وب سایت شخصی اکبر هیجویی >>آزمایشگاه الکترونیک<<

از سیر تا پیاز درباره دیود ۳

اکبر هیجویی — Sun, 25 Dec 2011 20:24:22 +0000

دیود بخش سوم

مشخصه دیودوقتی که دیودی در بایاس معکوس قرار می‌گیرد، با افزایش ولتاژ معکوس لایه تهی تقریبا فاقد حاملهای بار الکتریکی است، شبیه به یک عایق یا دی‌الکتریک عمل می‌کند. از سوی دیگر نواحی n و p شبیه به رسانای خوب عمل می‌کنند. با یک تجسم ساده می‌توان نواحی p و n را در دو طرف لایه تهی مانند یک خازن تخت موازی در نظر گرفت. از این جهت ظرفیت این خازن تخت موازی را ظرفیت خازن انتقال یا ظرفیت لایه تهی گویند. ظرفیت خازن انتقال (Ct) هر دیود با افزایش ولتاژ معکوس کاهش می‌یابد. دیودهای سیلسیوم که برای این اثر ظرفیتی طراحی و بهینه شده‌اند، دیود با ظرفیت متغیر یا ورکتور نام دارند.انواع دیودهای پیوندی
دیود های نور گسل
در دیودی که بایاس مستقیم دارد، الکترونهای نوار رسانش از پیوندگاه عبور کرده و به داخل حفره‌ها می‌افتند. این الکترونها به هنگام صعود به نوار رسانش انرژی دریافت کرده بودند که به هنگام برگشت به نوار ظرفیت انرژی دریافتی را مجددا تابش می‌کنند. در دیودهای یکسوساز این انرژی به صورت گرما پس داده می‌شود، ولی دیودهای نور گسل LED این انرژی را به صورت فوتون تابش می‌کنند.

فوتودیودها

انرژی گرمایی باعث تولید حامل‌های اقلیتی‌ در دیود می‌گردد. با افزایش دما جریان دیود در بایس معکوس افزایش می‌یابد. انرژی نوری هم همانند انرژی گرمایی باعث بوجود آمدن حاملهای اقلیتی ‌می‌گردد. کارخانه‌های سازنده با تعبیه روزنه‌ای کوچک برای تابش نور به پیوندگاه دیودهایی را می‌سازند که فوتودیود نامیده می‌شوند. وقتی نور خارجی به پیوندگاه یک فوتودیود که بایس مستقیم دارد فرود آید، زوجهای الکترون _ حفره در داخل لایه تهی بوجود می‌آیند. هرچه نور شدیدتر باشد، مقدار حاملهای اقلیتی ‌نوری افزایش یافته، در نتیجه جریان معکوس بزرگتر می‌شود. به ‌این دلیل فوتودیودها را آشکارسازهای نوری گویند.
وراکتور

نواحی p و n در دو طرف لایه تهی را می‌توان مانند یک خازن تخت موازی در نظر گرفت، ظرفیت این خازن تخت موازی را ظرفیت خازن انتقال یا ظرفیت پیوندگاه گویند. ظرفیت خازن انتقال CT هر دیود با افزایش ولتاژ معکوس کاهش می‌یابد. دیودهای سیلسیم که برای این اثر ظرفیتی طراحی و بهینه شده‌اند، دیود با ظرفیت متغییر یا وارکتور نام دارند. وراکتور موازی با یک القاگر تشکیل یک مدار تشدید را می‌دهد که با تغییر ولتاژ معکوس وراکتور می‌توانیم فرکانس تشدید را تغییر بدهیم.
دیودهای شاتکی

دیود شاتکی یک وسیله تک‌قطبی است که در آن به جای استفاده ‌از دو نوع نیمه ‌هادی p و n متصل به هم ، معمولا از یک نوع نیم ‌هادی سیلیسیم نوع n با یک اتصال فلزی مانند طلا – نقره یا پلاتین استفاده می‌شود. در هر دو ماده ‌الکترون حامل اکثریت را تشکیل می‌دهد. وقتی که دو ماده به هم متصل می‌شوند، الکترونها در ماده سیلیسیم نوع n فورا به داخل فلز نفوذ می‌کنند و یک جریان سنگینی از بارهای اکثریت بوجود می‌آید. دیود شاتکی لایه تهی ذخیره بار ندارد. کاربرد این دیود در فرکانس‌های خیلی بالاست.
کاربردها

قطعات پیوندی p – n در صنعت الکترونیک از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. به عنوان مثال دیود های نور افشان LED در نمایشگرهای دیجیتالی و گسیلنده‌های نور قرمز GaAs و InP بویژه برای سیستمهای مخابرات نوری مناسب هستند. آرایش لیزر نیم رسانا ، آشکارساز نوری را می‌توان در سیستم دیسک فشرده برای خواندن اطلاعات دیجیتال از دیسک چرخان مورد استفاده قرار داد.کاربرد بسیار مهم پیوندها به عنوان باری های خورشیدی است که ‌انرژی نوری جذب شده را به انرژی ‌الکتریکی مفید تبدیل می‌کنند. دیودهای با ظرفیت متغیر در تولید رمونی‌ها ، مخرب فرکانس‌های مایکروویو و فیلترهای فعال است. دیودهای زنر به عنوان مرجع در مدارهایی که نیازمند مقدار معینی از ولتاژ هستند، استفاده می‌شوند.
دیود تونلی

دیود تونلی یک قطعه پیوندی p-n است که بر اساس تونل زنی مکانیک کوانتومی الکترونها از درون سد پتانسیل پیوند عمل می‌کند. چگونگی تونل زنی برای جریان معکوس در اصل اثر زنر است، هر چند مقدار اندکی گرایش معکوس برای شروع آن در دیودهای تونلی لازم است.
دیود تونلی تحت گرایش معکوس

تحت یک گرایش معکوس این امکان فراهم می‌شود که الکترونها از حالت پر نوار ظرفیت در زیر Eft به حالتهای خالی نوار هدایت در بالای Efn تونل بزنند. این شرایط مشابه اثر زنری است، با این تفاوت که هیچگونه گرایشی برای ایجاد حالت همپوشانی نوارها لازم نیست. با ادامه افزایش گرایش معکوس Efn به پایین آمدن خود در مقیاس انرژی نسبت به Efp ادامه داده و حالتهای پر بیشتری را از طرف p مقابل حالتهای خالی طرف n قرار می‌دهد. در نتیجه تونل زنی الکترونها از P به n با افزایش گرایش معکوس زیاد می‌شود.
دیود تونلی تحت گرایش مستقیم

وقتی یک گرایش مستقیم اعمال شود، Efn نسبت به Efp به اندازه qv در مقیاس انرژی افزایش می‌یابد. در نتیجه الکترونها زیر Efn در طرف n در مقابل وضعیتهای خالی بالای Efp در طرف P قرار می‌گیرند. این جریان مستقیم با افزایش گرایش مادامی که حالتهای پر بیشتری در مقابل حالتهای خالی قرار می‌گیرند، افزایش می‌یابد.
مقاومت فعال

در دیودهای تونلی با گرایش مستقیم ، هنگامی که Efn به افزایش خود نسبت به Efp ادامه می‌دهد، به نقطه‌ای می‌رسیم که در آن نوارها از مقابل هم می‌گذرند. در این حالت تعداد حالتهای پر در مقابل حالتهای خالی کاهش می‌یابد. این ناحیه از این جهت اهمیت دارد که کاهش جریان تونل زنی با افزایش گرایش ناحیه‌ای با شیب منفی تولید می‌کند. مقاومت فعال (دینامیک) dv/dt منفی است. این ناحیه با مقاومت منفی در بسیاری از کاربردها مفید است. اگر گرایش مستقیم بعد از ناحیه با مقاومت منفی افزایش یابد، جریان دوباره شروع به افزایش می‌کند.
کاربردهای مداری

مقاومت منفی دیود تونل را می‌توان برای کلید زنی ، نوسان ، تقویت و سایر عملیات مداری مورد استفاده قرار داد. این حوزه وسیع کاربردی همراه با این واقعیت که فرایند تونل زنی تاخیر زمانی رانش و نفوذ را ندارد، دیود تونلی را یک انتخاب طبیعی برای مدارهای بسیار سریع ساخته است.
باتریهای خورشیدی

