ما هو الصمام الثنائي؟

الصمام الثنائي هو مكون إلكتروني ذو طرفين ، يقيد التدفق التيار في اتجاه واحد ويسمح له بالتدفق بحرية في الاتجاه المعاكس. له استخدامات عديدة في الدوائر الإلكترونية ويمكن استخدامه لبناء المقومات والمحولات والمولدات.

في هذه المقالة ، سوف نأخذ تحديق ما هو الصمام الثنائي وكيف يعمل. سننظر أيضًا في بعض الاستخدامات الشائعة في الدوائر الإلكترونية. اذا هيا بنا نبدأ!

كيف يعمل الصمام الثنائي؟

الصمام الثنائي هو جهاز إلكتروني يسمح يجب أن يتدفق التيار في اتجاه واحد. توجد عادة في الدوائر الكهربائية. تعمل على أساس مادة أشباه الموصلات التي صنعت منها ، والتي يمكن أن تكون إما من النوع N أو النوع P. إذا كان الصمام الثنائي من النوع N ، فإنه سيمرر التيار فقط عندما يتم تطبيق الجهد في نفس اتجاه سهم الصمام الثنائي ، في حين أن الثنائيات من النوع P سوف تمرر التيار فقط عندما يتم تطبيق الجهد في الاتجاه المعاكس لسهمه.

تسمح مادة أشباه الموصلات للتيار بالتدفق ، مما يخلقمنطقة النضوب'، هذه هي المنطقة التي يُحظر فيها استخدام الإلكترونات. بعد تطبيق الجهد ، تصل منطقة النضوب إلى طرفي الصمام الثنائي وتسمح للتيار بالتدفق خلاله. هذه العملية تسمى "التحيز إلى الأمام".

إذا تم تطبيق الجهد على العكس بالعكس مادة أشباه الموصلات ، التحيز العكسي. سيؤدي ذلك إلى امتداد منطقة النضوب من طرف واحد فقط من الطرف وإيقاف تدفق التيار. هذا لأنه إذا تم تطبيق الجهد على طول نفس المسار مثل السهم الموجود على أشباه الموصلات من النوع P ، فإن أشباه الموصلات من النوع P ستعمل مثل النوع N لأنها ستسمح للإلكترونات بالتحرك في الاتجاه المعاكس لسهمها.

تدفق تيار الصمام الثنائي

ما هي الثنائيات المستخدمة؟

تستخدم الثنائيات ل يتحول التيار المباشر للتيار المتردد ، مع منع التوصيل العكسي للشحنات الكهربائية. يمكن العثور على هذا المكون الرئيسي أيضًا في المخفتات والمحركات الكهربائية والألواح الشمسية.

تستخدم الثنائيات في أجهزة الكمبيوتر سلامة - العاب اون لاين مكونات الكمبيوتر الإلكترونية من التلف بسبب زيادة الطاقة. إنها تقلل أو تمنع الجهد الزائد عن المطلوب بواسطة الجهاز. كما أنه يقلل من استهلاك طاقة الكمبيوتر ويوفر الطاقة ويقلل الحرارة المتولدة داخل الجهاز. تستخدم الثنائيات في الأجهزة المتطورة مثل الأفران وغسالات الصحون وأفران الميكروويف والغسالات. يتم استخدامها في هذه الأجهزة للحماية من تلف بسبب زيادة التيار الناتج عن انقطاع التيار الكهربائي.

تطبيق الثنائيات

• تصحيح
• مثل مفتاح
• دائرة عزل المصدر
• كجهد مرجعي
• خلاط التردد
• عكس الحماية الحالية
• عكس حماية قطبية
• حماية الطفرة
• كاشف مغلف AM أو مزيل التشكيل (كاشف الصمام الثنائي)
• كمصدر للضوء
• في دائرة استشعار درجة الحرارة الإيجابية
• في دائرة مستشعر الضوء
• البطارية الشمسية أو البطارية الكهروضوئية
• مثل المقص
• مثل التجنيب

تاريخ الصمام الثنائي

كلمة "الصمام الثنائي" تأتي من Греческий كلمة "ثنائى" أو "ثنائيات". الغرض من الصمام الثنائي هو السماح بتدفق الكهرباء في اتجاه واحد فقط. يمكن أيضًا تسمية الصمام الثنائي بالصمام الإلكتروني.

وجد جولة هنري جوزيف من خلال تجاربه مع الكهرباء عام 1884. أجريت هذه التجارب باستخدام أنبوب زجاجي مفرغ ، يوجد بداخله أقطاب معدنية في كلا الطرفين. يحتوي الكاثود على صفيحة ذات شحنة موجبة والأنود به صفيحة ذات شحنة سالبة. عندما يمر التيار عبر الأنبوب ، يضيء ، مشيرًا إلى أن الطاقة كانت تتدفق عبر الدائرة.

من اخترع الصمام الثنائي

على الرغم من اختراع أول صمام ثنائي أشباه الموصلات في عام 1906 من قبل جون أ.فليمينج ، إلا أنه يُنسب إلى ويليام هنري برايس وآرثر شوستر لاختراعهما الجهاز بشكل مستقل في عام 1907.

وليام هنري بريس وآرثر شوستر

أنواع الصمام الثنائي

• ديود إشارة صغير
• ديود إشارة كبير
• الصمام الثنائي زينر
• الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)
• الثنائيات DC
• شوتكي الصمام الثنائي
• شوكلي ديود
• الثنائيات خطوة الانتعاش
• نفق الصمام الثنائي
• الصمام الثنائي المتغير
• الصمام الثنائي بالليزر
• صمام ثنائي قمع عابر
• الثنائيات المطلية بالذهب
• الثنائيات فائقة الحاجز
• الصمام الثنائي بلتيير
• الصمام الثنائي البلوري
• أفالانش ديود
• السيليكون المعدل للرقابة
• الثنائيات الفراغية
• دبوس الصمام الثنائي
• نقطة الاتصال
• ديود حنا

ديود إشارة صغير

الصمام الثنائي للإشارة الصغيرة هو جهاز أشباه الموصلات يتمتع بقدرة تحويل سريع وانخفاض جهد التوصيل المنخفض. يوفر درجة عالية من الحماية ضد التلف الناتج عن التفريغ الكهروستاتيكي.

ديود إشارة كبير

الصمام الثنائي للإشارة الكبيرة هو نوع من الصمام الثنائي الذي ينقل الإشارات بمستوى طاقة أعلى من الصمام الثنائي للإشارة الصغير. عادةً ما يتم استخدام صمام ثنائي إشارة كبير لتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر. سينقل الصمام الثنائي للإشارة الإشارة بدون فقد الطاقة وهو أرخص من مكثف التحليل الكهربائي.

غالبًا ما يستخدم مكثف الفصل مع صمام ثنائي إشارة كبير. يؤثر استخدام هذا الجهاز على وقت الاستجابة العابر للدائرة. يساعد مكثف الفصل في الحد من تقلبات الجهد التي تسببها تغيرات المعاوقة.

الصمام الثنائي زينر

الصمام الثنائي Zener هو نوع خاص يقوم فقط بتوصيل الكهرباء في المنطقة الواقعة تحت انخفاض الجهد المباشر. هذا يعني أنه عندما يتم تنشيط أحد طرفي الصمام الثنائي الزينر ، فإنه يسمح للتيار بالانتقال من الطرف الآخر إلى الطرف المنشط. من المهم أن يتم استخدام هذا الجهاز بشكل صحيح ومؤرض ، وإلا فقد يؤدي إلى إتلاف دائرتك بشكل دائم. من المهم أيضًا أن يتم استخدام هذا الجهاز في الهواء الطلق ، لأنه سيفشل إذا تم وضعه في جو رطب.

عندما يتم تطبيق تيار كافٍ على الصمام الثنائي زينر ، يتم إنشاء انخفاض في الجهد. إذا وصل هذا الجهد إلى جهد انهيار الجهاز أو تجاوزه ، فإنه يسمح للتيار بالتدفق من طرف واحد.

الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)

يتكون الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) من مادة شبه موصلة تبعث الضوء عند مرور كمية كافية من التيار الكهربائي خلالها. من أهم خصائص LEDs أنها تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية بكفاءة عالية. تُستخدم مصابيح LED أيضًا كمصابيح مؤشرات للإشارة إلى الأهداف الموجودة على الأجهزة الإلكترونية مثل أجهزة الكمبيوتر والساعات وأجهزة الراديو والتلفزيون وما إلى ذلك.

