مهندسی پزشکی

باتریهای یون لیتیمی بر اساس هدایت کردن و حرکت دادن یون‌های لیتیم از مسیر محلول الکترولیت و از سمت کاتد اکسید کبالت لیتیم به آند کربن کار می کند. براساس تغییر اعمال شده در تکنیک "آلتایر" سطح خارجی آند از نانوکریستالهای تیتانات لیتیم پوشیده می شود و بدین وسیله سطح آن به ۱۰۰ متر مربع بر گرم می‌رسد که در مقایسه با ۳ متر مربع بر گرمی که مواد کربنی بوجود می آوردند قابل توجه است.در آزمایشگاهی در نوادا، باتری تولید شده است که فقط در مدت ۶ دقیقه شارژ می‌شود. این باطری ده برابر باطری‌های قابل شارژ فعلی از نظر زمانی طول می‌کشد تا شارژش تمام شود. همچنین سه برابر بیشتر نیروی الکتریسیته تولید می کند.در سال گذشته مدیر فنی نوکیا هشدار داد که باتری های فعلی نمی تواند نیاز جامعه را جوابگو باشد. به ویژه در قسمت نیازهایی که صنعت موبایل سازی دارد. ( New (Scientist print edition, ۲۸ February ۲۰۰۴بیشترین میزان انرژی نسبت به وزن بدست آمده فعلاً از راه باتریهای یون لیتیم به‌دست آمده است. البته آنها از نظر میزان انرژی تولیدی به وزن از انواع نیکل متال هیبریدی یا نیکل‌کادمیم در رده پائین تری هستند. سلولهای لیتیمی معایب دیگری نیز دارند از جمله اینکه در آزادسازی ناگهانی انرژی مثلاً در فلاش دوربین ها توانائی کمتری دارند.اما این عیب برطرف شده است. فن‌آوریهای "آلتایر" نوع جدیدی از باتری یون لیتیم را تولید نموده‌ است. در این نوع، آند دارای سطح وسیعتری است که همین امر موجب شارژ مجدد آن با سرعت بیشتر و با انرژی بیشتری می‌شود.● فوت و فن‌های شیمیائیباتریهای یون لیتیمی بر اساس هدایت کردن و حرکت دادن یون‌های لیتیم از مسیر محلول الکترولیت و از سمت کاتد اکسید کبالت لیتیم به آند کربن کار می کند. براساس تغییر اعمال شده در تکنیک "آلتایر" سطح خارجی آند از نانوکریستالهای تیتانات لیتیم پوشیده می شود و بدین وسیله سطح آن به ۱۰۰ متر مربع بر گرم می‌رسد که در مقایسه با ۳ متر مربع بر گرمی که مواد کربنی بوجود می آوردند قابل توجه است. بنابراین از این باتری می توان در گوشی های موبایل استفاده کرد.● طول عمر بیشتر"آلتایر" فواید دیگری از این تکنیک را بر می شمارد. به گفته وی سطح کریستالی آند کربن نسبت به آسیب های احتمالی که ممکن است از تغییرات دمائی حین استفاده و شارژ آن رخ می دهد دوام کمتری نسبت به این روش دارد. این موارد عمر آنرا به ۴۰۰ بار قابلیت شارژ تقلیل می دهد.در مقابل، باتریهای جدید قابلیت ۲۰۰۰۰ (بیست هزار) بار شارژ مجدد دارند. که این یک مزیت برای حفظ محیط زیست هم محسوب می شود. ( استفاده مداوم از آلوده کننده‌ای همجون اکسیدهای کبالت پرسش برانگیز است.)هدف "آلتایر" این است که در آینده این تکنولوژی به عنوان یک ابزار قدرتمند، برای ساخت، در اختیار سازندگان باتری قرار گیرد، ارزانتر از باتریهای نیکل‌کادمیم و ... باشد تا نیازهای مختلف را برآورده نماید، از موبایل تا سایر وسایل الکترونیکی.

