الترانزستور

قصة اختراع الترانزستور :
قبل وجود الترانزستور كانت هناك صمامات الراديو, التي اخترعها السير فلمنغ الذي ساعد ماركوني في تجاربه المبكرة.
وقد أنتج صمامه الأول في العام 1904 , عندما اكتشف انه إذا كان بحوزته أنبوب مفرغ بقطبين أحدهما ساخن والآخر بارد فانه بالإمكان الكشف عن موجات لاسلكية. وفي العام 1906 في فيينا أضاف روبرت فون ليبن المنكب على مسألة الإشارات الهاتفية, قطبا ثالثا ووجد أن ذلك سيجعل من الإشارات الضعيفة أقوى وأعلى بكثير.

وقد قدر للأمريكي لي دو فورست تحسين ذلك.
ومن ناحية أخرى, فان الترانزستور يعمل كل ما تعمله صمامات الراديو, لكنه أكثر موثوقية وامتن واصغر ولا يحتاج إلا لجزء مما تتطلبه الصمامات من كهرباء . وقد أظهرت أولى الترانزستورات للمرة الأولى من قبل ويليام شوكلي , وجون باردين وولتر براتين في مختبرات شركة بل تلفون في الولايات المتحدة الأمريكية في العام 1948 .


وبالحقيقة, أنها (نصف نواقل) . فالسيلكون هو عنصر شائع الوجود في العالم , حيث يوجد في مواد مثل الرمل والصوان والكوارتز.
وقد اكتشف شوكلي انه بإضافة مقادير ضئيلة من مادة أخرى إلى السليكون يستطيع أن يظهر الكيفية التي يرد بها السليكون على مرور الكهرباء عبره.

وقد قاد هذا الاكتشاف إلى تطور كل الدارات الكهربائية الدقيقة الحديثة.



السنة الترانزيستور
1948 POINT CONTACT TRANSISTOR
1950 SINGLE-CRYSTAL GERMANIUM
1951 ALLOY JUNCTION TRANSISTOR
1952 ZONE MELTING AND REFINING
1952 SINGLE-CRYSTAL SILICON
1955 DIFFUSED -BASE TRANSISTORS
1957 OXIDE MASKING
1960 PLANAR TRANSISTOR
1960 MOS TRANSISTOR
1960 INTEGRATED CIRCUITS
1961 INTEGRATED CIRCUITS

ما هو الترانزيستور

الترانزيستور (Transistor) هو قطعة ذات ثلاث أرجل تخفي كل رجل منها نوع مختلف من مادة شبه موصلة وإن تشابه اثنان منها ولكنهما مختلفان


اكتشف هؤلاء المخترعين أن مواد مثل السليكون والجرمانيوم لا توصل الكهرباء ولا تعمل كمقاومات لها.

الثلاث مواد مصنعة على النحو التالي فيترانزيستور الـ (BJT NPN) :

1- القاعدة (base): وهي عبارة عن مادة الكربون مختلطة بمادة البورون ، حيث أن الكربون يحوي أربع إلكترونات في مدار التكافؤ بينما يحوي البورون ثلاث، مما يجعل ارتباطهما الجزيئي غير محكم بحيث أن النقص بإلكترون واحد في ذرة البورون يسمح بوجود فجوة منتظرة إلكترون ليستقر ذلك الارتباط ويرمز لهذا النوع من أشباه الموصلات ب (P)، وهذا مما يجعل هذه المادة موصلة رديئة للكهرباء حيث أن موصليتها تساوي 1 مقارنة بالنحاس الذي هو 10^12.
وهذه القاعدة تحتل الجزء الأكبر من الترانزيستور، حيث أن حجمها يوازي ضعف كلا الطرفين الآخرين بحيث أنهما عائمين فيها ويفصل بين سطح كل منهما مسافة بالميكرون.

2- الجامع أو المجمع ( Collector ): وهو عبارة عن مادة الكربون أيضاً مع مادة الزرنيخ التي تحمل خمس الكترونات في مجال التكافؤ
مما يجعل تركيبها الجزيئي ذو إلكترون زائد عن وضع الاستقرار ولا يعني هذا كونه سالب فهو متعادل لأن المادة لم تفقد شيئاً من إلكتروناتها أو تكتسب ويرمز لهذا النوع ب (N).

3- المشع ( Emitter ): ويملك نفس التركيب من حيث وجود نفس العناصر ولكن هنا يختلف في زيادة كثافة الزرنيخ بشكل كبير وسيتبين سبب ذلك مؤخراً.

ما هو عمل الترانزيستور؟
هو عبارة عن مولد تيار متحكم به بواسطة جهد (Voltage Controlled Current Source).
نعني بذلك أنه عبارة عن جهاز يولد تيار في جزء من دائرة شدته على حسب جهد في جزء آخر من الدائرة،
السؤال كيف يقوم بذلك؟؟؟

الجواب أنه عند توصيل المشع والمجمع في دائرة بينما توصل القاعدة في فرق جهد في دائرة أخرى نجد أن الجهد الذي يعطى للقاعدة يتحكم بالتيار المار خلال المشع والمجمع في الدائرة الثانية بشرط توصيل المشع والمجمع بالنسبة لهذا النوع من الترانزيستور يكون بحيث أن الجهد عند المجمع أعلى من الجهد عند القاعدة و كلاهما أعلى من الجهد تبع المشع وهذا ما يسمونه ب (Active Mode) وإلا فلن يعمل الترانزيستور هذه الوظيفة وسيقوم بما يسمى بوظيفة ( Switching ) وهي التي تستخدم في الدوائر الرقمية.
على كل حال عند توصيل الترانزيستور بالطريقة تلك يصبح ما بين القاعدة والمشع عبارة عن ديود عادي في الوضع الأمامي وما بين القاعدة و المجمع دايود عادي في الوضع العكسي ولكن عند توصيل الدائرة تقوم القاعدة بسحب الإلكترونات من المشع لأنها أعلى جهداً فلما تدخل إلى القاعدة يقوم المجمع باعتباره الأعلى جهداً بسحب معظم الإلكترونات إليه وما يخرج من طرف القاعدة إلا تيار بسيط جداً من الإلكترونات
وعند تغيير جهد القاعدة تتغير سرعة القاعدة في سحب الإلكترونات إليها فيتغير بذلك التيار المار بين المشع والمجمع.
الترانزيستور(Transistor)

لقد تم الحصول على الترانزيستور عام (1948 –1949) نتيجة للدراسات التي قام بها العالمان باردين وبراتين وذلك في مخابر ( تلفون بل ) الأميركية لاستخدامه بدلاً من الصمامات الإلكترونية التي كانت شائعة في تلك الأيام.
وتتألف كلمة الترانزيستور من كلمتين transfer وتعني تحويل( أو نقل) وكلمة resistor وتعني مقاومة وذلك بعد حذف الأحرف الأخيرة fer من الكلمة الأولى والأحرف الأولى res من الكلمة الثانية.
وإننا لنشك فيما إذا كان من الممكن أن تصل صناعة أجهزة الجسم الصلب إلى ما وصلت إليه اليوم لو لم يكن الترانزيستور(الذي يعد امتداد للثنائي) هو الباعث على البحث والتطوير الذي أصاب المواد نصف الناقلة وعمليات صنع الأجهزة حيث يشغل الترانزيستور المقام الأول في الإلكترونيات المعاصرة ويرجع ذلك بشك كبير إلى كونه جهاز تضخيم ممتاز صغير الحجم يمكن أن يعوّل عليه بالإضافة إلى القدرة الصغيرة التي يتطلبها.
والترانزيستور كجهاز تضخيم يحول الإشارة الضعيفة التابعة للزمن إلى إشارة قوية. وهناك وظائف مهمة أخرى يستطيع الترانزيستور أن يقوم بها في الدارات الإلكترونية لكن مقدرته على التضخيم تعد الوظيفة الرئيسية بالنسبة لاستخداماته الأخرى.

يمكن أن نميز صنفين من الترانزستورات :

1- ترانزيستور ثنائي القطبية bipolar

2- ترانزيستور وحيد القطبية unipolar

حيث اعتمد في هذا التصنيف على آلية مرور التيار ففي الترانزيستور ثنائي القطبية يعتمد مرور التيار على نوعي حاملات الشحنة (إلكترونات وثقوب) أما الترانزيستور وحيد القطبية فإن مرور التيار يعتمد على نوع واحد من حاملات الشحنة (إلكترونات أو ثقوب).