يُعد LED مثالًا رئيسيًا على تطوير تقنية الرقائق الدقيقة وقد أتاح تغييرات كبيرة في مجال الإضاءة. تستخدم مصابيح LED ما لا يقل عن طبقتين من أشباه الموصلات لتوليد الضوء ، أحدهما تقاطع pn لتوليد حاملات (إلكترونات وثقوب) ، والتي يتم إرسالها بعد ذلك إلى جوانب متقابلة من طبقة "حاجز" تلتقط ثقوبًا على جانب واحد وإلكترونات على الجانب الآخر. . تتحد طاقة الناقلات المحاصرة في "رنين" يُعرف باللمعان الكهربائي.

يعتبر LED نوعًا فعالًا من الإضاءة لأنه يبعث القليل من الحرارة مع ضوءه. تتمتع بعمر أطول من المصابيح المتوهجة ، والتي يمكن أن تدوم حتى 60 مرة أطول ، ولها ناتج إضاءة أعلى وتنبعث منها انبعاثات أقل سمية من مصابيح الفلوريسنت التقليدية.

أكبر ميزة لمصابيح LED هي حقيقة أنها تتطلب طاقة قليلة جدًا للعمل ، اعتمادًا على نوع LED. أصبح من الممكن الآن استخدام مصابيح LED مع مصادر طاقة تتراوح من الخلايا الشمسية إلى البطاريات وحتى التيار المتردد (AC).

هناك العديد من الأنواع المختلفة لمصابيح LED وهي متوفرة في مجموعة متنوعة من الألوان بما في ذلك الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والأبيض وغير ذلك. اليوم ، تتوفر مصابيح LED بتدفق ضوئي من 10 إلى 100 لومن لكل واط (lm / W) ، وهو نفس الشيء تقريبًا مثل مصادر الإضاءة التقليدية.

الثنائيات DC

الصمام الثنائي الحالي المستمر ، أو CCD ، هو نوع من الصمامات الثنائية لمنظم الجهد لإمدادات الطاقة. تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ CCD في تقليل فقد الطاقة الناتجة وتحسين استقرار الجهد عن طريق تقليل تقلباته عندما يتغير الحمل. يمكن أيضًا استخدام CCD لضبط مستويات طاقة إدخال التيار المستمر وللتحكم في مستويات التيار المستمر على قضبان الإخراج.

شوتكي الصمام الثنائي

تسمى ثنائيات شوتكي أيضًا الثنائيات الحاملة الساخنة.

اخترع الدكتور والتر شوتكي الصمام الثنائي شوتكي في عام 1926. لقد سمح لنا اختراع الصمام الثنائي Schottky باستخدام مصابيح LED (الثنائيات الباعثة للضوء) كمصادر إشارة موثوقة.

الصمام الثنائي له تأثير مفيد للغاية عند استخدامه في الدوائر عالية التردد. يتكون الصمام الثنائي Schottky بشكل أساسي من ثلاثة مكونات ؛ تقاطع P و N مع معدن أشباه الموصلات. تصميم هذا الجهاز بحيث يتم تشكيل انتقال حاد داخل أشباه الموصلات الصلبة. هذا يسمح للناقلات بالانتقال من أشباه الموصلات إلى المعدن. وهذا بدوره يساعد على تقليل الجهد الأمامي ، والذي بدوره يقلل من فقد الطاقة ويزيد من سرعة التبديل للأجهزة التي تستخدم ثنائيات شوتكي بهامش كبير جدًا.

شوكلي ديود

الصمام الثنائي Shockley هو جهاز أشباه الموصلات بترتيب غير متماثل من الأقطاب الكهربائية. سيجري الصمام الثنائي التيار في اتجاه واحد وأقل بكثير إذا تم عكس القطبية. إذا تم الحفاظ على جهد خارجي عبر الصمام الثنائي Shockley ، فسيتم تحيزه تدريجيًا للأمام مع زيادة الجهد المطبق ، حتى نقطة تسمى "جهد القطع" حيث لا يوجد تيار ملموس حيث تتحد جميع الإلكترونات مع الثقوب . ما وراء جهد القطع في التمثيل الرسومي لخاصية الجهد الحالي ، توجد منطقة مقاومة سالبة. سيعمل Shockley كمكبر للصوت بقيم مقاومة سلبية في هذا النطاق.

