گرایش آنالوگ (مدارهای مجتمع الکترونیک) چیست؟

مهندسی برق  شامل چه گرایش هایی می باشد؟

 مهندسی برق شامل چهار گرایش اصلی قدرت ، کنترل ، مخابرات و الکترونیک و چندین زیر شاخه فرعی از جمله مهندسی پزشکی (بیوالکتریک) ، مکاترونیک ، راه آهن برقی ، مدیریت انرژی ، مهندسی راکتور  مهندسی پرتو پزشکی ، کاربرد پرتوها ، مهندسی هسته ای ، مهندسی اتوماسیون و ابزار دقیق  می باشد. که هر کدام از گرایش های اصلی نیز شامل چندین زیر شاخه هستند. الکترونیک علمی است که به بررسی حرکت الکترون در خلاء در مواد رسانا و یا نیمه رسانا و اثرات و کاربردهای آن می‌پردازد. با توجه به این تعریف، مهندس الکترونیک در زمینه ساخت قطعات الکترونیک و کاربرد آن در مدارها، فعالیت می‌کند. که این رشته خود به تنهایی شامل زیر شاخه های (مدارهای مجتمع الکترونیک – افزاره های میکرو نانو الکترونیک (mems) و الکترونیک دیجیتال) بوده که در اینجا ما به معرفی گرایش خاصی (مدارهای مجتمع الکترونیک) که آنرا با نام گرایش آنالوگ نیز می شناسند خواهیم پرداخت.

مدار مجتمع الکترونیک زیر شاخه مهندسی برق
مدار مجتمع بر روی تراشه

گرایش آنالوگ (مدار مجتمع) چیست؟

در گرایش آنالوگ که زیرشاخه ای از الکترونیک می باشد بیشتر اهتمام بر مدار‌های مجتمع الکترونیک یا همان  IC) Integrated Circuits) ها انجام می‌گیرد. یعنی بوسیله‌ی قطعه‌‌هایی که از قبل ساخته شده‌اند از جمله انواع ترانزیستورها ، خازن ها ، مقاومتها ، دیودها و …   مدارهای الکترونیکی ساخته می­ شود. در این مورد با توجه به ویژگی‌های هر قطعه مانند خازن یا ترانزیستور یا هر قطعه الکترونیکی دیگر به وارسی المان‌های مختلف آن در مدارهای IC می‌پردازند. شما فرض را بر این بگیرید که قصد داریم بازده یک IC را بهتر کنیم و از آن برای کارهای سنگین‌تری بهره بگیریم برای این منظور به بررسی خواص ذاتی که هر قطعه در کل مدار مجتمع از خود نشان می‌دهد می‌پردازیم و بوسیله‌ی جایگزینی آن با قطعه‌هایی بهتر و توانمند‌تر اقدام به بهبود کیفیت مدار می‌کنیم؛ مثلا خازنی را با نوع دیگری از خازن‌ها جابه‌جا می‌کنیم. انجام بررسی‌های لازم برای تصمیم‌گیری در زمینۀ تعویض این قطعات با تحلیل دقیق و ریزبینانۀ منحنی‌های گوناگون مداری آن انجام می‌گیرد. مثلا منحنی جریان درین سورس IDS  یک ترانزیستور MOSFET بر اساس تغییرات عرض (W) ترانزیستور با ولتاژ گیت سورس VGS ثابت را میتوانیم مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم.

طراحی مدارات مجتمع RF  ، طراحی CMOS ، طراحی BJT و … از مباحث پژوهشی گرایش آنالوگ به شمار میروند. که هر یک از این مباحث خود شامل ده ها مبحث تخصصی تر می شوند به عنوان نمونه طراحی CMOS خود شامل چندین بحث من جمله تقویت کننده ها ، فیلتر های آنالوگ و دیجیتال ، مبدل های داده آنالوگ به دیجیتال و بلعکس (DATA CONVERTER) ، مدارات فازی، مدارهای مجتمع دیجیتال مختلف که از گیتهای منطقی تشکیل شده ه اند و … می شود.

از نرم افزار های معروفی که برای گرایش آنالوگ کاربرد دارند می توان به Hspice ، Cadence ، Ledit ، ADS و … اشاره نمود.

 

ارسال به دوستان

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *