الفصل الثامن: الالكترونيات الحديثة

أسئلة وتمارين

أولًا: التمارين

1. إذا كان تركيز الإلكترونات أو الفجوات في السليكون النقي 1x10¹⁰cm³ أضيف إليه فوسفور بتركيز 10¹²cm^-3. احسب تركيز الإلكترونات والفجوات في هذه الحالة. هل السليكون يصبح n-type او p-type؟

عند اضافه الفوسفور يصبح السليكون n-type

$\mathrm{n}={\mathrm{N}}_{\mathrm{D}}^{+}={10}^{12}{\mathrm{cm}}^{-3}$

$p=n_i^2/N_D^{+}={10}^{20 }/{10}^{12 }={10}^8{\mathrm{cm}}^{-3}$

2. احسب تركيز الألمونيوم المطلوب اضافته حتى يعود السيلكون نقيًا مرة اخرى.

يجب أن يكون تركيز الألمونيوم مساويًا لتركيز الفوسفور = 10¹²cm^-3

3. ترانزستور له ${\alpha }_e=0.99$ احسب ${\beta }_e$. ثم احسب تيار المجمع إذا كان تيار القاعدة $100\mu \mathrm{A}$.

${\beta }_{\mathrm{e}}=\frac{{\mathrm{I}}_{\mathrm{C}}}{{\mathrm{I}}_{\mathrm{B}}}=\frac{{\alpha }_{\mathrm{e}}{\mathrm{I}}_{\mathrm{E}}}{\left(1-{\alpha }_{\mathrm{e}}\right){\mathrm{I}}_{\mathrm{E}}}=\frac{{\alpha }_{\mathrm{e}}}{1-{\alpha }_{\mathrm{e}}}=\frac{0.99}{1-0.99}=99$

${\beta }_{\mathrm{e}}=\frac{{\mathrm{I}}_{\mathrm{C}}}{{\mathrm{I}}_{\mathrm{B}}}\Rightarrow {\mathrm{I}}_{\mathrm{C}}={\mathrm{I}}_{\mathrm{B}}\mathrm{x}{\beta }_{\mathrm{e}}= 100\mathrm{x}99=9900 \mu \mathrm{A}=99\times {10}^{-4}\mathrm{A}$

4. إذا كانت الإشارة في قاعدة الترانزستور $200\mu \mathrm{A}$ ومطلوب أن يكون تيار المجمع 10mA احسب ${\beta }_e$ ثم $.{\alpha }_e$

${\beta }_{\mathrm{e}}=\frac{{\mathrm{I}}_{\mathrm{C}}}{{\mathrm{I}}_{\mathrm{B}}}=\frac{10\mathrm{x}{10}^{{}^{-3}}}{200\mathrm{x}{10}^{-6}}=50$

5. دايود يمكن تمثيله بمقاومة في الاتجاه الأمامي $\Omega$100 وفي الاتجاه العكسي مالا نهايه. وضعنا عليه فرق جهد 5V+ ثم عكسناه إلى 5v- ماذا يكون التيار في كل حالة؟

في الاتجاه الامامي:

$I=V/r=5/100=0.05A=50mA$

في الاتجاه العكسي

0A

ثانيًا أسئلة المقال

1. اشرح أهمية الإلكترونات الرقمية، واذكر خمسة تطبيقات هامة لها.

في حالة الإلكترونيات الرقمية Digital Electronics .الإشارة الكهربية لا ترسل متصلة ( اي تأخذ أي قيمة حسب حالتها ) ولكنها تحول إلى شفرة Code اساسها قيمتان فقط هما 0 و 1.

تستخدم على نطاق واسع مثل التليفون المحمول والقنوات الفضائية الرقمية وأقراص الليزر المدمجة CD. ومما زاد من أهميتها اختراع الكمبيوتر المبنى على الإلكترونيات الرقمية. فكل ما يدخل إلى الكمبيوتر سواء أعداد أو حروف يتحول إلى شفرات ثنائية Binary Code. كذلك تجـزا الصور إلى عناصر صغيرة تسمى Pixels وتحول أيضا إلى شـفـرة. ويقـوم الكمبيوتر بجميع العمليات الحسابية باستخدام الجبر الثنائي Boolean ( Binary ) Algebra. كما يقوم بتخزين المعلومات في الذاكرة المؤقتة RAM أو الذاكرة المستديمة مثل القرص الصلب Hard Disk على شكل مغلطة في اتجاه معين مما يعني 0 و المغنطة في اتجاه مضاد مما يعني1.

2. استنتج جدول التحقق لدائرة AND يتلوها دائرة عاكس.

3. استنج جدول تحقق لدائرة OR يتلوها دائرة عاكس.