لنناقش الان ما هى عيوب هذه الدائرة الخطية و كيف نحسنها و ما هى حدود عملها
أظن أن الغالبية ستفترض مثالية المكونات ، حسنا لنناقش كل منها و دوره. لنبدأ بالترانزيستور Q1 والذى يعتبره الغالبية حجر الزاوية فى هذه الدائرة.
لو نظرنا للأحمال ذات التيارالقليل حتى 1 أمبير سنجد أن هذه الدائرة تفى بالغرض لكن لو أردنا تيار حمل 20 أمبير مثلا سنختار ترانزيستور يتحمل تيار أعلى من هذا مثلا 30 أمبير مثل 2N3771 أو 2N3772 أو ربما أكثر، سنجد أن المشكلة الأساسية أن هذه الترانزيستورات لها معامل تكبير "بيتا" منخفض أى حتى 40 مقارنة بالرقم 100 و اكثر للترانزيستورات الصغيرة وتنخفض حتى 15 عند التيار العالى 20 أمبير.
ليست المشكلة فى التكبير ولكن فى قيمة تيار القاعدة ، هنا 20 ÷ 15 = 1.33 أمبير
بالرجوع للداتا شيت ستجد انه عند تيار أقرب للقيمة العظمى تقل بيتا أكثر وهذا يتطلب منا تقليل قيمة المقاومة R1 أكثر للحصول على أقل جهد ممكن بين المجمع و الباعث CE. فالفاقد كحرارة = هذا الفولت × تيار الحمل 20 أمبير ولو الفولت = 5 سيكون الفقد 100 وات .. أليست كبيرة؟!!
حسنا ولماذا لا نقترب من التشبع أو حتى نستغله؟؟
هذه دائرة مجمع مشترك Common Collector أى تابع الباعث Emitter Follower ولا تدخل فى حال التشبع لأن الشرط أن يرتفع جهد القاعدة عن جهد المجمع للدخول فى التشبع.
لاحظ أن كلما قلت قيمة R1 قرب جهد القاعدة من المجمع لكنه سيبقى دوما أقل
جهد القاعدة = جهد المجمع "وهو هنا جهد مصدر التغذية" – حاصل ضرب المقاومة × تيار القاعدة.
أيضا تيار القاعدة للترانزيستور Q1 سيمر عبر الترانزيستور Q2 و بالتالى خلال الزينر و حاصل ضرب هذا التيار 1.33 × الجهد الذى اخترناه 4.4 سيكون 5.852 وات أى يجب أن يكون 6 وات ليتحمل و عند زيادة تيار القاعدة سيزداد فى الزينر و ربما نحتاج لقدرات أكبر – تذكر لا يجوز توصيل الزينر على التوازى فضلا عن ارتفاع ثمنه وحاجته لمبرد.
سيكون الحل اختيار ترانزيستور ذو تيار أعلى حتى لا نقترب كثيرا من منطقة انخفض بيتا القريبة من التشبع وهذا يرفع ثمنه كثيرا.
إذن الحل أن نستخدم دارلنجتون كما بالصورة