امروزه برای تأمین توان الکتریکی مورد نیاز بسیاری از ماهواره‌های فضایی از آرایه‌های باتری خورشیدی از نوع پیوندی p-n استفاده می‌شود. باتریهای خورشیدی می‌توانند توان مورد نیاز تجهیزات داخل یک ماهواره را در مدت زمان طولانی فراهم سازند. آرایه‌های پیوندی را می‌توان در سطح ماهواره توزیع و یا اینکه در باله‌های باتری خورشیدی متصل به بدنه ‌اصلی ماهواره جا داد. برای بهره گیری از بیشترین مقدار انرژی نوری موجود ، لازم است که باتری خورشیدی دارای پیوندی با سطح مقطع بزرگ و در نزدیکی سطح قطعه باشد. پیوند سطحی توسط نفوذ یا کاشت یون تشکیل شده و برای جلوگیری از انعکاس و نیز کاهش بازترکیب ، سطح آن با مواد مناسب پوشیده می‌شود.
آشکارسازهای نوری

یک چنین قطعه‌ای برای اندازه گیری سطوح روشنایی یا تبدیل سیگنالهای نوری متغیر با زمان به سیگنالهای الکتریکی وسیله‌ای مناسب است. در بیشتر آشکارسازهای نوری سرعت پاسخ آشکارساز بسیار مهم است. مرحله نفوذ حاملین بار امری زمان‌بر است و باید در صورت امکان حذف شود. پس مطلوب است که پهنای ناحیه تهی به ‌اندازه کافی بزرگ باشد تا اکثر فوتون‌ها به‌جای نواحی خنثی n و p در درون ناحیه تهی جذب شوند. وقتی که یک EHP در ناحیه تهی بوجود آید، میدان الکریکی ، الکترون را به طرف n و حفره را به طرف p می‌کشد. چون این رانش حاملین بار در زمان کوتاهی رخ می‌دهد، پاسخ دیود نوری می‌تواند بسیار سریع باشد. هنگامی ‌که حاملین بار عمدتا در ناحیه تهی w ایجاد شوند، به آشکارساز یک دیود نوری لایه تهی گفته می‌شود. اگر w پهن باشد، اکثر فوتونهای تابشی در ناحیه تهی جذب خواهند شد. w پهن منجر به کاهش ظرفیت پیوند شده و در نتیجه ثابت زمانی مدار آشکارساز را کاهش می‌دهد.
نحوه کنترل پهنای ناحیه تهی

روش مناسب برای کنترل پهنای ناحیه تهی ساختن یک آشکارساز نوری p-i-n است. ناحیه i مادامی که مقاومت ویژه زیاد است، لزومی ‌ندارد که حقیقتا ذاتی باشد. می‌توان آن را به روش رونشستی روی بستر نوع n رشد داد و ناحیه p را توسط نفوذ ایجاد کرد. هنگامی‌ که ‌این قطعه در گرایش معکوس قرار می‌گیرد، ولتاژ وارده تقریبا بطور کامل در دو سر ناحیه i ظاهر می‌شود. برای آشکارسازی سیگنالهای نوری ضعیف اغلب مناسب است که دیود نوری در ناحیه شکست بهمنی مشخصه‌اش عمل کند.
نویز و پهنای باند آشکارسازهای نوری

در سیستمهای مخابرات نوری حساسیت آشکارسازهای نوری و زمان پاسخ آنها بسیار مهم است. متاسفانه ‌این دو ویژگی عموما با هم بهینه نمی‌شوند. مثلا در یک آشکارساز نوری بهره به نسبت طول عمر حاملین بار به زمان گذار وابسته ‌است. از سوی دیگر پاسخ فرکانسی نسبت عکس با طول عمر حاملین بار دارد. معمولا حاصلضرب بهره در پهنای باند را به عنوان ضریب شایستگی برای آشکارسازها ملاک قرار می‌دهند. طراحی برای افزایش بهره سبب کاهش پهنای باند می‌شود و برعکس ویژگی مهم دیگر آشکارسازها نسبت سیگنال به نویز است که مقدار اطلاعات مفید در مقایسه با نویز در زمینه آشکارساز را نشان می‌دهد. منبع اصلی نویز در نور رساناها نوسانات اتفاقی در جریان تاریک است. جریان نویز در تاریکی متناسب ، دما و رسانایی ماده ‌افزایش می‌یابد. افزایش مقاومت تاریک همچنین بهره نور رسانا را افزایش داده و بالطبع باعث کاهش پهنای باند می‌شود.
مشخصه دیود در گرایش معکوس

هرگاه جهت دیود را تغییر داده یعنی برعکس حالت گرایش مستقیم ، در جهت بایاس معکوس جریان مدار خیلی کم بوده و همچنین با افزایش ولتاژ معکوس دو سر دیود جریان چندان تغییر نمی کند به همین علت به آن جریان اشباع دیود گویند که این جریان حاصل حاملهای اقلیت می باشد . حدود مقدار این جریان برای دیودهای سیلیسیم ،نانو آمپر و برای دیودهای ژرمانیوم حدود میکرو آمپر است. ارگ ولتاژ معکوس دیود را همچنان افزایش دهیم به ازاء ولتاژی ، جریان دیود به شدت افزایش می یابد . ولتاژ مزبور را ولتاژ شکست دیود می نامند و آنرا با VB نشان می دهند . دیودهای معمولی ،اگر در ناحیه شکست وارد شوند از بین می روند .(اصطلاحاَ می سوزند( بنابر این ولتاژ شکست دیود یکی از مقادیر مجاز دیود است که توسط سازنده معین می گردد و استفاده کننده از دیود باید دقت نماید تا ولتاژ معکوس دیود به این مقدار نرسد. البته در حالت مستقیم نیز جریان دیود اگر از حدی تجاوز نماید به علت محدودیت توان دیودباعث از بین رفتن دیود می گردد.این مقدار نیز یکی از مقادیر مجاز دیود است و به آن جریان مجاز دیود گفته می شود و توسط سازنده دیود معین می گردد.
مشخصه دیود در گرایش مستقیم

فرض کنید توسط مداری بتوانیم ولتاژ دو سر یک دیود را تغییر دهیم و توسط ولتمتر و آمپرمتر ولتاژ و جریان دیود را در هر لحظه اندازه گیری کرده ،بر روی محورهای مختصات رسم نماییم.جریان I در جهتی است که دیود قادر به عبور آن است .به همین علت اصطلاحاَ گفته می شود دیود در گرایش مستقیم یا بایاس مستقیم است . در هر حال اگر توسط پتانسیومتر ولتاژ دو سر دیود را از صفر افزایش دهیم ،مشاهده می شود تا ولتاژ به خصوصی ، جریان قابل ملاحظه ای از دیود عبور نمی کند.به این ولتاژ زانو می گویند ،این ولتاژبرای دیودهای از جنس ژرمانیوم ۲/۰ ولت و برای دیودهای سیلیسیم ۷/۰ ولت است .تا ولتاژ زانو اگرچه دیود در جهت مستقیم است ، اما هنوز دیود روشن نشده است .از این ولتاژ به بعد ، به طور ناگهان جریان در مدار افزایش یافته و هرچه ولتاژ دیود را افزایش دهیم ، جریان دیود افزایش می یابد

از سیر تا پیاز درباره دیود ۲

اکبر هیجویی — Sun, 25 Dec 2011 20:18:07 +0000

دیود بخش دوم

فتو دیوداین دیود از دو نیمه هادی نوع P & N تشکیل می شود . با این تفاوت که محل پیوند P & N ، جهت تابانیدن نور به آن از مواد پلاستیکی سیاه پوشیده نمی باشد ، بلکه توسط شیشه و یا پلاستیک شفاف پوشیده می گردد تا نور بتواند با آسانی به آن بتابد . روی اکتر فتو دیود ها یک لنز بسیار کوچک نصب می شود تا بتواند نور تابانیده شده به آن را متمرکز کرده و به محل پیوند برساند .
دیود واراکتوردر الکترونیک کی از انواع دیودهایی که با ظرفیت خازنی متغیر ، دیود واراکتور (دیود واریکاپ) یا دیود تنظیمی است . مقدار این ظرفیت خازنی تابعی است از ولتاژی که به پایه های دیود می دهیم .
بطور معمول دیود واراکتور در آمپلی فایرهای پارامتری ، اسیلاتور های پارامتری و اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ ( یکی از اجزا اساسی حلقه قفل شده فاز و سینتی فاز ها ی فرکانس است . ولی عمده ترین کاربرد آن درخازن کنترل شده با ولتاژ است . در بعضی موارد هم از این دیود می توان به عنوان یکسوسازی استفاده کرد .