وبكلام آخر فإن النوع الأول (ثنائي القطبية) يعمل بفعل حاملات الشحنة من النوعين الأكثرية والأقلية معاً أما النوع الثاني فإنه يعمل بفعل حاملات الشحنة الأكثرية فقط.

يمكن أن تصنف الترانزستورات أيضاً من حيث آلية العمل فالصنف الأول (والذي يوافق الترانزستورات ثنائية القطبية) تسمى بالترانزستورات الموصلية حيث يتم التحكم في التيارات الداخلية بواسطة متصلين ثنائيين pn أما النوع الآخر فتسمى بالترانزستورات الحقلية حيث يستند في أساس عمله على أثر الحقل.

للترانزستورات بشكل عام ثلاث أطراف تأخذ الأسماء التالية:

1- من أجل الترانزستورات ثنائية القطبية:
1- الباعث (emitter)
2- القاعدة (base)
3- المُجمّع (collector)
- من أجل الترانزستورات أحادية القطبية:
1- المنبع (source)
2- المصرف (drain)
3- البوابة (gate)

على الرغم من المردود الكبير للترانزيستور وماله من محاسن وميزات إيجابية (مقارنة مع الصمامات) إلا أن هناك سلبية أساسية وهي كونه حساس جداً لارتفاع درجة الحرارة ذلك أن مكوناته قابلة للعطب في حال ارتفاع درجة الحرارة إلى حدود معينة فعلى سبيل المثال درجة الحرارة الأعظمية المسموح بها لترانزيستور جرمانيوم تقع بين (60-100) درجة مئوية ولترانزيستور سليكون بين(125-200) مئوية .وهذا أحد أسباب تفضيل استخدام السيلكون في تصنيع الترانزيستور.

وللتغلب على هذا العائق تم إضافة المبردات للترانزيستور (وهي عبارة عن قطع معدنية ذات مواصفات معينة توصل مع الجسم الخارجي للترانزيستور) تعمل هذه المبردات على امتصاص الحرارة الزائدة الناتجة عن عمل الترانزيستور والتي يمكن أن تخرب البنية الداخلية (أنصاف النواقل) للترانزيستور.

مشكووووووووورة ران على الموضوع الرائع جداااا


يعطيك الف عافية

مشكوورة ران منووورة والله

مشكورين على مروركم
بيسعدني ردكم اتمنالكم التوفيق

بتمنى انه الموضوع يكون مفيد

...............مشكورين

الله يعطيكي الف عافية

موضوووع رائع جدا ومفيد كتير والله


مشكورة رااااااان

مشكوووووووووووووووووور اسير على المرور والرد الحلو


جزاك الله كل خير .........منور

يعيك الف عافية ران

--------------------------------------------------------------------------------

أثبتت دراسات طبية حديثة أن ارتداء الملابس الضيقة في فترات المراهقة قد يسبب ما يُعرف
بالتهابات بطانة الرحم، وهي حالة مؤلمة قد تسبب العقم، ونقصان الخصوبة عند النساء. وأوضح البروفيسور جون ديكونسن ـ الخبير في ضغط الدم في معهد وولفسون للطب الوقائي ببريطانيا ـ أن الضغط المتسبب عن ارتداء الملابس الضيقة قد يؤدي إلى تجمع وتراكم الخلايا من بطانة الرحم في منطقة أخرى في الجسم مسبباً الالتهاب.

وقال الدكتور ديكونسن: إنه على الرغم من أن التعريف بهذا المرض تم قبل أكثر من 70 عاماً إلا أن العلماء لم يتعرفوا بعد أسبابه، مشيراً إلى أن السر يكمن في كيفية عثور النسيج على طريقه من الرحم إلى أجزاء أخرى من الجسم مثل المبايض، حيث يتجمع ويتراكم مسبباً آلاماً حادة ما قبل الطمث، وأحياناً العقم احرصى اختى المسلمة على سلامتك وتجنبى مثل هذه الملابس

ودمتم سالمين