من الشرح السابق نجد أن كلاهما لن يصل للتشبع و الفائدة الوحيدة المحققة هى ارتفاع قيمة R1 و الحاجة لزينر ذو تيار أقل نتيجة انخفاض تيار القاعدة وهذا فى حد ذاته خطوة جيدة.
الآن ما هو مدى الدخول الذى يظل يعطى خرجا ثابتا؟؟
لاشك أن أعلى جهد هو تحمل Q1,Q3 فلو كانا يتحملا 60 فولت إذن نتوقع أن يكون أعلى جهد للدخول 60 فولت..
البعض سيدعى 70 لأن الخرج = 10 و التحمل 60 لكن حتى لو كان الخرج ثابت عند قيمة 10 ولا يتغير بالمقاومة، فلا نخاطر بتعدى الحدود عند البدء حيث الخرج = صفر و لم يبدأ العمل بعد و أيضا عند زيادة الحمل أو قصر الخرج.
حسنا الخرج 10 فولت و نقطة التقاء R1 بقاعدة Q3و مجمع Q2 سيكون عليها 13.1 فولت كما بالرسم، كما اتفقنا سننسى 0.6 فولت و نقرأ الداتا شيت الذى يقول أن 2N3772 عند 20 أمبير سيكون جهد القاعدة/باعث 2.7 فولت أما الترانزيستور الآخر فهو 2 أمبير وممكن أن يكون جهده مقارب للقيمة0.6 فولت .
من قانون أوم 60- 13.1 – 0.6 = 46.3 فولت و نقسمها على قيمة R1 يكون التيار المار فيها و الذى يجب أن يذهب لمكان ما البعض لقاعدة Q3 و الباقى مجمع Q2.
لكى يكون تيار الحمل 20 أمبير يجب أن يكون تيار قاعدة Q3 = 20 ÷ حاصل ضرب بيتا1 × بيتا3
لو بيتا3= 40 سيكون 40×15 = 600 و بالتالى
20÷600 = 33 مللى أمبير و بالتالى
قيمة المقاومة R1 = 46.3 ÷ 0.033 = 1403 أوم على أقصى تقدير و بقدرة 46.3 × 0.033 = 1.5279 وات على الأقل .... المعادلة 1
عندما يكون الحمل = صفرا سيمر هذا التيار فى الترانزيستور Q2 إلى الزينر و الذى أصبح لا يشكل أى مشكلة.
الآن ما هو أقل فولت يصلح ؟
سيكون عندما يصبح Q2 مغلقا Off و كل تيار R1 يمر للدارلنجتون إلى الحمل أى
الخرج 10 فولت مطروحا منها 2.7 و 0.6 = 6.7 فولت على قاعدة Q3 أو نسمها نقطة R1Q3
المقاومة R1 كانت 1400 أوم بالكاد تكفى عند دخول 60 فولت، الآن لا يمر تيار كافى، لذا يجب أن نقلل قيمتها لنقبل جهد دخول أقل.
احتاج الدارلنجتون 33 مللى لكى يعمل، إذن لنبقى هذا التيار. ماتزال نقطة R1Q3 عند 6.7 فولت إذن لو أردنا 30 فولت ستكون R1 = (30-6.7) ÷ 0.033 = 23.3 فولت ÷ 0.033 أمبير = 706 أوم ... هذا رائع لنخفض أكثر إلى 15 فولت
ستكون R1 = (15-6.7) ÷ 0.033 = 8.3 فولت ÷ 0.033 أمبير = 252 أوم
هل راجعنا حال القيمة العظمى؟ المعادلة1؟
التيار أصبح فولت46.3 ÷ 252 أوم سيصبح 184 مللى أمبير وهو سيمر فى الزينر ليصبح 0.8 وات أى 1 وات و المزيد من خفض جهد الدخول يعنى المزيد من التيار مما قد يضطرنا لإضافة ترانزيستور ثالث للدارلنجتون.
نلاحظ أن جهد الخرج يجب ان يزداد أو يقل حتى يتغير جهد قاعدة Q2 و من ثم التيار الخ وهذا يسمى جهد الخطأ و كلما زاد كسب الترانزيستور Q2 مع كسب باقى الترانزيستورات Q1,Q3 قل هذا الخطأ و تحسن تثبيت الخرج.
نظرا لعدم وجود مكثفات بالدائرة فنتوقع إستجابة فورية لكن لو الدخول به مركبة مترددة نتيجة التقويم أو غيره، فهذا التغير سيمر عبر R1 لقاعدة الترانزيستور للخرج و الذى يستجيب مقلللا من تأثيره لكنه سيظل موجودا بنسبة هذا الخطأ الذى تحدثنا عنه الفقرة السابقة. أيضا يمكن تقليله باستخدام مكثفات على قاعدة الترانزيستور حتى لا تنتقل. هذا يعطى نتائج جيدة لكنه سيؤخر استجابة المكبر ككل لتغير الخرج مما قد يسبب ارتفاع الخرج قبل استقراره .
الترانزيستور الثالث قد لا يكون مجديا كسابقيه ولكن سيكون عمليا إن استخدمنا PNP بدلا من NPN هكذا

حيث نرى أننا يمكننا أن ندفع بالترانزيستور Q4 للتشبع كاملا فيوفر التيار اللازم لقيادة Q3 Q1 بينما نتحكم فقط فى تيار قاعدته وهو أقل بكثير.
لكن هناك أمر قد اختلف، وضع PNP يجعله باعث مشترك CE و الخرج من المجمع C و هذا يعكس اداؤه، هنا لن تعمل الدائرة فلو حاول الخرج الزيادة سيزداد توصيل Q2 مما يزيد السحب من قاعدة B Q4 مما يزيد من تياره الذاهب ليكبر فى Q3 Q1 فيزداد الخرج أكثر مما يجعله يقف عند الحد الأعلى أو بالعكس فيقف عند الحد الأدنى. لذا يجب أن نضيف عاكس وجه أخر مناظر له على الجانب الآخر هكذا

الآن لو ارتفع الخرج سيظهر هذا الارتفاع مكبرا على مجمع Q2 النقطه 1 و معكوسا أى سيظهر انخفاض فى جهد النقطة 1 وهو على قاعدة Q5 فيقلل توصيله و يقل تياره المسحوب من Q4 و بالتبعية يقلل الخرج
الآن لنحسن الخرج يجب أن نزيد التكبير أو الكسب للترانزيستور Q2 و Q5 و هذا سيعقد الأمور..
إذن لماذا لا نستخدم مكبر عمليات؟؟ وهذا موضوعنا القادم إن شاء الله

