مهندسی برق-الکترونیک

فیلتر

معرفی گرایش و زیرگرایش‌های الکترونیک

دانشجویان علاقه‌مند به گرایش الکترونیک در مقطع کارشناسی ارشد می‌توانند در یکی از سه زیرگرایش افزاره‌های میکرو و نانوالکترونیک (دیوایس)، مدارهای مجتمع (آنالوگ) و یا الکترونیک دیجیتال تحصیل خود را ادامه دهند. اکثر دانشگاه‌ها نیز این سه زیر گرایش را ارئه می‌دهند.

 

1- گرایش افزاره‌های میکرو و نانوالکترونیک: این گرایش در مورد طراحی قطعه ها و المان‌های الکترونیکی مانند قطعه‌های حساس به نور، ترانزیستورها و ... می‎‌باشد. به عبارت دیگر در این گرایش بیشتر به استفاده از ویژگی‌های مواد و نیمه هادی‌ها به منظور تولید قطعه‌های اساسی و پایه ای پرداخته می‌شود. به عنوان یک استفاده مهم و بسیار عالی از عملکردی که این گرایش ارائه می دهد می توان به MEMS (که دانش تولید نانوافزارهای اسمارت الکترونیکی می باشد) اشاره کرد. به عنوان نمونه می توان بیان کرد که این نانوافزارها در علم پزشکی در آینده ای نچندان دور قادر خواهند بود که به خون افراد وارد شوند و از این طریق سلول های مریض و سرطانی را از سایر سلول های عادی بدن متمایز کنند و با این شیوه موجب درمان بسیاری از بیماری های صعب العلاج مثل سرطان شوند و به عنوان جایگزینی برای شیمی درمانی مورد استفاده قرار بگیرند.

در کل می‌توان بیان کرد که MEMS که خود زیرشاخه­ هایی از گرایش نیمه‌هادی می‌باشد، هر سال حدود نیمی از رشد اقتصادی را در سطح جهان شامل می‌شود. این زیرشاخه دارای تشابهات بسیاری با گرایش مکاترونیک می‌باشد.

2- گرایش مدارهای مجتمع: در این زیرشاخه از الکترونیک بیشتر اهتمام بر روی ICها یا همان مدار‌های مجتمع انجام می‌گیرد. یعنی به‌وسیله‌ قطعه‌‌هایی که از قبل ساخته شده‌اند، مدارهای الکترونیکی ساخته می­شود. در این مورد با توجه به ویژگی‌های هر قطعه مانند خازن یا ترانزیستور یا هر قطعه الکترونیکی دیگر به بررسی المان‌های مختلف آن در مدارهای IC (Integrated Circuit) می‌پردازند.

L-Edit از نرم‌افزارهای بسیار مهم و معروف برای شبیه‌سازی مدارهای مجتمع می‌باشد؛ از سایر برنامه‌هایی که به همین اندازه مهم و کاربردی باشند می‌توان H-Spice را نام برد. گرایش آنالوگ که در اینجا بحث کردیم با گرایش نیمه‌هادی دارای رابطه‌ای بسیار نزدیک می‌باشد.

3- گرایش الکترونیک دیجیتال: این شاخه شامل سیستم های دیجیتال و طراحی سخت‌افزار به‌وسیله‌ این روش، می‌شود. در این زیرشاخه نیز برای انجام مرحله طراحی از زبان‌های برنامه‌نویسی ویژه‌ای بهره گرفته می‌شود که مهم‌ترین و معروف‌ترین آن ها زبان برنامه نویسی VHDL می باشد؛ از این زبان به منظور طراحی مدارها و سیستم‌های دبجیتال در مقیاسی بزرگ و در ابعادی بسیار کوچک بر روی پردازنده‌های FPGA استفاده می‌گردد.

باید توجه داشت که FPGA ها با VHDL متفاوت می‌باشند به اینصورت که FPGA ها ابزارهایی ویژه برای پیاده سازی هستند و بصورت متداول شامل ورودی‌های متفاوت و حتی قسمت ALU که پردازنده هم به آن گفته می‌شود، می‌باشند اما VHDL یک زبان برنامه‌نویسی می‌باشد که برای برنامه دادن به این قطعات استفاده می‌گردد.

 

نویسنده: امیر باقری اقدم

مشاوره با کارشناسان پوران