مقاله الکترونیک عمومی

*ساختمان اجسام در الکترونیک عمومی

در برخی اجسام الکترون ها می توانند به راحتی از قید هسته ی اتم جدا شده و در درون جسم آزادانه حرکت کنند که به آنها الکترون آزاد می گویند و مواد دارای چنین خاصیتی را رسانا می نامند.و در برخی از دیگر اجسام الکترون ها به نیرویی که از طرف هسته به الکترون ها القا می شود مقید هستند ونمی توانند آزادانه در جسم شارش کنند که به مواد دارای چنین خاصیتی نارسانا یا عایق می گویند.و اما مواد دیگری وجو د دارد که رسانایی آنها از مواد رسانا کمتر و از مواد نارسانا بیشتر است به چنین موادی نیمرسانا می گویند که امروزه دارای اهمیت ویژه ای هستند. در مواد رسانا ضریب دمایی مقداری مثبت است یعنی باافزایش دما رسانایی اجسام افزایش پیدا می کند که این ضریب دمایی در مواد نیم رسانا مقداری منفی بوده و به این معناست که با افزایش دما رسانایی کاهش پیدا می کند بطور کل در هر دو نمودار مربوط به رسانایی شیب نمودار رسانایی را نشان می دهد. و اما در علم فیزیک شاخه ی فیزیک اتمی در موضوع ساختار مواد جامد برای توجیه رسانایی مواد دو نظریه وجود دارد اول نظریه ی الکترون آزادو دوم نظریه ی نواری.

1-نظریه ی الکترون آزاد که در فیزیک کلاسیک مطرح شد و دارای نواقصی است نمی تواند رسانایی اجسام رابهخوبی توجیه کند.

2-نظریه نواری که با بهرگیری از مکانیک کوانتومی و فیزیک هسته ای کاستی های فیزیک کلاسیک(نظریه یالکترون آزاد) را بر طرف می کند.این نظریه خصوصیات رسانایی- نارسانایی و نیم رسانایی مواد را بر طبقتراز های انرژی کوانتومی که مقداری گسسته است را توجیه می کند.

*انواع نیمرسانا

1-نیم رسانای نوع N که با اضافه کردن یک ناخالصی 5ظرفیتی به یک نا خالصی 4ظرفیتی ساخته می شود.

2-نیم رسانای نوع p که با اضافه کردن یک نا خالصی3ظرفیتی به یک ناخالصی 4 ظرفیتی ساخته می شود.

در هر دو مورد بالا به اضافه کردن یک ناخالصی به نیم رسانای ذاتی(نیم رسانایی که ناخالصی در آ ن باشد)آلایش نیم رسانا می گویند.

*ابر رسانا ها

آنچه که در جهان تکنولوژی امروز حائز اهمیت است پیشرفت ابر رسانا هاست. در ساخت ابر رسانا ها دو نکته حائز اهمیت است یکی ارتعاشات اتمی و دوم اینکه بی نظمی ساختاری(ناکاملی) که عامل ایجاد مقاومت در ابر رسانا هستند هر جسم رسانا در دمایی ارتعاشات اتمی آن کم می شود که می تواند آن جسم را تبدیل به یک ابر رسا نا کند این اتفاق معمولا در دماهای پایین اتفاق می افتد به طور مثال قلع که در دمای k4تبدیل به یک ابر رسانا می شود که به این دما دمای بحرانی می گویند .

*دیود

اگر دو نیم رسانای نوع nوp را به هم وصل کنیم یک دیود ساخته می شود که در این دیود جریان از pبهnعبور می کند. دیود را میتوان یک قطعه ی یک سو کننده ی جریان دانست که دارای انواع مختلفی است و کاربرد های متفاوتی دارند به طور مثال دیود زنر-تونلی و... در هنگام وصل کردن دیود در مدار اگر پایه ی Nرا به قطب منفی و پایه ی Pرا به قطب مثبت وصل کنیم در این صورت مقاومت مدار صفر بوده و جریان به خوبی در آن عبور می کند که به این حالت بایاس مستقیم گفته می شود و اما اگر پایه یNرا به قطب مثبت و پایه ی Pرا به قطب منفی وصل کنیم مقاومت دیود در این حالت بی نهایت بوده و جریان را از خود عبور نمی دهد که به این حالت بایاس معکوس می گویند.

