الوصلة الثنائية: الدايود Diode ما هو ؟ و وظيفته في الدائرة ؟

الدايود هو عنصر الكتروني يسمح بمرور التيار الكهربي بإتجاه واحد فقط، تعرف على حالات توصيله الامامية والعكسية و استخدامه بشكل عملي في الدائرة

الوصلة الثنائية: الدايود Diode
الوصلة الثنائية: الدايود Diode


الوصلة الثنائية والمعروف بإسم الدايود (بالانجليزية: Diode) وهو عنصر الكتروني يسمح بمرور التيار الكهربي بإتجاه واحد فقط، من طرفه الموجب Anode إلى طرفه السالب Cathode. وهو من اشباه الموصلات Semiconductor ، حيث يتكون من بلورة سالبة N-type واخرى موجبة P-type.

الشكل العملي للدايود واطرافه

للدايود طرفين: طرف موجب (+) (بالانجليزية: Anode) والطرف السالب (-) (بالانجليزية: Cathode). وللدايود رمز للدلالة على وجوده بالدائرة وبالرمز مثلث موضح اتجاه التيار.

رمز الدايود والشكل العملي له


يتم استخدام الدايود في الدائرة الالكترونية لانه يمتاز بتمرير التيار الكهربي في اتجاه واحد فقط ولا يسمح للتيار العكسي بالمرور من خلاله. وعلى ذلك فإنه يستخدم في الكثير من التطبيقات المختلفة وساعد كثيراً في تطوير عمل الدوائر الالكترونية.
حيث يستخدم في:
  • Communication Systems انظمة الاتصالات :(limiters, gates, clippers, mixers).
  • Computer الكومبيوتر :( clamps, clippers, logic gates ).
  • Radar Circuits دوائر المراقبة: (phase detectors, gain-control circuits, power detectors,parameter amplifiers ).
  • (mixers, automatic gain control circuits, message detectors): Radios.
  •  Television التلفاز:( clamps, limiters, phase detectors, etc ).


إن قدرة الدايود على السماح لتدفق التيار في اتجاه واحد فقط استغلت في هذه التطبيقات. والتطبيقات الأكثر شيوعاً في استخدام الدايود هي دوائر التقويم او التوحيد Rectifier في مصادر التغذية Power supply. وسوف نتعرف على ذلك من خلال الشرح التالي.

للدايود حالتين لتوصيله بالدائرة وهما: التوصيل الامامي Forward Bias و التوصيل العكسي Reverse Bias . كما في الشكل التالي:


التوصيل الامامي والعكسي للدايود

توصيل الدايود بالانحياز الإمامي Forward Bias

يسمح الدايود بمرور التيار عبره في حالة توصيله في نفس إتجاه التيار : وهو من خلال توصيل الطرف الموجب Anode له بالطرف الموجب لبطارية لمصدر جهد مستمر DC، وتوصيل الطرف السالب Cathode له بالطرف السالب لبطارية او للمصدر فيعمل وكأنه مفتاح مغلق يمرر التيار.. وتسمى هذه العملية بالتوصيل الإمامي Forward Bias. كما في الشكل التالي:

توصيل الدايود بالانحياز الإمامي Forward Bias


وتفسير ذلك: انه في حالة التوصيل الامامي للدايود بمصدر التيار ؛ فإن الشحنة الموجبة المندفعة منه في إتجاه منطقة P-region محدثةً تنافر مع الشحنة الموجبة بها. مما يجعل الشحنات الموجبة تزحزح وتتجه نحو منطقة N- region مسببة حركة بين الالكترونات ذات الشحنة السالبة والفجوات ذات الشحنة الموجبة وهذه الحركة تسبب لي مرور للتيار الكهربي.

وعملية عبور الشحنات الموجبة من p-type إلى N-type تحتاج إلى فرق جهد قيمته v0.7 بين الطرف (+) للدايود والطرف (-) له. بمعنى اخر.. ان الجهد على الطرف (+) للدايود يجب ان يكون اكبر من الجهد على الطرف (-) له بـv 0.7 ليسمح بمرور التيار الكهربي.

وبفكرة اخرى ..

(تخيل ان المنطقة الفاصلة بين P-type و N-type بالدايود ،هي عبار ة عن باب غرفة يحاول احد الاشخاص المرور عبره.. ولكي ينجح في عبوره.. فإنه يحتاج إلى دفع الباب بقوة بـ0.7،

ولكن ماذا لو: تواجد عائق وهو شخص اخر مثلاً خلف الباب يصده.. وهذا الشخص يدفع الباب بقوة معينة، في هذه الحالة لكي ينجح الشخص الذي يريد العبور بفتح الباب.. فإن كل مايحتاج إليه هو ان يدفع الباب بقوة اكبر من قوة الشخص الاخر الذي يصده بالإضافة إلى 0.7).


