جهد انحياز

يبلغ الجهد عند المصدر = Id.R4

حيث Id هو التيار المار بين المصب والمصدر.

إضافةً إلى ذلك، و يكون الجهد عند المصدر أعلى من جهد البوابة حيث أن جهدها Vgs لا بد وأن يكون سالبا.

للترانزستور ولصمام ثلاثي

وفي هذا السياق، ضبط جهد الانحياز لعنصر إلكتروني (ترانزسنتور أو صمام ثلاثي) هي طريقة لضبط عمل العنصر في دائرة كهربائية. في كثير من الدارات الإلكترونية التي تعالج الإشارات تحتاج إلى تيار مستمر أو جهد ثابت لكي تعمل بحسب المطلوب. يوصل بهذا الجهد الثابت (جهد الانحياز) الإشارات الإلكترونية المتذبذبة وتتراكب عليه. يختار جهد الانحياز للترانزستور أو الصمام الثلاثي في دائرة مضخم إلكتروني مثلا بحيث تخرج الإشارات من المخرج مضخمة وبنفس الشكل من دون تشويه. واختيار جهد الانحياز (وهو يطبق على «البوابة» في الترانزستور أو على «الشبكة» في الصمام الثلاثي) يعتمد على الخصائص الإلكترونية للترانزستور أو الصمام والتي يعطيها المصنع للمستعمل في هيئة أشكال بيانية لخصاص العنصر. تسمى «نقطة الانحياز» كذلك نقطة التشغيل . يتم ضبط نقطة التشغيل قبل توصيل الإشارات المطلوب تضخيمها أو معالجتها.

الشكل 1:

وفي هذا السياق، نقوم باختيار نقطة الانحياز على اساس تلك البيانات عن خصائص الترانزستور. وتسمى «نقطة الانحياز» كذلك «نقطة التشغيل».

من جانب آخر، إلى اليسار تعطي مواصفات الترانزستور في شكل بياني يعطيها المصنع للمستهلك لاختيار نقطة التشغيل المناسبة للدائرة التي يرغبها. الرسم البياني إلى اليمين يوضح تغير التيار بين المصب والمصدر (الرأسي) بتغير جهد المصب (المحور الأفقي) وذلك عند قيم مختلفة لجهد الانحياز (جهد البوابة) [ المثال هنا يصف مقحل حقلي موصول JFET].

وفي هذا السياق، هذه المواصفات للترانزستور لا تختلف عن المواصفات لصمام ثلاثي. في الصمام الثلاثي تقوم «الشبكة» بعمل «البوابة» في الترانزستور. وأهم الفروق بينهما هو أن الصمام الثلاثي يعمل بجهد للمصعد قدره 200 فولط أما جهد «المصب» في الترنزستور فيعمل بجهد 12 - 30 فولط، لذلك فإن الترانزستور أقل حجما وأقل استهلاكا للطاقة الكهربية.

تطبيقه

إضافةً إلى ذلك، يستعمل جهد الانحياز لضبط نقطة تشغيل مضخم إلكتروني. ويكون جهد الانحياز إما على شكل تيار مستمر أو جهد مستمر، يحمّل بالإشارات أو بجهد متردد صغير (يشكل تطابقها جهد البوابة أو جهد المدخل). يتغير جهد المخرج بنفس تغير جهد المدخل ولكنه يكون مكبرا. أي إذا كان مطال ذبذبات المدخل 1و0 فولط خرج مطال ذبذبات المصب 2 فولط، فتكون الإشارة قد تضخمت نحو 20 مرة ويمكن سماعها بتوصيل المخرج بمكبر صوت.

علاوةً على ذلك، تستعمل بعض المضخمات الإلكترونية جهد انحياز لمعادلة تيارات مشوشرة (طبيعية) عالقة في دائرة بوابة الترانزستور Offset voltage .

وفي هذا السياق، في أجهزة تسجيل الصوت وأجهزة الكاسيت يستعمل جهد الانحياز بغرض مغنطة الشريط مسبقا، يمكن بعدها أضافة إشارات إليها (بين 60 - 200 كيلو هرتز) أثناء تسجيل الصوت.

اختيار نقطة الانحياز لمقحل حقلي موصول

ومن جهة أخرى، في هذه الدائرة الإلكترونية التي تستعمل لتكبير إشارات متذبذبة ندخلها عند C1 ، نجد جهد انحياز على «البوابة» G للترانزستور JFET. يحدد هذا الجهد عن طريق مجزيء الجهد R1-R2 :

وفي هذا الصدد، حيث هو فرق الجهد بين البوابة والأرضية، (الأرضية هنا هي التوصيلة السفلى V 0، واستعملنا للأرضية الرمز M اختصارا لكلمة Mass).

ويبلغ جهد المصب

R2 = 10kΩ و R1 = 110kΩ.

أي أن جهد انحياز البوابة -5و2 فولط.

وفي هذا الصدد، كما أننا اخترنا 2mA = Id (وهو يساوي كذلك Is), إذن فتبلغ المقاومة R4 = 3,5/2.10−3 وهذا يساوي 1,75kΩ .

وفي هذا الصدد، فإدا كان الجهد الموجب للمصدر الخارجي الموصول بالمصب Ucc = 12 V, فيمكن اختيار مثلًا المقاومتان

من جانب آخر، وليكن اختيارنا أن نثبت Vdm عند 8 فولط (جهد المخرج عند C2). ونصل إلى ذلك باختيار المقاومة R3 = 2kΩ.

من جانب آخر، ونظرا لأن Vgs لا بد وان تساوي -2,5V, فلا بد كذلك من ان تكون Vs = 1+2,5 =3,5V.

ويمكننا الآن اختيار بيانات الدائرة:

في هذا الإطار، فلنختار مثلا نقطة تشغيل الترانزستور المبينة اعلاه في الشكل 2 حيث Id = 2mA و Vgs = -2,5V.

وفي هذا الصدد، بهذا نكون قد حددنا المقاومات R1 و R2 و R4 ، وباقي اختيار المقاومة R3 التي تحدد جهد المخرج عند D .

ونريد تثبيت الجهد عند Vgm = 1V.

وفي السياق ذاته، يختار جهد المصب عند D بصفة عامة في الوسط بين جهد المصدر والجهد الخارجي Ucc, بحيث يسمح بتغير جهد المصب حتى أقصي جهد من جهة، ومن جهة أخرى لضبط جهد المخرج في حالة الاستقرار، عند ادخال إشارة متذبذبة من ناحية G ونريد تضخيمها وتخرج من C2.

نسبة الإشارة إلى الضجيج

• مضخم (إلكترونيات)
• موسفت
• كسب كهربائي

ميكروفون

ومن ناحية أخرى، تحتوي الدائرة الكهربائية لميكروفون عادة على مقحل حقلي توصيلي لكي تحول النبضات الكهربائية الصغيرة المتولدة في الميكروفون إلى ذبذبات كهربية كبيرة لتشغيل إلكترونيات أخرى على بعد عدة أمتار من الميكروفون. يبلغ تيار التشتغيل لمقحل JFET في العادة بين 1و0 إلى 5و0 مللي أمبير ويرمز إليه بأنه جهد الانحياز. ويوصل جهد الانحياز بالميكروفون عن طريق سلك.

• اقرأ كذلك
• مقحل
• مقحل حقلي موصول
• وصلة بي إن
• صمام تضخيم ضوئي
• ترانسيستور
• صمام إلكتروني