ترانزيستور 2

[javad jan]

ترانزيستورها
http://up.pnu-club.com/images/ggawoh52hyxlp9rerk9i.png
اولين نمونه ترانزيستور بدنه فلزي
در اوليــن ماههــاي سـال 1948 نخسـتين نمـونـه از يـک ترانزيـسـتـور (Transistor) که بدنه فلزي داشت در مجموعه آزمايشگاه هاي Bell ساخته شد. اين ترانزيستور که قرار بود جايگزين لامپهاي خلاء - الکترونيک - شود Type A نام گرفت. اين ترانزيستور که کاربرد عمومي داشت و بسيار خوب کار مي کرد يکسال بعد به تعداد 3700 عدد توليد انبوه شد تا در اختيار دانشگاه ها، مراکز نظامي، آزمايشگاه ها و شرکت ها براي آزمايش قرار گيرد.
جالب آنکه اين اختراع در زمان خود آنقدر مهم بود که هر عدد از اين ترانزيستورها در بسته بندي جداگانه با شماره سريال و مشخصات کامل نگهداري مي شد. همانطور که در شکل مشاهده مي شود اين ترانزيستور تنها داراي دو پايه بود. Collector و Emitter و پايه Base به بدنه فلزي آن متصل بود.

http://up.pnu-club.com/images/80uf58xeoerm506zv4xd.png
اولين نمونه ترانزيستور بدنه پلاستيکي

http://up.pnu-club.com/images/39n2s3dzzbim0pyxwc8w.png
نمونه اصلاح شده بدنه پلاستيکي
توليد ترانزيستورهاي بدنه فلزي تا سال 1950 ادامه داشت تا اينکه در اين سال در آزمايشگاه هاي Bell اولين ترانزيستور با بدنه پلاستيکي ساخته شد. طبيعي بود که در اينحالت ترانزيستور مي بايست سه پايه داشته باشد. اما به دليل مشکلاتي که در ساخت اين ترانزيستور وجود داشت توليد آن به حالت انبوه نرسيد و در همان سال ترانزيستور هاي جديد ديگري با پوشش پلاستيکي جايگزين هميشگي آن شدند.
لازم به ذکر است که به عقيده بسياري از دانشمندان، ترانزيستور بزرگترين اختراع بشر در قرن نوزدهم بوده که بدون آن هيچ يک از پيشرفت هاي امروزي در علوم مختلف امکان پذير نبوده است. تمامي پيشرفت هاي بشر که در مخابرات، صنعت حمل و نقل هوايي، اينترنت، تجهيزات کامپيوتري، مهندسي پزشکي و ... روي داده است همگي مرهون اين اختراع ميباشد.

ترانزيستور وسيله اي است که جايگزين لامپهاي خلاء - الکترونيک - شد و توانست همان خاصيت لامپها را با ولتاژهاي کاري پايين تر داشته باشد. ترانزيستورها عموما" براي تقويت جريان الکتريکي و يا براي عمل کردن در حالت سوييچ بکار برده مي شوند. ساختمان داخلي آنها از پيوندهايي از عناصر نيمه هادي مانند سيليکون و ژرمانيوم تشکيل شده است.

ترانزيستور چگونه کار مي کند
اگر ساده بخواهيم به موضوع نگاه کنيم عملکرد يک ترانزيستور را مي توان تقويت جريان دانست. مدار منطقي کوچکي را در نظر بگيريد که تحت شرايط خاص در خروجي خود جريان بسيار کمي را ايجاد مي کند. شما بوسيله يک ترانزيستور مي توانيد اين جريان را تقويت کنيد و سپس از اين جريان قوي براي قطع و وصل کردن يک رله برقي استفاده کنيد.
موارد بسياري هم وجود دارد که شما از يک ترانزيستور براي تقويت ولتاژ استفاده مي کنيد. بديهي است که اين خصيصه مستقيما" از خصيصه تقويت جريان اين وسيله به ارث مي رسد کافي است که جريان وردي و خروجي تقويت شده را روي يک مقاومت بيندازيم تا ولتاژ کم ورودي به ولتاژ تقويت شده خروجي تبديل شود.

