علم الإلكترونيات




علم "اَلْإِلِكْترونِيِّات" هو مجال يختص بدراسة واستعمال الأجهزة والدوائر الكهربية. وتتحكم تلك "المكونات الإلكترونية" بالكهرباء لتحقيق أغراض نافعة. تحوي الأجهزة الإلكترونية على العديد من المكونات الإلكترونية كالمُقاوِمات، المُكثِّفات، ولفائف من الأسلاك يُطلَق عليها اسم المَحَثَّات (المحاثات)، والدوائر الإلكترونية المتكاملة (الدارات المتكاملة). أما الأجهزة الأكثر قِدَماً، فقد استخدمت الزجاج أو صمامات معدنية مفرغة للتحكم في تدفق الكهرباء. أصدرت الصمامات المفرغة كماً كبيراً من الحرارة؛ إذ أنَّها كانت تحوي فتيلة كالتي توجد في المصباح الكهربائي، وكونها مصنعة من الزجاج جعلها هشة وقابلة للكسر. تم استخدام الصمامات المفرغة في الحواسيب الأولى، وقد تطلب ذلك صيانة مكثفة.

بحلول أواخل ستينيات القرن الماضي وأوائل السبعينيات منه، جاء الترانزستور ليحل مكان الصمامات المفرغة. يمكن صناعة الترانزستور بأحجام أكثر صِغَراً من تلك التي للصمامات المفرغة وهي تستهلك طاقةً أقل لكي تعمل. لهذا السبب، عندما صار الترانزستور أرخص ثمناً في الستينيات، بدأت الغالبية العُظمى من المصنعين في استخدامه بديلاً للصمام المفرغ. وللترانزستور أيضاً عمراً افتراضياً طويلاً جداً. وفي ذات التوقيت، صارت الدوائر المتكاملة (وهي دوائر كهربية تحوي كماً ضخماً من الترانزستورات المتموضعة على شريحة نحيفة من مادة السيليكون) سائدة الاستخدام.

وجعلت الدوائر المتكاملة تقليص عدد الأجزاء المكونة للمنتجات الالكترونية أمراً ممكناً مما جعل تلك المنتجات أبخس ثمناً بشكل عام.

إحدى الطرق في النظر إلى النظام الالكتروني هو من خلال تقسيمها إلى ثلاثة أجزاء منفصلة:

الأولى: المُدخِلات: مجسات كهربية أو مكيانيكية، تستقبل الإشارات من العالم الفيزيائي لتحويلها إلى تيار كهربي وإشارات فولطية.

الثانية: دوائر كهربية مختصة بمعالجة الإشارات وهي تحوي مكونات الكترونية يتصل بعضها ببعض لتستخدم وتترجم وتحول المعلومات المُرسَلة من خلال الإشارات.

الثالثة: المُخرِجات: المُحَرِّكات والأدوات الأخرى التي تحول التيار الكهربي والإشارات الفولطية مجدداً إلى معلومات يمكن للإنسان فهمها.

 

فالتلفاز، على سبيل المثال، مُدْخَلاته تكون عبارة عن إشارات بث إذاعي يستقبلها من خلال الهوائي، أو من خلال الكابل إذا كان التلفاز كبليَّاً. دوائر معالجة الإشارة بداخل التلفاز تستخدم معلومات درجة السطوع، واللون، والصوت الموجودة في الإشارة المُسْتَقْبَلة للتحكم في أجزاء التلفاز المسئولة عن الإخراج. قد يكون الجهاز المسئول عن العرض هو أنبوب الأشعة المهبطية/الكاثودية (CRT) أو شاشات عرض من البلازما أو الكريستال السائل. إن جهاز الإخراج السمعي قد يكون مُكبِّرَ صوْتٍ يعمل مغناطيسياً. إن أجهزة العرض الإخراجية تحول الإشارة بأن تعالج معلومات درجة السطوع واللون الموجودة في الدوائر الكهربية إلى صورة مرئية على شاشته. وتحليل الدائرة/الشبكة وما يتضمنه ذلك من معرفة المُدْخَل والمُخْرَج وإيجاد أو تصميم الجزء المسئول عن المعالجة يطلق عليه عملية "التوليد" (التخليق).

 

·   ترجمة: محمد هاني حلمي ثريا

·   واجب ترجمة علمية/تقنية

·   دكتور حسين


تعليقات

إرسال تعليق

المشاركات الشائعة من هذه المدونة

ما هو اضطراب الشخصية الاجتنابية؟

Project 1: From Charles and Mary Lamb, Othello