آخرین مطالب بلاگ

ترانزیستور از عناصری به نام نیمه هادی مانند سیلیکون و ژرمانیوم ساخته می شود نیمه هادی ها ، جریان الکتریسیته را نسبتا خوب
(اما نه به اندازه ای که رسانا خوانده شوند مانند مس و آلومنیوم و تقریبا بد اما نه به اندازه ای که عایق نامگذاری شوند مانند شیشه) هدایت می کنند به همین دلیل به آنها نیمه هادی می گویند.
ترانزیستور می تواند مقدار هادی بودن خود را تغییر دهد ، هنگامی که لازم است یک هادی باشد می تواند هدایت خوبی دشته باشد و هنگامی که لازم است تا به عنوان عایق عمل کند جریان بسیار کمی را از خود عبور می دهد که می توان آن را ناچیز شمرد.

ناحیه کاری ترانزیستور:

۱-ناحیه قطع: حالتی است که ترانزیستور در آن ناحیه فعالیت خاصی انجام نمی‌دهد.
۲- ناحیه فعال(کاری یا خطی): اگر ولتاژ بیس را افزایش دهیم ترانزیستور از حالت قطع بیرون امده و به ناحیه فعال وارد می‌شود در حالت فعال ترانزیستور مثل یک عنصر تقریباً خطی عمل می‌کند.
۳-ناحیه اشباع: اگر ولتاژ بیس را همچنان افزایش دهیم به ناحیه‌ای می‌رسیم که با افزایش جریان ورودی در بیس دیگر شاهد افزایش جریان بین کلکتور و امیتر نخواهیم بود به این حالت می‌گویند حالت اشباع و اگر جریان ورودی به بیس زیاد تر شود امکان سوختن ترانزیستور وجود دارد.

طرز کار ترانزیستور به اینصورت است، چنانچه پیوند بیس-امیتر را بصورت مستقیم بایاس (به معنی اعمال ولتاژ است) کنیم بطوری که این پیوند روشن شود ، در آن صورت از مدار بسته شده میان امیتر و کلکتور می توان جریان بسیار بالایی با توجه به ظرفیت ترانزیستور کشید.
در حالت عادی میان امیتر و کلکتور هیچ مدار بازی وجود ندارد اما به محض آنکه شما پیوند بیس-امیتر را با پلاریته موافق بایاس کنید ، این پیوند تقریبا” بصورت اتصال کوتاه عمل می کند و شما عملا” خواهید توانست از پایه های امیتر و کلکتور جریان قابل ملاحظه ای بکشید.
بنابراین مشاهده می کنید که با برقراری یک جریان کوچک Ib شما می توانید یک جریان بزرگ Ic را داشته باشید. این مدار اساس سوئیچ های الکترونیک در مدارهای الکترونیکی است. بعنوان مثال شما می توانید در مدار کلکتور یک رله قرار دهید که با جریان مثلا چند آمپری کار می کند و در عوض با اعمال یک جریان بسیار ضعیف در حد میلی آمپر – حتی کمتر – در مدار بیس که ممکن است از طریق یک مدار دیجیتال تهیه شود، به رله فرمان روشن یا خاموش شدن بدهید.

کاربرد ترانزیستور :

ترانزیستور هم در مدارات الکترونیک آنالوگ و هم در مدارات الکترونیک دیجیتال کاربردهای بسیار وسیعی دارد.
در مدارات آنالوگ ترانزیستور در حالت فعال کار می‌کند و می‌توان از آن به عنوان تقویت کننده جریان یا تنظیم کننده ولتاژ (رگولاتور) و… استفاده کرد.
و در مدارات دیجیتال ترانزیستور در دو ناحیه قطع و اشباع فعالیت می‌کند که می‌توان از این حالت ترانزیستور در پیاده سازی مدار منطقی، حافظه، سوئیچ کردن و… استفاده کرد.

انواع ترانزیستور :

۱) ترانزیستور دوقطبی پیوندی (BJT)
۲) ترانزیستور پیوند اثر میدانی (JFET)
۳) ترانزیستور اثر میدانی (FET)
۴) ترانزیستور اثر میدانی(MOSFET)

ترانزیستور دوقطبی پیوندی (BJT):
در ترانزیستور دو قطبی پیوندی با اعمال یک جریان به پایه B جریان عبوری از دو پایه C و E کنترل می‌شود.
ترانزیستورهای دوقطبی پیوندی در دونوع npn و pnpساخته می‌شوند.
بسته به حالت بایاس این ترانزیستورها ممکن است در ناحیه قطع، فعال و یا اشباع کار کنند. سرعت بالای این ترانزیستورها و بعضی قابلیت‌های دیگر باعث شده که هنوز هم از آنها در بعضی مدارات خاص استفاده شود. امروزه بجای استفاده از مقاومت وخازن و… در مدارات مجتمع تماماً از ترانزیستوراستفاده می‌کنند.
۱) PNP
شامل سه لایه نیم هادی که دو لایه کناری از نوع p و لایه میانی از نوع n است و مزیت اصلی آن در تشریح عملکرد ترانزیستور این است که جهت جاری شدن حفره‌ها با جهت جریان یکی است.
۲NPN
شامل سه لایه نیم هادی که دو لایه کناری از نوع n و لایه میانی از نوع p است. پس از درک ایده‌های اساسی برای قطعهٔ pnp می‌توان به سادگی آنها را به ترانزیستور پرکاربردتر npn مربوط ساخت.

ترانزیستور پیوند اثر میدانی ( JFET):
در ترانزیستورهای پیوند اثر میدانی (JFET) در اثر میدان، با اعمال یک ولتاژ به پایه گیت میزان جریان عبوری از دو پایه سورس و درین کنترل می‌شود.
ترانزیستور اثر می‌دانی بر دو قسم است: نوع n یا N-Type و نوع p یا P-Type. از دیدگاهی دیگر این ترانزیستورها در دو نوع افزایشی و تخلیه‌ای ساخته می‌شوند.
نواحی کار این ترانزستورها شامل «فعال» و «اشباع» و «ترایود» است.
این ترانزیستورها تقریباً هیچ استفاده‌ای ندارند چون جریان دهی آنها محدود است و به سختی مجتمع می‌شوند.

ترانزیستور اثر میدانی (FET):
این ترانزیستور نیز مانند JFET عمل می‌کنند با این تفاوت که جریان ورودی گیت آنها صفر است.همچنین رابطه جریان با ولتاژ نیز متفاوت است.
این ترانزیستورها دارای دو نوع PMOS و NMOS هستند که تکنولوژی استفاده از دو نوع آن در یک مدار تکنولوژی CMOS نام دارد.
این ترانزیستورها امروزه بسیار کاربرد دارند زیرا براحتی مجتمع می‌شوند و فضای کمتری اشغال می‌کنند. همچنین مصرف توان بسیار ناچیزی دارند.
به تکنولوژی‌هایی که از دو نوع ترانزیستورهای دوقطبی و Mosfet در آن واحد استفاده می‌کنند Bicmos می‌گویند.
البته نقطه کار این ترانزیستورها نسبت به دما حساس است وتغییر می‌کند. بنابراین بیشتر در سوئیچینگ بکار می‌‌روند.

ترانزیستور اثر میدانی(MOSFET):
همانگونه که از نام این المان مشخص است، پایه کنترلی آن جریانی مصرف نمی کند و تنها با اعامل ولتاژ و ایجاد میدان درون نیمه هادی ، جریان عبوری از FET کنترل می شود. به همین دلیل ورودی این مدار هیچ گونه اثر بارگذاری بر روی طبقات تقویت قبلی نمی گذارد و امپدانس بسیار بالایی دارد.
فت دارای سه پایه با نام های درِین (D ) و سورس( S ) و گیت( G ) است که پایه گیت ، جریان عبوری از درین به سورس را کنترل می نماید. فت ها دارای دو نوع N کانال و P کانال هستند. در فت نوع N کانال زمانی که گیت نسبت به سورس مثبت باشد جریان از درین به سورس عبور می کند . FET ها معمولاً بسیار حساس بوده و حتی با الکتریسیته ساکن بدن نیز تحریک می گردند. به همین دلیل نسبت به نویز بسیار حساس هستند.
فت ها در ساخت فرستنده باند FM رادیو نیز کاربرد فراوانی دارند.
معمولاً مقاومت بین پایه درین و گیت از مقاومت پایه درین و سورس بیشتر است که از این طریق می توان پایه درین را از سورس تشخیص داد.

تشخیص پایه های ترانزیستور با استفاده از مولتی متر :

ترانزیستورها یه مدل دیودی دارن که به کمکشون میشود پایه های ترانزیستور رو تشخیص داد.

اگر مولتی متر رو در حالت تست دیود بزارید با دو بار تست کردن میتوانید پایه ها رو تشخیص بدید.
توجه ۱ : در حالت تست دیود با مولتی متر ولتاژ بین پایه بیس و امیتر بیشتر از ولتاژ بین پایه های بیس و کلکتور هستش.

© تمامی حقوق این مقاله متعلق به فن کنترل است؛ بازنشر تنها با ذکر منبع و درج لینک مستقیم مجاز است.

فیلترهای صنعتی پیوسته و ناپیوسته

فیلتر های صنعتی

بیشتر فیلتر های صنعتی شامل فیلتر های فشاری، فیلتر های خلا و فیلتر های سانتریفوژی هستند. این فیلتر ها بر حسب اینکه تخلیه جامدات جدا شده از سیال به شکل پیوسته یا منقطع باشد، به دو صورت پیوسته و یا ناپیوسته استفاده می شوند. در مورد فیلتر های ناپیوسته، باید هر چند وقت یکبار جریان سیال را قطع کرد تا بتوان جامدات جمع شده را خارج کرد. اما در فیلتر های پیوسته، تخلیه جامدات و سیال زمانیکه دستگاه مشغول کار است قطع نمی شود. دلیل حرکت سیال در فیلتر وجود افت فشار در محیط فیلتر می باشد.

موارد مطلوب بودن فیلتر ها

غشاء مورد استفاده در فیلتر باید شرایط زیر را داشته باشد:

باید قابلیت نگهداری جامداتی که از جریان مایع جدا می شوند را داشته باشد.

باید از نظر شیمیایی دارای مقاومت مناسبی باشد و از نظر فیزیکی به میزان کافی در مقابل شرایط فرآوری مقاومت کند.

نباید به راحتی مسدود شود.

بایستی امکان تخلیه تمیز و کامل قالب تشکیل شده را دارا باشد.

باید دارای قیمت مناسب باشد.

تصفیه صنعتی

در تصفیه صنعتی، یک محیط رایج صافی، پارچه است که به صورت شکسته یا اریب بافته شده است. برای حالات مختلف، الگوهای بافت بسیار متنوعی وجود دارد. برای مایعات خورنده باید سایر محیط های صافی مانند پارچه پشمی، پارچه فلزی از جنس مونل یا فولاد ضد زنگ، پارچه شیشه ای یا کاغذ مورد استفاده قرار گیرد. پارچه های مصنوعی مثل نایلون ، پلی پروپیلن و پلی استرهای متفاوت از جهت شیمیایی نیز دارای مقامت بسیار خوبی هستند.