جريان ورودي اي که که يک ترانزيستور مي تواند آنرا تقويت کند بايد حداقل داشته باشد. چنانچه اين جريان کمتر از حداقل نامبرده باشد ترانزيستور در خروجي خود هيچ جرياني را نشان نمي دهد. اما به محض آنکه شما جريان ورودي يک ترانزيستور را به بيش از حداقل مذکور ببريد در خروجي جريان تقويت شده خواهيد ديد. از اين خاصيت ترانزيستور معمولا" براي ساخت سوييچ هاي الکترونيکي استفاده مي شود.
http://up.pnu-club.com/images/d0zk8cissj217518d60l.png

از لحاظ ساختاري مي توان يک ترانزيستور را با دو ديود مدل کرد.
همانطور که در مطلب قبل (اولين ترانزيستورها (http://www.senmerv.com/archives/000023.php)) اشاره کرديم ترانزستورهاي اوليه از دو پيوند نيمه هادي تشکيل شده اند و بر حسب آنکه چگونه اين پيوند ها به يکديگر متصل شده باشند مي توان آنها را به دو نوع اصلي PNP يا NPN تقسيم کرد. براي درک نحوه عملکرد يک ترانزيستور ابتدا بايد بدانيم که يک پيوند (Junction) نيمه هادي چگونه کار مي کند.

[javad jan]

در شکل اول شما يک پيوند نيمه هادي از نوع PN را مشاهده مي کنيد. که از اتصال دادن دو قطعه نيمه هادي P و N به يکديگر درست شده است. نيمه هادي هاي نوع N داراي الکترونهاي آزاد و نيمه هادي نوع P داراي تعداد زيادي حفره (Hole) آزاد مي باشند. بطور ساده مي توان منظور از حفره آزاد را فضايي دانست که در آن کمبود الکترون وجود دارد.

اگر به اين تکه نيمه هادي از خارج ولتاژي بصورت آنچه در شکل نمايش داده مي شود اعمال کنيم در مدار جرياني برقرار مي شود و چنانچه جهت ولتاژ اعمال شده را تغيير دهيم جرياني از مدار عبور نخواهد کرد (چرا؟
اين پيوند نيمه هادي عملکرد ساده يک ديود را مدل مي کند. همانطور که مي دانيد يکي از کاربردهاي ديود يکسوسازي جريان هاي متناوب مي باشد. از آنجايي که در محل اتصال نيمه هادي نوع N به P معمولآ يک خازن تشکيل مي شود پاسخ فرکانسي يک پيوند PN کاملآ به کيفيت ساخت و اندازه خازن پيوند بستگي دارد. به همين دليل اولين ديودهاي ساخته شده توانايي کار در فرکانسهاي راديويي - مثلآ براي آشکار سازي - را نداشتند.

معمولآ براي کاهش اين خازن ناخاسته، سطح پيوند را کاهش داده و آنرا به حد يک نقطه مي رسانند

براي درک دقيق نحوه کارکرد يک ترانزيستور بايد با نحوه کار ديود آشنا شويم، بايد اشاره کنيم که قصد نداريم تا به تفضيل وارد بحث فيزيک الکترونيک شويم و فقط سعي خواهيم کرد با بيان نتايج حاصل از اين شاخه علمي ابتدا عملکرد ديود و سپس ترانزيستور را بررسي کنيم.

همانطور که مي دانيد ديود ها جريان الکتريکي را در يک جهت از خود عبور مي دهند و در جهت ديگر در مقابل عبور جريان از خود مقاومت بالايي نشان مي دهند. اين خاصيت آنها باعث شده بود تا در سالهاي اوليه ساخت اين وسيله الکترونيکي، به آن دريچه يا Valve هم اطلاق شود.

از لحاظ الکتريکي يک ديود هنگامي عبور جريان را از خود ممکن مي سازد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و - به کاتد) آنرا آماده کار کنيد. مقدار ولتاژي که باعث ميشود تا ديود شروع به هدايت جريان الکتريکي نمايد ولتاژ آستانه يا (forward voltage drop) ناميده مي شود که چيزي حدود 0.6 تا 0.7 ولت مي باشد. به شکل اول توجه کنيد که چگونه براي ولتاژهاي مثبت - منظور جهت درست مي باشد - تا قبل از 0.7 ولت ديود از خود مقاومت نشان مي دهد و سپس به يکباره مقاومت خود را از دست مي دهد و جريان را از خود عبور مي دهد.
http://up.pnu-club.com/images/rogt0l3bowulxhyhc0e6.png

[javad jan]