يمكن فهم عمل شوكلي بشكل أفضل من خلال تقسيمه إلى ثلاثة أجزاء تُعرف بالمناطق ، والتيار في الاتجاه العكسي من الأسفل إلى الأعلى هو 0 و 1 و 2 على التوالي.

في المنطقة 1 ، عندما يتم تطبيق جهد موجب للتحيز الأمامي ، تنتشر الإلكترونات في أشباه الموصلات من النوع n من المادة من النوع p ، حيث تتشكل "منطقة النضوب" بسبب استبدال ناقلات الأغلبية. منطقة النضوب هي المنطقة التي يتم فيها إزالة ناقلات الشحن عند تطبيق جهد. منطقة النضوب حول تقاطع pn تمنع التيار من التدفق عبر مقدمة الجهاز أحادي الاتجاه.

عندما تدخل الإلكترونات في الجانب n من الجانب من النوع p ، تتشكل "منطقة استنفاد" في الانتقال من الأسفل إلى الأعلى حتى يتم حظر مسار الثقب الحالي. تتحد الثقوب التي تتحرك من أعلى إلى أسفل مع حركة الإلكترونات من أسفل إلى أعلى. أي بين مناطق النضوب في نطاق التوصيل ونطاق التكافؤ ، تظهر "منطقة إعادة التركيب" ، مما يمنع التدفق الإضافي للحوامل الرئيسية من خلال الصمام الثنائي Shockley.

يتم الآن التحكم في التدفق الحالي بواسطة ناقل واحد ، وهو الناقل الأقلية ، أي الإلكترونات في هذه الحالة لأشباه الموصلات من النوع n والثقوب لمادة من النوع p. لذلك يمكننا القول أن تدفق التيار هنا يتم التحكم فيه بواسطة ناقلات الأغلبية (الثقوب والإلكترونات) وتدفق التيار مستقل عن الجهد المطبق طالما أن هناك حوامل حرة كافية للتوصيل.

في المنطقة 2 ، تتحد الإلكترونات المنبعثة من منطقة النضوب مع ثقوب على الجانب الآخر وتخلق ناقلات أغلبية جديدة (الإلكترونات في مادة من النوع p لأشباه الموصلات من النوع n). عندما تدخل هذه الثقوب إلى منطقة النضوب ، فإنها تكمل المسار الحالي من خلال الصمام الثنائي Shockley.

في المنطقة 3 ، عندما يتم تطبيق جهد خارجي للتحيز العكسي ، تظهر منطقة شحن الفضاء أو منطقة استنفاد في التقاطع ، وتتكون من ناقلات الأغلبية والأقلية. يتم فصل أزواج ثقب الإلكترون بسبب تطبيق الجهد عبرهم ، مما ينتج عنه تيار انجراف عبر Shockley. يؤدي هذا إلى تدفق كمية صغيرة من التيار عبر الصمام الثنائي Shockley.

الثنائيات خطوة الانتعاش

الصمام الثنائي للاستعادة التدريجي (SRD) هو جهاز أشباه الموصلات يمكنه توفير حالة توصيل ثابتة وغير مشروطة بين الأنود والكاثود. يمكن أن يحدث الانتقال من حالة إيقاف التشغيل إلى حالة التشغيل بسبب نبضات الجهد السالب. عند تشغيله ، يتصرف SRD مثل الصمام الثنائي المثالي. عند إيقاف التشغيل ، يكون SRD في الغالب غير موصل مع بعض تيار التسرب ، ولكنه لا يكفي بشكل عام للتسبب في فقد كبير للطاقة في معظم التطبيقات.

يوضح الشكل أدناه الأشكال الموجية لاستعادة الخطوة لكلا النوعين من الأجهزة قصيرة المدى. يوضح المنحنى العلوي نوع الاسترداد السريع ، والذي ينبعث قدرًا كبيرًا من الضوء عند الدخول في حالة إيقاف التشغيل. في المقابل ، يُظهر المنحنى السفلي ديود استرداد فائق السرعة مُحسَّن للتشغيل عالي السرعة ويظهر فقط إشعاعًا مرئيًا ضئيلًا أثناء الانتقال من التشغيل إلى الإيقاف.