در یک پارچه با مش های با اندازه معین، الیاف طبیعی ریز بیشتر از الیاف مصنوعی یا فلزی صاف برای جدا کردن ذرات بسیار ریز کارایی دارند. اغلب این عیب الیاف مصنوعی و فلزی فقط در شروع تصفیه می باشد. به همین علت محصول تصفیه شده در ابتدای امر احتما دارد کدر باشد و سپس زلال شود. اکثراً محصول تصفیه کدر برای  تصفیه مجدد به مخزن دوغاب بازگردانده می شود. جامدات باریک یا بسیار ریز که یک قالب متراکم و ناتراوا تولید می کنند، هر محیط صافی ریز را به سرعت مسدود می کنند. برای تصفیه عملی این نوع مواد لازم است که تخلخل قالب یا کیک بیشتر شود تا محلول بتواند با سرعتی بهتری عبور کند. این کار با افزودن یک کمک صافی انجام می شود.

کمک صافی

یک کمک صافی مانند سیلیکای دیاتومه ای، پولیت، سلولز خالص، چوب یا هر جامد متخلخل و بی اثر دیگر به دوغاب قبل از تصفیه اضافه می شود. کمک صافی را بعداً می توان با حل کردن جامدات یا سوزانیدن کمک صافی، از جامدات جدا کرد. اگر جامدات گرفته شده از سیال ارزشی نداشته باشند آنها به همراه کمک صافی دور می ریزند. در فیلتراسیون، حرکت جریان در محیط متخلخل انجام می شود. علاوه بر آن مقاومت این تخلخل، در برابر جریان،  با گذشت زمان بیشتر می شود . کمیت های عمده مورد نظر در عملیات فیلتراسیون شدت فیلتراسیون و افت فشار در فیلتر می باشد. در عملیات فیلتراسیون با گذشت زمان یا شدت جریان کاهش می یابد و یا افت فشار زیاد می شود و یا هر دو مورد صورت می گیرد.

انواع کلی فیلتر ها

فیلتر ها را به طور کلی می توان به دو نوع کلی تقسیم کرد:

• فیلتر های سطحی (Surface filter)
• فیلتر های عمقی (Depth filter)

فیلتر سطحی

فیلتر های سطحی باید به گونه ای ساخته شوند که قطر سوراخ های صافی فیلتر مشخص کننده قطر مواد جامدی است که از سیال جدا می شود. اما ساختن این فیلتر ها در حالاتی که ذرات ریز حدود ۱ میکرون و کوچکتر در سیال وجود دارد کار مشکلی می باشد.

فیلتر عمقی

از فیلتر های عمقی به طور وسیعی برای کنترل آلودگی هوا استفاده می شود. در این فیلتر ها، قالب مواد جامد روی سطح فیلتر کمتر مشاهده می شود. بلکه جمع آوری ذرات در داخل غشاء فیلتر صورت می گیرد.

به طور کلی فیلتر ها به سه گروه عمده که در زیر بیان شده اند تقسیم می شوند:

• فیلتر کیکی (قالبی)
• فیلتر شفاف کننده
• فیلتر با جریان متقاطع

عملکرد فیلتر کیکی

فیلتر کیکی، میزان تقریباً زیادی از مواد جامد را به شکل قالبی از بلور یا گل جدا می کند. جهت شستن قالب و خارج نمودن مقداری از مواد جامد از این نوع فیلتر ها، قبل از تخلیه نهایی پیش بینی هایی صورت می گیرد.

عملکرد فیلتر شفاف کننده

در فیلتر های شفاف کننده، اغلب میزان جامد جدا شونده کم می باشد و محصول حاصل شده یک گاز تمیز یا یک مایع شفاف و زلال است.

عملکرد فیلتر با جریان متقاطع

در فیلترهای با جریان متقاطع، محلول سوسپانسیون خوراک تحت فشار با سرعت نسبتاً زیادی از عرض محیط صافی جریان می یابد. محیط صافی نیز یک غشاء سرامیکی، فلزی یا پلیمری با منافذ کوچک است که بیشتر ذرات معلق را دفع می کنند.

بیشتر فیلتر های صنعتی شامل فیلتر های فشاری، فیلتر های خلا و فیلتر های سانتریفوژی هستند. این فیلتر ها بر حسب اینکه تخلیه جامدات جدا شده از سیال به شکل پیوسته یا منقطع باشد، به دو صورت پیوسته و یا ناپیوسته استفاده می شوند.

