الثنائي استخدماته ووظيفته وطريقة فحصه

قد يهمك أيضا

الديود 

إذا اردت الدخول من باب زجاحي كتب عليه كلمة (ادفع)، ولكنك بدأت بسحب الباب للخارج، فهل سيفتح الباب ؟ 

إذا حاولت فتح الباب مرة أخرى، ولكن بدفع الباب إلى الداخل بطريقة معاكسة للمرة الأولى فهل سيفتح الباب. 

تستخدم أحيانا طرائق عديدة لتحديد اتجاهات المرور، منها ما يستخدم في تحديد اتجاه سريان التيار في الدارات الكهربائية والإلكترونية في اتجاه واحد فقط، كما هو الحال في الثنائي الموحد (Diode) الموضح في الشكل التالي.

تعد الثنائيات احد العناصر المهمة في الحياة العملية، ويوجد منها أنواع عدة، مثل: 

الثنائي (الديود)، والثنائي زينر، وثنائي الانبعاث الضوئي. والثنائي الضوئي، والشكل الآتي يبين عددا من هذه الثنائيات: 

وسنتعرف في مدونتنا على نوعين من الثنائيات، هما: الثنائي (الديود) والثنائي زينر 

الثنائي (الديود)

عنصر الكتروني يحتوي على طرفين، هما: المهبط (Cathode)الذي تتصل به المادة من النوع السالب (N)، والمصعد (Anode) الذي تتصل به المادة من النوع الموجب (P)، ويصنع الديود من مواد شبه موصلة، مثل: الجرمانيوم، والسليكون

خصائص الثنائي (الديود)

يسمح الثنائي (الديود) بسريان التيار الكهربائي في اتجاه واحد، ويمنع سريان في الاتجاه الآخر، بحيث يعمل على توصيل التيار الكهربائي عند تشغيله على الانحياز الأمامي، في حين لا يسمح بسريان التيار الكهربائي عند تشغيله على الانحياز العكسي، ويكون التوصيل في الانحياز الأمامي صحيحاً عندما يوصل المهبط (C) الذي يحوي إلكترونات سالبة الشحنة بطرف البطارية السالب، ويوضع عليه حلقة دائرية فضية اللون للدلالة عليه، وعند توصيل المصعد (A) الذي يحتوي فجوات موجبة الشحنة بطرف البطارية الموجب، بحيث يكون لهذا العنصر مقاومة منخفضة تسمح للتيار الكهربائي بالسريان. وعند توصيله في وضع الانحياز الأمامي (Forward Biasing) تكون له مقاومة منخفضة تسمح بمرور التيار الكهربائي، وتكون له مقاومة عالية تعوق سريان التيار الكهربائي في وضع الانحياز العكسي (Reverse Biasing)، كما في الشكلين التاليين . 

يصنع الثنائي (الديود) بحجوم مختلفة تتناسب طرديا مع قدرته، ويوجد على جسم الثنائي رقم للدلالة على معلوماته بحيث يستبدل به ثنائي آخر يحمل الرقم نفسه عند الرغبة في تغييره. ويمثل الشكل التالي بعض أنواع الثنائيات، وأرقامها التي توضح الفولتية التي تعمل به

منحنى خصائص الثنائي (الديود)

يراعى عند تصميم منحنى الخصائص للثنائي كما في الشكل السابق وجود علاقة واضحة بين فرق الجهد المطبق على الثنائي والتيار المار خلاله في حالتي الانحياز الأمامي والانحياز العكسي انظر الى الشكل التالي.

استخدامات الثنائي (الديود)

يستخدم الثنائي في أجهزة ودارات عدة أهمها: أجهزة تقويم التيار المتناوب (تحويل التيار المتناوب الى تيار مباشر، وفي الدارات التي تتطلب سريان تيار في اتجاه واحد فقط، كما هو الحال في صندوق توصيل أطراف خلايا اللوح الشمسي. 

الثنائي زينر 

ثنائي عادي، لكنه يختلف في تصميمه في بعض الخصائص، وله حالتان من العمل، إذ يعمل في الاتجاهين: الأمامي، والعكسي، ويماثل عمله في الاتجاه الأمامي عمل الثنائي العادي تماما. أما في الاتجاه العكسي، فانه يعمل مراقبا، اذ يسمح بسريان تيار بجهد محدد للحمل حسب فولتيته المخصصة لذلك، ويمتع إخراج أكثر من فولتيته العكسية، هي نقطة عمل الثنائي زينر، ويمثل مقدار الجهد الذي يمرره إلى الحمل مقدار جهده المخصص، ويمنع إخراج أيه فولتيه تزيد على ذلط، في ما يعرف بتنظيم الجهد، علما بأن لكل ثنائي زينر جهد انهيار خاصا به لا يجوز أن يتعداه. انظر الشكل التالي. 

فحص الثنائي زينر للتاكد من صلاحيته 

1- اضبط جهاز الأفوميتر على التدريج المناسب وهو رمز الديود

2- صل طرفي الجهاز بطرفي الثنائي (الديود) كما هو موضح في الشكل التالي، ثم دون ملاحظاتك.

3- اعكس طرفي الجهاز مع طرفي الثنائي، ثم اكتب ملاحظاتك .

4- حيث يكون الديود سليما عندما تكون القراءة كما في الشكل التالي.