ثنائي رباعي الطبقات

بنية ثنائي رباعي الطبقات:
يسمى ثنائي رباعي الطبقات أيضاً باسم ثنائي إعادة الوضع يصنع من السيليسيوم وترتب الطبقات نصف الناقلة كما في الشكل :

يسمى الطرف الموصول إلى شريحة نصف الناقل من نوع P بالمصعد، وأما الطرف الموصول إلى شريحة نصف الناقل من نوع N بالمهبط .
تكون الدارة المكافئة لثنائي رباعي الطبقات عبارة عن ثلاث ثنائيات موصولة مع بعضها البعض على التسلسل كما في الشكل السابق ..
كما يرمز لثنائي رباعي الطبقات بالرمز :

منحنيات خواص ثنائي رباعيات الطبقات :
نصل القطب الموجب لمنبع التغذية عن طريق المقاومة Rv إلى مصعد الثنائي والقطب السالب إلى المهبط ..

يكون الثنائيان عندها D1 و D3 موصولان أمامياً لذلك تزول منطقة الفصل بين الشرائح ، ويكون D2 محيز عكسياً ، ومع زيادة الكمون تزداد منطقة الفصل ، وعندما يصبح فرق الكمون بين طرفي الثنائي D2 مساوياً إلى كمون الانهيار Vs يفتح الثنائي ويسمح بمرور التيار من خلاله ، عندها ينخفض فرق الكمون بين طرفي الثنائي إلى القيمة VH ويمر فيه تيار IH.


إن أي زيادة بسيطة في الكمون أعلى من VH سيقابلها زيادة كبيرة في التيار الأمامي IH ، ويبقى الثنائي موصلاً إلى أن ينخفض فرق الكمون بين طرفيه إلى أقل من VH لذلك يسمى الكمون VH كمون التوقف ، و IH تيار التوقف ..

أما إذا عكسنا توصيل منبع التغذية يكون الثنائي D1 و D3 في حالة توصيل عكسي و D2 في حالة توصيل أمامي وإذا زادت قيمة الكمون العكسي إلى القيمة Vab ينهار الثنائي مما يؤدي إلى مرور تيار كبير فيه يؤدي إلى تلفه .

مجال استخدام ثنائي رباعي الأقطاب :

1.  يستخدم ثنائي رباعي الطبقات كمفتح لتيار المتناوب ذو اتجاه واحد، إذ عندما يصبح فرق الكمون بين طرفيه مساوياً Vs يفتح ويمرر تيار في الاتجاه الأمامي ، ويكون مغلقاً في الاتجاه المعاكس .
2. يستخدم في دارات توليد الإشارات الأبرية والمثلثية والنبضية في دارات التحكم .

مولد نبضات أبرية باستخدام الثنائي رباعي الطبقات:
يوصل كمون التغذية Vcc)) في الدارة المبينة في الشكل إلى مصعد الثنائي رباعي الطبقات عن طريق دارة تكامل مكونة من المقاومة (R1) والمكثف (c) .

يكون فرق الكمون بين طرفي المكثف في بدء التوصيل مساوياً الصفر، ثم يبدأ المكثف بالشحن ويأخذ فرق الكمون بين طرفيه شكل منحن أسي كما في الشكل ، وعندما يصبح فرق الكمون بين طرفي المكثف (c) مساوياً كمون الانهيار الأمامي (Vs) ، يفتح الثنائي رباعي الطبقات وتصبح مقاومته الأمامية صغيرة ويبدأ المكثف (C) بتفريغ شحنته ، حيث يكون تيار التفريغ كبيراً في البداية ، ويمر في المقاومة (R2) مشكلاً بين طرفيها فرق كمون ذو قيمة كبيرة ، وبعدها تبدأ قيمة التيار بالتناقص بسرعة كبيرة ، فيتناقص فرق الكمون بين طرفي المقاومة (R2) بسرعة كبيرة أيضاً .

يعتمد الزمن اللازم لشحن المكثف على قيمة المقاومة (R1) وسعة المكثف (C) ، فكلما كانت قيمة المقاومة (R1) كبيرة كلما كان الزمن اللازم حتى يصل فرق الكمون بين طرفي المكثف (C) إلى القيمة (Vs) أكبر ، وكذلك يعتمد زمن التفريغ على قيمة المقاومة (R2) ، فعندما تكون قيمتها صغيرة يكون زمن التفريغ صغيراً .
تأخذ إشارة الخرج (VA) بين طرفي المقاومة (R2) شكل نبضات أبرية، وللحصول على نبضات أبرية حادة يجب أن تكون قيمة المقاومة (R2) أصغر بكثير من المقاومة (R1) .
عندما يصبح فرق الكمون بين طرفي المكثف (C) مساوياً (VH) يقطع الثنائي رباعي الطبقات وتصبح مقاومته كبيرة جداً ويتوقف المكثف (C) عن التفريغ ويبدأ بالشحن من جديد وتتكرر العملية السابقة.
تستعمل مثل هذه النبضات الأبرية للتحكم بعمل الثايرستور أو الترياك .