سنسورها ، ترانسمیترها و ترانسمیترها اجزای یک پروسه صنعتی هستند که کاربردهای فراوانی در پروسه های متنوع دارند. کاربرد عمده این قطعات در ارزیابی عملکرد سیستم و ارائه یک فیدبک با مقدار و وضعیت مناسب است که بدین ترتیب کنترلر سیستم متوجه وضعیت کارکرد آن و جگونگی حالت خروجی خواهد شد .یک سنسور بنا به تعریف ، قطعه ای است که به پارامترهای فیزیکی نظیر حرکت ، حرارت ، نور ، فشار ، الکتریسیته ، مغناطیس و دیگر حالات انرژی حساس است و در هنگام تحریک آنها از خود عکس العمل نشان می دهد .یک ترانسدیوسر بنا به تعریف ، قطعه ای است که وظیفه تبدیل حالات انرژی به یکدیگر را برعهده دارد ، بدین معنی که اگر یک سنسور فشار همراه یک ترانسدیوسر باشد ، سنسور فشار پارمتر را اندازه می گیرد و مقدار تعیین شده را به ترانسدیوسر تحویل می دهد ، سپس ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال الکتریکی قابل درک برای کنترلر و صد البته قابل ارسال توسط سیم های فلزی ، تبدیل می کند .بنابراین همواره خروجی یک ترانسدیوسر ، سیگنال الکتریکی است که در سمت دیگر خط می تواند مشخصه ها و پارامترهای الکتریکی نظیر ولتاژ ، جریان و فرکانس را تغییر دهد ، البته به این نکته باید توجه داشت که سنسور انتخاب شده باید از نوع شنشورهای مبدل پارامترهای فیزیکی به الکتریکی باشد و بتواند مثلأ دمای اندازه گیری شده را به یک سیگنال بسیار ضعیف تبدیل کند که در مرحله بعدی وارد ترانسدیوسر شده و سپس به مدارهای الکترونیکی تحویل داده خواهد شد . برای درک این مطلب به تفاوتهای میان دو سنسور انداره گیر دما می پردازیم : ترموکوپل و درجه حرارت جیوه ای ، دو نوع سنسور دما هستند که هر دو یک عمل را انجام می دهند ، اما ترموکوپل در شمت خروجی سیگنال الکتریکی ارائه می دهد ، در حالی که درجه حرارت جیوه ای خروجی خود را به شکل تغییرات ارتفاع در جیوه داخلش نشان می دهد . ترانسمیتر وسیله ای است که یک سیگنال الکتریکی ضعیف را دریافت کرده و به سطوح قابل قبول برای کنترلرها و مدارهای الکترونیکی تبدیل می کند ، مثلأ یک حلقه فیدبک سیگنالی در سطح ماکروولت یا میلی ولت یا میلی آمپرتولید می کند و این سیگنال ضعیف می تواند با عبور از ترانسمیتر به سیگنالی در سطوح صفر تا ده ولت و یا 4 تا 20 میلی آمپر تبدیل شود. ترانسمیترها عمومأ از قطعاتی مثلop-amp برای تقویت و خطی کردن این سطوح ضعیف سیگنال استفاده می کند . سنسورها و ملحقات آنها مثل ترانسدیوسرها را در گروه های بزرگی تحت عنوان ابزار دقیق قرار داده و آنها را بر اساس نوع انرژی قابل استفاده و روشهای تبدیل ، دسته بندی می کنند .

نیم رساناهایی که به سبب ضریب مقاومت گرمایی زیادشان بکار می‌روند، به مقاومتهای حساس به دما یا ترمیستور thermistors که از عبارت temperature sensitive resistors گرفته شده ، معروف هستند. مقاومتهای حساس به دما در شاخه‌های مهندسی کاربردهای مهم و زیادی دارند: در کنترل خودکار ، فاصله سنجی و نیز در دماسنجهای خیلی دقیق و حساس بکار برده می‌شوند. دماسنجهای مقاومتی یا بارترها barertte دستگاهی است برای اندازه گیری چگالی شار تابشی که طرز کار آن بر پایه تغییر مقاومت الکتریکی پیل حساس نیم رسانایی در موقع گرم کردن آن استوار است)، را خیلی پیش در آزمایشگاهها بکار می‌بردند. ولی قبلا آنها را از فلز می‌ساختند که به سبب محدودیت گسترده کاربردشان ، مشکلات زیادی به بار می‌آوردند. برای اینکه مقاومت بارتر را در مقایسه با مقاومت سیمهای رابط بالا ببرند، ناچار بودند بارتر را از سیم نازک و دراز بسازند. به علاوه تغییر مقاومت فلزات با دما خیلی کم است و از این اندازه گیری دما به کمک بارتر فلزی به اندازه گیری خیلی دقیق مقاومت نیاز داشت. بارترهای نیم رسانایی (ترمیستورها) این معایب را ندارند. مقاومت ویژه الکتریکی آنها آنچنان بالاست که یک بارتر می‌تواند فقط چند میلیمتر طول داشته باشد. با چنین ابعاد کوچکی ، ترمیستور خیلی زود به دمای محیط بیرون می‌رسد. همین امر به آن امکان می‌دهد که دمای اشیای کوچک (مثلا برگ گیاهان یا ناحیه‌هایی روی پوست بدن) را اندازه بگیرد. ● ترمیستورهای مدرن (ترمیستورهای نیم رسانا) حساسیت ترمیستورهای امروزی چنان بالاست که تغییری به اندازه یک میلیونیم کلوین را می‌توان به کمک آنها آشکار سازی و اندازه گیری کرد. این وضع عملی