تردّد قطع ألفا وبيتا

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

افترض أننا نشغّل ترانزستوراً ثنائيَّ القطبية كمضخِّمٍ للتيّار، وأننا نزوِّده بإشارة دخلٍ عند تردّد قدره 1 كيلو هرتز. بعد ذلك نقوم بشكلٍ ثابت بزيادة تردّد إشارة الدخل. سوف نلاحظ أنّ قيمة α تنحدر مع ارتفاع التردّد.

نعرِّف تردّد قطع ألفا (Alpha Cutoff Frequency) لترانزستور ثنائي القطبية – ونرمز إليه بـ بأنه التردّد الذي تنقص عنده قيمة α إلى 0.707 مرة من قيمتها عند 1 كيلو هرتز. (يجب عليك ألاّ تخلط بين هذا الاستعمال لمصطلح قطع، وبين حالة القطع التي نحصل عليها عندما نجعل ترانزستوراً في حالة انحيازٍ معدوم أو انحيازٍ معكوس تحت ظروفٍ لا إشارةَ فيها!).

يمكن للترانزستور أن يمتلك مقداراً معتبراً من اكتساب التيّار الديناميكي (بيتا) عند تردّد قطع ألفا الموافق له، وحتى عند قيم أعلى بشكلٍ جيّدٍ منه. بالنظر إلى هذه المواصفة لدى ترانزستور معيَّن، نستطيع أن نحصل على فكرة عن مدى السرعة التي يخسر فيها قدرته على التضخيم مع ارتفاع قيم التردّد.

 

تردّد قطع بيتا

تصوَّر أننا أعدنا تجربةَ التردّد المتغيّر الموصوفة أعلاه. سوف نكتشف أنّ قيمة β تنخفض عندما يزداد التردّد.

نعرِّف تردّد قطع بيتا (Beta Cutoff Frequency) (ويُدعى أيضاً اكتساب عرض النطاق التردّدي المنتج) لترانزستور ثنائي القطبية –ونرمز إليه بـ  بأنه التردّد الذي تنحدر عنده قيمة β طوال الطريق حتى الواحد.

إذا حاولنا أن نجعل مضخِّماً يستخدم ترانزستوراً وفق تردّد أعلى من قيمة قطع بيتا التي يتّصف بها، فإننا لن ننجح في ذلك أبداً! فالترانزستور لا يستطيع أن يبدي أيَّ اكتساب تيّارٍ ديناميكيٍّ فوق تردّد قطع بيتا الخاصّ به.

 

مسألة 6-1:

ما هي نسبة تناقل التيّار الساكن نحو الأمام  في جهازٍ يولِّد ضمنه تيّارُ قاعدةٍ مقداره 3.0 ملّي أمبير تيّارَ مجمِّعٍ مقداره 24 ملّي أمبير؟

الحل:

نستعمل الصيغة الخاصّة بـ  التالية:

في هذه الحالة، يساوي تيّار القاعدة  3.0 ملّي أمبير، ويساوي تيّار المجمِّع  24 ملّي أمبير، لذلك:

 

مسألة 6-2:

ما هي قيمة بيتا في ترانزستور يسبِّب ضمنه تغيّرٌ في تيّار القاعدة مقداره 0.10 مِكرو أمبير تغيّراً في تيّار المجمِّع مقداره 1.0 مِكرو أمبير؟

الحل:

تذَّكر صيغة بيتا بدلالة التغيّر في تيّار المجمِّع الذي ينجم عن التغيّر في تيّار القاعدة:

في هذه الحالة، يساوي 1.0 مِكرو أمبير، ويساوي  0.10 مِكرو أمبير، لذلك:

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]