دیود پیوندیاز پیوند دو نوع نیم رسانای n و p یک قطعه الکترونیکی به نام دیود بوجود می‌آید که در انواع مختلفی در سیستمهای مخابرات نوری ، نمایشگرهای دیجیتالی ، باتری‌های خورشیدی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد.
دیود یک قطعه ‌الکترونیکی است که ‌از به هم چسباندن دو نوع ماده n و p (هر دو از یک جنس ، سیلیسیم یا ژرمانیم) ساخته می‌شود. چون دیود یک قطعه دو پایانه ‌است، اعمال ولتاژ در دو سر پایانه‌هایش سه حالت را پیش می‌آورد.دیود بی بایاس یا بدون تغذیه که ولتاژ دو سر دیود برابر صفر است و جریان خالص بار در هر جهت برابر صفر است.بایاس مستقیم یا تغذیه مستقیم که ولتاژ دو سر دیود بزرگتر از صفر است که ‌الکترونها را در ماده n و حفره‌ها را در ماده p تحت فشار قرار می‌دهد تا یونهای مرزی با یکدیگر ترکیب شده و عرض ناحیه تهی کاهش یابد. (گرایش مستقیم دیود). تغذیه یا بایاس معکوس که ولتاژ دو سر دیود کوچکتر از صفر است، یعنی ولتاژ به دو سر دیود طوری وصل می‌شود که قطب مثبت آن به ماده n و قطب منفی آن به ماده p وصل گردد و به علت کشیده شدن یونها به کناره عرض ناحیه تهی افزایش می‌یابد (گرایش معکوس دیود).
مشخصه دیود در گرایش مستقیمفرض کنید توسط مداری بتوانیم ولتاژ دو سر یک دیود را تغییر دهیم و توسط ولتمتر و آمپرمتر ولتاژ و جریان دیود را در هر لحظه اندازه گیری کرده ،بر روی محورهای مختصات رسم نماییم.جریان I در جهتی است که دیود قادر به عبور آن است .به همین علت اصطلاحاَ گفته می شود دیود در گرایش مستقیم یا بایاس مستقیم است . در هر حال اگر توسط پتانسیومتر ولتاژ دو سر دیود را از صفر افزایش دهیم ،مشاهده می شود تا ولتاژ به خصوصی ، جریان قابل ملاحظه ای از دیود عبور نمی کند.به این ولتاژ زانو می گویند ،این ولتاژبرای دیودهای از جنس ژرمانیم ۲/۰ ولت و برای دیودهای سیلیسیم ۷/۰ ولت است .تا ولتاژ زانو اگرچه دیود در جهت مستقیم است ، اما هنوز دیود روشن نشده است .از این ولتاژ به بعد ، به طور ناگهان جریان در مدار افزایش یافته و هرچه ولتاژ دیود را افزایش دهیم ، جریان دیود افزایش می یابد .
مشخصه دیود در گرایش معکوسهرگاه جهت دیود را تغییر داده یعنی برعکس حالت گرایش مستقیم ، در جهت بایاس معکوس جریان مدار خیلی کم بوده و همچنین با افزایش ولتاژ معکوس دو سر دیود جریان چندان تغییر نمی کند به همین علت به آن جریان اشباع دیود گویند که این جریان حاصل حاملهای اقلیت می باشد . حدود مقدار این جریان برای دیودهای سیلیسیم ،نانو آمپر و برای دیودهای ژرمانیم حدود میکرو آمپر است. ارگ ولتاژ معکوس دیود را همچنان افزایش دهیم به ازاء ولتاژی ، جریان دیود به شدت افزایش می یابد . ولتاژ مزبور را ولتاژ شکست دیود می نامند و آنرا با VB نشان می دهند . دیودهای معمولی ،اگر در ناحیه شکست وارد شوند از بین می روند .(اصطلاحاَ می سوزند).
بنابر این ولتاژ شکست دیود یکی از مقادیر مجاز دیود است که توسط سازنده معین می گردد و استفاده کننده از دیود باید دقت نماید تا ولتاژ معکوس دیود به این مقدار نرسد.
البته در حالت مستقیم نیز جریان دیود اگر از حدی تجاوز نماید به علت محدودیت توان دیودباعث از بین رفتن دیود می گردد.این مقدار نیز یکی از مقادیر مجاز دیود است و به آن جریان مجاز دیود گفته می شود و توسط سازنده دیود معین می گردد.

دیود متغییر

وقتی که دیودی در بایاس معکوس قرار می‌گیرد، با افزایش ولتاژ معکوس لایه تهی تقریبا فاقد حاملهای بار الکتریکی است، شبیه به یک عایق یا دی‌الکتریک عمل می‌کند. از سوی دیگر نواحی n و p شبیه به رسانای خوب عمل می‌کنند. با یک تجسم ساده می‌توان نواحی p و n را در دو طرف لایه تهی مانند یک خازن تخت موازی در نظر گرفت. از این جهت ظرفیت این خازن تخت موازی را ظرفیت خازن انتقال یا ظرفیت لایه تهی گویند. ظرفیت خازن انتقال (Ct) هر دیود با افزایش ولتاژ معکوس کاهش می‌یابد. دیودهای سیلسیوم که برای این اثر ظرفیتی طراحی و بهینه شده‌اند، دیود با ظرفیت متغیر یا ورکتور نام دارند.

ساخت دیود متغیر

در دیود متغیر ، رابطه ظرفیت دیود با پتانسیل گرایش معکوس به صورت است، که اگر پیوند خطی باشد، است. ولی اگر پیوند تیز باشد، است. پس حساسیت ولتاژ برای یک پیوند تیز بیشتر از پیوند شیبدار خطی است. به این دلیل ورکتور غالبا با روشهای آلیاژی یا رشد رونشستی و یا کاشت یونی ساخته می‌شوند.
مشخصات لایه رونشستی و ناخالصی بستر را می‌توان طوری انتخاب کرد که پیوندهای با نمای n بزرگتر از بدست آید. چنین پیوندهایی فوق تیز نامیده می‌شوند. ورکتور موازی با یک القاگر تشکیل یک مدار تشدید می‌دهد. با تغییر ولتاژ معکوس ورکتور می‌توانیم فرکانس تشدید را تغییر بدهیم. این کنترل الکترونیکی فرکانس تشدید در موارد مختلف مدارهای الکترونیکی کاربرد فراوان دارد.
کاربرد دیود متغیر

دیود متغیر یا ورکتور به شکل متداولتری برای بهره‌گیری ویژگی‌های ولتاژ متغیر ظرفیت بکار می‌رود. مثلا یک ورکتور با مجموعه‌ای از ورکتورها را می‌توان در طبقه تنظیم ، که گیرنده رادیویی به جای خازن حجیم صفحه متغیر ظرفیت مورد استفاده قرار داد. در این صورت اندازه مدار می‌تواند بسیار کوچک شده قابلیت اطمینان آن بهتر شود. از دیگر کاربردهای ورکتورها می‌توان به تولید رمونی‌ها ، ضرب فرکانس‌های مایکرویو ، فیلتر‌های فعال اشاره کرد.
دیود زنر

دیود های زنر یا شکست ، دیود های نیمه هادی با پیوند p-n هستند که در ناحیه بایاس معکوس کار کرده و دارای کاربردهای زیادی در الکترونیک ، مخصوصآ به عنوان ولتاژ مبنا و یا تثبیت کننده ی ولتاژ دارند.
هنگامیکه پتانسیل الکتریکی دو سر دیود را در جهت معکوس افزایش دهیم در ولتاژ خاصی پدیده شکست اتفاق می افتد، بد ین معنی که با افزایش بیشتر ولتاژ ، جریان بطور سریع و ناگهانی افزایش خواهد داشت. دیود های زنر یا شکست دیود هایی هستند که در این ناحیه یعنی ناحیه شکست کار میکنند و ظرفیت حرارتی آنها طوری است که قادر به تحمل محدود جریانمعینی در حالت شکست می باشند، برای توجیه فیزیکی پدیده شکست دو نوع مکانیسم وجود دارد.مکانیسم اول در ولتاژهای کمتر از ۶ ولت برای دیودهایی که غلظت حامل ها در آن زیاد است اتفاق می افتد و به پدیده شکست زنر مشهور است. در این نوع دیود ها به علت زیاد بودن غلظت ناخالصی ها در دو قسمت p و n ، عرض منطقه ی بار فضای پیوند باریک بوده و در نتیجه با قرار دادن یک اختلاف پتانسیل v بر روی دیود (پتانسیل معکوس) ، میدان الکتریکی زیادی در منطقه ی پیوند ایجاد می شود.