دايود السيليكون والجرمانيوم

يوجد دايود يتم تصنيعه من بلورات الجرمانيوم يحتاج إلى 0.3v ليمرر التيار الكهربائي من خلاله في حالة التوصيل الامامي. ودايود اخر يتم تصنيعه من بلورات السيليكون يحتاج إلى 0.7v ليمرر التيار الكهربائي من خلاله في حالة التوصيل الامامي (والمصنوع من بلورات السيليكون وهو الاكثر استخداماً وشيوعاً في الدوائر).

مثال1:

تم توصيل دايود (بالانحياز الامامي) مصنوع من بلورات السيليكون وعلى التوالي مع مقامة كهربائية قدرها R وببطارية فرق الجهد لها 3.7 فولت. فهل سيمر تيار كهربي بالدائرة؟ وما هو الجهد المطبق على المقاومة؟ مستعيناً بالرسم التالي:

مثال1:


الإجابة:

  • سوف يمر التيار لإن الدايود في حالة التوصيل الامامي. 
  • والجهد حول المقاومة هو جهد المصدر ناقص 0.7 فولت ضريبة الدايود (الجهد الفاقد Drop Voltage) الذي يحتاج اليها ليمرر التيار . 
3.7 – 0.7 = 3V 

ننتقل إلى..


توصيل الدايود بالانحياز العكسي Reverse Bias

لا يسمح الدايود بمرور التيار عبره في حالة عكس إتجاه التيار : وهو من خلال توصيل الطرف الموجب Anode له بالطرف السالب بالبطارية او المصدر، وتوصيل الطرف السالب Cathode له بالطرف الموجب بالبطارية او المصدر فيعمل وكأنه مفتاح مفتوح و لا يمرر التيار.. وتسمى هذه العملية بالتوصيل العكسي Reverse Bias.
توصيل الدايود بالانحياز العكسي Reverse Bias



وتفسير ذلك: انه في حالة التوصيل العكسي للدايود بالمصدر ؛ فإن الشحنة الموجبة المندفعة من مصدر التيار تجذب الشحنة السالبة بالمنطقة N-region لها في الدايود، والشحنة السالبة من مصدر التيار تجذب الشحنة الموجبة بالمنطقة N-region ، محدثاً لي هذا الامر اتساع في المنطقة الفاصلة PN-junction و يصبح الدايود وكأنه مفتاح مفتوح ولا يمرر التيار الكهربي.

و الدايود يتم تصنيعه ليتحمل جهد عكسي معين ، وان تعدى الجهد العكسي هذه القيمة ؛ فإن الدايود يحدث له انهيار وتسمى هذه الحالة بـ Breakdown Reverse ،ويسبب هذا الامر مرور للتيار العكسي.

والرسم البياني التالي يوضح سلوك الدايود في كلأ من الحالتين التوصيل الامامي والعكسي:

رسم بياني يوضح سلوك الدايود في كلأ من الحالتين التوصيل الامامي والعكسي



الدايود من النحية العملية في معظم التطبيقات بيتم تجاهل قيمة Voltage drop (0.7) عند توصيله في الانحياز الامامي Forward، و يتم التركيز على خصائص التيار و الجهد الكهربي له في كلاً من حالاته الانحياز الامامي والعكسي. حيث انه في الانحياز الامامي Forward Bias بيكون ON وفي الانحياز العكسي بيكون Off.

رسم بياني يوضح حالات الدايود عندما يكون on او off


الدايود ودوائر التقويم والتوحيد Diode Rectifier Circuits

واحدة من اهم تطبيقات الدايود الشبه الموصل هي عملية تقويم إشارة التيار المتردد AC إلى التيار المستمر DC.