جزاك الله كل خير فعلاً شرح فوق الروعة

الفيديو التالي بيتكلم عن الـ Electronic DC Load يعني كإنها Current Limiter لو ممكن حضرتك تشرحها بردو ( الدارة بالفيديو ) وهناك باقي أجزاء للفيديو

https://www.youtube.com/watch?v=cvc0XsB7LMk

أخى
هذا مقاومة متغيرة وليس Current limiter
أنت تعلم أن الموسفيت عبارة عن شريحة تتغير مقاومتها بتغيير فولت البوابة بالنسبة للمصدر VGS و هذا ما يفعله
يغير جهد البوابة من القطع حتى تمام التوصيل

استخدام مكبر العمليات:
لو أردنا زيادة كسب المكبر يمكن إضافة أى دوائر بالترانزيستور المعروفة لكن أسهلها هى استخدام مكبر عمليات حيث يمكنك أن تحدد الكسب بسهولة فهو
الكسب = المقاومة Rf مقسومة على Rs و كل ما عليك مراعاته أن تكون Rs تساوى 10 أمثال المقاومة المتغيرة حتى لا تؤثر على قيمتها.

طبعا باستخدام 3 ترانزيستور سيكون تيار قاعدة Q4 فى حدود بضع مللى أمبير وهو ما يمكن لأى مكبر عمليات أن يوفره.
ما يجب أن نهتم به فى اختيار المكبر هو
1- أن يكون جهد التغذية مناسب لتشغيله فمثلا 741 لا يعمل بأقل من 9 فولت بينما LM358 يبدأ من 3 فولت.
2- أن يصل جهد الخرج لقرابة الصفر و 741 لا ينزل خرجه لأقل من 2.5 فولت بينما LM358 يصل إلى 0.2 فولت.
3- أن لا يكون سريع الإستجابة فيسبب اهتزاز الدوائر و الخرج فمثلا LM358 أقصى تردد له 1 ميجا بينما LM318 يصل لأكثر من 15 ميجا.
الآن أين نوصل Vcc,Vzz بالدائرة
يمكننا أن نوصلهما بالخرج الثبت لكن لو الخرج متغير سيحد ذلك من الجهد الأدنى الممكن الوصول إليه، لذا يمكن توصيله بجهد الدخول، ولو كان أعلى مما تتحمله هذه الدوائر فيمكن استخدام مثبت آخر لهذا الغرض فقط.
استخدام مكبر عمليات لا يقتصر فى الحقيقة على زيادة الكسب ولكنه يوفر سهولة كبيرة فى إضافة دوائر حماية متنوعه مثل الحد من التيار المار للحمل و الحماية ضد القصر الخ.

السلام عليكم
أستاذ ماجد فائدة Q4 هي لتامين التيار اللازم لقاعدة Q3 هذا للاحمال العالية . اذا أردنا دائرة بحدود 500 ملي امبير . هل يمكن ان نلغي Q4
وهل يمكن ان نستخدم ترانزستور IGBT مع الفولتيات العالية ؟

يمكن حتى الإكتفاء بالترانزيستور Q1
نعم يمكن استخدام IGBT لكن ما علاقة IGBT بالفولت العالى ؟
http://ram-e-shop.com/oscmax/catalog...oducts_id=1252

لا أعرف العلاقة بينهم ولاكني اعلم ان IGBT افضل من الموسفت بأمور بسيطة ويتحمل تيار أعلى وفولت أعلى .

هذا الموضوع مهم بالنسبة لي
لدي أمور كثيرة أريد معرفتها


أنا ما أريد معرفته هل يمكن بواسطة هذه الدوائر ان نحصل على فولت بحدود 24 فولت من أصل 100 فولت او أعلى دون مشاكل ؟

الـ IGPT يعمل بالتطبيقات التي يكون هناك بها جهد عالي ( بضع آلاف الفولتات ) وأكيد يستخدم بها لأن قاعدة الترانزيستور معزولة بشكل جيد للجهود المرتفعة واكيد ينفع بالدارة اللي بتتكلم عنها .

أكيد ممكن تعمل الدوائر هذه وينفع تعملها بنفس الدوائر التي تم مناقشتها هنا على ما أعتقد لكنها تحتاج لتعديل في جزء الـ Feedback .

ويمكنك أن تنشىء الباورسبلاي بالمواصفات التي تريدها عن طريق الـ SMPS !!

انا رأيت فيديو لباورسبلاي يعطي حتى 2500 فولت راح ابحث لك عنه .