رحلة في عالم الإلكترونيات: دوائر تناظرية أم رقمية؟

تخيل لحظة شغفك باكتشاف جهاز إلكتروني جديد، تحاول فهم كيفية عمله، وتتساءل: هل هي سلسلة من الأوامر الرقمية، أم هو نظام متواصل من الإشارات التناظرية؟ هذه هي رحلة العالم السحري للكهرباء، رحلة ننطلق فيها من خلال بوابة الدوائر التناظرية والرقمية.

منذ اختراع الترانزستور في منتصف القرن الماضي، بدأت الإلكترونيات في التطور بشكل غير مسبوق. كانت الدوائر التناظرية هي الأولى على الساحة، مستخدمة الإشارات المستمرة لتحويل المعلومات. كانت مثل السيمفونية التي يُلّحنها الطبيعة، فُتِحَت الأبواب للوصول للحرارة، والضوء، وحتى العالم الصوتي بكل تفاصيله. تخيل أنك تُشغل راديو قديمًا، فإن الإشارة التناظرية تُقدم الصوت بكل تفاصيله، من الهدوء للعلو، من الخشونة للسلاسة .

لكن مع تطور الحاسوب والبرمجيات، حُلّت الدوائر الرقمية محل الدوائر التناظرية، واكتسبت شعبية واسعة. فبدلاً من الإشارات المستمرة، أصبحت المعلومات مُحوّلة إلى سلسلة من الواحدات والأصفار، مثل لعبة الشطرنج التي تُلعب بالخطوات المحددة. أصبحت الأجهزة أصغر حجمًا، وأسرع في معالجة المعلومات، وأكثر دقة. هل تذكر كيف أصبح من الممكن لنا حفظ ملايين البيانات على ذاكرة صغيرة بحجم مسمار؟ ذلك فضلًا عن ألعاب الفيديو التي أصبحت واقعية بفضل معالجة المعلومات المتطورة في ثوان .

لكن من المُفرِح أن كلا النوعين من الدوائر لا يزالان يشكلان أجزاء مُتكاملة من عالم الإلكترونيات. فعلى مثال الهاتف النقال الذي تُحمله، فإن معظم العمل يتم عن طريق الدوائر الرقمية للأوامر والمعالجة. لكن الميكروفون والسماعة يعتمدان على الدوائر التناظرية لتحويل الصوت إلى إشارات كهربائية وعكسًا.

مُقارنةٌ بِالُلغة البرمجية :

# مثالٌ  على  دائرة   رقمية   باستخدام  لغة   python   
def  binary_to_decimal(binary_number):   
  # تحويل   الرقم   الثنائي   إلى  عشري   
  decimal_number = 0   
  for  i  in  range(len(binary_number)):   
    decimal_number  +=  int(binary_number[i])  *  2**(len(binary_number)  -  i  -  1)   
  return  decimal_number 

print(binary_to_decimal("1011")) #  سيتم   طباعة  الرقم  11   

# مثالٌ  على  دائرة   تُناظرية   باستخدام  لغة   python   
import  numpy  as  np
import  matplotlib.pyplot  as  plt

time  =  np.linspace(0,  1,  1000) #   إنشاء   مصفوفة   زمنية
signal  =  np.sin(2  *  np.pi  *  10  *  time) #  إنشاء   إشارة  جيبية  
plt.plot(time,  signal) #   رسم   الإشارة
plt.xlabel("الوقت") #   تسمية   محور   x  
plt.ylabel("السعة") #   تسمية   محور   y  
plt.title("إشارة   تُناظرية") #   عنوان   الرسم  
plt.show() #   عرض   الرسم  

أخيراً، يُمكننا القول إن عالم الإلكترونيات هو رحلة مشوقة لا تنتهي، فهو عالم الواحدات والأصفار، وعالم الإشارات المستمرة، وكل منهما يُكمّل الآخر في التقدم التكنولوجي .

لا تُفَوّت الفرصة لِدراسة هذا العالم المثّير، وتعرّف على كل ما هو جديد في مجال الهندسة الإلكترونية .