ناقل التيار

ناقل التيار ( CC ) هو تجريد لجهاز إلكتروني تناظري ثلاثي الأطراف . وهو نوع من مكبرات الصوت الإلكترونية ذات كسب موحد . توجد ثلاثة أجيال من هذا الجهاز المثالي : CCI وCCII وCCIII. ^{[ 1 ]} عند تهيئته مع عناصر دارة أخرى، يمكن لناقلات التيار الحقيقية أداء العديد من وظائف معالجة الإشارات التناظرية ، بطريقة مشابهة لاستخدام مكبرات العمليات ومفهومها المثالي. ^{[ 2 ]}

عندما قدم سيدرا وسميث ناقل التيار لأول مرة عام 1968، ^{[ 1 ]} لم تكن فوائد هذا المفهوم واضحة. كانت فكرة مضخم العمليات معروفة منذ أربعينيات القرن العشرين، وكان مصنّعو الدوائر المتكاملة أكثر قدرة على الاستفادة من هذه المعرفة الواسعة في صناعة الإلكترونيات . لم تُطرح تطبيقات ناقل التيار المتكاملة، وأصبح استخدام مضخم العمليات شائعًا. ^{[ 2 ]} منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، أثبتت تطبيقات مفهوم ناقل التيار، لا سيما في مشاريع الدوائر المتكاملة واسعة النطاق (VLSI) الأكبر حجمًا مثل الهواتف المحمولة، جدواها. ^{[ 3 ]}

توفر ناقلات التيار منتجات كسب-عرض نطاق أفضل من مضخمات العمليات المماثلة، في ظروف الإشارة الصغيرة والكبيرة على حد سواء . في مضخمات القياس ، لا يعتمد كسبها على مطابقة أزواج من المكونات الخارجية، بل على القيمة المطلقة لعنصر دائرة واحد فقط. ^{[ 2 ]}

جهاز CCI هو جهاز ثلاثي الأطراف، تُسمى أطرافه X و Y و Z. الجهد عند الطرف X يساوي الجهد المطبق على الطرف Y. أي تيار يمر عبر الطرف Y يمر أيضًا عبر الطرف X ، وينعكس عند الطرف Z بمقاومة خرج عالية ، كمصدر تيار ثابت متغير . في النوع الفرعي CCI+، ينتج عن مرور التيار عبر الطرف Y تيار يمر عبر الطرف Z ؛ أما في النوع الفرعي CCI-، فينتج عن مرور التيار عبر الطرف ^Y تيار مكافئ يمر عبر الطرف Z. [ ^{2 ]}

في تصميم لاحق أكثر تنوعًا، لا يمر تيار عبر الطرف Y. يمكن اعتبار الترانزستور CCII المثالي ترانزستورًا مثاليًا بخصائص مثالية. لا يمر تيار إلى البوابة أو القاعدة ، والتي يمثلها Y. لا يوجد انخفاض في الجهد بين القاعدة والباعث أو بين البوابة والمصدر، لذا فإن جهد الباعث أو المصدر (عند X ) يتبع الجهد عند Y. تتمتع البوابة أو القاعدة بمقاومة دخل لا نهائية ( Y )، بينما يتمتع الباعث أو المصدر بمقاومة دخل صفرية ( X ). أي تيار يخرج من الباعث أو المصدر ( X ) ينعكس عند المجمع أو المصرف ( Z ) كتيار داخل، ولكن بمقاومة خرج لا نهائية . بسبب هذا الانعكاس في الاتجاه بين تياري X و Z ، يمثل هذا الترانزستور ثنائي القطب المثالي أو ترانزستور تأثير المجال CCII−. إذا أدى تدفق التيار الخارج من X إلى تدفق نفس التيار ذي المقاومة العالية الخارج من Z ، فسيكون CCII+. ^{[ 2 ]}

التكوين الثالث لناقل التيار مشابه لـ CCI باستثناء أن التيار في X معكوس، لذلك في CCIII أي تيار يتدفق إلى ^Y يتدفق أيضًا خارج X. [ ^{4 ]}

• قائمة الدوائر المتكاملة الخطية