لتشغيل SRD ، يجب أن يتجاوز جهد الأنود جهد عتبة الماكينة (VT). سيتم إيقاف تشغيل SRD عندما تكون إمكانات الأنود أقل من إمكانات الكاثود أو مساوية لها.

نفق الصمام الثنائي

الصمام الثنائي النفقي هو شكل من أشكال الهندسة الكمومية يأخذ قطعتين من أشباه الموصلات وتربط قطعة واحدة مع الجانب الآخر متجهًا للخارج. يعتبر الصمام الثنائي النفق فريدًا من حيث أن الإلكترونات تتدفق عبر أشباه الموصلات بدلاً من حوله. هذا هو أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل هذا النوع من التقنية فريدًا جدًا ، لأنه لم يكن هناك شكل آخر من أشكال نقل الإلكترون حتى هذه النقطة قادرًا على تحقيق مثل هذا العمل الفذ. أحد الأسباب التي تجعل الثنائيات النفقية شائعة جدًا هو أنها تشغل مساحة أقل من الأشكال الأخرى للهندسة الكمومية ويمكن أيضًا استخدامها في العديد من التطبيقات في العديد من المجالات.

الصمام الثنائي المتغير

الصمام الثنائي المتغير هو أشباه موصلات تستخدم في السعة المتغيرة المنظمة للجهد. يحتوي الصمام الثنائي المتغير على وصلتين ، أحدهما على جانب الأنود لتقاطع PN والآخر على جانب الكاثود لتقاطع PN. عندما تقوم بتطبيق جهد على متغير ، فإنه يسمح بتكوين مجال كهربائي يغير عرض طبقة النضوب الخاصة به. سيؤدي هذا إلى تغيير سعتها بشكل فعال.

الصمام الثنائي بالليزر

الصمام الثنائي لليزر هو عبارة عن شبه موصل يصدر ضوءًا متماسكًا ، ويسمى أيضًا ضوء الليزر. يصدر الصمام الثنائي الليزري أشعة ضوئية متوازية موجهة بتباعد منخفض. هذا على عكس مصادر الضوء الأخرى ، مثل مصابيح LED التقليدية ، التي يكون ضوءها المنبعث شديد التباين.

تستخدم ثنائيات الليزر للتخزين البصري وطابعات الليزر وماسحات الباركود واتصالات الألياف البصرية.

صمام ثنائي قمع عابر

الصمام الثنائي لقمع الجهد العابر (TVS) هو صمام ثنائي مصمم للحماية من ارتفاع الجهد وأنواع أخرى من العابرين. كما أنها قادرة على فصل الجهد والتيار لمنع عابرات الجهد العالي من دخول إلكترونيات الشريحة. لن يعمل الصمام الثنائي TVS أثناء التشغيل العادي ، ولكنه سيعمل فقط خلال الفترة المؤقتة. أثناء الانتقال الكهربائي ، يمكن أن يعمل الصمام الثنائي TVS مع كل من المسامير السريعة dv / dt وقمم dv / dt الكبيرة. يوجد الجهاز عادة في دوائر الإدخال لدوائر المعالجات الدقيقة ، حيث يعالج إشارات التحويل عالية السرعة.

الثنائيات المطلية بالذهب

يمكن العثور على الثنائيات الذهبية في المكثفات والمعدلات والأجهزة الأخرى. تُستخدم هذه الثنائيات بشكل أساسي في صناعة الإلكترونيات لأنها لا تتطلب الكثير من الجهد لتوصيل الكهرباء. يمكن تصنيع الثنائيات المطلية بالذهب من مواد أشباه الموصلات من النوع p أو n. يقوم الصمام الثنائي المشبع بالذهب بتوصيل الكهرباء بشكل أكثر كفاءة في درجات الحرارة العالية ، خاصة في الثنائيات من النوع n.

الذهب ليس مادة مثالية لتنشيط أشباه الموصلات لأن ذرات الذهب كبيرة جدًا بحيث لا يمكن وضعها بسهولة داخل بلورات أشباه الموصلات. هذا يعني أن الذهب عادة لا ينتشر جيدًا في أشباه الموصلات. تتمثل إحدى طرق زيادة حجم ذرات الذهب حتى تتمكن من الانتشار في إضافة الفضة أو الإنديوم. الطريقة الأكثر شيوعًا المستخدمة لتخمير أشباه الموصلات بالذهب هي استخدام بوروهيدريد الصوديوم ، الذي يساعد في تكوين سبيكة من الذهب والفضة داخل بلورة أشباه الموصلات.

