راجع به ديودها و ترانزيستورها و پيوندهاي PN صحبت کرده مثالهايي از کاربرد اصلي انواع ديود ...

نماد و شماتيک پيوندها در ترانزيستورها بصورت استاندارد دو نوع ترانزيستور بصورت PNP و NPN داريم. انتخاب نامه آنها به نحوه کنار هم قرار گرفتن لايه هاي ني ...

در اولين ماههاي سال ۱۹۴۸ نخستين نمونه از يک ترانزيستور (Transistor) که بدنه فلزي داشت در مجموعه آزمايشگاه هاي Bell ساخته شد. اين ترانزيستور که قرار بو ...

ديود يك عنصر نيمه هادي دو سر است كه جريان الكتريكي را يكسو مي‌كند. ديودها داراي قطب مثبت (آنود) و منفي (كاتود) هستند و جريان را فقط هنگاميكه از سمت مث ...

● ماده اوليه امروزه همه مي دانند که ماده اوليه پردازنده ها همچون ديگر مدارات مجتمع الکترونيکي، سيليکون است. در واقع سيليکون همان ماده سازنده شيشه است ...

در اين قسمت با يک مدار ساره جهت نمايشگر ليزري(Show Laser) و همچنين در مدارمکمل آن با کنترل PWM موتور DC جهت show laser نيز آشنا مي شويد.همچنين سعي کرد ...

تايمر چراغ خواب با عملکرد ۳۰ دقيقه اياين مدار آماده شده است که يک تايمر ۳۰ دقيقه اي مناسب جهت اتاق خواب مي باشد. يکي از ويژه گيهاي اين تايمر چشمک زدن ...

دانلود نسخه PDF - ترانزيستور