نماد فني و دو نمونه از انواع ديويد
اما هنگامي که شما ولتاژ معکوس به ديود متصل مي کنيد (+ به کاتد و - به آند) جرياني از ديود عبور نمي کند، مگر جريان بسيار کمي که به جريان نشتي يا Leakage معرف است که در حدود چند µA يا حتي کمتر مي باشد. اين مقدار جريان معمولآ در اغلب مدار هاي الکترونيکي قابل صرفنظر کردن بوده و تاثير در رفتار ساير المانهاي مدار نميگذارد. اما نکته مهم آنکه تمام ديود ها يک آستانه براي حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژمعکوس بيش از آن شود ديويد مي سوزد و جريان را در جهت معکوس هم عبور مي دهد. به اين ولتاژ آستانه شکست يا Breakdown گفته مي شود.
در دسته بندي اصلي، ديودها را به سه قسمت اصلي تقسيم مي کنند، ديودهاي سيگنال (Signal) که براي آشکار سازي در راديو بکار مي روند و جرياني در حد ميلي آمپر از خود عبور مي دهند، ديودهاي يکسوکننده (Rectifiers) که براي يکسوسازي جريانهاي متناوب بکاربرده مي شوند و توانايي عبور جريانهاي زياد را دارند و بالآخره ديود هاي زنر (Zener) که براي تثبيت ولتاژ از آنها استفاده مي شود.
ترانزيستور چگونه کار ميکند - ۳
13192
استفاده از ديود سيگنار در مدار رله براي جلوگيري از ايجاد ولتاژ هاي ناخواسته زياد
در ادامه بحث نحوه کارکرد يک ترانزيستور لازم است قدري راجع به انواع ديود که در مطلب قبل به آنها اشاره کرديم داشته باشيم.

[javad jan]

ديودهاي سيگنال
اين نوع از انواع ديودها براي پردازش سيگنالهاي ضعيف - معمولا" راديويي - و کم جريان تا حداکثر حدود 100mA کاربرد دارند. معروفترين و پر استفاده ترين آنها که ممکن است با آن آشنا باشيد ديود 1N4148 است که از سيليکون ساخته شده است و ولتاژ شکست مستقيم آن 0.7 ولت است.

اما برخي از ديود هاي سيگنال از ژرمانيم هم ساخته مي شوند، مانند OA90 که ولتاژ شکست مستقيم پايينتري دارد، حدود 0.2 ولت. به همين دليل از اين نوع ديود بيشتر براي آشکار سازي امواج مدوله شده راديويي استفاده مي شود.

بصورت يک قانون کلي هنگامي که ولتاژ شکست مستقيم ديويد خيلي مهم نباشد، از ديودهاي سيليکون استفاده مي شود. دليل آن مقاومت بهتر آنها در مقابل حرارت محيط يا حرارت هنگام لحيم کاري و نيز مقاومت الکتريکي کمتر در ولتاژ مستقيم است. همچنين ديود هاي سيليکوني سيگنال معمولا" در ولتاژ معکوس جريان نشتي بسيار کمتري نسبت به نوع ژرمانيم دارند.

از کاربرد ديگري که براي ديودهاي سيگنال وجود دارد مي توان به استفاده از آنها براي حفاظت مدار هنگامي که رله در يک مدار الکترونيکي قرار دارد نام برد. هنگامي که رله خاموش مي شود تغيير جريان در سيم پيچ آن ميتواند در دوسر آن ولتاژ بسيار زيادي القا کند که قرار دادن يک ديود در جهت مناسب ميتواند اين ولتاژ را خنثي کند. به شکل اول توجه کنيد.
http://up.pnu-club.com/images/yctv095t2avd1jkft42.png
استفاده از ديود زنر براي تهيه ولتاژ ثابت

ديودهاي زنر
همانطور که قبلا" اشاره کرديم از اين ديودها براي تثبيت ولتاژ استفاده مي شود. اين نوع از ديود ها براي شکسته شدن با اطمينان در ولتاژ معکوس ساخته شده اند، بنابراين بدون ترس مي توان آنها را در جهت معکوس باياس کرد و از آنها براي تثبيت ولتاژ استفاده نمود. به هنگام استفاده از آنها معمولا" از يک مقاومت براي محدود کردن جريان بطور سري نيز استفاده مي شود. به شکل نگاه کنيد به اين طريق شما يک ولتاژ رفرنس دقيق بدست آورده ايد.
ديودهاي زنر معمولا" با حروفي که در آنها Z وجود دارد نامگذاري مي شوند مانند BZX يا BZY و ... و ولتاژ شکست آنها نيز معمولا" روي ديود نوشته مي شود، مانند 4V7 که به معني 4.7 ولت است. همچنين توان تحمل اين ديود ها نيز معمولا" مشخص است و شما هنگام خريد بايد آنرا به فروشنده بگوييد، در بازار نوع 400mW و 1.3W آن بسيار رايج است.