با افزایش پتانسیل v به حدی می رسیمکه نیروی حاصل از میدان الکتریکی ، یکی از پیوند های کووالانسی را می شکند. با افزایش بیشتر پتانسیل دو سر دیود از انجایی که انرژی یا نیروهای پیوند کووالانسی باند ظرفیت در کریستال نیمه هادی تقریبأ مساوی صفر است ، پتانسیل تغییر چندانی نکرده ، بلکه تعداد بیشتری از پیوندهای ظرفیتی شکسته شده و جریان دیود افزایش می یابد.آزمایش نشان میدهد که ضریب حرارتی ولتاژ شکست برای این نوع دیود منفی است ، یعنی با افزایش درجه حرارت ولتاژ شکست کاهش می یا بد. بنابر این دیود با ولتاژ کمتری به حالت شکست می رود (انرژی باند غدغن برای سیلیکن و ژرمانیم در درجه حرارت صفر مطلق بترتیب ۱٫۲۱ و۰٫۷۸۵ الکترون_ولت است، و در درجه حرارت ۳۰۰ درجه کلوین این انرژی برای سیلیکن ev 1.1و برای ژرمانیم ev0.72 خواهد بود). ثابت می شود که می دان الکتریکی لازم برای ایجاد پدیده زنر در حدود ۲*۱۰است.

این مقدار برای دیود هایی که در آنها غلظت حامل ها خیلی زیاد است در ولتاژهای کمتر از ۶ ولت ایجاد می شود . برای دیودهایی که دارای غلظت حاملهای کمتری هستند ولتاژ شکست زنر بالاتر بوده و پدیده ی دیگری بنام شکست بهمنی در آنها اتفاق می افتد (قبل از شکست زنر) که ذیلأ به بررسی آن می پردازیم. مکانیسم دیگری که برای پدیده شکست ذکر می شود ، مکانیسم شکست بهمنی است. این مکانیسم در مورد دیودهایی که ولتاژ شکست آنها بیشتر از ۶ ولت است صادق می باشد . در این دیود ها به علت کم بودن غلظت ناخالصی ، عرض منطقه ی بار فضا زیاد بوده و میدان الکتریکی کافی برای شکستن پیوندهای کووالانسی بوجود نمی آید ، بلکه حاملهای اقلیتی که بواسطه انرژی حرارتی آزاد می شود ، در اثر میدان الکتریکی شتاب گرفته و انرژی جنبشی کافی بدست آورده و در بار فضا با یون های کریستال برخورد کرده و در نتیجه پیوندهای کووالانسی را می شکنند . با شکستن هر پیوند حاملهای ایجاد شده که خود باعث شکستن پیوند های بیشتر می شوند . بدین ترتیب پیوندها بطور تصاعدی یا زنجیری و یا بصورت پدیده ی بهمنی شکسته می شوند و این باعث می شود که ولتاژ دو سر دیود تقریبأ ثابت مانده و جریان آن افزایش یافته و بواسطه ی مدار خارجی محدود می شود . چنین دیود هایی دارای ضریب درجه ی حرارتی مثبت هستند . زیرا با افزایش درجه ی حرارت اتمهای متشکله کریستال به ارتعاش در آورده ، در نتیجه احتمال برخورد حاملهای اقلیت با یونها ، بهنگام عبور از منطقه بار فضا زیادتر می گردد. وقتی که دیودی در بایاس معکوس قرار می‌گیرد، با افزایش ولتاژ معکوس لایه تهی تقریبا فاقد حاملهای بار الکتریکی است، شبیه به یک عایق یا دی‌الکتریک عمل می‌کند. از سوی دیگر نواحی n و p شبیه به رسانای خوب عمل می‌کنند. با یک تجسم ساده می‌توان نواحی p و n را در دو طرف لایه تهی مانند یک خازن تخت موازی در نظر گرفت. از این جهت ظرفیت این خازن تخت موازی را ظرفیت خازن انتقال یا ظرفیت لایه تهی گویند. ظرفیت خازن انتقال (Ct) هر دیود با افزایش ولتاژ معکوس کاهش می‌یابد. دیودهای سیلسیوم که برای این اثر ظرفیتی طراحی و بهینه شده‌اند، دیود با ظرفیت متغیر یا واراکتور نام دارند.
کاربرد دیود متغیر

دیود متغیر یا واراکتور به شکل متداولتری برای بهره‌گیری ویژگی‌های ولتاژ متغیر ظرفیت بکار می‌رود. مثلا یک واراکتور با مجموعه‌ای از واراکتورها را می‌توان در طبقه تنظیم ، که گیرنده رادیویی به جای خازن حجیم صفحه متغیر ظرفیت مورد استفاده قرار داد. در این صورت اندازه مدار می‌تواند بسیار کوچک شده قابلیت اطمینان آن بهتر شود. از دیگر کاربردهای واراکتورها می‌توان به تولید رمونی‌ها ، ضرب فرکانس‌های مایکرویو ، فیلتر‌های فعال اشاره کرد.

دیود زنر: Zener

اکبر هیجویی — Sun, 25 Dec 2011 20:14:53 +0000

دیود زنر: Zener

دیود زنر در مدارات الکترونیک در بایاس معکوس یا منفی بسته می شود. دیود زنر تثبت کننده ولتاژ در بایاس معکوس است. این دیودها در مدارات الکترونیک به منظور تثبیت ولتاژ در قسمتهای مختلف مدار به کار می رود.

به عنوان مثال اگر در یک مدار الکترونیکی نیاز به ولتاژ های ۶/۵ یا ۲/۸ یا ۳/۳ ولت داشته باشیم و منبع تغذیه ما ۱۲ ولت باشد می توانیم از این نوع دیود استفاده کنیم.

این نوع دیود ها بر حسب ولتاژ شناخته و تهیه می شوند. (البته طرز قرار گرفتن آنها در مدارات نیاز به آشنایی با طراحی مدارات الکترونیک دارد) برخی از رنج های متدال دیودهای زنر عبارتند از:

۲ – ۲٫۲ – ۲٫۷ – ۳٫۳ – ۳٫۹ – ۴٫۷ – ۵٫۱ – ۶٫۸ – ۸٫۲ – ۱۰ – ۱۲ – ۱۴ – ۱۶ – ۱۸ – ۲۴ – ۲۶ – ۳۶ – … – ۹۰ – ۱۱۰ ولت

برخی از توان های دیود زنر:

۱٫۸ – ۱٫۴ – ۱٫۲ – ۱ – ۲ – ۳ – ۵ – ۱۰ – ۲۰ – …۷۵ وات

از سیر تا پیاز درباره دیود ۱

اکبر هیجویی — Sun, 25 Dec 2011 20:10:23 +0000

بخش اول
مقدمه

دیودها جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور می‌‌دهند و در جهت دیگر در مقابل عبور جریان از خود مقاومت بالایی نشان می‌‌دهند. این خاصیت آنها باعث شده بود تا در سالهای اولیه ساخت این وسیله الکترونیکی ، به آن دریچه یا Valve هم اطلاق شود. از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی عبور جریان را از خود ممکن می‌‌سازد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و – به کاتد) آنرا آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث می‌شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه یا (forward voltage drop) نامیده می‌شود که چیزی حدود ۰٫۶ ولت می‌‌باشد.
ولتاژ معکوس

هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می‌‌کنید (+ به کاتد و – به آند) جریانی از دیود عبور نمی‌کند، مگر جریان بسیار کمی که به جریان نشتی یا Leakage معرف است که در حدود چند µA یا حتی کمتر می‌‌باشد. این مقدار جریان معمولآ در اغلب مدارهای الکترونیکی قابل صرفنظر کردن بوده و تأثیر در رفتار سایر المانهای مدار نمی‌گذارد. اما نکته مهم آنکه تمام دیودها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژ معکوس بیش از آن شود دیود می‌‌سوزد و جریان را در جهت معکوس هم عبور می‌‌دهد. به این ولتاژ آستانه شکست یا Breakdown گفته می‌شود.
دسته بندی دیودها