در دیود بین دو نیم رسانای نوع N&Pیک قسمت به نام ناحیه ی تهی وجود دارد که بدلیل میدان الکتریکی داخلی عرض آن ثابت است و تعداد حامل های بار در آن ناحیه بسیار اندک است .

*ترانزیستور

یک قطعه ی الکتریکی است که از سه نیمه هادی ساخته می شود و دارای ساختار سه قطبی است.هر ترانزیستوردارای سه پایه ی بیس-امیتر و کلکتور است که از این قطعه در مدار ها به عنوان تقویت کننده و کلید استفاده کرد قابل ذکر است در هنگام استفاده از ترانزیستور به عنوان تقویت کننده پایه ی بیس هر گز به عنوان خروجی و پایه ی کلکتور هر گز به عنوان ورودی استفاده نمی شود.

*تقویت مدار

برای تقویت مدار ها علاوه بر استفاده از ترانزیستور روش های دیگری به نام کوپلاژ وجود دارد که خود سه نوع است کوپلاژRC-کوپلاژ مستقیم و کوپلاژ ترانسفور ماتوری

*در شناخت ماهیت جریان ها

در شناخت نوع جریان می توان به جریان متناوت ACاشاره کرد که در این نوع جریان در زمان های مساوی شکل موج دوباره تکرار می شود به این زمان ها ی مساوی دوره تناوب موج می گویند و آن را با Tنشان می دهند که این دوره تناوب دقیقا عکس فرکانس است و یکای آن نیز عکس یکای فرکانس است. خود فرکانس را می توان این گونه تفسیر کرد که میزان پیشروی موج در یک دوره را نشان می دهد و یکای آن هرتز است.

در بحث شناخت امواج به بیشترین فاصله ی موج از مبدا یعنی ما کزیمم موج دامنه می گویند که فقط مر بوط به جریان ACاست زیرا جریان DCتناوبی نیست و به صورت خط راست منتشر می شود.

*فاز جریان

در علم فیزیک مکانیک به نقاطی بر روی شکل موج هم فاز گفته می شود که فاصله ی دو نقطه ی واقع بر روی موج مضرب زوجی از عدد پی باشد و اگر این فاصله مضرب فردی از عدد پی باشد آنگاه نقاط غیر هم فاز خواهند بود.

*خازن ها

خازن قطعه ای است که جریان را در خود ذخیره می کند که از دو ورقه ی رسا نا و یک ورقه ی نارسانا تشکیل می شود نارسانا که الکترو لیت نام دارد که می تواند بسته به نوع خازن از جنس هوا –شیشه – کاغذ ویا...باشد در بین این دو صفحه قرار می گیرد و ما نع تداخل بار ها می شود هم چنین افزایش ظرفیت خازن می شود.

خازن ها در مدارا به دو صورت بسته می شوند .

1-متوالی که در این نوع بستن ظرفیت معادل از ظرفیت هر کدام از خازن ها کمتر است

2-موازی که در این نوع بستن ظرفیت معادل از ظرفیت هر کدام ازخازن ها بیشتر است

*مقاومت ها

مقاومت قطه ای است که در مدار مانع عبور جریان می شود که در ظرفیت های مختلفی ساخته می شود و ظرفیت آنها را می توان از روی رنگ روی بدنه آنها تشخیص داد. مقاومت ها در مدار به دو صورت بسته می شوند

1-متوالی که ظرفیت معادل از ظرفیت تک تک مقاومت ها بیشتر است

2-موازی که ظرفیت معادل از ظر فیت تک تک مقاومت ها کمتر است

*صافی ها

در کیت های الکترونیکی ممکن است در اثر بالا رفتن ولتاژ صدماتی به قطعات وارد شود که به منظور جلوگیری از این چنین آسیب های در ابتدای راه ورود ولتاژ به مدار از قطعاتی به نام رگولاتور استفاده می شود که فقط جریان خاصی را از مدار عبور می دهند. ودر بعضی از مواقع نیاز به نوع خاصی از فرکانس است که این نیاز توسط قطعاتی به نام صافی تامین می شود که دارای سه نوع پایین گذر- بالا گذر و میان گذر هستند.

ثبت نام دوره آموزشی برق الکترونیک