http://up.pnu-club.com/images/vvarsbgn8957rihsr8y.png
(http://www.senmerv.com/archives/000131.php)يکسو ساز نيم موج با استفاده از يک ديود.
در مطلب قبل راجع به ديودهاي زنر و سيگنال صحبت کرديم و ضمن آوردن مثال، توضيح داديم که اين ديودها چگونه کار ميکنند. حال در ادامه اين مجموعه مطالب ابتدا به تشريح مختصر ديود هاي يکسو کننده ميپردازيم.
ديود هاي يکسوساز عموما" در مدارهاي جريان متناوب بکار برده مي شوند تا با کمک آنها بتوان جريان متناوب (AC) را به مستقيم (DC) تبديل کرد. اين عمليات يکسوسازي يا Rectification ناميده مي شود.

از مشهورترين اين ديودها مي توان به انواع ديودهاي 1N400x و يا 1N540x اشاره کرد که داراي ولتاژ کاري بين 50 تا بيش از 1000 ولت هستند و مي توانند جريان هاي بالا را يکسو کنند. اين ولتاژ، ولتاژي است که ديود مي تواند بدون شکسته شدن - سوختن - در جهت معکوس آنرا تحمل کند.
ديودهاي يکسوساز معمولآ از سيليکون ساخته مي شوند و ولتاژ باياس مستقيم آنها حدود 0.7 ولت مي باشد.

[javad jan]

يکسو سازي جريان متناوب با يک ديود
شما مي توانيد با قرار دادن فقط يک ديود در مسير جريان متناوب مانع از گذر سيکل منفي جريان در جهت مورد نظر در مدار باشيد به شکل اول دقت کنيد که چگونه قرار دادن يک ديود در جهت موافق، فقط به نيم سيکل هاي مثبت اجاز خروج به سمت بار را مي دهد. به اين روش يکسوسازي نيم موج يا Half Wave گفته مي شود.

بديهي است براي بالابردن کيفيت موج خروجي و نزديک کردن آن به يک ولتاژ مستقيم بايد در خروجي از خازن هايي با ظرفيت بالا استفاده کرد. اين خازن در نيم سيکل مثبت شارژ مي شود و در نيم سيکل منفي در غياب منبع تغذيه، وظيفه تغذيه بار را بعهده خواهد داشت.
http://up.pnu-club.com/images/oq2w9unmidlsohn9vwh.png
يکسو ساز تمام موج با استفاده از پل ديود.
پل ديود يا Bridge Rectifiers
اما براي آنکه بتوانيم از نيمه منفي موج ورودي که در نيمي از سيکل جريان امکان عبور به خروجي را ندارد، استفاده کنيم بايد از مداري بعتوان پل ديود استفاده کنيم. پل ديود همانطور که از شکل دوم مشخص است متشکل از چهار ديود به يکديگر متصل مي باشد. جريان متناوب به قسمتي که دو جفت آند و کاتد به يکديگر متصل هستند وصل مي شود و خروجي از يک جف آند و يک جفت کاتد به يکديگر متصل شده گرفته مي شود.
روش کار به اينصورت است که در سيکل مثبت مدار ديودهاي 1 و 2 عمل کرده و خروجي را تامين ميکنند و در سيکل منفي مدار ديودهاي 3 و 4 عمل مي کند و باز خروجي را در همان وضعيت تامين مي کند.
http://up.pnu-club.com/images/6ee9vo0gkss1lzuhne2c.png
(http://www.senmerv.com/archives/000152.php)نماد و شماتيک پيوندها در ترانزيستورها
در مطالب قبل بطور خلاصه راجع به ديودها و ترانزيستورها و پيوندهاي PN صحبت کرده مثالهايي از کاربرد اصلي انواع ديود ارائه کرديم. در اين قسمت راجع به گونه هاي ساده اولين ترانزيستورها که از سه لايه نيمه هادي تشکيل شده اند صحبت خواهيم کرد.
بصورت استاندارد دو نوع ترانزيستور بصورت PNP و NPN داريم. انتخاب نامه آنها به نحوه کنار هم قرار گرفتن لايه هاي نيمه هادي و پلاريته آنها بستگي دارد. هر چند در اوايل ساخت اين وسيله الکترونيکي و جايگزيني آن با لامپهاي خلاء، ترانزستورها اغلب از جنس ژرمانيم و بصورت PNP ساخته مي شدند اما محدوديت هاي ساخت و فن آوري از يکطرف و تفاوت بهره دريافتي از طرف ديگر، سازندگان را مجبور کرد که بعدها بيشتر از نيمه هاديي از جنس سيليکون و با پلاريته NPN براي ساخت ترانزيستور استفاده کنند. تفاوت خاصي در عملکرد اين دو نمونه وجود ندارد و اين بدان معني نيست که ترانزيستور ژرمانيم با پلاريته NPN يا سيليکون با پلاريته PNP وجود ندارد.
13193
نماي واقعي تري از پيوندها در يک ترانزيستور که تفاوت
کلکتور و اميتر را بوضوح نشان مي دهد.
براي هريک از لايه هاي نيمه هادي که در يک ترانزيستور وجود دارد يک پايه در نظر گرفته شده است که ارتباط مدار بيروني را به نيمه هادي ها ميسر مي سازد. اين پايه ها به نامهاي Base (پايه) ، Collector (جمع کننده) و Emitter (منتشر کننده) مشخص مي شوند. اگر به ساختار لايه اي يک ترانزيستور دقت کنيم بنظر تفاوت خاصي ميان Collector و Emitter ديده نمي شود اما واقعيت اينگونه نيست. چرا که ضخامت و بزرگي لايه Collector به مراتب از Emitter بزرگتر است و اين عملا" باعث مي شود که اين دو لايه با وجود تشابه پلاريته اي که دارند با يکديگر تفاوت داشته باشند. با وجود اين معمولا" در شکل ها براي سهولت اين دو لايه را بصورت يکسان در نظر ميگيردند.
بدون آنکه در اين مطلب قصد بررسي دقيق نحوه کار يک ترانزيستور را داشته باشيم، قصد داريم ساده ترين مداري که مي توان با يک ترانزيستور تهيه کرد را به شما معرفي کرده و کاربرد آنرا براي شما شرح دهيم. به شکل زير نگاه کنيد.
13194

