معجم المصطلحات الفنية مستعمل في الكهرباء: bandgap reference

bandgap reference

مرجع فجوة النطاق: أساس الجهد المستقر للإلكترونيات

في عالم الإلكترونيات، الدقة والاستقرار هما أمران بالغ الأهمية. تحتاج الأجهزة إلى مراجع جهد موثوقة للعمل بشكل صحيح، ويشكل **مرجع فجوة النطاق** تكنولوجيا أساسية لتحقيق ذلك. تتناول هذه المقالة أساسيات مراجع فجوة النطاق، واستكشاف تشغيلها وأهميتها وتطبيقها في العديد من الدوائر الإلكترونية.

فهم فجوة النطاق:

يشير مصطلح "فجوة النطاق" إلى فرق الطاقة بين نطاق التكافؤ ونطاق التوصيل في مادة أشباه الموصلات. يظهر السيليكون، العمود الفقري للإلكترونيات الحديثة، جهد فجوة نطاق يبلغ حوالي 1.205 فولت عند درجة حرارة الغرفة. هذه الخاصية المتأصلة في السيليكون بمثابة أساس لمراجع فجوة النطاق.

مرجع فجوة النطاق: مصدر جهد دقيق:

مرجع فجوة النطاق هو دائرة مرجع جهد تولد خرج جهد مستقر للغاية ودقيق، عادةً حوالي 1.2 فولت، وذلك باستخدام جهد فجوة النطاق في السيليكون. يظل هذا الجهد ثابتًا بشكل ملحوظ حتى في ظل ظروف درجات حرارة متغيرة، مما يجعله مثاليًا لمختلف التطبيقات التي تتطلب مراجع جهد موثوقة.

كيف يعمل: المبدأ الأساسي:

يكمن مفتاح مرجع فجوة النطاق في دمج عنصرين رئيسيين:

  1. PTAT (تناسبياً مع درجة الحرارة المطلقة): يولد هذا العنصر جهدًا يزداد خطيًا مع درجة الحرارة.
  2. CTAT (مكمل لدرجة الحرارة المطلقة): ينتج هذا العنصر جهدًا ينخفض خطيًا مع درجة الحرارة.

من خلال الجمع الدقيق بين مخرجات هذين العنصرين باستخدام دائرة مكبر صوت دقيقة، يتم إلغاء اعتماد درجة الحرارة، مما يؤدي إلى جهد خرج مستقر ودقيق يعكس جهد فجوة النطاق في السيليكون بشكل وثيق.

التطبيقات في الإلكترونيات:

مراجع فجوة النطاق هي مكونات لا غنى عنها في مجموعة واسعة من الدوائر الإلكترونية، بما في ذلك:

  • محولات تناظرية إلى رقمية (ADCs): ضمان تحويل مستوى الجهد بدقة.
  • محولات رقمية إلى تناظرية (DACs): توفير مرجع مستقر لخرج الجهد.
  • مكبرات تشغيلية (Op-Amps): إقامة تحيز جهد مستقر للمكبرات.
  • الرقائق الدقيقة والمعالجات الدقيقة: توفير مرجع جهد دقيق للعمليات الداخلية.
  • منظمات الجهد: ضمان مخرجات جهد مستقرة ودقيقة لموارد الطاقة.

مزايا مراجع فجوة النطاق:

  • استقرار عالٍ: توفر مراجع فجوة النطاق استقرارًا استثنائيًا للجهد عبر نطاق واسع من درجات الحرارة.
  • دقة عالية: توفر مراجع دقيقة للغاية مع انحراف ضئيل.
  • استهلاك طاقة منخفض: تستهلك مراجع فجوة النطاق عادةً طاقة منخفضة جدًا، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تعمل بالبطاريات.
  • توفر واسع: تتوفر مراجع فجوة النطاق بسهولة في عبوات دوائر متكاملة (IC) متنوعة.

خاتمة:

يشكل مرجع فجوة النطاق مكونًا أساسيًا في الإلكترونيات الحديثة، مما يضمن مراجع جهد مستقرة ودقيقة لمجموعة واسعة من التطبيقات. من خلال الاستفادة من خاصية فجوة النطاق المتأصلة في السيليكون، توفر هذه الدوائر أساسًا لجهد موثوق ودقيق، مما يسمح بعمل دقيق لمختلف الأجهزة الإلكترونية. مع تقدم التكنولوجيا، تستمر مراجع فجوة النطاق في التطور، وتقدم أداءً محسّنًا واستهلاكًا للطاقة أقل، مما يعزز دورها في عالم الإلكترونيات المتنامي باستمرار.

مصطلحات مشابهة
الأكثر مشاهدة
  • ammonia maser ماسير الأمونيا: ثورة في تقنية… Electrical
  • α-level set فهم مجموعات α-Level في الهندس… Electrical
  • AC coupling اقتران التيار المتردد: جسر ال… Electrical
  • acceleration error constant فهم ثابت خطأ التسارع في أنظمة… Electrical
  • ABCD matrix كشف قوة خطوط النقل: فهم مصفوف… Electrical

Comments


No Comments
POST COMMENT
captcha
إلى