يشيع استخدام الثنائيات المطلية بالذهب في تطبيقات الطاقة عالية التردد. تساعد هذه الثنائيات على تقليل الجهد والتيار من خلال استعادة الطاقة من EMF الخلفي للمقاومة الداخلية للديود. تُستخدم الثنائيات المطلية بالذهب في آلات مثل شبكات المقاومة والليزر والصمامات الثنائية النفقية.

الثنائيات فائقة الحاجز

الثنائيات فائقة الحاجز هي نوع من الصمامات الثنائية التي يمكن استخدامها في تطبيقات الجهد العالي. هذه الثنائيات لها جهد أمامي منخفض عند التردد العالي.

الثنائيات فائقة الحاجز هي نوع متعدد الاستخدامات من الصمامات الثنائية لأنها يمكن أن تعمل على نطاق واسع من الترددات والجهد. وهي تستخدم بشكل أساسي في دوائر تبديل الطاقة لأنظمة توزيع الطاقة والمعدلات ومحولات محرك المحرك وإمدادات الطاقة.

يتكون الصمام الثنائي الفائق بشكل أساسي من ثاني أكسيد السيليكون مع إضافة النحاس. يحتوي الصمام الثنائي الفائق على العديد من خيارات التصميم ، بما في ذلك الصمام الثنائي الحاجز الفائق الجرمانيوم المستوي ، والصمام الثنائي الحاجز الفائق الوصلة ، والصمام الثنائي الفائق المعزول.

الصمام الثنائي بلتيير

الصمام الثنائي بلتيير هو أشباه موصلات. يمكن استخدامه لتوليد تيار كهربائي استجابة للطاقة الحرارية. لا يزال هذا الجهاز جديدًا ولم يتم فهمه بالكامل بعد ، ولكن يبدو أنه قد يكون مفيدًا في تحويل الحرارة إلى كهرباء. يمكن استخدامه لسخانات المياه أو حتى في السيارات. هذا من شأنه أن يسمح باستخدام الحرارة المتولدة عن محرك الاحتراق الداخلي ، والتي عادة ما تكون مهدرة للطاقة. سيسمح أيضًا للمحرك بالعمل بكفاءة أكبر ، حيث لن يحتاج إلى إنتاج نفس القدر من الطاقة (وبالتالي استخدام وقود أقل) ، ولكن بدلاً من ذلك ، سيحول الصمام الثنائي بلتيير الحرارة الضائعة إلى طاقة.

الصمام الثنائي البلوري

تُستخدم الثنائيات البلورية بشكل شائع في تصفية النطاق الضيق أو المذبذبات أو مكبرات الصوت التي يتم التحكم فيها بالجهد. يعتبر الصمام الثنائي البلوري تطبيقًا خاصًا للتأثير الكهروضغطي. تساعد هذه العملية في توليد إشارات الجهد والتيار باستخدام خصائصها المتأصلة. يتم أيضًا دمج الثنائيات البلورية بشكل شائع مع الدوائر الأخرى التي توفر التضخيم أو الوظائف المتخصصة الأخرى.

أفالانش ديود

الصمام الثنائي الجليدي هو أشباه موصلات تولد انهيارًا جليديًا من إلكترون واحد من نطاق التوصيل إلى نطاق التكافؤ. يتم استخدامه كمقوم في دوائر طاقة التيار المستمر عالية الجهد ، وككاشف للأشعة تحت الحمراء ، وكآلة كهروضوئية للأشعة فوق البنفسجية. يزيد تأثير الانهيار الجليدي من انخفاض الجهد الأمامي عبر الصمام الثنائي بحيث يمكن جعله أصغر بكثير من جهد الانهيار.

السيليكون المعدل للرقابة

معدل التحكم بالسيليكون (SCR) هو ثايرستور ثلاثي الأطراف. تم تصميمه ليكون بمثابة مفتاح في أفران الميكروويف للتحكم في الطاقة. يمكن تشغيله بالتيار أو الجهد ، أو كليهما ، اعتمادًا على إعداد خرج البوابة. عندما يكون دبوس البوابة سالبًا ، فإنه يسمح للتيار بالتدفق عبر SCR ، وعندما يكون موجبًا ، فإنه يمنع التيار من التدفق عبر SCR. يحدد موقع دبوس البوابة ما إذا كان التيار يمر أو يتم حظره عندما يكون في مكانه.

