وبلاگ مهندسي برق- الكترونيك , مخابرات

اولین سه حق ثبت اختراع ترانزیستور اثرمیدان در سال 1928 در آلمان توسط فیزیک دانی به نامJulius Edgar Lilienfeld ثبت شد، اما او هیچ مقاله‌ای در باره قطعه اش چاپ نکرد و این سه ثبت اختراع از طرف صنعت نادیده گرفته شد. در سال 1934 فیزیکدان آلمانی دکتر Oskar Heil ترانزیستور اثر میدان دیگری را به ثبت رساند. هیچ مدرک مستقیمی وجود ندارد که این قطعه ساخته شده است، اما بعداً کارهایی در دهه 1990 نشان داد که یکی از طرح‌های Lilienfeld کار کرده و گین قابل توجه‌ای داده است. اوراق قانونی از آزمایشگاه‌های ثبت اختراع بل نشان می‌دهد که Shockley و Pearson یک نسخه قابل استفاده از اختراع Lilienfeld ساخته اند، در حالی که آنها هیچگاه این را در تحقیقات و مقالات خود ذکر نکردند. ترانزیستورهای دیگر، R. G. Arns در 23 دسامبر 1947 Wiliam Shockley, John Bardan و Walter Brattain موفق به ساخت اولین ترانزیستور اتصال نقطه‌ای در آزمایشگاه بل شدند. این کار با تلاش‌های زمان جنگ برای تولید دیودهای مخلوط کننده ژرمانیم خالص "کریستال" ادامه یافت، این دیودها در واحدهای رادار بعنوان عنصر میکسر فرکانس در گیرنده‌های میکروموج استفاده می‌شد. یک پروژه موازی دیودهای ژرمانیم در دانشگاه Purdue موفق شد کریستال‌های نیمه هادی ژرمانیم را با کیفیت خوب که در آزمایشگاه‌های بل استفاده می‌شد را تولید کند.سرعت سوئیچ تکنولوژی لامپی اولیه برای این کار کافی نبود، همین تیم Bell را سوق داد تا از دیودهای حالت جامد به جای آن استفاده کنند. آنها با دانشی که در دست داشتند شروع به طراحی سه قطبی نیمه هادی کردند، اما دریافتند که کار ساده‌ای نیست. Bardeen سرانجام یک شاخه جدید فیزیک سطحی را برای محاسبه رفتار عجیبی که دیده بودند ایجاد کرد و سرانجام Brattain و Bardeen موفق به ساخت یک قطعه کاری شدند. آزمایشگاه‌های تلفن بل به یک اسم کلی برای اختراع جدید نیاز داشتند: "سه قطبی نیمه هادی"، "سه قطبی جامد"، "سه قطبی اجزاء سطحی"، "سه قطبی کریستال" و "لاتاتورن" که همه مطرح شده بودند، اما "ترانزیستور" که توسط John R. Pierce ابداع شده بود، برنده یک قرعه کشی داخلی شد. اساس وبنیاد این اسم در یاداشت فنی بعدی شرکت رای گیری شد: ترانزیستور، این یک ترکیب مختصر از کلمات "ترانسکانداکتانس" یا "انتقال" و "مقاومت متغیر" است. این قطعه منطقاً متعلق به خانواده مقاومت متغیر می‌باشد و یک امپدانس انتقال یا گین دارد بنابراین این اسم یک ترکیب توصیفی است. -آزمایشگاه‌های تلفن بل- یاداشت فنی(28 می 1948) Pierce این نام را قدری متفاوت تفسیر کرد: دلیلی که من این نام را انتخاب کردم این بود که من فکر کردم این قطعه چکار می‌کند، در آن زمان تصور می‌شد که این قطعه مثل دو لامپ خلإ است. لامپ‌های خلإ هدایت انتقالی دارند بنابراین ترانزیستور مقاومت انتقالی دارد. و این اسم می بایست متناسب با نام دیگر قطعات مثل وریستور، ترمیستور باشد. و من اسم ترانزیستور را پیشنهاد کردم. PBC Show مصاحبه با john R. Pierce بل فوراً ترانزیستور تک اتصالی را جزء تولیدات انحصاری شرکت Western Electric، شهر Allentown در ایالت Pennsylvania قرار داد. نخستین ترانزیستورهای گیرنده‌های رادیو AM در معرض نمایش قرار گرفتند، اما در واقع فقط در سطح آزمایشگاهی بودند.بهرحال در سال 1950 Shockley یک نوع کاملاً متفاوت ترانزیستور را ارائه داد که به ترانزیستور اتصال دوقطبی معروف شد. اگرچه اصول کاری این قطعه با ترانزیستور تک اتصالی کاملاً فرق می‌کند، قطعه‌ای است که امروزه به عنوان ترانزیستور شناخته می‌شود. پروانه تولید این قطعه نیز به تعدادی از شرکت‌های الکترونیک شامل Texas Instrument که تعداد محدودی رادیو ترانزیستوری بعنوان ابزار فروش تولید می‌کرد داده شد. ترانزیستورهای اولیه از نظر شیمیایی ناپایدار بودند و فقط برای کاربردهای فرکانس و توان پایین مناسب بودند، اما همینکه طراحی ترانزیستور توسعه یافت این مشکلات نیز کم کم رفع شدند. اگرچه اغلب نادرست به Sony نسبت داده می‌شود، ولی اولین رادیو ترانزیستوری تجاری Regency TR-1 بود که توسط Regency Division از I.D.E.A (گروه مهنسی توصعه صنعتی) شهر Indianapolis ایالت Indiana ساخته شده و در 18 اکتبر 1954 اعلام شد. آین رادیو در نوامبر 1954 به قیمت 95/49 دلار(معادل با 361 دلار در سال 2005) به فروش گذاشته شد و تعداد 150000 از آن به فروش رفت. این رادیو از 4 ترانزیستور استفاده می‌کرد وبا یک باتری 5/22 ولتی راه اندازی می‌شد. هنگامیکه Masaru Ibuka، موسس شرکت ژاپنی سونی از آمریکا دیدن می‌کرد آزمایشگاه‌های بل ارائه مجوز ساخت شامل ریز دستوراتی مبنی بر چگونگی ساخت ترانزیستور را اعلام کرده بودند. Ibuka مجوز خرید 50000 دلاری پروانه تولید را از وزیر دارایی ژاپن گرفت و در سال 1955 رادیوی جیبی خود را تحت مارک سونی معرفی کرد. (کلمه جیبی اشاره دارد به مطلب بدنامی سونی وقتیکه فروشنده آنها پیراهن مخصوصی با جیب‌های بزرگ داشت). این محصول بزودی با طرح‌های بلند پروازانه ادامه پیدا کرد، اما آنها بعنوان آغاز رشد شرکت سونی از طرف عموم مورد توجه قرار می‌گرفتند تا سونی به یک قدرت تولیدی تبدیل شد. بعد از دو دهه ترانزیستورها بتدریج جای لامپ‌های خلإ را در بسیاری از کاربردها گرفتند و بعدها امکان تولید دستگاه‌های جدیدی از قبیل مدارات مجتمع و رایانه‌های شخصی را فراهم آوردند. از Shockley, Bardeen و Brattian بخاطر تحقیقاتشان در مورد نیمه هادی‌ها وکشف اثر ترانزیستر با جایزه نوبل فیزیک قدردانی شد. Bardeen می‌رفت که دومین جایزه نوبل فیزیک را دریافت کند، یکی از دو نفری که بیش از یک جایزه از یک متد می‌گرفت. اولین ترانزیستور Gallium-Arsenide Schottky-gate توسط Carver Mead ساخته و در سال 1966 گزارش داده شد.

