7 اعراض لتلف حساس الهواء في السيارة

يستخدم الثنائي الحساس للضوء Photodiode في حياتنا اليومية وفي العديد من التطبيقات ولذلك سوف نقوم في السطور القادمة بشرح الثنائي الحساس للضوء Photodiode بالتفصيل.

الثنائي الحساس للضوء Photodiode

الثنائي الحساس للضوء Photo Diode

الثنائي الضوئي أو الثنائي الحساس للضوء هو ثنائي يعمل على تمرير التيار الكهربائي عندما يتعرض للضوء، ويوصل في الدارات الإلكترونية بحيث يكون في حالة انحياز عكسي.

تركيب الثنائي الحساس للضوء

تركيب الثنائي الحساس للضوء

يتكون هذا الثنائي من وصلة (p-n) من المواد شبه الموصلة، ويستخدم في تصنيعه السيليكون، والجرمانيوم، وزرنيخيد الغاليوم، له طرفان هما: المهبط (K) الذي يشير إلى القطب السالب، والمصعد (A) الذي يشير إلى القطب الموجب، وهو يغلف بأسطوانة تسمح بمرور الضوء إليه من نافدة زجاجية شفافة، ويشبه رمزه رمز الثنائي العادي.
تعتمد استجابة الثنائي الضوئي للأشعة الضوئية على نوع المادة المصنع منها، وشكل الثنائي، ونسبة تركيز الشوائب، فمثلا الثنائي المصنع من السيليكون يبدي استجابة جيدة للضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء.

مبدأ عمل الثنائي الحساس للضوء

مبدأ عمل الثنائي الحساس للضوء

يتكون الثنائي الضوئي (p-n) وهي منحازة انحيازا عكسيا، لذا يكون تيار التسرب العكسي ثابت القيمة تقريبا، ولا يعتمد على فولتية الانحياز العكسي، وينتج من تفكك الروابط التساهمية للذرات بتأثير الحرارة، ويطلق أحيانا علي هذا التيار اسم تيار الظلام.
وعند سقوط الأشعة الضوئية على هذه الوصلة، فإن أزواجا إضافية تتكون من الإلكترونات الفجوات.
ولما كان تركيز حاملات الشحنة الأغلبية (Majority Carriers) أكثر من تركيز حاملات الشحنة الأقلية (Miinority Carriers)، فإن النسبة المئوية لزيادة حاملات الشحنة الأغلبية تكون أقل كثيرا من النسبة المئوية لزيادة حاملات الشحنة الأقلية.
وبإهمال الزيادة في حاملات الشحنة الأغلبية، وغذ الإشعاع الضوئي الساقط علي سطح الوصلة (p-n) حاقنا لحاملات الشحنة الأقلية، وعبور هذه النواقل منطقة الوصلة (منطقة الاستنزاف)؛ فإن قيمة تيار التسرب العكسي تزداد في الدارة على نحو ملحوظ، فيتغير هذا التيار بشكل خطي مع شدة الإضاءة.

توصيل الثنائي الحساس للضوء في الدارات الإلكترونية

توصيل الثنائي الحساس للضوء في الدارات الإلكترونية

إذ يوصل في حالة انحياز عكسي وتوصل المقاومة بالثنائي على التوالي لحمايته.

أنواع الثنائي الحساس للضوء

أنواع الثنائي الحساس للضوء

توجد أنواع أساسية للثنائي الضوئي منها:

1. الثنائي الحساس للضوء المرئي
2. الثنائي الحساس للأشعة تحت الحمراء
3. الثنائي الحساس للأشعة فوق البنفسجية

الثنائي الحساس للضوء المرئي Visible Light Photo Diode

يستشعر هذا النوع من الثنائيات الضوء الساقط عليه وتستطيع العين البشرية تمييزه، ويوجد في كثير من التطبيقات.

الثنائي الحساس للأشعة تحت الحمراء IR Photo Diode

يستشعر هذا النوع من الثنائيات الأشعة تحت الحمراء الساقطة عليه، ومن أمثلته؛ الثنائي المستخدم في الأبواب التي تفتح وتغلق الكترونيا، وآلات تصوير الوثائق، والتلفاز ، وأنظمة الاتصالات.

الثنائي الحساس للأشعة فوق البنفسجية UV Photo Diode

يستشعر هذا النوع من الثنائيات الأشعة فوق البنفسجية الساقطة عليه، ومن أمثلته؛ الثنائي المستخدم في عمليات معالجة المياه، وتصفيتها، والتحقق من دم تلوثها.

استخدامات الثنائي الحساس للضوء

يستخدم الثنائي الحساس للضوء في تطبيقات عدة أهمها:

• يستخدم في أنظمة الاتصالات.
• يستخدم في الأجهزة المكتبية.
• يستخدم في أنظمة معالجة المياه.
• يستخدم في أنظمة التحكم الكهربائية والصناعية.

المصادر

كتاب الاتصالات والالكترونيات المنهج الأردني