[javad jan]

مدار ساده براي آشنايي با طرز کار يک ترانزيستور
بطور جداگانه بين E و C و همچنين بين E و B منابع تغذيه اي قرار داده ايم. مقاومت ها يي که در مسير هريک از اين منابع ولتاژ قرار داديم صرفا" براي محدود کردن جريان بوده و نه چيز ديگر. چرا که در صورت نبود آنها، پيوندها بر اثر کشيده شدن جريان زياد خواهند سوخت.
طرز کار ترانزيستور به اينصورت است، چنانچه پيوند BE را بصورت مستقيم باياس (Bias به معني اعمال ولتاژ و تحريک است) کنيم بطوري که اين پيوند PN روشن شود (براي اينکار کافي است که به اين پيوند حدود 0.6 تا 0.7 ولت با توجه به نوع ترانزيستور ولتاژ اعمال شود)، در آنصورت از مدار بسته شده ميان E و C مي توان جريان بسيار بالايي کشيد. اگر به شکل دوم دقت کنيد بوضوح خواهيد فهميد که اين عمل چگونه امکان پذير است. در حالت عادي ميان E و C هيچ مدار بازي وجود ندارد اما به محض آنکه شما پيوند BE را با پلاريته موافق باياس کنيد، با توجه به آنچه قبلا" راجع به يک پيوند PN توضيح داديم، اين پيوند تقريبا" بصورت اتصال کوتاه عمل مي کند و شما عملا" خواهيد توانست از پايه هاي E و C جريان قابل ملاحظه اي بکشيد. (در واقع در اينحالت مي توان فرض کرد که در شکل دوم عملا" لايه PN مربوط به BE از بين مي رود و بين EC يک اتصال کوتاه رخ مي دهد