قرائت کنتور و ثبت مصرف برق مشتریان به روشهای متداول کاری است وقت گیر، خسته کننده و توام با خطا که از دغدغه های اصلی هر شرکت توزیع برق به حساب می آید.Automatic Meter Reading) AMR) یا قرائت خودکار کنتور راه کاری است برای حل این معضل. دریک سیستم AMR ایده آل تمامی کنتورهای برق یک شهر از یک مرکز واز راه دور بطور خودکار قرائت می شود و صورتحساب مشتریان نیز بدون خطا وبطور خودکار تولید می گردد. مضاف بر آن، جریان برق مشتریان بدحساب هم از راه دور قطع و وصل می گردد.
چه چیزی بیش از این یک شرکت توزیع برق را به وجد می آورد که بتواند در تمامی ساعات شبانه روز، مصرف برق یکایک مشترکین خود را از راه دور و از یک مرکز از مسیری مطمئن، سریع، گسترده، از پیش نصب وراه اندازی شده و همواره در دسترس قرائت نماید. تکنیک Power Line Carrier) PLC) یا انتقال اطلاعات از طریق جریان برق این امکان را فراهم آورده است.
سیستم AMR  با استفاده از شبکه برق شهری اطلاعات کنتور های برق مشترکین را بطور اتوماتیک واز راه دور در زمانهای دلخواه قرائت می کند، صورتحساب بدون خطا تولید می کند و برق مشترکین بد حساب را قطع و وصل می کند.  