الثنائيات الفراغية

الثنائيات الفراغية هي نوع آخر من الصمامات الثنائية ، ولكن على عكس الأنواع الأخرى ، يتم استخدامها في الأنابيب المفرغة لتنظيم التيار. تسمح الثنائيات الفراغية للتيار بالتدفق بجهد ثابت ، ولكن لديها أيضًا شبكة تحكم تغير هذا الجهد. اعتمادًا على الجهد في شبكة التحكم ، يسمح الصمام الثنائي الفراغي للتيار أو يوقفه. تستخدم الثنائيات الفراغية كمضخمات ومذبذبات في أجهزة استقبال الراديو وأجهزة الإرسال. كما أنها تعمل كمقومات تقوم بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر للاستخدام بواسطة الأجهزة الكهربائية.

دبوس الصمام الثنائي

الثنائيات PIN هي نوع من صمامات التوصيل pn. بشكل عام ، تعتبر PINs أشباه موصلات تظهر مقاومة منخفضة عند تطبيق الجهد عليها. ستزداد هذه المقاومة المنخفضة مع زيادة الجهد المطبق. رموز PIN لها جهد عتبة قبل أن تصبح موصلة. وبالتالي ، إذا لم يتم تطبيق جهد سلبي ، فلن يمرر الصمام الثنائي التيار حتى يصل إلى هذه القيمة. ستعتمد كمية التيار المتدفق عبر المعدن على فرق الجهد أو الجهد بين كلا المطرافين ، ولن يكون هناك تسرب من طرف إلى آخر.

نقطة الاتصال ديود

الصمام الثنائي النقطي هو جهاز أحادي الاتجاه قادر على تحسين إشارة التردد اللاسلكي. يُطلق على نقطة الاتصال أيضًا ترانزستور غير موصل. يتكون من سلكين متصلان بمادة أشباه الموصلات. عندما تتلامس هذه الأسلاك ، تنشأ "نقطة قرصة" حيث يمكن للإلكترونات العبور. يستخدم هذا النوع من الصمام الثنائي على وجه الخصوص مع أجهزة الراديو AM والأجهزة الأخرى لتمكينها من اكتشاف إشارات التردد اللاسلكي.

ديود حنا

الصمام الثنائي Gunn عبارة عن صمام ثنائي يتكون من تقاطعات pn المضادة المتوازية مع ارتفاع حاجز غير متماثل. ينتج عن هذا قمع قوي لتدفق الإلكترونات في الاتجاه الأمامي ، بينما لا يزال التيار يتدفق في الاتجاه العكسي.

تستخدم هذه الأجهزة بشكل شائع كمولدات ميكروويف. تم اختراعهما حوالي عام 1959 من قبل J.B Gann و A. S. في معهد اديسون للاتصالات). مختبرات بيل ، حيث عمل على أجهزة أشباه الموصلات).

كان أول تطبيق واسع النطاق لثنائيات Gunn هو الجيل الأول من معدات الراديو العسكرية البريطانية UHF ، والتي دخلت حيز الاستخدام حوالي عام 1965. كما استخدمت أجهزة الراديو العسكرية AM استخدامًا مكثفًا لثنائيات Gunn.

إن خاصية الصمام الثنائي Gunn هي أن التيار لا يتجاوز 10-20٪ من الصمام الثنائي السليكوني التقليدي. بالإضافة إلى ذلك ، يكون انخفاض الجهد عبر الصمام الثنائي أقل بحوالي 25 مرة من الصمام الثنائي التقليدي ، وعادة ما يكون 0 مللي فولت في درجة حرارة الغرفة لـ XNUMX.

فيديو تعليمي

ما هو الصمام الثنائي - دروس إلكترونيات للمبتدئين

اختتام

نأمل أن تكون قد تعلمت ما هو الصمام الثنائي. إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد حول كيفية عمل هذا المكون المذهل ، فراجع مقالاتنا على صفحة الثنائيات. نحن على ثقة من أنك ستطبق كل ما تعلمته هذه المرة أيضًا.