صفحه شخصي مظفر شريعتي
m_shariaty@yahoo.com
تقديم
به روان پاك
همسر نازنينم
افسانه
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
= = =
آشنايي
مقدماتي با
الكترونيك
آشنايي
با الكترونيك
( درحد
اطلاعات
عمومي )
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 :
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|