دسته بندی دیودها

در دسته بندی اصلی ، دیودها را به سه قسمت اصلی تقسیم می‌‌کنند، دیودهای سیگنال (Signal) که برای آشکار سازی در رادیو بکار می‌‌روند و جریانی در حد میلی آمپر از خود عبور می‌‌دهند، دیودهای یکسو کننده (Rectifiers) که برای یکسو سازی جریانهای متناوب بکار برده می‌‌شوند و توانایی عبور جریانهای زیاد را دارند و بالاخره دیودهای زنر (Zener) که برای تثبیت ولتاژ از آنها استفاده می‌شود.
اختراع دیود پلاستیکی (plastic diode)
محققان فیزیک دانشگاه اوهایو (Ohio State University) توانستند دیود تونل پلیمری اختراع کنند. این قطعه الکترونیکی منجر به ساخت نسل آینده حافظه‌های پلاستیکی کامپیوتری و چیپهای مدارات منطقی خواهد شد. این قطعات کم مصرف و انعطاف پذیر خواهند بود. ایده اصلی از سال ۲۰۰۳ که یک دانشجوی کارشناسی دانشگاه اوهایو ، سیتا اسار ، شروع به طراحی سلول خورشیدی پلاستیکی نمود بوجود آمد. تیم پژوهشی توسط پاول برگر (Paul Berger) ، پروفسور الکترونیک و مهندسی کامپیوتر و همچنین پروفسور فیزیک دانشگاه اوهایو رهبری می‌شود
دیود چیست ؟ از اتصال دولایه p & n دیود درست می شود

۱- بعد از پیوند نیمه هادی نوع p & n کنار یکدیگر ، الکترونهای آزاد و حفره ها از محل پیوند عبور کرده ، با هم ترکیب می شوند و تشکیل یک لایه سد یا عایق می دهند .
۲-یک منطقه تخلیه در محل پیوند ها ایجاد می شود که فاقد الکترونهای آزاد و حفره ها می باشد ، لکن اتمهایی که الکترون از دست داده و یا گرفته اند ، در دو طرف لایه سد و در منطقه تخلیه وجود دارند
-۳ اتمهای یونیزه شده ، ایجاد سد پتانسیل می کنند که برای نیمه هادی ژرمانیومی حدود ۰.۲ ولت است و برای نیمه هادی سیلسیمی حدود ۰.۶ ولت است .
۴- سد پتانسیل باعث که از حرکت و ترکیب بیشتر الکترونها و حفره ها در لایه سد جلوگیری به عمل آید .
۵- کریستال نیمه هادی نوع p دارای بار الکتریکی مثبت و کریستال نیمه هادی n دارای بار الکتریکی منفی می باشد .
بایاس دیود

وصل کردن ولتاژ به دیود را بایاس کردن دیود می گویند .
۱-بایاس مستقیم

اگرنیمه هادی نوع p به قطب مثبت باتری و نیمه هادی نوع n به قطب منفی آن وصل شود و ولتاژ از پتانسیل سد دیود بیشترباشد ، در مدار جریان بر قرار خواهد شد .
۲-بایاس معکوس

اگر قطب مثبت باتری به نیمه هادی نوع n وصل شود و قطب منفی باتری به نیمه هادی نوع p وصل شود ، جریانی در مدار نخواهیم داشت
تست دیود

همانطور که گفته شد اگر دیود در بایاس موافق یا معکوس قرار بگیرد جریان را از خود عبور می دهد و ما می توانیم دیود را با یک مدار ساده سری کنیم ( البته با رعایت قطبهای دیود و باتری ) اگر مدار شروع به کار کرد پس دیود سالم است و در غیر این صورت دیود سوخته شده است .
انواع دیود ها

۱- دیود اتصال نقطه ای
۲- دیود زنر
۳-دیود نور دهنده LED
4- دیود خازنی ( واراکتور )
۵- فتو دیود
۶-دیود شاتکی
دیود اتصال نقطه ای

دیود های معمولی در بایاس معکوس ایجاد ظرفیت خازنی ( حدود PF ) می کنند . اگر بخواهیم در فرکانس های بالا به کار می بریم ، به علت ظرفیت خازنی در بایاس معکوس ، جریان در مدار عبور می کند . چون در فرکانس های بالا مقاومت دیود کم می شود . برای جلوگیری از این کار از دیود اتصال نقطه ای استفاده می کنیم
دیود نوردهنده LED

این دیود از دو نوع نیمه هادی P & N تشکیل شده است . هر گاه این دیود ، در بایاس مستقیم ولتاژی قرار گیرد و شدت جریان به اندازه کافی باشد ، دیود ، از خود نور تولید می کند . نور تولید شده در محل اتصال دو نیمه هادی تشکیل می شود . نور تولیدی بستگی به جنس به کار برده شده در نیمه هادی دارد . این لامپ چند مزایا بر لامپ های معمولی دارد که عبارتند از :
۱- کوچک بودن و نیاز به فضای کم
۲- محکم بودن و داشتن عمر طولانی ( حدود صد هزار ساعت کار )
۳- قطع و وصل سریع نور
۴- تلفات حرارتی کم
۵- ولتاژ کار کم ، بین ۱.۷ ولت تا ۳٫۳ ولت
۶- جریان کم حدود چند میلی آمپر با نور قابل رویت
۷- توان کم ، حدود ۱۰ تا ۱۵۰ میلی وات
دیود خازنی ( واراکتور )
این دیود از دو نیمه هادی نوع P & N تشکیل می شود . دیود خازنی در واقع دیودی است که به جای خازن بکار می رود و مقدار ظرفیت آن با ولتاژ دو سر آن رابطه عکس دارد

آموزش الکترونیکی دروس هنرستان

اکبر هیجویی — Tue, 25 Oct 2011 05:02:11 +0000

آموزش مجازی کتاب های درسی
بیش از ۷۰ کتاب درسی به صورت مجازی و با امکانات مالتی مدیا

دوم متوسطه

فیزیک

میکروبیولوژی

مبانی هنرهای تجسمی

شناخت صنایع شیمیایی

آزمایشگاه شناخت مواد

ایمنی و بهداشت در صنایع شیمیایی

شناخت فلزات

سوم متوسطه

ریاضی

آموزش جوشکاری

شکلها و قطعات الکترونیک !

اکبر هیجویی — Fri, 30 Sep 2011 22:33:31 +0000

تعداد زیادی از نماد ها در اینجا نشان داده شده است که به همان اندازه فطعات الکترونیک وجود دارد

آشنایی با قطعات الکترونیک

اکبر هیجویی — Fri, 07 Jan 2011 00:36:02 +0000

به زودی این بخش با هدف آشنایی دانش آموزان به مفاهیم اولیه الکترونیک ایجاد خواهد شد. معرفی گروه وسیعی از قطعات الکترونیک به صورت انیمیشن و تصاویر گرافیکی ازجمله .. سمبل قطعات ، منابع قدرت، دیود ها، خازن ها ، ترانزیستور ها، LED ها و بسیاری از قطعات دیگر…

نظر شما چیه

www.hiejouei.com

هدف اساسی این بخش آشنایی دانش آموزان به مفاهیم پایه الکترونیکی
است . شما خواهید دید انواع ققطعات الکترونیکی پایه از جمله؛ علائم ها، منابع قدرت،
دیودها، خازن ها، ترانزیستورها ، LED ها و بسیاری دیگر. برای مشاهده برگه های
اطلاعاتی هر قسمت از بخش های الکترونیک روی آنها کلیک کنید .موفق باشید: اکبر
هیجویی

