در حقیقت تاریخ واقعی ظهور الکترونیک با اختراع دیود خلاء توسط (Alexander Fleming) الکساندر فلمینگ، در 1897و پس از آن اختراع یک تریود خلاء توسط لی دی فارست برای تقویت سیگنال های الکتریکی محسوب میشود . این منجر به معرفی لوله های تترود و پنتود شد که در جنگ جهانی دوم بر جهان تسلط داشتند.
در حقیقت تاریخ واقعی ظهور الکترونیک با اختراع دیود خلاء توسط (Alexander Fleming) الکساندر فلمینگ، در 1897و پس از آن اختراع یک تریود خلاء توسط لی دی فارست برای تقویت سیگنال های الکتریکی محسوب میشود . این منجر به معرفی لوله های تترود و پنتود شد که در جنگ جهانی دوم بر جهان تسلط داشتند.
پس از آن، عصر ترانزیستور با اختراع ترانزیستور اتصالی در سال 1948 آغاز شد. حتی اگر این اختراع خاص جایزه نوبل را دریافت کرد، اما بعداً با یک لوله خلاء حجیم جایگزین شد که انرژی زیادی را برای عملکرد مصرف می کرد. استفاده از مواد نیمه هادی ژرمانیوم و سیلیکون باعث شد تا این ترانزیستورها محبوبیت و استفاده گسترده ای در مدارهای الکترونیکی مختلف پیدا کنند.
سال‌های بعدی شاهد اختراع مدارهای مجتمع (IC) بودیم که ماهیت مدارهای الکترونیکی را به شدت تغییر داد زیرا کل مدار الکترونیکی بر روی یک تراشه ادغام شد که منجر به کاهش هزینه، اندازه و وزن دستگاه‌های الکترونیکی شد. سال‌های 1958 تا 1975 نشان‌دهنده معرفی آی‌سی با قابلیت‌های بزرگ‌تر از چندین هزار جزء بر روی یک تراشه واحد مانند یکپارچه‌سازی مقیاس کوچک، مقیاس متوسط ،بزرگ و ICهای یکپارچه‌سازی در مقیاس بسیار بزرگ بود.
و این روند با JFETS و MOSFET که از سال 1951 تا 1958 با بهبود فرآیند طراحی دستگاه و با ساخت ترانزیستورهای قابل اعتمادتر و قدرتمندتر توسعه و ادامه یافت.
مدارهای مجتمع دیجیتال یکی دیگر از توسعه های قوی آی سی بودند که معماری کلی کامپیوترها را تغییر داد. این آی سی ها با منطق ترانزیستور (TTL)، منطق تزریق یکپارچه (I2L) و منطق امیتر مشترک (ECL) توسعه یافته اند. بعداً این آی سی های دیجیتال از فناوری های طراحی ساخت PMOS، NMOS و CMOS استفاده کردند.
همه این تغییرات اساسی در همه این اجزا منجر به معرفی ریزپردازنده ها در سال 1969 توسط اینتل شد. بلافاصله پس از آن، مدارهای مجتمع آنالوگ توسعه یافتند که یک تقویت کننده عملیاتی برای پردازش سیگنال آنالوگ معرفی کردند. این مدارهای آنالوگ شامل ضریب های آنالوگ، مبدل های ADC و DAC و فیلترهای آنالوگ می باشد.
بن فرانکلین ژنراتورهای مختلف الکترواستاتیکی را با گلوله های شیشه ای دوار برای آزمایش اختراع کرد. او با استفاده از این آزمایش، نظریه الکتریسیته را برای سیال منفرد اختراع کرد.
در تئوری های قبلی از دو سیال الکتریکی و دو سیال مغناطیسی استفاده می شد. بنابراین او به سادگی یک جریان الکتریکی غیرقابل تصور در جهان را تصور کرد. نابرابری در بارهای الکتریکی از طریق بیش از حد (+) در غیر این صورت نقص (-) تنها مایع الکتریکی روشن شد. نمادهای مثبت و منفی در مدار الکتریکی ظاهر می شوند.
آندره ماری آمپر (1775-1836)
آندره ماری آمپر یک ریاضیدان و فیزیکدان فرانسوی بود. او اثرات جریان الکتریکی را مطالعه کرد و شیر برقی را اختراع کرد. واحد SI جریان الکتریکی (آمپر) به نام او نامگذاری شد.
کارل فردریش گاوس (1777-1855)
کارل فردریش گاوس دانشمند فیزیک و بزرگترین ریاضیدان آلمانی بود. او در بسیاری از زمینه ها مانند جبر، تجزیه و تحلیل، آمار، الکترواستاتیک و نجوم مشارکت داشت. واحد CGS چگالی میدان مغناطیسی به نام او نامگذاری شد.
ویلهلم ادوارد وبر (1804-1891)
ویلهلم ادوارد وبر فیزیکدان آلمانی بود. او با دوستش کارل سرخ شده ریچ، مغناطیس زمین را بررسی کرد. او یک تلگراف الکترومغناطیسی را در سال 1833 ابداع کرد و همچنین سیستمی از واحدهای الکتریکی مطلق را ایجاد کرد و واحد شار MKS به نام وبر نامگذاری شد.
توماس آلوا ادیسون (1847-1932)
توماس آلوا ادیسون یک تاجر و یک مخترع آمریکایی بود. او دستگاه‌های زیادی مانند لامپ‌های برقی کاربردی، دوربین‌های فیلمبرداری، عکس‌ها و موارد دیگر را توسعه داد. هنگام اختراع لامپ الکتریکی، او اثر ادیسون را مشاهده کرد.
نیکولا تسلا (1856-1943)
نیکولا تسلا سیم پیچ تسلا را اختراع کرد. موتور القایی تسلا؛ جریان متناوب (AC)؛ سیستم تامین برق که شامل یک ترانسفورماتور است . برق و موتور 3 فاز. در سال 1891 سیم پیچ تسلا اختراع شد و در تجهیزات الکترونیکی، تلویزیون و رادیو مورد استفاده قرار گرفت. واحد چگالی میدان مغناطیسی به نام او نامگذاری شد.
گوستاو رابرت کیرشهوف (1824-1887)
گوستاو روبرت کیرشهوف فیزیکدان آلمانی بود. او قانون Kirchhoff را ایجاد کرد که امکان محاسبه ولتاژ، جریان و مقاومت شبکه های الکتریکی را فراهم می کند.
جیمز پرسکات ژول (1818-1889)
جیمز پرسکات ژول یک آبجو و یک فیزیکدان انگلیسی بود. او قانون بقای انرژی را کشف کرد. واحد انرژی - ژول به افتخار او نامگذاری شد. برای توسعه مقیاس دما، او با لرد کلوین کار کرد.
سر جان امبروز فلمینگ (1849-1945)
اولین لوله دیودی توسط سر جان امبروز فلمینگ در سال 1905 اختراع شد. این دستگاه شامل سه سرب است که دو سرب بخاری و کاتد و دیگری صفحه است.
لی دی فارست (1873-1961)
لی دو فارست یک مخترع آمریکایی بود و اولین لامپ خلاء تریود را اختراع کرد: لوله صوتی در سال 1906. او به عنوان پدر رادیو مفتخر شد.
آلبرت اینشتین (1879-1955)
در سال 1905، انیشتین درگیر نتایج تجربی ماکس پلانک شد تا متوجه شد که انرژی الکترومغناطیسی از تابش اشیاء در مقادیر مجزا تولید میشود.
قدرت این کمیت های ساطع شده به عنوان کوانتوم نور شناخته می شود و با فرکانس تابش نسبت مستقیم داشت. در اینجا این فرکانس با نظریه الکترومغناطیسی استاندارد بسته به معادلات ماکسول و همچنین قوانین ترمودینامیک متفاوت بود.
اینشتین از فرضیه کوانتومی پلانک برای توضیح تشعشعات الکترومغناطیسی قابل مشاهده و در غیر این صورت نور استفاده کرد. بر اساس دیدگاه انیشتین، پرتو را می توان به گونه ای تجسم کرد که بسته های مجزای تشعشع را شامل شود.
انیشتین از این تجزیه و تحلیل برای روشن کردن اثر فوتوالکتریک استفاده کرد، جایی که فلزات خاصی پس از روشن شدن از طریق نور در فرکانس مشخص، الکترون تولید می کنند. نظریه اینشتین منبع مکانیک کوانتومی است.
والتر شاتکی فیزیکدان آلمانی بود. او نویز شات- نویز الکترونی تصادفی را در لوله های ترمیونی تعریف کرد و لوله خلاء شبکه چندگانه را اختراع کرد.
ادوین هوارد آرمسترانگ (1890-1954)
ادوین هاوارد آرمسترانگ مخترع و مهندس برق آمریکایی بود. او نوسانگر الکترونیکی و بازخورد احیا کننده را اختراع کرد. در سال 1917، او رادیو superheterodyne را اختراع کرد و رادیو FM را در سال 1933 به ثبت رساند.
جک سنت کلر کیلبی (1923-2005)
جک سنت کلر کیلبی IC(مدار مجتمع) را در ابزارهای تگزاس در حین تحقیق در مورد کوچک سازی، یک نوسان ساز تغییر فاز با قطعات متصل به هم مستقل، اختراع کرد. او در سال 1959 حق چاپ را دریافت کرد.
رابرت نورتون نویس (1927-1990)
رابرت نورتون نویس IC را با استفاده از یک رویکرد عملی برای مقیاس بندی اندازه مدار پیاده سازی کرد. او در سال 1957 سازمان دهنده شرکتی مانند Fairchild Semiconductor شد.
در سال 1959، نویس و همکارش یک طرح تراشه نیمه رسانا را اختراع کردند. فکری مشابه به طور جداگانه برای "جک کیلبی" در تگزاس اینسترومنتز در همان سال به ذهن خطور کرد. بنابراین، هر دو Noyce و Kilby حق ثبت اختراع اعطا شد.
در سال 1968 نورتون و گوردون مور اینتل را تأسیس کردند. در سال 1971، تد هاف، طراح اینتل، ریزپردازنده اصلی یعنی 4004 را اختراع کرد.
سیمور کری (1925-1996)
در سال 1976، پدر ابر رایانه ها به نام سیمور کری و جورج آمدال به عنوان صنعت ابر رایانه ها تعریف شد.
تاریخچه الکترونیک حوزه بزرگی است و امکان ارائه اطلاعات کامل تاریخچه سیستماتیک در گستره محدود وجود ندارد. به هر حال مفهوم الکترونیک ابتدا مانند فلسفه شروع شد، بعد از آن فیزیک، بعد از آن مهندسی برق و اکنون این مفهوم به رسمیت شناخته شده است.
تولد الکترونیک مدرن از یک دیود خلاء آغاز می شود. در قرن بیستم به این دلیل الکترونیک تغییر کرده است زیرا تمام سیستم های مورد استفاده امروز مبتنی بر الکترونیک هستند. از این طریق، به نظر می رسد آینده الکترونیک به دلیل رشد در الکترونیک بسیار خوب باشد. زیرشاخه های آینده مانند بیوانفورماتیک و ارتباطات کوانتومی، مناطق پیشرو در الکترونیک هستند.
تاریخ الکترونیک به مطالعه و توسعه دستگاه‌ها و سیستم‌های الکترونیکی از آغاز تا امروز مربوط میشود. در اینجا خلاصه‌ای از مهم‌ترین مراحل تاریخ الکترونیک آورده شده است:
اوایل قرن بیستم: اختراع لامپ خلأ
1904: جان فلمینگ (John Ambrose Fleming) دیود لامپ خلأ را اختراع کرد که برای یکسو کردن جریان استفاده می‌شد.
1906: لی دو فورست (Lee De Forest) تریود را توسعه داد که اولین تقویت‌کننده الکترونیکی محسوب میشود.
دهه ۱۹۴۰: آغاز انقلاب ترانزیستوری
1947: جان باردین، ویلیام شوکلی و والتر براتین در آزمایشگاه‌های بل ترانزیستور را اختراع کردند که جایگزین لامپ‌های خلأ شد و باعث کوچک‌تر شدن و بهینه شدن مدارهای الکترونیکی شد.
دهه ۱۹۵۰ تا ۱۹۶۰: ظهور مدارهای مجتمع (IC)
1958: جک کیلبی از شرکت Texas Instruments اولین مدار مجتمع (IC) را اختراع کرد که امکان ادغام چندین ترانزیستور روی یک تراشه را فراهم کرد.
1965: گوردون مور، هم‌بنیان‌گذار اینتل، قانون مور را مطرح کرد که پیش‌بینی می‌کرد تعداد ترانزیستورهای روی تراشه‌ها هر دو سال دو برابر میشود.
دهه ۱۹۷۰ تا ۱۹۸۰: پیشرفت در ریزپردازنده‌ها و کامپیوترهای شخصی
1971: اینتل اولین ریزپردازنده (Intel 4004) را تولید کرد که باعث تحول در رایانه‌ها شد.
1981: IBM اولین کامپیوتر شخصی (PC) را معرفی کرد که استفاده از رایانه‌ها را عمومی‌تر کرد.
دهه ۱۹۹۰ تا امروز: پیشرفت‌های مدرن در الکترونیک
1990s: ظهور فناوری‌های نیمه‌هادی‌های CMOS که باعث بهبود مصرف انرژی شد.
2000s-2020s: توسعه تراشه‌های هوش مصنوعی، اینترنت اشیا (IoT)، محاسبات کوانتومی و نانوالکترونیک که تحولی بزرگ در حوزه فناوری ایجاد کردند.
نتیجه: تاریخ الکترونیک از کشف اصول پایه‌ای در اوایل قرن بیستم تا توسعه پردازنده‌های مدرن و هوش مصنوعی در قرن ۲۱، همواره به سمت کوچک‌تر، سریع‌تر و هوشمندتر شدن دستگاه‌های الکترونیکی پیش رفته است.
دهه ۲۰۱۰ تا امروز: عصر هوش مصنوعی و الکترونیک پیشرفته
در این دوره، فناوری‌های الکترونیکی به شکل چشمگیری پیشرفت کردند و مفاهیمی مانند هوش مصنوعی (AI)، اینترنت اشیا (IoT)، تراشه‌های فوق پیشرفته و محاسبات کوانتومی به نقطه عطفی در تاریخ الکترونیک تبدیل شدند.
۱. پیشرفت در نیمه‌هادی‌ها و پردازنده‌ها
2011: اینتل معماری Tri-Gate (ترانزیستورهای سه‌بعدی FinFET) را معرفی کرد که موجب افزایش سرعت و کاهش مصرف انرژی تراشه‌ها شد.
2020s: شرکت‌های بزرگ مانند اینتل، AMD، TSMC و سامسونگ در رقابت برای تولید تراشه‌های ۳ نانومتری و کوچک‌تر هستند که عملکرد فوق‌العاده‌ای دارند.
۲. پیشرفت در محاسبات کوانتومی
2019: گوگل اعلام کرد که پردازنده کوانتومی آن به نام Sycamore توانسته است یک محاسبه را در چند دقیقه انجام دهد که یک ابررایانه کلاسیک به هزاران سال برای انجام آن نیاز دارد.
2020s: شرکت‌هایی مانند IBM، Google و D-Wave به توسعه پردازنده‌های کوانتومی ادامه می‌دهند و به دنبال کاربردهای تجاری این فناوری هستند.
۳. ظهور هوش مصنوعی در سخت‌افزار
2017: گوگل واحد پردازش تنسور (TPU) را معرفی کرد که بهینه‌سازی شده برای اجرای الگوریتم‌های هوش مصنوعی بود.
2020s: شرکت‌های دیگری مانند NVIDIA، AMD، و Apple پردازنده‌هایی اختصاصی برای هوش مصنوعی ارائه دادند که در گوشی‌های هوشمند، خودروهای خودران و ابرکامپیوترها استفاده می‌شوند.
۴. انقلاب اینترنت اشیا (IoT) و ارتباطات 5G
2010s: میلیاردها دستگاه متصل به اینترنت به وجود آمدند که از خانه‌های هوشمند تا شهرهای هوشمند را شامل می‌شدند.
2020s: فناوری 5G به مرحله اجرا رسید و امکان ارتباطات پرسرعت را برای دستگاه‌های IoT و اینترنت صنعتی فراهم کرد.
۵. فناوری‌های آینده: تراشه‌های زیستی و الکترونیک نانو
تحقیقات روی نانوترانزیستورها و مدارهای مبتنی بر DNA در حال انجام است که می‌تواند آینده الکترونیک را به سمت دستگاه‌های بیولوژیکی و حتی ترکیب انسان و ماشین هدایت کند.
نانو الکترونیک و تراشه‌های گرافینی می‌توانند جایگزین فناوری سیلیکونی شوند و باعث افزایش کارایی و کاهش مصرف انرژی شوند.
نتیجه‌گیری:
الکترونیک از یک علم ساده به یکی از مهم‌ترین پایه‌های فناوری مدرن تبدیل شده است. آینده این حوزه احتمالاً شامل محاسبات کوانتومی، الکترونیک زیستی، هوش مصنوعی قوی‌تر و اینترنت اشیای گسترده‌تر خواهد بود.
en.wikipedia.org