تجارت از 16 سالگی
محمدحسین امین‌الضرب، 16 سال بیشتر نداشت که در حیات منزل پدرش دست به فعالیت‌های تجاری و اقتصادی زد. او به ادامه راه پدرش در تولید و ضرب سکه پرداخت و تا 19 سالگی کل این کار را در دست گرفت.
محمدحسین امین‌الضرب مانند پدر یکی از تجار معروف زمان خود بود و علاقه زیادی به سفر، به خصوص برای تجارت داشت و به هر جا که سفر می‌کرد، توشه‌ای از تجارت اقتصادی را از آن کشور با خود به ارمغان می‌آورد. به همین خاطر، از جانب دربار و مظفرالدین شاه، بسیار مورد عنایت قرار گرفت همچنین مقارن با انقلاب مشروطه نیز تجار تهران او را به عنوان نماینده مجلس برگزیدند و پس از تشکیل مجلس نیز، نمایندگان او را به عنوان نایب رییس مجلس انتخاب کردند.
او در معاملات تجاری به سرعت پیشرفت می‌کرد تا جایی که حتی پیشنهاد تاسیس بانک ملی را به مظفرالدین شاه داد.
رقابت صنعتی
او همچنین با وارد کردن ماشین‌های ابریشم‌کشی از فرانسه به ایران برای کارخانه ابریشم، پا به رقابت صنعتی گذاشت اما در صنعت ابریشم، زیاد موفق نبود، چون در همان آغاز کار، نوعی انگل به مزارع شمال حمله کرد و محصولات آنجا را از بین برد و این امر، خسارات زیادی به صنعت ابریشم ایران وارد کرد. همچنین در صنعت ریلی و تاسیس راه‌آهن ایران نیز، فعالیت‌های زیادی از او به چشم می‌خورد.
اما یکی از مهم‌ترین و زیباترین فعالیت‌های اقتصادی - صنعتی محمدحسین امین‌الضرب، آوردن کارخانه برق از روسیه به ایران بود.
خرید کارخانه برق توسط امین‌الضرب به این صورت اتفاق افتاد که در سال 1284 خورشیدی، او با مظفرالدین شاه که برای سفر سوم، عازم روسیه شده بود، همراه بود، روزی که در خیابان قدم می‌زد، چشمش به کارخانه برق می‌افتد که در حال کار کردن بود و متوجه می‌شود که روشنایی شب توسط این کارخانه تامین می‌شود.
او که تا آن زمان، چنین چیزی را ندیده بود شروع به تماشای آن می‌کند. چون مدت طولانی جلوی کارخانه ایستاده بود، نگهبان در ورودی کارخانه برای جویا شدن از موضوع، بیرون آمده و به او می‌گوید: مگر خیال خریدش را داری؟
امین‌الضرب پاسخ می‌دهد: اگر ارزان بدهند، می‌خرم.
در همین میان صاحب کارخانه رسیده و از جریان باخبر می‌شود و چون امین‌الضرب را با وضع لباسی نامناسب می‌بیند، برای تمسخر به او می‌گوید: قیمتش پانصدهزار تومان است.
امین‌الضرب نیز از او می‌خواهد تا قولنامه‌اش را بنویسد و پولش را هم حواله یکی از تجار معتبر آنجا می‌کند و به این صورت کارخانه را تصاحب می‌کند و با این احوال برای اولین بار برق توسط حاج‌حسین آقا امین‌الضرب اصفهانی، وارد ایران می‌شود. هنوز مدت زیادی از بازگشت امین‌الضرب و مظفرالدین شاه از روسیه به ایران نگذشته بود که کارخانه برق حاج امین‌الضرب در ایران ساخته شد و به راه افتاد و خیابان‌های لاله‌زار، سعدی، شاه‌آباد و چراغ برق را روشن کرد. مردم زیادی برای تماشای روشنایی به این خیابان‌ها آمده بودند اما در بین آنها عده‌ای معتقد بودند که این روشنایی قسمتی از (قدرت شیطان) است. بنابراین شروع به قطع سیم‌ها و شکستن لامپ‌ها کردند و اندک رغبتی برای استفاده از آن نشان نمی‌دادند.
همچنین اکثر رجال و وزرا به برق حاج امین‌الضرب، روی خوش نشان ندادند و معتقد بودند که به صنعت فرنگ نمی‌توان اعتماد کرد و احتمال این را می‌دادند که ناگهان خاموش شود به همین خاطر تا مدت‌ها نیز از چراغ‌های زنبوری خود برای روشنایی شب استفاده می‌کردند. 
پس از چندی، امین‌الضرب با شیوه‌ای زیبا، شروع به مبارزه این عقاید کرد.
او به مناسبت جشن میلاد امام زمان(عج) تمام خیابان‌های امیریه را مزین به لامپ‌های رنگارنگ کرد و با این کار، مردم را بار دیگر شگفت‌زده کرد و این آغاز تغییر عقیده مردم و رجال و وزرا بود.
از این پس آنها این ابتکار امین‌الضرب را به خانه‌های خود بردند و به تدریج برق، جای چراغ‌های زنبوری و وسایل روشنایی اولیه را گرفت.
کارخانه برق از عصر، شروع به کار می‌کرد تا آخر شب. البته این صنعت نیز مانند سایر صنایع وارداتی به ایران، ابتدا مختص دربار، رجال و سرمایه‌داران بود ولی کم‌کم به صورت عمومی درآمد و خانه‌ها و خیابان‌ها را روشن کرد.
این کارخانه در زمان خود، تبدیل به کارخانه‌ای معتبر شد. موتور این کارخانه، به وسیله نفت کار می‌کرد و برق 110 ولت، تولید می‌کرد.
موتور تک سیلندری داشت که برای خنک کردن آن، آب در اطرافش گردش داشت. این کارخانه، فاقد دستگاه تقویتی بود که برق را به طور یکنواخت و یکسان توزیع و تنظیم کند، بنابراین برق اطراف کارخانه، تا حدی قوی بود که با چشم نمی‌شد به آن خیره شد ولی هرچه به فاصله آن از کارخانه اضافه می‌شد، نور آن نیز ضعیف‌تر می‌شد.
رقابت بر سر تصاحب برق
در آن زمان رقابت شدیدی بین مردم، برای استفاده از برق شکل گرفت. تا جایی که مردم بیماری سل و ارتباط آن با دود چراغ‌های نفتی و روغن‌سوز را بهانه‌ای برای بردن برق به خانه‌های خود قرار می‌دادند. مصارف اولیه برق تنها به چند ساعت از شب محدود می‌شد.
مولدهای اولیه نیز با هیزم، زغال‌سنگ و چوب کار می‌کردند ولی بعدها جای خود را به مولدهای دیزلی دادند.
به دنبال وارد شدن برق به ایران و جا افتادن این صنعت بین مردم، در سال 1284، اداره‌ای در شهرداری تهران به نام (اداره روشنایی معابر) تاسیس شد. این اداره بعدها به (بنگاه برق) تغییرنام داد ولی همچنان زیرنظر شهرداری بود.
پس از این‌که برق به طور کامل در میان مردم جا افتاد و عقیده‌های کهنه، جای خود را به رضایت از نور داد، بنگاه برق، فردی را به عنوان مامور دریافت پول مصرف برق براساس تعداد لامپ‌ها قرار داد که به او (تحصیلدار) می‌گفتند. تحصیلدار، بدون آن که کنتور و یا چیزی شبیه آن در کار باشد، هر شب آمده و براساس تعداد لامپ‌ها از صاحبان آنها پول می‌گرفت. در آن زمان لامپ‌هایی که معمول بود، لامپ‌های چهل واتی، لامپ‌های 75 واتی و لامپ‌های صدواتی بود. البته در آن زمان به واحد (وات)، (شمع) می‌گفتند.
قیمت مصرف لامپ‌های چهل شمعی چهار شاهی و مصرف لامپ‌های 75 شمعی و صد شمعی به ترتیب هفت شاهی و ده شاهی بود. بعضی کسبه، برای پرداختن نکردن این مبلغ، ترفندهایی به کار می‌بردند.
اول شب لامپ کم‌وات زده و پس از رفتن تحصیلدار، لامپ پروات می‌بستند، یا این‌که ابتدا یکی، دو لامپ وصل می‌کردند و پس از رفتن تحصیلدار، سه، چهار لامپ دیگر اضافه می‌کردند. عده‌ای نیز دکان و مغازه خود را هنگام آمدن تحصیلدار می‌بستند و پس از رفتن او، دوباره آن را باز می‌کردند و به این طریق از پرداخت مبلغ مصرف لامپ، شانه خالی می‌کردند.  

محمدحسین امین‌الضرب در 25 آذرماه 1311 شمسی در سن 62 سالگی در اثر بیماری آسم درگذشت. پس از فوت امین‌الضرب بنا به وصیتش، او را در شهر مقدس نجف به خاک سپردند.فرزندانش عبارتند از حسن، محسن، دکتر یحیی و دکتر اصغر مهدوی

ساخت اولین ترانزیستور تک مولکولی جهان

یک تیم تحقیقاتی از موسسه علم و فناوری گوانجو در کره((Gwangju Institute of Science and Technology و مارك ريد استاد علوم مهندسي و كاربردي دانشگاه يال امریکا(Yale University) موفق به ساخت اولین ترانزستور تک مولکولی شدند. این خبر در نشریه نیچر شماره24 ماه دسامبر منتشر شده است.

به گمانم کم کم وقت آن رسیده که 3G و 4G را به همراه داستان های نسل سوم، چهارم و غیره به فراموشی بسپاریم. در حقیقت باید فركانس گيگا هرتز را فراموش کنیم! زیرا تیمی از محققان مدرسه علوم و هنرهای Kenneth P. Dietrich دانشگاه پیتزبورگ می گویند که به روشی جهت انتقال اطلاعات با سرعتی ۱۰۰۰ برابر بیشتر دست یافته اند.

وقتی‌ هدف‌، بهینه‌سازی‌ ابعاد و وزن‌ دکلهای‌ خطوط انتقال‌ نیرو باشد، طبیعی‌ است‌عوامل‌ مختلفی‌ از جمله‌ مشخصه‌ هادیها، آرایش‌ فازها و فاصله‌ آنها تا دکلها در این‌ امردخالت‌ دارد.
در این‌ نوشتار ضمن‌ بررسی‌ عوامل‌ مختلف‌ در محاسبه‌ فواصل‌ فازی‌، تأثیر آنها درطراحی‌ دکلهای‌ موجود نیز مورد بحث‌ و بررسی‌ قرار گرفته‌ است‌.  

گرچه‌ نقش‌ هر یک‌ از عوامل‌ جوی‌ و محیطی‌، بسیار مهم‌ است‌،  اما فاصله‌هادیها تا بدنه‌ یا بازوی‌ برجها، نقش‌ مؤثرتری‌ را در طراحی‌ ابعاد و وزن‌ دکلها یا برجهای‌خطوط انتقال‌ نیرو دارد.   

همچنین‌ ابعاد دکلهای‌طراحی‌ شده‌ در کشور ایران‌ با چند نمونه‌ از دکلهای‌ مربوط به‌ خطوط انتقال‌ نصب‌ شده‌ درچند کشور خارجی‌ مقایسه‌ شده‌ است‌. نتایج‌ این‌ بررسیها نشان‌ می‌دهد در طراحی‌ دکلهای‌ خطوط انتقال‌ نیرو، فواصل‌ فازها از بدنه‌ دکلها و از یکدیگر، بیشتر از حد مورد نیازاست‌ که‌ این‌ امر نشانگر در نظر گرفتن‌ ضریب‌ اطمینان‌ بالا بوده‌ که‌ موجب‌ افزایش‌ وزن‌آنها و در نتیجه‌ قیمت‌ خطوط انتقال‌ نیرو می‌شود. 

گرچه‌ ابعاد و وزن‌ دکلها به‌ عوامل‌ بسیارمتعددی‌ از جمله‌

  انواع پستهاي فشار قوي از نظر عملكرد:

پستهاي از نظر وظيفه اي كه در شبكه بر عهده دارند به موارد زير تقسيم بندي مي شوند:

الف: پستهاي افزاينده ولتاژ

ردیابی چشم  (Eye-Gaze Tracking)

تشخیص و ردیابی  جهت دید چشم (Gaze Tracking) به معنای تشخیص و یگیری جهتی است که یک فرد بدان نقطه می نگرد. امروزه سيستم هاي رديابي حركات چشم به عنوان ابزاري قدرتمند براي ارتباط انسان با ماشين مطرح شده است كه حركات چشم را به فعاليت هاي درخواستي تبديل مي كند. كاربرد اين سيستم در زمينه هاي نظامي به طور قابل توجهي گسترش يافته است كه از جمله اين كاربردها سيستم كنترل اسلحه توسط چشم است.هنگامي كه دست هاي خلبان مشغول هدايت هواپيمااست، هدايت هواپيما و كنترل اسلحه بطور هم زمان كاري مشكل خواهد بود.

Eye Tracking  خلبان را قادر مي سازد تا هدف را با چشم هايش انتخاب كرده، شليك كند. Eye Tracking  تكنيكي است كه به وسيله آن حركات چشم در مسير افقي، عمودي و چرخش حول خط ديد، رديابي و اندازه گيري مي شود. به اين صورت كه نقاط خير ه گي  (Gaze Points)  در هر لحظه اندازه گيري شده، با توجه به آن جهت و مسير خير ه گي چشم (Gaze Direction) محاسبه و موقعيت چشم تعيين مي شود. فن آوري هاي مختلفي براي رديابي حركات چشم وجود دارد.

در غالب روشهای موجود مساله اصلی یافتن مرکز مردمک چشم با استفاده از تکنیکهای پردازش تصویر است.استفاده از تصاویر در طیف مادون قرمز باعث بهبود عملکرد سیستم می گردد. در طیف مادون قرمز

گرادیان درجه روشنایی تصویر بسیار بالا بوده و این امر مساله جداسازی مردمک را از سایر نواحی چشم سهل تر می سازد.جهت جداسازی تصویر از الگوریتم تشخیص لبه کانی (Canny Edge Detector) استفاده می شود.

این مقاله طرح خوبی را برای سیستم آشکارسازی چهره از طریق مدل مخلوط گاورس برای قطعه قطعه سازی کردن تصویر بر اساس رنگ پوست پیشنهاد می کند. سپس از انتخاب کاندیدای (داوطلب) چهره با پوست و بدون پوست ، این ویژگیها را مستقیماً از ضریب های تبدیل کسینوس گسسته (DCT) محاسبه شده از این داوطلبان بدست می آورند. علاوه بر این ، شبکه های عصبی مپس – انتشار برای آموزش و طبقه بندی چهره های مبتنی بر ضریب های ویژگی DCT در فضاهای رنگی cr و cb استفاده می کنند. این طرح از اطلاعات رنگ پوست استفاده می کند، که ویژگی اصلی آشکارسازی چهره می باشد. مقادیر ویژگی DCT چهره ها ، مجموعه داده های داوطلبان چهره با پوست و بدون پوست بدست آمده از مدل مخلوط گاووس را نشان می دهد، که برای طبقه بندی اینکه تصویر اصلی شامل یک چهره می باشد یا نه ، از شبکه های عصبی مپس انتشار طبقه بندی می کند. نتایج آزمایشات نشان می دهد که طرح پیشنهادی برای آشکار سازی چهره معتبر می باشد، و ویژگی های الگو با دقت تمام به وسیله شبکه های عصبی مپس- انتشار آشکار سازی و طقه بندی می شوند.

با استفاده از لینک زیر می توانید وارد سایت دانشگاه MIT شوید. بیش از ۴۰۰۰ پایان نامه و تز در ارتباط با رشته برق در این سایت موجود است که می توانید آن ها را دانلود و مطالعه نمایید.