بنابراين مشاهده مي کنيد که با برقراري يک جريان کوچک Ib شما مي توانيد يک جريان بزرگ Ic را داشته باشيد. اين مدار اساس سوئيچ هاي الکترونيک در مدارهاي الکترونيکي است. بعنوان مثال شما مي توانيد در مدار کلکتور يک رله قرار دهيد که با جريان مثلا" چند آمپري کار مي کند و در عوض با اعمال يک جريان بسيار ضعيف در حد ميلي آمپر - حتي کمتر - در مدار بيس که ممکن است از طريق يک مدار ديجيتال تهيه شود، به رله فرمان روشن يا خاموش شدن بدهيد
خازن
خازن ها انرژي الكتريكي را نگهداري مي كنند و به همراه مقاومت ها ، در مدارات تايمينگ استفاده مي شوند . همچنين از خازن ها براي صاف كردن سطح تغييرات ولتاژ مستقيم استفاده مي شود . از خازن ها در مدارات بعنوان فيلتر هم استفاده مي شود . زيرا خازن ها به راحتي سيگنالهاي غير مستقيم AC را عبور مي دهند ولي مانع عبور سيگنالهاي مستقيم DC مي شوند .
ظرفيت :
ظرفيت معياري براي اندازه گيري توانائي نگهداري انرژي الكتريكي است . ظرفيت زياد بدين معني است كه خازن قادر به نگهداري انرژي الكتريكي بيشتري است . واحد اندازه گيري ظرفيت فاراد است . 1 فاراد واحد بزرگي است و مشخص كننده ظرفيت بالا مي باشد . بنابراين استفاده از واحدهاي كوچكتر نيز در خازنها مرسوم است . ميكروفاراد µF ، نانوفاراد nF و پيكوفاراد pF واحدهاي كوچكتر فاراد هستند .
µ means 10-6 (millionth), so 1000000µF = 1F
n means 10-9 (thousand-millionth), so 1000nF = 1µF
p means 10-12 (million-millionth), so 1000pF = 1nF
انواع مختلفي از خازن ها وجود دارند كه ميتوان از دو نوع اصلي آنها ، با پلاريته ( قطب دار ) و بدون پلاريته ( بدون قطب ) نام برد .

[javad jan]

خازنهاي قطب دار :
الف - خازن هاي الكتروليت
در خازنهاي الكتروليت قطب مثبت و منفي بر روي بدنه آنها مشخص شده و بر اساس قطب ها در مدارات مورد استفاده قرار مي گيرند . دو نوع طراحي براي شكل اين خازن ها وجود دارد . يكي شكل اَكسيل كه در اين نوع پايه هاي يكي در طرف راست و ديگري در طرف چپ قرار دارد و ديگري راديال كه در اين نوع هر دو پايه خازن در يك طرف آن قرار دارد . در شكل نمونه اي از خازن اكسيل و راديال نشان داده شده است .




1319513196



در خازن هاي الكتروليت ظرفيت آنها بصورت يك عدد بر روي بدنه شان نوشته شده است . همچنين ولتاژ تحمل خازن ها نيز بر روي بدنه آنها نوشته شده و هنگام انتخاب يك خازن بايد اين ولتاژ مد نظر قرار گيرد . اين خازن ها آسيبي نمي بينند مگر اينكه با هويه داغ شوند .
ب - خازن هاي تانتاليوم
خازن هاي تانتاليم هم از نوع قطب دار هستند و مانند خازنهاي الكتروليت معمولاً ولتاژ كمي دارند . اين خازن ها معمولاً در سايز هاي كوچك و البته گران تهيه مي شوند و بنابراين يك ظرفيت بالا را در سايزي كوچك را ارائه مي دهند .
http://pnu-club.com/imported/mising.jpgدر خازنهاي تانتاليوم جديد ، ولتاژ و ظرفيت بر روي بدنه آنها نوشته شده ولي در انواع قديمي از يك نوار رنگي استفاده مي شود كه مثلا دو خط دارد ( براي دو رقم ) و يك نقطه رنگي براي تعداد صفرها وجود دارد كه ظرفيت بر حست ميكروفاراد را مشخص مي كنند . براي دو رقم اول كدهاي استاندارد رنگي استفاده مي شود ولي براي تعداد صفرها و محل رنگي ، رنگ خاكستري به معني × 0.01 و رنگ سفيد به معني × 0.1 است . نوار رنگي سوم نزديك به انتها ، ولتاژ را مشخص مي كند بطوري كه اگر اين خط زرد باشد 3/6 ولت ، مشكي 10 ولت ، سبز 16 ولت ، آبي 20 ولت ، خاكستري 25 ولت و سفيد 30 ولت را نشان مي دهد .
براي مثال رنگهاي آبي - خاكستري و نقطه سياه به معني 68 ميكروفاراد است .
آبي - خاكستري و نقطه سفيد به معني 8/6 ميكروفاراد است .
خازنهاي بدون قطب :
خازن هاي بدون قطب معمولا خازنهاي با ظرفيت كم هستند و ميتوان آنها را از هر طرف در مدارات مورد استفاده قرار داد . اين خازنها در برابر گرما تحمل بيشتري دارند و در ولتاژهاي بالاتر مثلا 50 ولت ، 250 ولت و ... عرضه مي شوند .


