جهاز الثيريكتور
2013 تبسيط علم الإلكترونيات
ستان جيبيليسكو
مؤسسة الكويت للتقدم العلمي
الثيريكتور Thyrectors)) هو جهاز نصف ناقل يشبه صمامين ثنائيين موصولين على التسلسل بحيث تكون قطبيتهما متعاكسة (أي خلفاً لخلف).
يمكننا أن نحمي التجهيزات الإلكترونية الحسّاسة من تأثيرات الناتئات [النبضات العابرة] الفجائية والدراماتيكية في الفولطيّة الآنية عن طريق وصل ثيريكتور بين كل واحد من خطوط التغذية بالتيّار المتناوب وبين التأريض الكهربائي (الشكل 5-4)..jpg)
مثل هذه "الناتئات" – التي لا تستمرّ أكثر من جزءٍ ضئيلٍ جداً من دورة التيّار المتناوب لكنها يمكن أن تصل إلى عدة مئات من الفولطات – نطلق عليها اسم عابرات (Transients).
يتصرّف الثيريكتور في الحالة العادية كدارة مفتوحة، فلا يقوم بالتوصيل حتى تصل الفولطيّة الآنية إلى قيمة معيّنة. إذا تجاوزت الفولطيّة عبر الثيريكتور المستوى الحرج، حتى لو كان ذلك لمدة لا تتجاوز عدة أجزاء من مليون من الثانية، عندها يقوم الثيريكتور بالتوصيل، وذلك من خلال تأثيرٍ "يقصُر" العابرات بواسطة منع الفولطيّة الأعظمية من تجاوز المستوى الحرج ويُدعى فولطيّة القصّ (Clipping Voltage).
يمكن للثيريكتورات أن تؤمِّن الحماية من معظم العابرات، ولكن ليس من جميعها. فناتئة شديدة في الفولطيّة، مثل النبضة الكهرطيسية الآتية من ناتئةِ صاعقةٍ قريبةٍ، يمكن أن تخرِّب الثيريكتور والجهاز المُفترَض أن يُحمى به.
تؤلِّف الدارة الظاهرة في الشكل 5-4 مخمِّدَ عابرات بسيطاً. وفي معظم مخازن الإدارات والعتاديّات، تستطيع أن تجد شرائط تغذية بالتيّار المتناوب متعدّدة المخارج مع مخمِّدات عابرات مُدمجة ضمنها. وفي كثيرٍ من الأحيان يتمّ الإعلان عنها على أنها "واقيات من تيّار الفورة" أو "مخمدات الفورة"، وهي أسماء مغلوطة من الناحية التقنية.
مسألة 5-1
ما هو الفارق بين الانحياز الأمامي والانحياز المعكوس والانحياز المعدوم في الديود؟
الحلّ:
في الانحياز الأمامي يكون المهبط (المادة من النوع N) ذا فولطية سلبية بالنسبة إلى المصعد (المادة من النوع P). وفي الانحياز المعكوس، يكون المهبط ذا فولطية إيجابية بالمقارنة مع المصعد. أمّا في الانحياز المعدوم، فلا توجد فولطيّة مطبَّقة من الخارج ما بين هذين القطبين.
مسألة 5-2:
كيف يمكن أن نقارن فولطيّة الانهيار لصمام ثنائي نموذجي مع فولطيّة عبور التيار نحو الأمام؟
الحلّ:
نعرِّف فولطيّة الانهيار من أجل الانحياز المعكوس (المهبط إيجابي بالنسبة إلى المصعد)، بينما نعرِّف فولطيّة العبور نحو الأمام من أجل الانحياز الأمامي (المصعد إيجابي بالنسبة إلى المهبط). وفي معظم الديودات، تكون فولطيّة الانهيار أكبر بكثير من فولطيّة العبور نحو الأمام.
تطبيقات الإشارة
يستخدم المهندسون الديودات نصف الناقلة في تشكيلة متنوّعة واسعة من دارات التردّد الصوتي ودارات التردّد الراديوي من أجل معالجة الإشارات الكهربائية. وفي المقاطع القادمة سوف نستعرض بعض التطبيقات الشائعة لما يُدعى صمامات الإشارة الثنائية.
