في هذا القرن الحادي والعشرين ، كل يوم نتعامل معه الدوائر الإلكترونية والأجهزة في بعض الأشكال الأخرى لأن الأدوات والأجهزة المنزلية وأجهزة الكمبيوتر وأنظمة النقل والهواتف المحمولة والكاميرات والتلفزيون وما إلى ذلك مكونات الكترونية والأجهزة. حقق عالم الإلكترونيات اليوم إنجازات عميقة في العديد من المجالات ، مثل الرعاية الصحية والتشخيص الطبي والسيارات والصناعات ، مشاريع الإلكترونيات ، وما إلى ذلك ، وأقنع الجميع أنه بدون الإلكترونيات ، من المستحيل العمل حقًا. لذلك ، فإن التطلع إلى معرفة الماضي والتاريخ المختصر للإلكترونيات ضروري لإحياء عقولنا والاستلهام من أولئك الأفراد الذين ضحوا بحياتهم من خلال الانخراط في مثل هذه الاكتشافات والاختراعات المذهلة التي تكلفهم كل شيء ، ولكن لا شيء مقابل لنا ، وفي المقابل ، أفادنا بشكل كبير منذ ذلك الحين.
تاريخ موجز للإلكترونيات وتطورها
بدأ التاريخ الفعلي للإلكترونيات باختراع الصمام الثنائي الفراغي بواسطة J.A. Fleming ، في عام 1897 ، وبعد ذلك ، تم تنفيذ الصمام الثلاثي الفراغي بواسطة Lee De Forest لتضخيم الإشارات الكهربائية. أدى ذلك إلى إدخال أنابيب رباعي الأرجل و pentode التي سيطرت على العالم حتى الحرب العالمية الثانية.
تاريخ موجز للإلكترونيات
بعد ذلك ، بدأ عصر الترانزستور مع اختراع الترانزستور الوصلات عام 1948. على الرغم من أن هذا الاختراع الخاص حصل على جائزة نوبل ، إلا أنه تم استبداله لاحقًا بأنبوب مفرغ ضخم يستهلك طاقة عالية لتشغيله. جعل استخدام مواد الجرمانيوم والسيليكون أشباه الموصلات هذه الترانزستورات تكتسب شعبية وقبولًا واسعًا للاستخدام في الدوائر الإلكترونية المختلفة.
الدوائر المتكاملة (ICs)
شهدت السنوات اللاحقة اختراع الدوائر المتكاملة (ICs) التي غيرت بشكل كبير طبيعة الدوائر الإلكترونية حيث تم دمج الدائرة الإلكترونية بأكملها في شريحة واحدة ، مما أدى إلى انخفاض التكلفة والحجم والوزن للأجهزة الإلكترونية. تميزت السنوات 1958 إلى 1975 بإدخال IC بقدرات موسعة لأكثر من عدة آلاف من المكونات على شريحة واحدة مثل التكامل على نطاق صغير ، والنطاق المتوسط والكبير ، والدوائر المتكاملة للتكامل على نطاق واسع جدًا.
واستمر الاتجاه إلى الأمام مع JFETS و موسفيت التي تم تطويرها من 1951 إلى 1958 من خلال تحسين عملية تصميم الجهاز ومن خلال صنع ترانزستورات أكثر موثوقية وقوة.
كانت الدوائر الرقمية المتكاملة تطورًا قويًا آخر للدوائر المتكاملة غيرت البنية العامة لأجهزة الكمبيوتر. تم تطوير هذه الدوائر المتكاملة باستخدام منطق الترانزستور والترانزستور (TTL) ومنطق الحقن المتكامل (I2L) والمنطق المقترن بالباعث (ECL). في وقت لاحق ، استخدمت هذه الدوائر المتكاملة الرقمية تقنيات تصميم تصنيع PMOS و NMOS و CMOS.
كل هذه التغييرات الجذرية في كل هذه المكونات أدت إلى إدخال المعالجات الدقيقة في عام 1969 من قبل شركة إنتل. بعد فترة وجيزة ، تم تطوير الدوائر المتكاملة التناظرية التي قدمت مضخمًا تشغيليًا لمعالجة الإشارات التناظرية. تشتمل هذه الدوائر التناظرية على المضاعفات التناظرية ومحولات ADC و DAC والمرشحات التناظرية.
هذا كله يتعلق بالفهم الأساسي لتاريخ الإلكترونيات. هذا التاريخ من تكنولوجيا الإلكترونيات يكلف استثمارًا أكبر للوقت والجهود والمواهب من الأبطال الحقيقيين ، وبعضهم موصوف أدناه.
المخترعون في تاريخ الإلكترونيات
لويجي جالفاني (1737-1798)
كان لويجي جالفاني أستاذًا في جامعة بولونيا. درس تأثير الكهرباء على الحيوانات ، وخاصة على الضفادع. بمساعدة التجارب ، أظهر وجود الكهرباء في الضفادع في عام 1791.
تشارلز كولوم (1737-1806)
كان تشارلز كولوم عالِمًا عظيمًا في القرن الثامن عشر. جرب المقاومة الميكانيكية وطور قانون كولوم للشحنات الكهروستاتيكية في عام 1799.
اليساندرو فولتا (1745-1827)
كان أليساندرو فولتا عالمًا إيطاليًا. اخترع البطارية في عام 1799. كان أول من طور بطارية (خلية فولتية) يمكنها إنتاج الكهرباء نتيجة تفاعل كيميائي.
هانز كريستيان أورستد (1777-1852)
أظهر هانز كريستيان أورستد أنه عندما يتدفق تيار عبر موصل ، يرتبط به مجال مغناطيسي. بدأ دراسة الكهرومغناطيسية واكتشف الألمنيوم في عام 1820.
جورج سيمون أوم (1789-1854)
كان جورج سايمون أوم فيزيائيًا ألمانيًا. جرب مع الدوائر الكهربائية وجعل الجزء الخاص به بما في ذلك السلك. وجد أن بعض الموصلات تعمل عند مقارنتها بالآخرين. اكتشف قانون أومس في عام 1827 ، وهو عبارة عن علاقة بين التيار والجهد والمقاومة. سميت وحدة المقاومة باسمه.
مايكل فاراداي (1791-1867)
كان مايكل فاراداي عالمًا بريطانيًا ورائدًا في التجارب في مجال الكهرباء والمغناطيسية. بعد اكتشاف أورستد ، أظهر الحث الكهرومغناطيسي في عام 1831. هذا هو المبدأ الأساسي لعمل مولدات كهرباء .
صامويل فينلي بريسي مورس (1791-1872)
جلب صموئيل فينلي بريز مورس نظام التلغراف إلى المقدمة باستخدام المغناطيسات الكهربائية واخترع الرمز في عام 1844 وسمي باسمه.
في عام 1837 ، استخدم توسع نظام التلغراف الكهربائي إبرة مغناطيسية منحرفة ، طورها السير تشارلز ويتستون والسير دبليو إف كوك ، الذي قام بإصلاح تلغراف السكك الحديدية الأساسي في إنجلترا. لجعل التلغراف نظامًا قابلاً للتطبيق للاتصال ، تغلب مورس على عيوب التصميم لكل من حدود التدفق الكهربائي وكذلك حدود تدفق المعلومات للسماح للتلغراف بالتحول إلى نظام مجدي للاتصال.
جوزيف هنري (1799-1878)
كان جوزيف هنري عالمًا أمريكيًا ، واكتشف بشكل مستقل الحث الكهرومغناطيسي في عام 1831 - قبل عام من اكتشاف فاراداي. سميت وحدة الاستقراء باسمه.
هاينريش اف إي لينز (1804-1865)
ولد Heinrich F.E. Lenz في تارتو ، المدينة الجامعية القديمة ، إستونيا. عمل أستاذا في جامعة سان بطرسبرج. تابع عدة تجارب على قيادة فاراداي.
تم تكريمه من قبل القانون باسمه وينص على أن عمل الديناميكا الكهربية للتيار المستحث يقاوم بالتساوي فعل التحريض الميكانيكي. بعد ذلك ، تم تحديده كتعبير عن الحفاظ على الطاقة.
هيرمان لود-شعر مستعار فرديناند فون هيلمهولتز (1821-1894)
هيرمان لود - شعر مستعار فرديناند فون هيلمهولتز كان عالمًا عالميًا وباحثًا. في القرن التاسع عشر ، كان من أشهر العلماء. في عام 1870 ، بمجرد فحص جميع نظريات الديناميكا الكهربية الشائعة ، قدم دعمه لنظرية ماكسويل التي تم التعرف عليها قليلاً في القارة الأوروبية.
جوزيف ويلسون سوان (1828-1914)
في عام 1879 ، اخترع جوزيف ويلسون سوان كمصباح كهربائي في بريطانيا. خيوط المصباح مصنوعة من الكربون ولديها فراغ جزئي وظاهرة تسبق إديسون في ستة أشهر.
جيمس كلارك ماكسويل (1831-1879)
كان جيمس كليرك ماكسويل فيزيائيًا بريطانيًا ، وقد كتب أطروحة عن المغناطيسية والكهرباء في عام 1873. طور معادلات المجال الكهرومغناطيسي في عام 1864. تم شرح المعادلات الواردة فيها وتوقعها من خلال عمل هيرتز وعمل فاراديس. صاغ جيمس كلارك ماكسويل نظرية مهمة - وهي النظرية الكهرومغناطيسية للضوء.
السير وليام كروكس (1832-1919)
طور السير ويليام كروكس التفريغ الكهربائي باستخدام 'أنابيب كروكس' التي تم تفريغها بشكل كبير في عام 1878. وضعت هذه الدراسات الأساس لتحقيق جيه جيه طومسون في عام 1890 حول ظاهرة أنبوب التفريغ بالإضافة إلى الإلكترون. اخترع السير ويليام أيضًا عنصر الثاليوم لإكمال مقياس الإشعاع.
أوليفر هيفيسايد (1850-1925)
عمل أوليفر هيفيسايد مع معادلات ماكسويل لتقليل الإرهاق الناتج عن حلها. في هذا الإجراء ، قام بإنشاء نموذج تحليل متجه يُعرف باسم 'حساب العمليات' الذي غير التفاضل (d / dt) من خلال المتغير الجبري (p) لتغيير المعادلات التفاضلية للمعادلات الجبرية. لذلك سيزيد هذا من سرعة الحل بشكل كبير.
كما اخترع أوليفر طبقة الهواء المؤينة وسميها باسمه ، ويمكن إدراج هذا المحاثة في خطوط النقل لزيادة مسافة النقل وتتكبر الشحنات في الكتلة بمجرد تسريعها.
هاينريش رودولف هيرتز (1857-1894)
كان هاينريش رودولف هيرتز أول عالم أثبت وجود موجات الراديو. جاء دافعه من هيلمهولتز وماكسويل.
في عام 1887 ، أظهر سرعة الموجات الراديوية والمعروفة أيضًا باسم الموجات الهرتزية التي كانت تعادل سرعة الضوء. سميت وحدة التردد مثل هيرتز باسمه.
هنريش رودولف هيرتز (1857-1894)
كان هنريش رودولف هيرتز فيزيائيًا ألمانيًا ولد عام 1857 في هامبورغ. أظهر الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي تنبأ به ماكسويل. باستخدام الإجراءات التجريبية ، أثبت النظرية بواسطة أدوات هندسية لنقل واستقبال النبضات الراديوية. كان أول شخص أظهر التأثير الكهروضوئي. سميت وحدة التردد هيرتز في تكريمه.
تشارلز بروتيوس شتاينميتز (1865-1923)
اكتشف Charles Proteus Steinmetz الرياضيات الخاصة بفقدان التباطؤ ، مما يسمح للمهندسين بتقليل الفقد المغناطيسي داخل المحولات. قام تشارلز أيضًا بتطبيق الرياضيات للأرقام المركبة على تحليل التيار المتردد ، وبالتالي وضع تصميم هندسة الأنظمة الكهربائية على قاعدة علمية بدلاً من الفن الأسود.
جنبًا إلى جنب مع نيكولا تيسلا ، فهو مسؤول عن توليد الطاقة بعيدًا عن نظام DC غير الفعال من Edison تجاه نظام التيار المتردد الأكثر أناقة.
بن فرانكلين (1746-52)
اخترع بن فرانكلين مولدات إلكتروستاتيكية مختلفة بواسطة كرات زجاجية دوارة للتجربة. باستخدام هذه التجربة ، اخترع نظرية الكهرباء للسائل المنفرد.
في النظريات السابقة ، تم استخدام سائلين كهربائيين بالإضافة إلى سائلين مغناطيسيين. لذلك تخيل ببساطة كهربائية واحدة لا يمكن السيطرة عليها في الكون. تم توضيح التباين في الشحنات الكهربائية من خلال زيادة (+) عيب (-) في السائل الكهربائي الوحيد. تظهر الرموز الموجبة والسالبة في الدائرة الكهربائية.
أندريه ماري أمبير (1775-1836)
كان أندريه ماري أمبير عالم رياضيات وفيزيائيًا فرنسيًا. درس تأثيرات التيار الكهربائي واخترع الملف اللولبي. سميت وحدة SI للتيار الكهربائي (الأمبير) باسمه.
كارل فريدريش جاوس (1777-1855)
كان كارل فريدريش جاوس عالِمًا فيزيائيًا وأكبر عالم رياضيات ألماني. ساهم في العديد من المجالات مثل الجبر والتحليل والإحصاء والكهرباء الساكنة وعلم الفلك. سميت وحدة CGS لكثافة المجال المغناطيسي باسمه.
فيلهلم إدوارد ويبر (1804-1891)
كان فيلهلم إدوارد ويبر فيزيائيًا ألمانيًا. لقد حقق في المغناطيسية الأرضية مع صديقه كارل المقلية الغنية. ابتكر تلغرافًا كهرومغناطيسيًا في عام 1833 ، كما أنشأ نظامًا للوحدات الكهربائية المطلقة ، وتم تسمية وحدة التدفق MKS على اسم ويبر.
توماس ألفا إديسون (1847-1932)
كان توماس ألفا إديسون رجل أعمال ومخترعًا أمريكيًا. طور العديد من الأجهزة مثل المصابيح الكهربائية العملية وكاميرات الصور المتحركة والصور الفوتوغرافية وغيرها من الأشياء. أثناء اختراع المصباح الكهربائي ، لاحظ تأثير إديسون.
نيكولا تيسلا (1856-1943)
اخترع نيكولا تيسلا ملف تسلا في نظام الإمداد الكهربائي بالتيار المتناوب (AC) للمحرك الحثي تسلا الذي يتضمن محول 3 مراحل الكهرباء والمحرك. في عام 1891 ، تم اختراع ملف تسلا واستخدامه في الأجهزة الإلكترونية والتلفزيون والراديو. سميت وحدة كثافة المجال المغناطيسي باسمه.
جوستاف روبرت كيرشوف (1824-1887)
كان جوستاف روبرت كيرشوف فيزيائيًا ألمانيًا. طور قانون كيرشوف الذي يسمح بحساب الفولتية والتيارات والمقاومات للشبكات الكهربائية.
جيمس بريسكوت جول (1818-1889)
كان جيمس بريسكوت جول فيزيائيًا إنجليزيًا للبيرة. اكتشف قانون حفظ الطاقة. وحدة الطاقة - تم تسمية الجول تكريما له. لتطوير مقياس درجة الحرارة ، عمل مع اللورد كلفن.
السير جون أمبروز فليمنج (1849-1945)
اخترع السير جون أمبروز فليمنج أول أنبوب ديود في عام 1905. ويتضمن هذا الجهاز ثلاثة أسلاك حيث يوجد اثنان من الأسلاك هما السخان والكاثود والآخر هو الصفيحة.
لي دي فورست (1873-1961)
كان لي دي فورست مخترعًا أمريكيًا ، وقد اخترع أول أنبوب مفرغ ثلاثي: أنبوب أوديون في عام 1906. تم تكريمه باعتباره والد الراديو.
ألبرت أينشتاين (1879-1955)
في عام 1905 ، شارك أينشتاين في النتائج التجريبية لماكس بلانك لملاحظة أن الطاقة الكهرومغناطيسية تبدو وكأنها تنتج من أجسام مشعة بكميات منفصلة.
تُعرف قوة هذه الكميات المنبعثة بالكميات الضوئية وتتناسب طرديًا مع تردد الإشعاع. هنا كان هذا التردد مختلفًا عن النظرية الكهرومغناطيسية القياسية اعتمادًا على معادلات ماكسويل وكذلك قوانين الديناميكا الحرارية.
استخدم أينشتاين فرضية بلانك الكمومية لشرح الإشعاع الكهرومغناطيسي المرصود ، وإلا الضوء. استنادًا إلى وجهة نظر أينشتاين ، يمكن تصور الحزمة لتشمل حزمًا منفصلة من الإشعاع.
استخدم أينشتاين هذا التحليل لتوضيح تأثير الكهروضوئية ، حيث تنتج معادن معينة إلكترونات بمجرد إضاءتها من خلال الضوء بتردد محدد. شكلت نظرية أينشتاين مصدرًا لميكانيكا الكم.
والتر شوتكي (1886-1997)
كان والتر شوتكي فيزيائيًا ألمانيًا. قام بتعريف ضوضاء الإلكترونات العشوائية في الأنابيب الحرارية واخترع أنبوب فراغ شبكي متعدد.
