صفحه
شخصي مظفر
شريعتي
m_shariaty@yahoo.com
تقديم
به روان پاك
همسر نازنينم
افسانه
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
= = =
الكترونيك
استفاده از
حركت
الكترونها
در مواد نيمه
رسانا شاخه
اي از علم را
بوجود آور كه
جهان ما را
بكلي تغيير
داد .
اين نوشته
كوتاه اطلاعات
بسيار فشرده و
مفيدي از اين
دانش در
اختيار شما
قرار ميگيرد . (
فرض بر اين
گذاشته شده
است كه شما از
اطلاعات پايه
فيزيكي در حد
تحصيلات دوره
متوسطه بر
خوردار هستيد
)
الكترونها
يعني همان
ذرات بسيار
كوچكي كه با
سرعت بسيار در
اطراف هسته
اتم ها
ميچرخند
داراي بار
منفي ميباشند
. از حركت اين
الكترونها در
يك هادي رسانا
مانند مس
جريان
الكتريكي
حاصل ميشود .
مواد رسانا
موادي هستند
كه ميتوانند
الكترونها را
از خود عبور
دهند . در
حاليكه در مواد
غير رسانا
مانند چوب يا
پلاستيك
چنين پديده
اي رخ نميدهد
.دليل حركت
الكترون ها
نيز اين
ميباشد كه
دراجسام
رسانا
الكترون هاي
آزاد زيادي
وجود دارد و
وقتي در يك سر
اين رسانا الكتروني
به اين دريا ي
الكترون وارد
ميشود ، در سر
ديگر آن ،
الكتروني
خارج ميشود .
در حد فاصل اجسام
هادي و عايق اجسامي
وحود دارند كه
خاصيت
بينابين
دارند .و در
مسير حركت
جريان
الكتريكي
ميتوانند
مقاومت ايجاد
كنند . اين
مقاومتها در
اثر عبور
جريان
الكتريگي گرم
ميشوند .(
اجسام غير
هادي را
ميتوان
مقاومتهاي
بسيار بزرگي
تصور كرد )
بين عبور
جريان
الكتريكي از
يك مقاومت و ميزان
مقاومت
الكتريكي آن و
نيز ولتاژي كه
روي آن قرار
ميگيرد رابطه
اي وجود دارد
كه به قانون
اهم معروف است
:
V = I R
ولتاژ با V ،
جريان با I و
مقاومت R نشان
داده ميشود .
لامپ هاي
الكتروني :
اگر در يك
شيشه كه هواي
آن تخليه شده
باشد دو
قطعه به شكل
زير قرار دهيم
يك لامپ
الكتروني
خواهيم داشت . الكترونها
كه داراي بار
منفي هستند ميتوانند
به سوي قطب
مثبت پرتاب
شود و بنابراين
جريان
الكتريكي بين
اين دو نقطه
بر قرار شود . اما اگر
يك صفحه مطابق
زير بين
اين دو قطب
قرار دهيم و
آن را به
ولتاژي منفي
وصل كنيم بار
منفي آن
الكترونهاي
منتشر شده از
كاتد را دفع
ميكند و لذا
جلوي جريان
الكتريكي
گرفته ميشود . اما اين
لامپ داراي يك
خاصيت بسيار
مهم شده است و
آن تقويت
جريانهاي
ضعيفي ميباشد
كه به شبكه آن
وارد ميشوند . يعني اگر
جريان ضعيفي
از الكترونها
را به شبكه
بدهيم
متناسب با آن
جريان بسيار
قوي از آند
دريافت خواهيم
كرد . از
اين لامپ ها
به عنوان
تقويت كننده
استفاده
ميشود .
تا سالها
لامپهاي
الكتروني
اساس دستگاههاي
الكترونيكي
را تشكيل
ميدادند. اما اين
لامپها علاوه
بر آنكه حجيم
بودند ،
مصرف برق
بالايي
داشتند و
گرماي بسياري
هم ايجاد
ميكردند ولذ ا
دستگاههاي
الكترونيكي
را
نميتوانستند
كوچك بسازند و
ضمننا اين
دستگاهها
داراي مصرف
برق زيادي بودند
. ضمننا ابتدا
بايد لامپ تا
ميزان معيني گرم
ميشد تا
بتواند وظيفه
خود را انجام
دهد و
لذا
دستگاههاي
الكترونيكي
بلافاصله
روشن نمي شدند
و مدتي لازم
بودن تا گرم
شوند .
ترانزيستور :
اگر جدول
تناوبي عناصر
را به خاطر
داشته باشيد ،
در اين جدول
عناصري وجود
دارند كه در
لايه آخر خود
چهار الكترون
دارند .يعني
عناصر زير
كربن . و به خاطر
داريد كه دارا
بودن 8
الكترون در
لايه آخر باعث
پايداري عنصر
ميشد ،
اتم هايي كه
در لايه آخر 7
يا 6 يا 5
الكترون
داشتند
مايل بودند
كه با دريافت
يك ، دو يا سه الكترون
، خود را
پايدار سازند
و بر عكس عناصري
كه
كمتر از 4
الكترون در
لايه آخر
داشتند
، با
از دست دادن
الكترونها خود را
پايدار
ميكردند . اما
عناصري مانند
ژرمانيم و
سيليكن در اين
جدول با 4
الكترون در
لايه آخر حالت
بينابين
دارند
و ابتكار
هوشمندانه دو
دانشمند در كنار
هم قرار دادن
اين عناصر
موجب اختراع
ترانزيستور
شد . ( 1823
ميلادي ) ترانزيستور
را به شكل
ساده
ميتوانيد كليدي
سه پايه تصور
كنيد كه با يك
فرمان به پايه
اي از آن به
تام پايه ، دو پايه
ديگر به هم
كتصل ميشوند (
استفاده در
كامپيوتر كه
توضيح داده خواهد
شد ) و
همچنين
ميتواند در شرايطي
ديگر
جريانات
الكتروني
ضعيف پايه خود
را ، به
شكل تقويت شده
در سوي ديگر
تحويل دهد . چون در
ساخت
ترانزيستور
تنها كافي است
در حد اتمي و
بسيار اندك
مقداري از
نيمه هادي هاي
ذكر شده را در
كنار هم قرار
دهند و باقي
مواد مصرف شده
تنها براي
بزرگ كردن و
قابل استفاده
و در
دست گرفتن آن
مصرف ميشود . لذا
دستگاههاي
الكترونيكي
با پيدايش ترانزيستور
بسيار كوچك
شدند و ضمننا
ديگر گرماي
زياد توليد
نميكردند و
برق زيادي نيز
نميخواستند .
اختراعي كه
جهان
الكترونيك و
به دنبال آن
زندگي
انسانها را
تغيير داد .
مدارات مجتمع ( I C )
همانطور كه
گفته شد
ترانزيستور
ها را با
اندكي ماده
سيليكون يا
ژرمانيم
ميسازند . و
براي اين كار
صفحه اي بزرگ
به اندازه يك
سي دي
از سيليكن تهيه
ميكنند و روي
آن ترانزيستور
را ساخته و
بقيه را از آن
جدا ميكنند . تا
اينكه ي
ابتكار و فن
آوري ديگر
توانست تعداد زيادي
ترانزيستور
را روي همان
ورقه اصلي ساخته
و ارتباطات
لازم را نيز
بين اجزاي آن
ايجاد كند و
بدين صورت
مدارات مجتمع
يا همان آ سي
ها
ساخته شدند .
كه اكنون
ميتوان ميليونها
ترانزيستور
را بر روي
تنها يك آي سي قرار داد
. آي سي
ها دستگاههاي
الكترونيكي
را بسيار كوچك
تر ، كم مصرف
تر و مطمئن تر كردند
.
اطلاعات
كامل در كتاب
آشنايي
مقدماتي با الكترونيك
و ديجيتال در بخش
نوشته هاي من
مظفر شريعتي
تحقيقات فضايي
و متولد شدن الكترو نيك
ديجيتال :
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|