الترانزستور BJT كمفتاح BJT as a Switch وتطبيقاته : - الصفحة 2

F.Abdelaziz · 07-12-2012, 11:29 PM

تطبيق
خطوة بخطوة تصميم مؤقت بسيط لماكينات التغليف220 فولت مباشرة

F.Abdelaziz · 08-12-2012, 03:43 AM

البوابات المنطقية الرقمية Digital Logic Gates :

مستويات جهد المنطق الرقمى النموذجية :

المفتاح المفتوح ينتح مستوى المنطق "1" .
المفتاح المغلق ينتج مستوى المنطق "0" .
المقاومة R تعرف "بمقاومة الرفع لأعلى" "pull-up" resistor .

البوابات المنطقية الرقمية البسيطة :
يمكن عمل بوابات منطقية رقمية عن طريق توليفة من الترانزستورات و الدايودات والمقاومات . الشكل التالى يبين مثال بسيط لبوابة المنطق AND مكونة من دايودان و مقاومة (DRL) , ودائرة المنطق NAND مكونة من دايودان و ومقاومتان وترتنزستور (DTL).

كما ترى , يمكن تحويل بوابة AND بمدخلين إلى بوابة NAND عن طريق إضافة ترانزستور واحد كمرحلة نفى أو عكس .
تفاصيل البوابات المنطقية الرقمية :
بوابة المنطق AND :
التعريف :
بوابة المنطق AND هى نوع من البوابات الرقمية المنطقية والتى لها خرج عادة يكون عند المنطق المنخفض "0" ويصبح عند المنطق المرتفع "HIGH" أو "1" فقط عندما يكون "جميع" مداخله عند المنطق "1" . خرج المنطق AND يعود للحالة المنخفضة فقط عندما يكون "أى" مدخل من مداخله عند المنطق "0" . التعبير المنطقى أو البولى الذى يعبر عن بوابة المنطق AND يسمى "الضرب المنطقى" والذى يشار إليه برمز "النقطة المفردة" ( . ) وتكون صيغته : A.B = Q .
لذلك يمكننا تعريف عمل بوابة المنطق AND بمخلين كما يلى :
" إذا كان كل من الخل A والدخل B صواب , عندئذ يكون الخرج Q صواب .
بوابة المنطق AND بمدخلين باستخدام الترانزستورات :
الشكل التالى يبين بناء بوابة المنطق AND بمدخلين باستخدام الترانزستورات كمفاتيح متصلة معا كما فى الشكل . كلا الترانزستورين يجب أن يتحول إلى توصيل التشبع ON ليكون هناك خرج عند Q .

بوابة المنطق OR :

F.Abdelaziz · 09-12-2012, 03:48 AM

بوابة المنطق OR :

التعريف :
بوابة المنطق OR أو بوابة OR الشاملة Inclusive-OR هى نوع من البوابات المنطقية الرقمية والتى لها خرج يكونعادة عند المنطق المنخفض "0" ويصبح عند المنطق المرتفع "1" فقط عندما يكونواحد أو أكثر من المداخل عند المنطق المرتفع "1" .
الخرج Q لبوابة المنطق OR يكون عند المنطق المنخفض فقط عندما يكون جميع مداخلها عند المنطق المنخفض .
التعبير المنطقى البولى لبوابة المنطق OR يمثله "الجمع المنطقى" والذى يرمز له بعلامة الجمع ( + ) , كما يلى : A+B = Q .
يمكن تعريف عمل بوابة المنطق OR بمدخلين كما يلى :
"إذا كان أى من المدخل A أو المدخل B صواب true , عندئذ يكون الخرج Q صواب true " .
بوابة المنطق OR بمدخلين باستخدام الترانزستور :

كما فى الشكل :

يتم توصيل المداخل مباشرة إلى قاعدتى الترانزستورين .
"أى من" الترانزستورين يجب أن يكون فى حالة توصيل التشبع ON حتى يكون هناك خرج عند المخرج Q .

بوابة المنطق NOT :

F.Abdelaziz · 09-12-2012, 03:50 AM

بوابة المنطق NOT :
التعريف :
بوابة المنطق NOT هى أبسط البوابات المنطقية وتعرف أحيانا بالحافز العاكس Inverting Buffer أو ببساطة بالعاكس الرقمى .
هذه البوابة هى جهاز بدخل واحد والتى يكون له خرج فى العادة عند المستوى المرتفع "1" ويصبح عند المنطق المنخفض "0" عندما يكون المدخل عند المنطق المرتفع , بعبارة أخرى "يعكس" ( يكمل) إشارة دخله .
الخرج من بوابة المنطق NOT يعود إلى الحالة المنطقية المرتفعة فقط عندما يكون دخله عند المنطق المنخفض , وبالتالى يكون لدينا التعبير المنطقى :

لذلك يمكن تعريف عمل بوابة المنطق NOT كما يلى :
"إذا كان الدخل A غير صواب NOT true , فإن الخرج Q يكون صواب true "
بوابة المنطق OR باستخدام الترنزستور :

كما فى الشكل :

يتم توصيل الدخل إلى القاعدة مباشرة .
يجب أن يكون الترانزستور فى حالة توصيل التشبع "ON" من أجل خرج Q معكوس "OFF" .

بوابة المنطق NAND :

F.Abdelaziz · 09-12-2012, 03:52 AM

بوابة المنطق NAND :
التعريف :
بوابة المنطق NAND (Not - AND) هى مجموعة من بوابة المنطق AND مع بوابة المنطق NOT متصلة معا على التوالى .
بوابة المنطق NAND لها خرج يكون فى العادة عند المنطق المرتفع "1" ويصبح عند الحالة المنخفضة "0" فقط عندما يكون جميع المداخل عند المنطق المرتفع "1" .
بوابة المنطق NAND هى الشكل المعكوس أو المكمل لبوابة المنطق AND . وبالتالى يكون لدينا التعبير المنطقى :

لذلك يمكن تعريف عمل بوابة المنطق NAMD كما يلى :
"إذا كان أى من الدخل A أو الدخل B غير صواب NOT true , عندئذ يكون الخرج Q صحيح true "
بوابة المنطق NAND بالستخدام الترانزستورات :

كما فى الشكل :

المدخلين يوصلان مباشرة إلى قاعدتى الترانزستورين .
أى من الترانزستوؤين يجب أن يكون فى حالة الفصل الكامل OFF من أجل أن يكون هناك خرج عند Q .

البوابة المنطقية NOR(Not - OR):

F.Abdelaziz · 09-12-2012, 03:54 AM

البوابة المنطقية NOR(Not - OR):
التعريف :
بوابة المنطق NOR أو بوابة المنطق NOR الشاملة هى مجموعة من بوابة المنطق OR مع بوابة المنطق NOT متصلة معا على التوالى . بوابة المنطق NOR يكون لها خرج يكون عادة فى الحالة المرتفعة "1" ويصبح فى الحالة المنخفضة "0" فقط عندما يكون أى من المداخل عند المنطق المرتفع "1" . بوابة المنطق NOR هى الشكل المعكوس أو المكمل لبوابة المنطق OR .
التعبير المنطقى لبوابة المنطق NOR يكون بالشكل التالى :

لذلك يمكن تعريف عمل بوابة المنطق NOR بمدخلين كما يلى :

" إذا كان كل من المدخل A و المدخل B غير صحيح NOT true , عندئذ يكون الخرج Q صحيح " .
بوابة المنطق NOR باستخدام الترانزستورات :
كما فى الشكل التالى :
· المداخل متصلة مباشرة بقواعد الترانزستورين .
· كلا الترانزستورين يجب أن يكون فى حالة الفصل OFF لكى يكون هناك خرج عند المخرج Q .

F.Abdelaziz · 09-12-2012, 08:40 PM

إضاءة الطوارىء EMERGENCY LIGHT
الدائرة التالية للإضاءة عند الطوارىء .
طالما أن</SPAN> مصدر القدرة موجود ، يكون الترانزستور Q1موصل conducts.</SPAN>
ونظرا لأن قاعدة</SPAN> الترانزستور Q2 متصلة بمجمع الترانزستور Q1 ,فإن الترانزستورين Q2</SPAN>و Q3 يكونان غير موصلات وبالتالى يظل المصباح غير مضىء . الليد يضىء طالما أن مصدر القدرة موجود . يتم إمداد الحمل بالتيار عن طريق البطارية . عندما يتم عودة مصدر القدرة , يبدأ الترانزستور Q1 فى التوصيل مما يؤدى إلى عدم توصيل الترانزستورين Q1 و Q2مما يؤدى إلى إطفاء المصباح . توصيل الترانزستور Q2 يوفر جهد التشغيل الكافى للترانزستور Q3 .

الدائرة السابقة قد تكون معقدة . يمكن الاستغناء عن الدايود الأول كما يمكن أن يتم إعادة ترتيب الدائرة كما فى الشطل أدناه . المقاومة 2R2 سوف تعمل على زيادة شحن البطارية وبالتالى جفافها خلال عدة شهور . يمكن تبسيط الدائرة كما يلى :

المقاومة 100R تعطى تيار شحن 40mA مع استخدام بطارية 12V وأدابتر 12V DC .

التحكم فى مصباح عن طريق الإضاءة LIGHT CONTROLLED LAMP:

F.Abdelaziz · 09-12-2012, 08:42 PM

التحكم فى مصباح عن طريق الإضاءة LIGHT CONTROLLED LAMP:
تستخدم هذه الدائرة للتحكم فى مصباح عن طريق الإضاءة . أساس عمل الدائرة يعرف باسم "بادىء شميت" Schmitt Trigger والذى يستقبل الدخل من خلية ضوئية (كادميوم) والتحكم فى ريلاى والذى يمكن استخدامه لتشغيل وتبطيل مصباح عند الغروب والشروق على الترتيب . يجب حجب الخلية الضوئية عن المصباح لمنع سقوط أشعة المصباح على الخلية الضوئية وتبطيل المصباح .
يتم توصيل الخلية الضوئية على التوالى مع المقاومة المتغيرة VR1 , لذلك فإنه يمكن ضبط جهد قاعدة الترانزستور Q1 إلى حوالى نصف مصدر التغذية , عند المستوى المطلوب لإضاءة المكان . يتم توصيل ترانزستورين من النوع PNP مع مقاومة باعث مشترك لإنتاج " فجوة أو فسحة " gap بين جهد التشغيل وجهد التبطيل تسمى " فجوة التخلف" HYSTERESIS GAP .
تحت ظروف الظلام , مقاومة الخلية الضوئية سوف تكون مرتفعة وبالتالى تنتج جهد على قاعدة الترانزستور Q1 أعلى من جهد قاعدة الترانزستور Q2 . يؤدى ذلك إلى توصيل الترانزستور Q2 وتشغيل الريلاى .
نقط التحويل حوالى 8V و 4V باستخدام قيم المقاومات الموضحة بالشكل , لكن يمكن تقريب هذه النقط من بعضها عن طريق استخدام قيمة أقل للمقاومة R3 . القيمة 3K3 للمقاومة R3 سوف تحرك المستويات إلى حوالى 3.5V و 5.5V .