إدوين هوارد أرمسترونج (1890-1954)
كان إدوين هوارد أرمسترونج مخترعًا ومهندسًا كهربائيًا أمريكيًا. اخترع مذبذبًا إلكترونيًا وردود فعل متجددة. في عام 1917 ، اخترع راديو فائق التغاير وحصل على براءة اختراع لراديو FM في عام 1933.
جاك سانت كلير كيلبي (1923-2005)
اخترع جاك سانت كلير كيلبي IC (الدائرة المتكاملة) في أدوات تكساس أثناء البحث عن التصغير ، وهو مذبذب لتغيير الطور بأجزاء متصلة بشكل مستقل. حصل على حقوق التأليف والنشر في عام 1959.
روبرت نورتون نويس (1927-1990)
قام Robert Norton Noyce بتنفيذ IC باستخدام نهج عملي لتوسيع حجم الدائرة. أصبح منظمًا لشركة مثل Fairchild Semiconductor في عام 1957.
في عام 1959 ، اخترع Noyce وزميله تصميم رقاقة شبه موصلة ، وهو نفس الفكرة التي خطرت على بالنا بشكل منفصل لـ 'Jack Kilby' في Texas Instruments في نفس العام. لذلك ، حصل كل من Noyce و Kilby على براءات اختراع.
في عام 1968 ، قام Norton & Gordon Moore بتأسيس شركة Intel. في عام 1971 ، اخترع مصمم إنتل تيد هوف المعالج الدقيق الأساسي وهو 4004.
سيمور كراي (1925-1996)
في عام 1976 ، تم تعريف والد الحواسيب الفائقة مثل Seymour Cray & George Amdahl بأنها صناعة أجهزة الكمبيوتر العملاقة.
راي براساد (1946 - لا يزال مستمراً 2019)
مؤلف كتاب مبادئ وممارسات تكنولوجيا Surface Mount هو راي براساد. حصل على العديد من الجوائز مثل رئيس IPC ، و Intel Achievement ، وعضو SMTA للتميز ، وميدالية الزمالة من Dieter W. Bergman IPC.
منذ أن كان مهندسًا رئيسيًا ، بدأ SMT في الطائرات وكذلك أنظمة الأمن في بوينج. تعامل مع التنفيذ العالمي SMT مثل مدير البرنامج في منظمة إنتل.
من 2000 إلى 2019 ، الجدول الزمني لتاريخ الإلكترونيات مدرج أدناه.
في عام 2006 ، تم اختراع WII وكذلك PS3 Gaming Console.
في عام 2007 ، تم اختراع أول جهاز Apple iPhone وكذلك iPod.
في عام 2008 ، تم اختراع أول نظام تشغيل أندرويد للهواتف الذكية.
في عام 2008 ، تم اختراع مصادم الهادرونات الكبير.
في عام 2010 ، تم اختراع وحدة تحكم الألعاب لجهاز Xbox 360.
في عام 2011 ثورات الألواح الشمسية كمصدر للطاقة المتجددة أو مصدر طاقة بديل.
في عام 2011 ، اخترعت ناسا المركبة الفضائية وهبطت على سطح المريخ.
في عام 2014 ، تم إطلاق Microscale 3-D Printing.
في عام 2018 ، أطلقت ناسا مسبار باركر الشمسي.
في عام 2019 ، أطلقت الهند Chandrayan-2 إلى القمر.
يعد تاريخ الإلكترونيات مجالًا كبيرًا وليس من الممكن توفير المعلومات الكاملة للتاريخ النظامي في نطاق محدود. على أي حال ، بدأ مفهوم الإلكترونيات أولاً مثل الفلسفة ، بعد ذلك الفيزياء ، بعد ذلك الهندسة الكهربائية والآن حصل هذا المفهوم على اعترافه.
بدأت ولادة الإلكترونيات الحديثة من الصمام الثنائي الفراغي. لقد تغير القرن العشرين بسبب الإلكترونيات لأن جميع الأنظمة المستخدمة اليوم تعتمد على الإلكترونيات. من خلال ، يبدو أن مستقبل الإلكترونيات جيد للغاية بسبب النمو في الإلكترونيات. المجالات القادمة مثل المعلوماتية الحيوية والاتصالات الكمومية هي مناطق رائدة في مجال الإلكترونيات.
آمل أن يكون لديك فهم أفضل إلى حد ما لهذا تاريخ موجز للإلكترونيات . لماذا لا يمكننا تعلم شيء من الفلاسفة المذكورين أعلاه والمخترعين العظام لتحسين عالمنا وتقنياتنا؟ يرجى مشاركة آرائك حول هذه المقالة في قسم التعليقات أدناه
