تعرف الدائرة المكافئة بانها تركيب معين يضم مجموعة من العناصر مختارة بعناية لتكافئ بعملها عمل عنصر (أو) (دائرة معينة. وبتعبير آخر فانه بالإمكان الاستعاضة عن عنصر معين بوضع دائرة مكافئة تقوم مقامه ولا يؤثر ذلك على عمل أو سلوك النظام.

في حالة ثنائي أشباه الموصلات هناك ثلاث تقريبات أساسية وهي كالتالي:

التقريب الأول (الثنائي المثالي) Ideal Diode

حسب التقريب الأول يعامل الثنائي معاملة مفتاح تلقائي، ففي حالة الانحياز الأمامي يكون بمثابة دائرة مغلقة (مقاومة صفر) وفي حالة الانحياز العكسي يكون بمثابة دائرة مفتوحة (مقاومة مالانهاية)، وكما هو موضح بالشكل (1)

شكل (1) التقريب الأول لثنائي أشباه الموصلات

ان التقريب المثالي التقريب (الأول) له أهمية كبيرة لأنه يبسط دوائر الثنائي، غير أنه لا يصلح في جميع الحالات فالثنائي الواقعي أو العملي يختلف عن الثنائي المثالي ولهذا نحتاج إلى أنواع أخرى من التقريب (الثاني) والثالث)، ولكن في كل التحليلات الابتدائية في دوائر الثنائي يعتبر التحليل المثالي ملائم.

التقريب الثاني

في التقريب الثاني يتم اخذ تأثير جهد الحاجز بنظر الاعتبار، فالثنائي العملي لا يمرر التيار في حالة الانحياز الأمامي إلا بعد ان تتغلب الفولتية المسلطة على جهد الحاجز، لذا تضاف بطارية جهد يساوي جهد الحاجز وبقطبية بحيث يكون قطبها الموجب باتجاه الانود، كما هو موضح بالشكل (2).

شكل (2) التقريب الثاني لثاني أشباه الموصلات

حسب هذا التقريب فان الثنائي في الانحياز الأمامي سوف لن يمرر التيار إلا بعد ان تتغلب الفولتية المسلطة على جهد الحاجز للثنائي، فيصبح الثنائي بمثابة دائرة مغلقة والحساب تيار الدائرة في هذه الحالة يطرح جهد الحاجز من فولتية التحييز ويقسم الناتج على المقاومة الكلية للدائرة ان التقريب الثاني يكون ضروريا فى حالة كون فولتية التحييز الصغيرة ، اما عند تسليط فولتيات تحييز كبيرة بالمقارنة مع جهد الحاجز فيمكن تجاهل تأثير جهد الحاجز.

التقريب الثالث

في هذا التقريب يتم الأخذ بنظر الاعتبار تأثير المقاومة الإجمالية ( r_B) في حالة الانحياز الأمامي، فبالرغم من ان للثنائي مقاومة أمامية صغيرة الا انها ليست كدائرة مغلقة، وبمرور التيار عبر الثنائي يتولد على طرفي المقاومة الإجمالية فرق جهد ، وكلما كان التيار الأمامي كبيراً كلما زاد فرق الجهد على طرفيها.

ان الدائرة المكافئة للتقريب الثالث عبارة عن مفتاح على التوالى مع بطارية قيمتها (V) ومقاومة مقدارها (rs)، وبعد ان تتغلب الدائرة الخارجية على جهد الحاجز ترغم تياراً اعتيادياً على المرور بنفس اتجاه سهم الثنائي، وتكون حصيلة الفولتية على طرفي الثنائي (V) بالمعادلة .

V_D=V_B+I_Fr_B

الشكل (3) يوضح دائرة التقريب الثالث.

شكل (3) التقريب الثالث لثنائي اشباه الموصلات

مواضيع ذات صلة

مخطط حزم الطاقة لوصلة pn

خط الحمل ونقطة العمل Load Line and Operating Point

مستوى فيرمي (Fermi level)

أجهزة الحالة الثلاثية

الانبعاث الثانوي (Secondary Emission)

أشباه الموصلات النقية (Intrinsic Semiconductors)

التطعيم (التشويب) Doping

الانبعاث المجالي (Field Emission)

أنابيب الإقرار الغازية (أنابيب جاوس) Gaseous Regulator Tubes

التقويم الموجي

الموضوع تأثير درجة الحرارة على خواص ثنائي أشباه الموصلات

مقوم القنطرة للموجة الكاملة Full-wave bridge rectifier: