كيف يمكن الاستفادة من بعض الأفكار الإلكترونية البسيطة جدًا في بناء داراتٍ متكاملة؟

1 إجابة واحدة

بناء داراتٍ متكاملة

لابدّ وأنّ الفضول دفعك ذات يومٍ لفتح هاتفٍ معطلٍ أو كمبيوترٍ معطلٍ أو راديو أو تلفاز. أيًا يكن الجهاز الإلكترونيّ الذي قد حاولت فتحه لترى ما بداخله فإنك بالتأكيد قد تفاجأت بالمدن والشوارع والأبراج التي في الداخل. يبدو هذا الكلام غريبًا بعض الشيء أليس كذلك! هذا التشبيه الذي استخدمته هو أول ما يخطر في بالك عندما ترى تصميم الدارات الإلكترونية التي بداخل الأجهزة الإلكترونية فهي مليئةٌ بالمقاومات والمكثفات والترانزستورات (الشبيهة بالأبراج والبنايات السكنية) والمسارات النحاسية الواصلة بينها (الشبيهة بالشوارع). كل ما سبق من تفاصيل الإلكترونيات يسمى “الدارات متكاملة”.

أحدثَ تصميم الدارات المتكاملة ثورةً في عالم الالكترونيات في الخمسينيات والستينيات. في البداية كانت عشرات القطع الالكترونية تجمع سويةً على منصة واحدة كبيرةٍ(دارة) ثم أصبحت المئات من القطع ثم الآلاف وهنا كان لابد من دمج  كل هذه القطع في الدرات المتكاملة. وعلى الرغم من أن صناعة دارةٍ أو قطعةٍ الكترونيةٍ أمرٌ معقدٌ إلا أنه هناك عدة خطواتٍ (بعضها مكرر) لابد من القيام بها:

  • جلب أسطواناتٍ من السيلكون وتقطيعها على شكل شرائحٍ. والتي بدورها لاحقًا تقطع إلى شرائحٍ أصغرٍ.
  • تسخين الشرائح السابقة لطلائها ب بثاني أكسيد السيليكون.
  • نقش مناطق إضافة الترانزستورات من النوعn و p.
  • نقوم بتسخين الشرائح مرة أخرى.
  • اختبار الرقائق الناتجة لتحييد الأجزاء غير الفعالة.
  • فرز القطع الناجحة والتي تعمل بشكل جيد وتعبئتها في حاوياتٍ بلاستيكية لتجهيزها للعمل.

شهدت الدارات الالكترونية تطورًا كبيرًا منذ نشأتها لتصل إلى حد إمكانية برمجتها وربطها بالحاسب لأداء مهامٍ معينةٍ كالتحكم مثلًا وأكبر مثالٍ على ذلك دارة”Arduino”. هذه الدارة تتيح ربط الحساسات الإلكترونية بها عبر أسلاكٍ ويتم ضبط الكود البرمجي لكلٍ من هذه الحساسات عن طريق الحاسب ومن ثم جعل Arduino يتعرف عليها واستخدامه كوسيطٍ بين الحاسب والحساسات. أحد أهم التطبيقات المعاصرة لهذه المنظومة هي في أنظمة الرعاية الصحية ومراقبة المرضى. حيث يتم توصيل حساساتٍ حيويةٍ بجسم المريض وربط الحساسات بال Arduino الذي يعالج البيانات وبرسلها للحاسب الذي يقوم بتحليلها وعرضها على شكل جداولٍ أو رسومٍ بيانيةٍ والتي بدورها تساعد الأطباء على تحديد الحالة الصحية للمريض وعلى هذا الأساس تتم معالجته وضبط وضعه على مدار الساعة.

هناك العديد من تطبيقات الدارات الالكترونية الأخرى التي تعتمد على مبدأ الدارات الإلكترونية المتكاملة والتي تساعدنا في حياتنا اليومية. البعض يعتقد أن هذا المجال هو حكرٌ على أخصائي الهندسة الالكترونية إلاّ أن هذا غير صحيحٍ حيث يمكن لأي شخصٍ تركيب دارةٍ الكترونيةٍ بسيطةٍ بعد فهم المكونات وطريقة ربطها. حتى في أيامنا هذه أولت المدارس اهتمامًا ملحوظًا في بعض البلدان للدارات الالكترونية وطرق استخدامها في المنازل والمشاريع الصغيرة. هذا الإهتمام جعل الأطفال يميلون لاستكشاف هذا المجال والبدء بتطبيق ما يتعلموه من معارف نظرية.

بقي أن أذكر، إن كنت ترغب بالفعل بالخوض في هذا المجال وتطبيقاته الواسعة عليك بتجميع المراجع والكتب المختصة بشرح المفاهيم النظرية المتضمنة تطبيقاتً مباشرةً. بالإضافة الى ذلك يمكنك بناء مختبرك الخاص وجلب كافة المستلزمات البدائية التي تساعدك على تنفيذ الدارات التي تراها في الكتب لتنقل معرفتك إلى الحقل التجريبي وتضمن سرعة فهمك للمبادئ. هل أنت جاهز؟ فلتذهب وتصنع أول دارةٍ لك وقم بعرضها على أصدقاءك.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "كيف يمكن الاستفادة من بعض الأفكار الإلكترونية البسيطة جدًا في بناء داراتٍ متكاملة؟"؟