اجزاء / نمادها

۱٫ قطعات الکترونیکی و علائم – ۱

۲٫ قطعات الکترونیکی و علائم – ۲

۳٫قطعات الکترونیکی و علائم – ۳

۴٫ جدول خلاصه مشخصات علائم

PDF FILE – برای دریافت pdf علائم های قطعات
اینجا کلیک کنید

۵٫ Lesson Starter – Electronic Components

6. Lesson Starter – Electronic Tools and Equipment

7. Basic Electronics – Wordsearch Exercise

COMPONENT AND CIRCUIT DETAILS

1. Batteries and LEDs

2. Button Batteries / Coin Cells – Simple Circuits

3. Switches -1

4. Switches – 2

5. Switches – 3

PDF FILE – CLICK HERE FOR SWITCHES /
COMPONENTS WORKSHEET

6. Incandescent Lamps (Bulbs) 1

7. Incandescent Lamps (Bulbs) 2

8. Series Circuits

9. Circuits in Parallel

10. A Series / Parallel Circuit

11. Basic Circuit using Crocodile Technology®Circuit
Simulation Software

12. The Diode

13. Capacitors

14. Resistors

15. Using Crocodile Technology® to Test the Relationship
between Resistors and Capacitors

16. Test Instruments

17. Light Dependent Resistors

18. The Preset Resistor

19. Potentiometer / Variable Resistor

20.Making a Light / Dark Sensor

21. Sequence Drawing – Light/Dark Sensor

22. LDR Examination Question – 1

23. LDR Examination Question – 2

24 LDR Examination Question – 3

25. Sensor Question – LDR

26. Switches, Diode, Transistor and General Circuit Questions

27. The Thermistor

28. Information Regarding Thermistor Circuits and Darlington
Pairs

29. A Typical Temperature Sensor

30. Potential Dividers

31. SI Units and OHM’s Law

32. Resistors – Questions

33. Relays and Practical Circuits

34. The Basics on Transistors

34. Transistors – Darlington Pairs

35. Transistor Exam Question

36. Transistor Breadboard Project

38. Transistor Darlington Pair Breadboard Project

39. Transistor Formulas and Calculations

40. Dual Transistor Multivibrator Circuit

41. Lesson Starter – Astable Transistor Circuit
(Multivibrator)

42. Examination Questions : Dual Transistor Multivibrator
Circuits

43. The Thyristor

44. Steady Hand Game – Thyristor Circuit

45. Breadboards

46. Examination Questions – Jigs

CONTROL SYSTEMS

1. Analogue / Digital Systems

2. Control Systems

3. Control Systems – An Example

MODULAR ELECTRONICS

1. Modular Electronics

2. Modular Electronics – Control Studio^® -۱

۳٫ Modular Electronics – Control Studio^® -۲

۴٫ Modular Electronics – Control Studio^® -۳

DIGITAL ELECTRONICS AND LOGIC GATES

1. Digital Electronics and Logic Circuits – 1

2. Digital Electronics and Logic Gates – 2 (Role of
Transistors)

3. Basic Logic Gates and Logic Tables

4. Alternative representations of Logic Tables

5. Example Logic Circuit – 1

6. Example Logic Circuit – 2

7. The 4081B Integrated Circuit (AND gate) – a Practical
Example.

8. The 4081B – Circuit Design

PDF FILE – CLICK HERE FOR PRINTABLE WORKSHEET
ON THE 4081B

9. Digital Logic Circuit Exam Question 1

10. Digital Logic Circuit Exam Question 2

11. Digital Logic Circuit Exam Question 3

12. AND Gate Sample Question

13. AND Gate Sample Answer

12. The Binary System

13. Integrated Circuits – 1

14. Integrated Circuits – 2

15. Integrated Circuits – 3

THE 555 INTEGRATED CIRCUIT

1. The 555 Integrated Circuit (Timer) – a Simple Explanation

2. The 555 IC as an ASTABLE Circuit

3. The 555 IC as a MONOSTABLE Circuit

4. 555 MONOSTABLE Examples

5. The MONOSTABLE Circuit in more detail

6. Animation 1 – 555 Timer Circuit – Frames Created by
Crocodile Technology 3D

7. Animation 2 – 555 Timer Circuit – Frames Created by
Crocodile Technology 3D

8. Monostable Timer Examination Questions – 1

9. Monostable Timer Examination Questions – 2

10. ASTABLE 555 Breadboard Project

11. 555 ASTABLE Examples

12. The ASTABLE Circuit in more detail

THE 741 OPERATIONAL AMPLIFIER

1. The Operation Amplifier used as an Amplifier – a Simple
Explanation

2. The 741 Operational Amplifier used as an Amplifier with
Sensors

3. The 741 Operational Amplifier – an introduction

4. Inverting and Non-inverting 741 Amplifiers

5. The 741 Operational Amplifier as a Comparator

6. 741 Operational Amplifier Comparator Examination Questions
and Information

THE 4017B DECADE COUNTER

1. How the 4017B decade Counter Works

2. Adding a Motor and a Solenoid to the 4017B
Decade Counter

چشم الکترونیکی

اکبر هیجویی — Wed, 05 Jan 2011 00:12:12 +0000

نحوه کار مدار چشم الکتریک و خود مدار و وصل المان ها به یکدیگر را در این پیوند ببینید , تنها تفاوتش با مدار آقای خادم اینست که وزوزه (Buzzer) برای خبر کردن ندارد و آنهم بخاطر نبود مولتی وایبریتور است و فقط قسمت جلو و چشم الکتریک است شما آنرا بدلخواه میتوانید به مدار های دیگر وصل کنید . که کار های مختلف بکند .با این مدار برای مثال میتوانید یک جیرجیرک الکترونیکی بسازید که اگر علاقه داشتید آنرا میتوانید با یک آی سی LM556 , یک چشم الکتریک(LDR) , یک وزوزه و یک سویچ برای کنترل آن در روز یا شب بسازید. این مدار بجای ترانزیستور دارلینگتون دارد که همان دو ترانزیستور وصل شده بهم است .اگرپرسشی دارید مطرح کنید .

PDF FILE - CLICK HERE FOR PRINTABLE WORKSHEET BASED ON WORK BELOW

	LDRs or Light Dependent Resistors are very useful especially in light/dark sensor circuits. Normally the resistance of an LDR is very high, sometimes as high as 1000 000 ohms, but when they are illuminated with light resistance drops dramatically.

The animation opposite shows that when the torch is turned on, the resistance of the LDR falls, allowing current to pass through it.

Circuit Wizard software has been used to display, the range of values of a ORP12, LDR . When a light level of 1000 lux (bright light) is directed towards it, the resistance is 400R (ohms). When a light level of 10 lux (very low light level) is directed towards it, the resistance has risen dramatically to 10.43M (10430000 ohms).




	This is an example of a light sensor circuit : When the light level is low the resistance of the LDR is high. This prevents current from flowing to the base of the transistors. Consequently the LED does not light. However, when light shines onto the LDR its resistance falls and current flows into the base of the first transistor and then the second transistor. The LED lights. The preset resistor can be turned up or down to increase or decrease resistance, in this ywave.


1. The circuit above is a light sensor. That means light must shine into the LDR for the circuit to be activated. Draw a circuit composed of the same components that activates when it is DARK (when the LDR is covered). This is a typical examination question. HINT: Simply swap the preset resistor and the LDR. 2. What is the role of the preset resistor ?

it can make the circuit more or less sensiti

چشم الکترونیکی دستگاهی است دقیق،ظریف و حساس برای کنترل حرکت و جابجایی اشیا یا افراد توسط نور. کافیست دستگاه را در محل مورد نظر نصب کنید و ترتیبی دهید که نور به مقدار لازم به سلول حساس دستگاه بتابد. به محض آنکه فرد یا شیئی از مقابل دستگاه عبور کند یا جابجا شود، بطوری که تابش نور به سلول حساس کاهش یابد و یا متوقف شود ، دستگاه فورا واکنش نشان میدهد و صدای بوق قوی از بلندگو پخش میشود.این دستگاه با ولتاژ ۶ ولت کار میکند و مصرف آن در حالت بی کاری نزدیک به صفر است. بنابراین حتی اگر باتری خشک به آن وصل کنید ، مدتها دوام می آورد. ضمنا یک پتانسیومتر تنظیم حساسیت روی فیبر تعبیه شده است که به کمک آن میتوانید دستگاه را برای استفاده در شرایط نوری مختلف به دقت تنظیم نمایید. دستگاه چشم الکترونیک کاربردهای گوناگونی دارد که از جمله میتوان به کاربرد آن به عنوان دزدگیر در موسسات و منازل و اتومبیل ها اشاره کرد. ضمنا برای کنترل مسیر ها جهت آگاهی از ورود و خروج افراد نیز به کار می رود.
نخستین بخش مدار را یک مولتی ویبراتور مرکب از ترانزیستورهای Tr2 و Tr3تشکیل میدهد. مقدار خازنهای C1 و C2 طوری انتخاب شده است که سیگنالهای صوتی ثابتی با فرکانس حدود یک کلیو سیکل ایجاد میکند. این سیگنالها در پایه کلکتور ترانزیستور Tr3 قابل دریافت است و اگر یک گوشی کریستالی به پایه مذبور وصل کنید، سیگنالها را به صورت صدای سوت میشنوید. دومین بخش مدار، یک آمپلیفایر صوتی دو ترانزیستوری مرکب از ترانزیستورهای Tr4 و Tr5 است که به صورت مستقیم به یکدیگر وصل شده اند. ترانزیستور Tr4 که یک ترانزیستور تیپ مثبت PNP است، سیگنالهای صوتی را از طریق خازن C3 دریافت میکند و پس از تقویت سیگنالها، آنها را برای تقویت نهایی ( تقویت قدرت) به ترانزیستور Tr5 میدهد. پایه B ترانزیستور Tr1 از طریق سلول فوتورزیستانس Cds به ولتاژ مثبت وصل شده است و در حالتی که نور به صفحه Cds بتابد، مقاومت آن کاهش یافته ولتاژ مثبت قابل توجهی به پایه Bمیرسد و ترانزیستور را در حالت خاموشی نگه میدارد که در این حالت ولتاژ تغذیه مولتی ویبراتور قطع است و کار نمیکند و لذا هیچ صدایی از بلندگو پخش نمیشود. اما همینکه مانعی بر سر راه تابش نور به Cds ایجاد شود، مقاومت آن افزایش می یابد و ولتاژ مثبت پایه B کاسته شده و در عوض پایه B از طریق پتانسیومتر Pot و مقاومت R1 ولتاژ منفی دریافت میکند که در نتیجه مدار مولتی ویبراتور به کار می افتد و صدای بوق از بلندگو پخش میشود. با تنظیم پتانسیومتر( مقاومت متغییر) میتوان ولتاژ پایه B ترانزیستور Tr1 را برای شرایط نوری مختلف به دقت تنظیم نمود.

قطعات مورد نیاز :
مقاومت:
R1, R6, R7 = 2.2 k
R2 = 12 k
R3 = 10 k
R4 = 150
R5,R8 = 47 k
R9 = 1 k
R10 = 330
R11 = 1.8 k
خازن الکترولیت:
C3 = 2.2 uF
خازن:
C1 = 0.04 uF
C2 = 0.022 uF
ترانزیستور :
Tr4 , Tr1 = A933
Tr2 , Tr3 = C945
Tr5 = BC140
سلول فتورزیستانس : Cds
پتانسیومتر : Pot = ۵۰ k

ادیسون ۵ برای ویندوز

اکبر هیجویی — Fri, 29 Oct 2010 22:51:26 +0000

ادیسون ۵ برای ویندوز

یک آزمایشگاه مجازی که برای تدریس آزمایشگاه فیزیک الکتریسته و مدارات الکترونیکی طراحی گردیده است

آزمایشگاه چند رسانه ای برای کاوش در برق و الکترونیک

کاملأ سه بعدی

نظر دهید ادامه مطلب حتما بخوان(لینک دانلود در ادامه مطلب )

ادیسون ۵ برای ویندوز

نرم افزار ادیسون یک سیمولاتور خیلی خیلی ساده برای کسانی است که قصد دارند مفاهیم فیزیکی رو بهتر درک کنند یا اینکه قصد دارن این مفاهیم رو به کسانی آموزش بدن مفید بوده و نسخه ی ۳۰ روزه ی این نرم افزار را دوستان می توانند از اینجا دانلود کنند ، من فکر می کنم دوستانی که بچه های راهنمایی یا دبیرستانی دارند بد نیست این نرم افزار را دانلود کنند و یک نگاهکی بهش بیاندازند ، خصوصا اینکه این نرم افزار در مبحث مدارهای الکتریکی خیلی می تونه مفید باشه . اطلاعات بیشتر

اگر دانلود نشود پایین لینک گذاشتم

نرم افزاری برای درک بهتر مدارهای الکتریکی

برای دانلود مستقیم اینجا کلیک کنید

———————————————————————————————-
سلام دوستان
امروز واستون یک نرم افزار آماده کردم که توی کشورهای آلمان و ترکیه طرفدار زیاد داره این نرم افزار برای طراحی فانتزی مدارات به کار میره فضای خیلی دلنشینی داره امیدوارم به دردتون بخوره
برای استفاده هر ۵ قسمت رو دانلود کنین و توی یک پوشه قرار بدین

قسمت اول ۸ مگابایت

قسمت دوم ۸ مگابایت

قسمت سوم ۸ مگابایت

قسمت چهارم ۸ مگابایت

قسمت پنجم ۴٫۵ مگابایت
حجم کل ۳۶٫۵ مگابایت

دریافت فایل برنامه ادیسون ورژن ۴ دائمی بدون نیاز به کرک ( ۶٫۲۶ مگابایت )
http://www.rasekhoon.net/Software/Download-2660.aspx

آموزش کار با اسیلوسکوپ

اکبر هیجویی — Fri, 29 Oct 2010 20:24:48 +0000

اسیلوسکوپ یک دستگاه مفید و چند کاره آزمایشگاهی است که برای نمایش ‌دادن و اندازه گیری ، تحلیل شکل موجها و دیگر پدیده‌های مدارهای الکتریکی و الکترونیکی بکار می‌‌رود
مقدمه
اسیلوسکوپ در حقیقت رسامهای بسیار سریع هستند که سیگنال ورودی را در برابر زمان یا در برابر سیگنال دیگر نمایش می‌‌دهند. قلم این رسام یک لکه نورانی است که در اثر برخورد یک باریکه الکترون به پرده‌ای فلوئورسان بوجود می‌آید.به علت لختی بسیار کم باریکه الکترون می‌‌توان این باریکه را برای دنبال کردن تغییرات لحظه‌ای (ولتاژهایی که بسیار سریع تغییر می‌کنند، یا فرکانس‌های بسیار بالا) بکار برد. اسیلوسکوپ بر اساس ولتاژ کار می‌‌کند. البته به کمک مبدلها (ترانزیستورها) می‌‌توان جریان الکتریکی و کمیتهای دیگر فیزیکی و مکانیکی را به ولتاژ تبدیل کرد.

قسمتهای مختلف اسیلوسکوپ
لامپ پرتو کاتدی
اسیلوسکوپ از یک لامپ پرتو کاتدی که قلب دستگاه است و تعدادی مدار برای کار کردن لامپ پرتو کاتدی تشکیل شده است. قسمتهای مختلف لامپ پرتو کاتدی عبارتند از:
تفنگ الکترونی :

تفنگ الکترونی باریکه متمرکزی از الکترونها را بوجود می‌‌آورد که شتاب زیادی کسب کرده‌اند. این باریکه الکترون با انرژی کافی به صفحه فلوئورسان برخورد می‌کند و بر روی آن یک لکه نورانی تولید می‌‌کند. تفنگ الکترونی از رشته گرمکن ، کاتد ، شبکه آند پیش شتاب دهنده ، آند کانونی کننده و آند شتاب دهنده تشکیل شده است.

الکترونها از کاتدی که بطور غیر مستقیم گرم می‌شود، گسیل می‌‌شوند. این الکترونها از روزنه کوچکی در شبکه کنترل می‌‌گردند. شبکه کنترل معمولا یک استوانه هم محور با لامپ است و دارای سوراخی است که در مرکز آن قرار دارد. الکترونهای گسیل شده از کاتد که از روزنه می‌‌گذرند (به دلیل پتانسیل مثبت زیادی که به آندهای پیش شتاب دهنده و شتاب دهنده اعمال می‌‌شود)، شتاب می‌‌گیرند. باریکه الکترونی را آند کانونی کننده ، کانونی می‌‌کند.

صفحات انحراف دهنده :

صفحات انحراف دهنده شامل دو دسته صفحه است. صفحات انحراف قائم که بطور افقی نسب می‌شوند و یک میدان الکتریکی در صفحه قائم ایجاد می‌‌کنند و صفحات y نامیده می‌‌شوند. صفحات انحراف افقی بطور قائم نصب می‌شوند و انحراف افقی ایجاد می‌‌کنند و صفحات x نامیده می‌‌شوند. فاصله صفحات به اندازه کافی زیاد است که باریکه بتواند بدون برخورد با آنها عبور کند.

