الترانزستور PNPThe PNP Transistor
الترانزستور PNP عكس الترانزستور NPNتماما . أساسا , فى هذا النوع من بناء الترانزستور يتم عكس الدايودان لكى نحصل على التركيب "موجب – سالب – موجب" Positive-Negative-Positiveحيث يشير السهم , والذى يحدد أيضا طرف المشع , فى هذه الحالة إلى الداخل فى رمز الترانزستور .
أيضا , يتم عكس جميع القطبيات للترانزستور PNP وهذا يعنى أنه "مصب أو بالوعة" "sink" للتيار على عكس الترانزستور NPN الذى يعتبر "مصدر أو منبع " source لتتيار . الاختلاف الرئيسى بين النوعين هو أن "الفجوات" holes تكون هى الحاملات الأكثر أهمية للترانزستورات PNP , بينما تكون الإلكترونات electrons هى الحاملات الأكثر أهمية فى الترانزستورات NPN . نتيجة لذلك , تستخدم الترانزستورات PNP تيار قاعدة صغير الخرج و جهد قاعدة سالب للتحكم فى تيار " المشع – المجمع" الأكثر بكثير. يتكون بناء الترانزستور PNP من طبقتين من مادة شبه موصلة موجبة على جانبى طبقة من مادة شبه موصلة سالبة كما هو مبين بالشكل التالى :
ملحوظة : السهم يحدد المشع واتجاه مرور التيار الاصطلاحى (دخل) للترانزستور PNP .
الترانزستور PNP له خواص مشابهة جدا للترانزستور NPN فيما عدا عكس اتجاه قطبيات (أو انحياز) التيار والجهد .
وصلات الترانزستور PNPPNP Transistor Connections
الجهد بين القاعدة والمشع ( VBE ) , يكون الآن سالب عند القاعدة وموجب عند المشع لأنه للترانزستور PNP يكون طرف القاعدة دائما سالب الانحياز بالنسبة للمشع . أيضا جهد تغذية المشع يكون موجب بالنسبة للمجمع ( VCE ) . ومن ثم , لكى يوصل الترانزستور PNP فإن المشع يكون دائما أكثر إيجابية بالنسبة لكل من القاعدة والمجمع .
يتم توصيل مصدر القدرة للترانزستور PNP كما هو مبين بالشكل . فى هذه الحالة يتم توصيل المشع بجهد المنبع VCC بمقاومة الحمل RL والتى تحدد التيار الأقصى المار خلال الجهاز المتصل بطرف المجمع . جهد القاعدة VB والذى يكون انحيازه سالب بالنسبة للمشع ويتصل بمقاومة القاعدة RB والتى تستخدم فى تحديد التيار الأقصى للقاعدة .
حتى يمر تيار بقاعدة الترانزستور PNP فإن القاعدة تحتاج أن تكون أكثر سالبية من المشع ( التيار يجب أن يغادر القاعدة) بحوالى 0.7 volts لأجهزة السليكون و حوالى 0.3 volts لأجهزة الجرمانيوم .
الصيغة التى تستخدم فى حساب مقاومة القاعدة , وتيار القاعدة , أو تيار المجمع (كما فى الترانزستور NPN ) هى كما يلى :
عامة يمكن استبدال الترانزستور PNP بالترانزستور NPN فى معظم الدوائر الإلكترونية , الاختلاف الوحيد هو قطبيات الجهود واتجاه مرور التيار . أيضا يمكن استخدام الترانزستور PNP كأجهزة تحويل (مفاتيح) كما فى الشكل التالى :
منحنيات الخواص للترانزستور PNP تشبه إلى حد كبير منحنيات الترانزستور NPN المكافىء فيما عدا أنها تدور 180 درجة للأخذ فى الاعتبار عكس قطبية الجهود والتيارات , ( مرور التيارات خارجة من القاعدة ومن المجمع فى الترانزستور PNP يكون بالسالب ) .يمكن أيضا رسم خط الحمل الديناميكى على المنحنيات I-V curves لإيجاد نقط العمل للترانزستورات PNP .
الترانزستورات المتطابقة(المتوائمة) Transistor Matching
الترانزستورات المتكاملة (المتتامة) Complementary Transistors
قد تتساءل , ما هو الهدف من وجود الترانزستور PNP , عندما يكون هماك الكثير من الترانزستورات NPN المتاحة والتى يمكن استخدامها كمكبرات للصوت أو كمفتاح من أشباه الموصلات ؟ حسنا , إن وجود نوعين مختلفين من الترانزستورات PNP و NPN تكون ميزة كبيرة عند تصميم دوائر مكبر الصوت مثل الفئة "ب" Class B Amplifier والذى يستخدم الترانزستورات "المتكاملة أو المتتامة" "Complementary" أو "الزوج المتطابق" "Matched Pair" فى مرحلة خرجها أو فى دوائر التحكم فى عكس حركة المحركات التى على شكل " جسر إتش " H-Bridge حيث يتطلب التحكم مرور التيار بالتساوى فى كلا الاتجاهين .
يطلق على الزوج المتناظر من الترانزستورات NPN و PNP بخصائص تقريبا متماثلة لبعضها البعض "الترانزستورات المتكاملة أو المتتامة" Complementary Transistors , على سبيل المثال الترانزستور TIP3055 (NPN transistor والترانزستور TIP2955 (PNP transistor) أمثلة جيدة لترانزستورات القدرة المتكاملة أو الزوج المتطابق (المتوائم). فكلاهما له كسب للتيار المستمر
Beta, ( Ic/Ib ) متطابق فى حدود 10% وتيار مجمع مرتفع حوالى 15A مما يجعلها مثالية للتحكم العام فى المحركات أو فى تطبيقات الربوت .
أيضا , مكبرات الفئة "ب" تستخدم ترانزستورات NPN و PNP متكاملة فى مرحلة خرجها . الترانزستور NPN يوصل فقط النصف الموجب للإشارة بينما الترانزستور PNP يوصل النصف السالب للإشارة . وهذا يسمح للمكبر بدفع القدرة المطلوبة خلال حمل السماعة فى كلا الاتجاهين عند المعاوقة الاسمية وتسبب القدرة تيار خرج والذى من المرجح أن يكون فى حدود عدة أمبيرات تتشارك بالتساوى بين الترانزستورات المتكاملة. التعرف على الترانزستور PNPIdentifying the PNP Transistor
لقد رأينا أن الترانزستورات تصنع أساسا من دايودين متصلة مع بطريقة معكوسة (خلف خلاف) . يمكننا استخدام هذا التمثيل فى تحديد نوع الترانزستور PNP أو NPN عن طريق اختبار مقاومته بين الأطراف الثلاثة المشع والقاعدة والمجمع . باختبار كل زوج من أطراف الترانزستور فى كلا الاتجاهين بواسطة مقياس الأوم ينتج أجمالى 6 اختبارات , وبقيم متوقعة للمقاومة بالأوم كما يلى :
1- أطراف المشع – القاعدة : من المشع للقاعدة يجب أن تعمل كدايود عادى وتوصل فى اتجاه واحد فقط.
2- أطراف المجمع – القاعدة : وصلة المجمع – القاعدة يجب أن تعمل كدايود عادى وتوصل فى اتجاه واحد فقط .
3- أطراف المشع – المجمع : لا يجب أن يكون هناك توصيل فى أى من الاتجاهين .
لذلك يمكننا تحديد الترانزستور PNP على أنه فى الوضع العادى يكون فى حالة "فصل" OFF ولكن تيار خرج صغير وجهد سالب على القاعدة بالنسبة للمشع سوف يجعله فى حالة "توصيل" ON حيث يسمح بمرور تيار أكبر بكثير بين المشع والمجمع . يقوم الترانزستور PNP بالتوصيل عندما يكون Ve أكبر بكثير من Vc .
فى الجزء القادم سوف نتناول عمل الترانزستور فى منطقة التشبع وفى منطقة القطع بغرض استخدامه
" كمفتاح حالة صلبة " solid-state switch . تستخدم مفاتيح الترانزستور ثنائى القطبية فى الكثير من التطبيقات لتحويل التيار المستمر بين حالة "التوصيل" ON وحالة "الفصل" OFF مثل الليدات التى تحتاج فقط قليل من الملى أمبير عند جهود مستمرة منخفضة أو الريلاى الذى يحتاج لتيارات مرتفعة عند جهود مرتفعة .
مواقع النشر (المفضلة)