والدايو هو الإكثر شيوعاً لإستخدامه في الحصول على جهد مستمر DC منظم من جهد اخر متردد AC. وهناك العديد من الطرق الممكنة لتصميم دوائر التقويم بإستخدام الدايود، ولكن هناك ثلاث طرف اساسية لدوائر التقويم وهي:
  • دوائر التقويم النصف موجي The Half-wave Rectifier 
  • دوائر التقوم الكامل للموجة The Full-wave Rectifier 
  • التقويم الجسري The Bridge Rectifier


ويمكنك ايضاً تعزيز فهمك للدايود بفيديو لشرح م.وليد عيسى:
دورة الالكترونيات العملية: الدايود

دورة الالكترونيات العملية: الدايود

دورة الالكترونيات العملية - المحاضرة 26 - الدايود
مشاهدة المحاضرة


مراجع تم الاستعانة بها: [1] [2] [3]

تعليقات

الاسم

اجهزة ومعدات,5,ادوات المعمل الالكتروني,11,اساسيات الكهرباء والالكترونيات,13,اسلحة حربية,6,الة حاسبة الكترونية,9,الدورات التعليمية,9,الطاقة الشمسية,4,الكترونيات من الماضي,1,برنامج,14,تكنولوجيا,24,حساسات ومستكشفات,17,دائرة الكترونية,76,دوائر ارسال واستقبال,2,دوائر الانذار والامان,22,دوائر التايمر 555,20,دوائر الشحن والتغذية,22,دوائر الصوت,8,دوائر الضوء,6,دوائر الفحص والتشغيل,19,دوائر تكبير ومضاعفة الجهد,2,دوائر منظمات الجهد,15,دوائر Op-Amp,14,دورة الاتصالات اللاسلكية,7,دورة الاردوينو,14,دورة الاردوينو وبرنامج اللابفيو,7,دورة الالكترونيات العملية,44,دورة الانظمة المدمجة,32,دورة الميكروكنترولر,27,دورة متحكمات AVR وبرمجتها,19,روبوت,9,سؤال وجواب,4,صيانة,2,طائرة,6,فيديو تكنولوجيا,4,كاميرات المراقبة,9,كتاب,33,كتاب بالإنجليزية,5,كتاب بالعربية,28,كورس اساسيات الالكترونيات بالانجليزية,40,مقالات تعليمية,16,ملفات المحاضرين,5,منهج سعودي,2,مواضيع الزوار,2,هندسة الكهرباء,1,
rtl
item
الكترونيك بابل . هندسة الالكترونيات: الوصلة الثنائية: الدايود Diode ما هو ؟ و وظيفته في الدائرة ؟
الوصلة الثنائية: الدايود Diode ما هو ؟ و وظيفته في الدائرة ؟
الدايود هو عنصر الكتروني يسمح بمرور التيار الكهربي بإتجاه واحد فقط، تعرف على حالات توصيله الامامية والعكسية و استخدامه بشكل عملي في الدائرة
https://3.bp.blogspot.com/-Kap9YOTm9aY/WqQHD5LBE-I/AAAAAAAABIY/2m_qKUNkKNE5FmkD1RAO8XoeYjk1WiJJgCK4BGAYYCw/s1600/Diode.jpg
https://3.bp.blogspot.com/-Kap9YOTm9aY/WqQHD5LBE-I/AAAAAAAABIY/2m_qKUNkKNE5FmkD1RAO8XoeYjk1WiJJgCK4BGAYYCw/s72-c/Diode.jpg
الكترونيك بابل . هندسة الالكترونيات
https://www.electronicbub.com/2018/03/diode.html
https://www.electronicbub.com/
https://www.electronicbub.com/
https://www.electronicbub.com/2018/03/diode.html
true
8451621482021913266
UTF-8
تحميل كل المقالات لا توجد اي مقالات مشاهدة الكل اقراء المزيد الرد حذف الرد حذف بواسطة الرئيسية الصفحات المقالات مشاهدة الكل مواضيع مشابهة.. القسم الارشيف بحث جميع المقلات لايوجد اي مقلات مشابه مع البحث رجوع للرئيسية الاحد الاثنين الثلاثاء الاربعاء الخميس الجمعة السبت الاحد الاثنين الثلاثاء الاربعاء الخميس الجمعة السبت يناير فبراير مارس ابريل مايو يونيو يوليو أغسطس أغسطس اكتوبر اكتوبر ديسمبر يناير فبراير مارس ابريل مايو يونيو يوليو أغسطس سبتمبر اكتوبر نوفمبر ديسمبر الان منذ دقيقة واحدة $$1$$ minutes ago منذ ساعة واحدة $$1$$ hours ago الامس $$1$$ days ago $$1$$ weeks ago منذ اكثر من 5 اسابيع المتابعين تابعنا محتوى مميز لكي تستطيع الغاء القفل, شارك نسخ كل الكود تظليل كل الكود تم نسخ كل الكود Can not copy the codes / texts, please press [CTRL]+[C] (or CMD+C with Mac) to copy