أساسيات الإلكترونيات #20 | التحليل البياني: خطّ الحِمل ونقطة العمل

المعلّم: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

حتى الآن حللنا دوائر انحياز الترانزستور بالجبر. هذه المرة نضيف زوجاً ثانياً من العيون — الرسم البياني — ونبدأ بمنعطف: كسب الترانزستور التياري، بيتا، غير معطى لنا. لكنه ليس غائباً حقاً. إنه مطبوع على منحنيات الترانزستور المميِّزة، ونقرأه منها مباشرةً. الدائرة طبقة انحياز باعث: V_CC = 20 فولت، مقاومة قاعدة 330 كيلو أوم، مقاومة مجمّع 300 أوم، مقاومة باعث 200 أوم. المطلوب: تيار القاعدة، وتيار المجمّع، وجهد المجمّع-الباعث. الفكرة الكبرى لقاء شخصيتين. الجهاز هو عائلة منحنيات الخرج — كلّ ما يستطيع الترانزستور فعله. والدائرة خطّ مستقيم واحد، خطّ الحِمل — كلّ ما تسمح به المقاومات. نقطة التشغيل، المسمّاة نقطة العمل Q، هي المكان الوحيد الذي يتحقّق فيه الاثنان: حيث يتقاطع المنحنى والخطّ. ما ستتعلّمه: - كيف تقرأ بيتا مباشرةً من منحنيات الخرج: خذ منحنى الأربعين ميكرو أمبير، اقرأ هضبته عند عشرين ميلّي أمبير، وبيتا هي مجرّد النسبة — خمسمئة - حلقة القاعدة مع المقاومة المنعكسة للباعث، التي تعطي تيار قاعدة قدره خمسة وأربعون ميكرو أمبير - تيار المجمّع من بيتا في تيار القاعدة، اثنان وعشرون ونصف ميلّي أمبير، وحلقة الخرج لجهد المجمّع-الباعث، 8.74 فولت - كيف ترسم خطّ الحِمل من نقطتين فقط: القطع (الترانزستور مطفأ، عشرون فولت وصفر تيار) والإشباع (الترانزستور مفتوح، صفر فولت وأربعون ميلّي أمبير) - لماذا نقطة العمل هي مصافحة الجهاز والدائرة — يقطع خطّ الحِمل منحنى الخمسة والأربعين ميكرو أمبير بالضبط عند 8.74 فولت واثنين وعشرين فاصلة خمسة ميلّي أمبير، الأرقام نفسها التي أعطاها الجبر النتائج: بيتا = 500 (مقروءة بيانياً)، تيار القاعدة = 45 ميكرو أمبير، تيار المجمّع = 22.5 ميلّي أمبير، جهد المجمّع-الباعث = 8.74 فولت. نقطة العمل البيانية والجواب الجبري يهبطان على النقطة نفسها. الفصول: 0:00 مقدّمة 0:03 طريقتان لقراءة ترانزستور واحد (وبيتا غائبة) 1:27 الجهاز — اقرأ بيتا من منحنيات الخرج 2:34 الدائرة — حلقة القاعدة تعطي تيار القاعدة 3:54 تيار المجمّع، ثم حلقة الخرج لجهد المجمّع-الباعث 5:06 خطّ الحِمل — القطع والإشباع 6:18 نقطة العمل — حيث يلتقي الجهاز بالدائرة 7:14 الخلاصة وما يأتي بعد ذلك بهذا تكتمل جولتنا في التيار المستمر للترانزستور ثنائي القطب. الدرس القادم صنف مختلف تماماً — الترانزستور ذو التأثير الحقلي، حيث يأمر الجهد، لا التيار. المرجع: Boylestad, Electronic Devices and Circuit Theory