فیلترها سانتریفیوژ

فیلترهای سانتریفوژی

فیلترهای سانتریفیوژی به دو نوع پیوسته و ناپیوسته تقسیم می شوند. اغلب فیلترهای سانتریفیوژی  برای جامداتی که یک قالب متخلخل تشکیل می دهند کاربرد دارند.

برای این کار دوغاب را وارد یک سبد چرخان می کنند که دارای یک دیواره شیاردار یا مشبک است و یا محیط فیلتر با پارچه یا توری فلزی پوشانده شده است. فشار حاصل از عمل گریز از مرکز محلول را به درون محیط فیلتر هدایت می کند و مواد جامد را باقی می گذارد.

در این شرایط اگر جریان خوراکی که داخل سبد می شود را قطع کنیم و قالب جامدات را برای مدت کوتاهی خشک کنیم بیشتر مایعات باقیمانده در قالب، از ذرات خارج می شود و جامدات نهایی بسیار خشک تر از جامدات درون یک فیلتر رس یا فیلتر خلا می شوند.

در این صورت اگر قرار باشد جامد تصفیه شده در آینده با وسائل حرارتی خشک شوند، فیلتر سانتریفوژی سبب صرفه جویی خوبی خواهد شد.

انواع فیلترهای سانتریفیوژی

انواع فیلترهای سانتریفیوژی شامل موارد زیر می شوند :

• فیلتر های سانتریفوژی ناپیوسته
• فیلتر های سانتریفوژی پیوسته

فیلتر سانتریفوژی ناپیوسته  چیست؟

نوع متداول فیلترهای سانتریفوژی ناپیوسته در صنعت، فیلتر سانتریفوژ معلق از بالا هستند. قطر سبد های مشبک آنها از ۷۵۰ الی ۱۲۰۰ میلی متر است و عمق آنها هم از ۱۸ الی ۳۰ اینچ می باشد. همچنین سرعت آنها نیز ۶۰۰ الی ۱۸۰۰ دور بر دقیقه می باشد. سبد هم از انتهای یک میله قائم با نوسان آزاد که در قسمت بالا برگردانده می شود، آویزان است.

فیلتر سانتریفوژی پیوسته چیست؟

یکی از انواع متداول فیلترهای پیوسته، دستگاه سانتریفوژ پیوسته با نقاله رفت و برگشتی است.

در این نوع فیلتر، خوراک به وسیله یک قیف چرخان وارد یک سبد چرخان دارای دیواره شیاردار می شود. دلیل استفاده از قیف، شتاب دادن آرام و یکنواخت به خوراک دوغاب است. خوراک از یک لوله ثابت در محور دوران سبد وارد انتهای کوچک قیف می شود. این خوراک به سمت انتهای بزرگ قیف رفته و در این حالت، سرعت آن زیاد می شود و وقتی از قیف به دیواره سبد پاشیده می شود، در همان جهت دیواره و حدوداً با همان سرعت حرکت می کند و محلول از دیواره سبد که احتما دارد با یک پارچه پوشانده شود جریان می یابد. یک لایه از بلور با ضخامت ۲۵ الی ۷۵ میلی متر نیز تشکیل می شود. این لایه به وسیله یک عامل فشار دهنده رفت و برگشتی از روی سطح تصفیه کننده عبور می کند. وقتی بلور ها به لبه سبد می رسند به سمت بیرون پرت می شوند و بعد از عبور از یک محفظه بزرگ وارد یک لوله جمع کننده می شوند.

فیلترهای سانتریفوژی پیوسته اغلب جهت جداسازی بلور های درشت کاربرد دارند

© تمامی حقوق این مقاله متعلق به فن کنترل است؛ بازنشر تنها با ذکر منبع و درج لینک مستقیم مجاز است.