1319713198





پيدا كردن ظرفيت اين خازنها كمي مشكل است چون انواع زيادي از اين نوع خازنها وجود دارد و سيستم هاي كد گذاري مختلفي براي آنها وجود دارد . در بسياري از خازن ها با ظرفيت كم ، ظرفيت بر روي خازن نوشته شده ولي هيچ واحد يا مضربي براي آن چاپ نشده و براي دانستن واحد بايد به دانش خودتان رجوع كنيد . براي مثال بر 1/0 به معني 0.1µF يا 100 نانوفاراد است . گاهي اوقات بر روي اين خازنها چنين نوشته مي شود ( 4n7 ) به معني 7/4 نانوفاراد . در خازن هاي كوچك چنانچه نوشتن بر روي آنها مشكل باشد از شماره هاي كد دار بر روي خازن ها استفاده مي شود . در اين موارد عدد اول و دوم را نوشته و سپس به تعداد عدد سوم در مقابل آن صفر قرار دهيد تا ظرفيت بر حسب پيكوفاراد بدست ايد . بطور مثال اگر بر روي خازني عدد 102 چاپ شده باشد ، ظرفيت برابر خواهد بود با 1000 پيكوفاراد يا 1 نانوفاراد .

[javad jan]

كد رنگي خازن ها :


در خازن هاي پليستر براي سالهاي زيادي از كدهاي رنگي بر روي بدنه آنها استفاده مي شد . در اين كد ها سه رنگ اول ظرفيت را نشان مي دهند و رنگ چهارم تولرانس ا نشان مي دهد .
براي مثال قهوه اي - مشكي - نارنجي به معني 10000 پيكوفاراد يا 10 نانوفاراد است .
خازن هاي پليستر امروزه به وفور در مدارات الكترونيك مورد استفاده قرار مي گيرند . اين خازنها در برابر حرارت زياد معيوب مي شوند و بنابراين هنگام لحيمكاري بايد به اين نكته توجه داشت .


1319913200


كد رنگي خازنها



رنگ

شماره



سياه

0



قهوه اي

1



قرمز

2



نارنجي

3



زرد

4



سبز

5



آبي

6



بنفش

7



خاكستري

8



سفيد

9









خازن ها با هر ظرفيتي وجود ندارند . بطور مثال خازن هاي 22 ميكروفاراد يا 47 ميكروفاراد وجود دارند ولي خازن هاي 25 ميكروفاراد يا 117 ميكروفاراد وجود ندارند .
دليل اينكار چنين است :
فرض كنيم بخواهيم خازن ها را با اختلاف ظرفيت ده تا ده تا بسازيم . مثلاً 10 و 20 و 30 و . . . به همين ترتيب . در ابتدا خوب بنظر مي رسد ولي وقتي كه به ظرفيت مثلاً 1000 برسيم چه رخ مي دهد ؟
مثلاً 1000 و 1010 و 1020 و . . . كه در اينصورت اختلاف بين خازن 1000 ميكروفاراد با 1010 ميكروفاراد بسيار كم است و فرقي با هم ندارند پس اين مسئله معقول بنظر نمي رسد . براي ساختن يك رنج محسوس از ارزش خازن ها ، ميتوان براي اندازه ظرفيت از مضارب استاندارد 10 استفاده نمود . مثلاً 7/4 - 47 - 470 و . . . و يا 2/2 - 220 - 2200 و . . .



خازن هاي متغير :


در مدارات تيونينگ راديوئي از اين خازن ها استفاده مي شود و به همين دليل به اين خازنها گاهي خازن تيونينگ هم اطلاق مي شود . ظرفيت اين خازن ها خيلي كم و در حدود 100 تا 500 پيكوفاراد است و بدليل ظرفيت پائين در مدارات تايمينگ مورد استفاده قرار نمي گيرند .
در مدارات تايمينگ از خازن هاي ثابت استفاده مي شود و اگر نياز باشد دوره تناوب را تغيير دهيم ، اين عمل بكمك مقاومت انجام مي شود .