صفحه فلوئورسان :

جنس این پرده که در داخل لامپ پرتو کاتدی قرار دارد، از جنس فسفر است. این ماده دارای این خاصیت است که انرژی جنبشی الکترونهای برخورد کننده را جذب می‌‌کند و آنها را به صورت یک لکه نورانی ظاهر می‌سازد. قسمتهای دیگر لامپ پرتو کاتدی شامل پوشش شیشه‌ای ، پایه که از طریق آن اتصالات برقرار می‌‌شود، است.
مولد مبنای زمان
اسیلوسکوپها بیشتر برای اندازه گیری و نمایش کمیات وابسته به زمان بکار می‌‌روند. برای این کار لازم است که لکه نورانی لامپ روی پرده با سرعت ثابت از چپ به راست حرکت کند. بدین منظور یک ولتاژ مثبت به صفحات انحراف افقی اعمال می‌‌شود. مداری که این ولتاژ مثبت را تولید می‌‌کند، مولد مبنای زمان یا مولد رویش نامیده می‌‌شود.
مدارهای اصلی اسیلوسکوپ
سیستم انحراف قائم
چون سیگنالها برای ایجاد انحراف قابل اندازه گیری بر روی صفحه لامپ به اندازه کافی قوی نیستند، لذا معمولا تقویت قائم لازم است. هنگام اندازه گیری سیگنالهای با ولتاژ بالا باید آنها را تضعیف کرد تا در محدوده تقویت کننده‌های قائم قرار گیرند. خروجی تقویت کننده قائم ، از طریق انتخاب همزمانی در وضعیت داخلی، به تقویت کننده همزمان نیز اعمال می‌‌شود.

سیستم انحراف افقی
صفحات انحراف افقی را ولتاژ رویش که مولد مبنای زمان تولید می‌‌کند، تغذیه می‌کند. این سیگنال از طریق یک تقویت کننده اعمال می‌‌شود، ولی اگر دامنه سیگنالها به اندازه کافی باشد، می‌‌توان آن را مستقیما اعمال کرد. هنگامی ‌که به سیستم انحراف افقی ، سیگنال خارجی اعمال می‌‌شود، باز هم از طرق تقویت کننده افقی و کلید انتخاب رویش در وضعیت خارجی اعمال خواهد شد. اگر کلید انتخاب رویش در وضعیت داخلی باشد، تقویت کننده افقی ، سیگنال ورودی خود را از مولد رویش دندانه‌داری که با تقویت کننده همزمان راه اندازی می‌‌شود، می‌‌گیرد.
همزمانی
هر نوع رویشی که بکار می‌‌رود، باید با سیگنال مورد بررسی همزمان باشد. تا یک تصویر بی حرکت بوجود آید. برای این کار باید فرکانس سیگنال مبنای زمان مقسوم علیه‌ای از فرکانس سیگنال مورد بررسی باشد.
مواد محو کننده
در طی زمان رویش ، ولتاژ دندانه‌دار رویش اعمال شده به صفحات x ، لکه نورانی را بر یک خط افقی از چپ به راست روی صفحه لامپ حرکت می‌دهد. اگر سرعت حرکت کم باشد، یک لکه دیده می‌‌شود و اگر سرعت زیاد باشد، لکه به صورت یک خط دیده می‌‌شود. در سرعتهای خیلی زیاد ، ضخامت خط کم شده و تار به نظر می‌‌رسد و یا حتی دیده نمی‌‌شود.
کنترل وضعیت
وسیله‌ای برای کنترل حرکت مسیر باریکه بر روی صفحه لازم است. با این کار شکل موج ظاهر شده بر روی صفحه را می‌‌توان بالا یا پائین یا به چپ یا راست حرکت داد. این کار را می‌‌توان با اعمال یک ولتاژ کوچک سیستم داخلی (که مستقل است) به صفحات انحراف دهنده انجام داد. این ولتاژ را می‌‌توان با یک پتانسیومتر تغییر داد.
کنترل کانونی بودن
الکترود کانونی کننده مثل یک عدسی با فاصله کانونی تغییر می‌‌کند. این تغییر با تغییر پتانسیل آند کانونی کننده صورت می‌‌گیرد.
کنترل شدت
شدت باریکه با پتانسیومتر کنترل کننده شدت که پتانسیل شبکه را نسبت به کاتد تغییر می‌‌دهد، تنظیم می‌‌شود.
مدار کالیبره سازی
در اسیلوسکوپهای آزمایشگاهی معمولا یک ولتاژ پایدار داخلی تولید می‌‌شود که دامنه مشخصی دارد. این ولتاژ که برای کالیبره سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد، معمولا یک موج مربعی است.

۲-۱- مربوط به تست کالیبره بودن دستگاه
۳- ولوم Focus واضح کننده شکل موج است .
۵-لامپ راهنما که روشن بودن دستگاه را نشان می دهد.
۶-دکمه POWER برای روشن و خاموش کردن دستگاه .
۷-ولوم ولت بر قسمت برای تنظیم دامنه(محور عمودی کانال یک) موج را بزرگتر یا کوچکتر نشان می دهد
۸-ترمینال ورودی کانال ۱(محل اتصال پروپ).
۹-ولوم کالیبره کننده، که این ولوم همیشه باید در منتها الیه سمت راست باشد.
۱۰-کلید سه حالته انتخاب وضعیت سیگنال ورودی کانال یک در حالت AC فقط موجAC را نشان میدهد و در حالت DC سیگنال AC و DC را نشان میدهد . درحالت GND خط صفری در صفحه اسیلوسکوپ داریم که ازآن به عنوان خط مبنا (خط صفر) استفاده می شود .

۱۱-با چرخاندن ولوم Position ، سیگنال ورودی کانال یک به بالا و پایین تغییر مکان میدهد .
۱۲- ALT در صورتی که برای نمایش امواج ورودی هر دو کانال با فرکانس های بیش از یک کیلو هرتز است .در صورت فشردن کلید به حالت CHOP میرود ، که برای امواج کمتر از ۱کیلو هرتز است .
۱۳-DCBAL :این پنتانسیومتر برای بالانس محور عمودی به کار میرود .
۱۴-کلید ۴حالته MODE: در حالت CH1 ورودی فقط از کانال ۱ است . درحالت CH2 ورودی فقط از کانال ۲ است. در حالت DOUL وردی هر دو نشان داده می شود .(به طور جداگانه ). در حالت ADD مجموعه دامنه ورود ی هر دو کانال نشان داده میشود .
۱۵-زمین دستگاه اسکوپ است .در هنگام وصل کردن اسیلوسکوپ به دستگاه دیگر این ترمینال باید به زمین دستگاه دیگر وصل شود .
۱۶-اگر این کلید در حالت بیرون باشد وموج کانال دو را عادی نشان می دهد واگرکلید را فشار دهیم موج کانال ۲ را معکوس نشان میدهد .
۱۷- DCBAL :این پنتانسیومتر برای بالانس محور عمودی به کار میرود .
۱۸- عملکرد همانند شماره ۱۰
۱۹-عملکرد همانند شماره ۱۱
۲۰-ترمینال ورودی کانال دو محل اتصال پروپ
۲۱-عملکرد همانند شماره ۹
۲۲-عملکرد همانند شماره ۷
۲۳-اگر بخواهیم از کانال ۱ استفاده کنیم کلید را در حالت ch1 و اگر بخواهیم از کانال ۲ استفاده کنیم در حالت ch2 قرار میدهیم .
۲۴-ترمینال ورودی خارجی برای تنظیم دستگاه .
۲۵- در اسیلوسکوپ مداری وجود دارد که وجود یاعدم وجود سیگنال ورودی را تشخیص دهد. اگرکلید ۴ حالته Mode در حالت: AUTO:در صورت عدم وجود سیگنال ورودی یک خط صاف روی صفحه اسکوپ ظاهر میشود . NORM :در صورت عدم وجود سیگنال ورودی هیچ شکل موجی روی صفحه ظاهر نمیشود.
۲۶-کلید SLOP دامنه ی موج را در وضعیت بیرون مثبت و در وضعیت درون منفی نشان میدهد (۱۸۰درجه اختلاف فاز ایجاد میکند ).
۲۷-امواج ورودی هر دو کانال را به روش متناوب جاروب میکند.
۲۸-با تنظیم این ولوم از لغزش و حرکت موج در صفحه جلوگیری میشود .
۲۹-عرض ( دامنه) موج تغییرمیکند .
۳۰-کلید SWP.VAR.برای کالیبره کردن پریود، باید در منتها الیه سمت راست قرار می گیرد.
۳۱-کلید بزرگنمایی ،۱۰برابر دوره را زیاد میکند.
۳۲-با چرخاندن ولوم POSITION شکل موج به چپ و راست تغییر مکان میدهد .
۳۳-لامپ اشعه کاتدی

این هم یه فایل pdfدر باره اسیلوسکوپ Oscilloscope دانلود کنید