[javad jan]

خازن هاي تريمر :



خازن هاي تريمر خازن هاي متغيير كوچك و با ظرفيت بسيار پائين هستند . ظرفيت اين خازن ها از حدود 1 تا 100 پيكوفاراد ماست و بيشتر در تيونرهاي مدارات با فركانس بالا مورد استفاده قرار مي گيرند











انواع ميكروفن
ميكروفون ها مبدل هاي الكتروآكوستيك هستند كه تغييرات فشار صوتي را به توان الكتريكي تبديل
. مي كنند

انواع ميكروفون ها از نظر ساختمان

ــ ميكروفن ذغالي (http://www.irib.ir/education/accostic1/sound59.htm)
ــ ميكروفن كريستالي يا پيزوالكتريك (http://www.irib.ir/education/accostic1/sound60.htm)


ــ ميكروفن ديناميك با سيم پيچ متحرك نواري (http://www.irib.ir/education/accostic1/sound61.htm)




ــ ميكروفن خازني و الكترت خازني (http://www.irib.ir/education/accostic1/sound62.htm)

ميكروفون نواري -

از ميان ميكروفن هاي فوق انواع الكتروديناميك با سيم پيچ متحرك و خازني در استوديوها و كارهاي صدابرداري مورد استفاده قرار مي گيرند

عواملي كه مرغوبيت و كيفيت ميكروفنها را تعيين مي كنند عبارتند از

( Frequency response) پاسخ فركانس 20-20000 خطي
حداقل ( Distortion ) ديستورشن يا واپيچيدگي
حداقل ( Background noise ) نويز زمينه




Polar pattern الگوي گيرايي ميكروفن ها
الگوهاي اصلي گيرايي صدا توسط ميكروفن ها عبارتند از
Cardioid قلبي يا يك سويه-
Figure of eight دو سويه-
Omni directional همه سويه-
Hyper cardioid -
Gun -






ميكروفنهاي ذغالي
تشكيل مي شودDC اين ميكروفن از ديافراگم مخزن ذغال و منبع تغذيه
ميكروفون مقاومت الكتريكي مخزن زغال را تغيير ارتعاشات ديافراگم يا Membrance مي دهد به دنبال آن جريان عبوري از مدار تغيير مي كند



13201
(http://www.irib.ir/education/accostic1/images/large/10002.jpg)اين تغييرات بعنوان هماهنگ با صدا مورد استفاده قرار مي گيرند اين ميكروفن منحصرا
در گوشي تلفن مورد استفاده داشته است زيرا پاسخ فركانسي محدود و ديستورشن زيادي دارد

[javad jan]

ميكروفن هاي كريستالي يا پيزوالكتريك

ارتعاشات ديافراگم ميكروفن به پيزوالكتريك منتقل مي شود و بنابر خاصيت پيزوالكتريك ولتاژ متناسب با ارتعاشات توليد مي شود كه پس از تقويت بعنوان سيگنال الكتريكي هماهنگ با صدا مورد استفاده قرار مي گيرد به علت پاسخ فركانس محدود و ديستورشن زياد اين ميكروفن مورد استفاده حرفه اي ندارد



(http://www.irib.ir/education/accostic1/images/large/203.gif)13202



microphoneميكروفن خازني و الكترت
در اين نوع ميكروفن ديافراگم يكي از صفحات خازن است كه با ارتعاشات صوتي مرتعش شده و باعث تغيير فاصله دو صفحه خازن و به دنبال آن تغيير ظرفيت خازن مي شود تغيير ظرفيت تغييرات ولتاژ را بوجود مي آورد از اين تغيرات ولتاژ پس از تقويت بعنوان سيگنال هماهنگ با صدا استفاده مي شود




(http://www.irib.ir/education/accostic1/images/large/207.jpg)13203
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg

http://pnu-club.com/imported/mising.jpg=8.85*http://pnu-club.com/imported/mising.jpgثابت دي الكتريك
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg=ثابت دي الكتريك ماده بين دو صفحه
A=سطح صفحه
d=فاصله دو صفحه




معمولا48 ولت استفاده DCدر ميكروفونهاي خازني براي پلاريزاسيون صفحات از ولتاژ
مي شود
در ميكروفن هاي الكترت پلاريزاسيون صفحات توسط ماده الكترت انجام مي شود
ميكروفونهاي خازني مي توانند يك پاسخ خطي 20-20000 هرتز را تامين نمايند ديستورشن و نويز زمينه ناچيز اين ميكروفونها را در رديف نخست ميكروفونهاي حرفه اي و Broadcasting قرار دارند

ميكروفون ديناميك
e = B . L . V اين ميكروفن براساس شدت ميدان مغناطيسي Bطول سيم L
سرعت نوسان V


13204 (http://www.irib.ir/education/accostic1/images/large/204.jpg)




اين ميكروفونها مي توانند پاسخ فركانسي وسيعتر 100-18000هرتز را تامين نمايند و نيز ديستورشن كمي دارند لذا موارد استفاده حرفه اي وBroadcasting
دارند