بودن کاربرد آنها را در دستگاههای جدید به جای پیلهای ترموالکتریک برای اندازه گیری شدت تابش خیلی ضعیف نشان می‌دهد. در ابتدا انرژی لازم برای آزاد شدن الکترون از حرکت گرمایی یعنی انرژی داخلی نیم رساناها ، تأمین می‌شد. ولی این انرژی را جسم می‌تواند در ضمن جذب انرژی نور به الکترون انتقال دهد. مقاومت چنین نیم رساناهایی بر اثر نور به مقدار زیادی کاهش می‌یابد. این پدیده را نور رسانش فوتو رسانش یا اثر فوتو الکتریکی ذاتی گویند. اصطلاح ذاتی در اینجا تأکید بر این واقعیت دارد که الکترونهای آزاد شده با نور ، مانند انتشار الکترون از فلز درخشانی که به “اثر فوتوالکتریک غیر ذاتی“ معروف است، مرزهای جسم را ترک نمی‌کنند. این الکترونها در جسم باقی می‌مانند و دقیقا رسانندگی آن را تغییر می‌دهند. دستگاههایی که بر پایه این پدیده ساخته می‌شوند را در مقیاس صنعتی برای دستگاههای اعلان و خودکار بکار می‌برند (مانند دزدگیر و ...). فقط بخش کوچکی از الکترونهای آزاد نیم رسانا در حالت آزادند و در جریان شرکت می‌کنند. اما درست این است که بگوییم همین الکترونها بطور دائم در حالت آزادند و دیگران در حالت مقید. بر عکس ، در نیم رساناها همزمان دو فرآیند رخ می‌دهد: از یک طرف با صرف انرژی داخلی یا انرژی نورانی فرآیند آزادسازی الکترونها اتفاق می‌افتد. از طرف دیگر ، فرآیند ربایش الکترونهای آزاد ، یعنی ترکیب مجدد آنها با بعضی از یونهای باقیمانده (یعنی ، اتمهایی که الکترونهایشان را از دست داده‌اند) مشاهده می‌شود. بطور متوسط ، هر الکترون آزاد شده فقط مدت کوتاهی (از ۳-۱۰ تا ۸-۱۰ ثانیه) آزاد می‌ماند. همواره الکترونهایی وجود دارد که پیوسته جایشان را با الکترونهای مقید عوض می‌کنند. تعادل بین الکترونهای آزاد و مقید از نوع تعادل دینامیکی است.

لغت نیمه هادی را ممکن است برخی اشتباها به اجسامی مانند دیودها که عمل یکسوسازی انجام می دهند اختصاص دهند، در حالی که یک دیود یکسو کننده تشکیل شده است از دو جسم نیمه هادی با نوع ناخالصی متفاوت که با یکدیگر در تماس هستند. اما نیمه هادی ها در واقع اجسامی هستند که مقاومت الکتریکی آنها نه به اندازه هادی ها کم و نه به اندازه عایق ها زیاد باشد. مقاومت الکتریکی در عایق ها بیشتر از 8^10 اهم بر سانتی متر و در هادیهای جامد بین پ3-^10 و 6-^10 اهم بر سانتی متر است، در صورتی که در نیمه هادی ها شامل محدوده وسیعی از6-^10 تا پ5^10 اهم بر سانتی متر است. (اهم بر سانتی متر مقدار مقاومتی است که یک مکعب مستطیل به طول یک متر و سطح مقطع یک سانتی متر دارا می باشد.) با این وصف اکسید فلزات زیادی را می توان برای ساختن ترمیستور مورد استفاده قرار داد مانند:Fe2O3-Mn3O4و  ZnO - MgO - CuOو همچنین سولفیدهایی مانند Ag2S  نیز برای این کار استفاده می شوند. ترمیستورها را به اشکال متفاوتی مانند میله ای، عدسی، دانه ای و غیره با روشهای سرامیک سازی می سازند. هدایت الکتریکی در ترمیستوها نه تنها به شکل و ابعاد هندسی آنها بلکه به روش تولید و اندازه بلورهای سازنده آن نیز بستگی دارد. یعنی فشار پرس و دمای کوره در تعیین مقاومت الکتریکی آن موثرند. مقاومت و ضریب حرارتی را در ترمیستورها می توان تا حدود بسیار زیادی با استفاده از مخلوط اکسیدهای مختلف تغییر داد. ضریب این تغییرات ممکن است تا یک میلیون نیز برسد. ضریب حرارتی زیاد یک ترمیستور آنرا برای استفاده در اندازه گیری دما مناسب می کند. در اینجا دو نوع ترمیستور تجارتی  MMT-1 و MMT-4را مورد مقایسه قرار می دهیم پ MMT-1 برای استفاده در محیط های بسته و خشک مناسب است در حالی که MMT-4 می تواند در محیط های مرطوب و حتی درون مایعات مورد استفاده قرار گیرد. مقاومت اسمی آنها بین 1000 تا 200000 اهم در دمای 20 درجه سانتی گراد و ضریب حرارتی مقاومت آنها در همین دما معادل 0.03 بر درجه سانتی گراد است. همچنین دمای مناسب جهت استفاده از آنها بین 100-  تا 120+ درجه سانتی گراد می باشد. این ترمیستورها دارای ثبات هنگام بهره برداری و همچنین پایداری در برابر تکان و لرزش هستند و از استحکام خوبی نیز برخوردارند. زمان عکس العمل آنها در مقایسه با یک دماسنج جیوه ای در جدول زیر نشان داده شده است.  این زمان عبارتست از مدتی که طول می کشد تا مقاومت ترمیستور 63% کم شود اگر آنرا از دمای اولیه صفر درجه به محیطی با دمای 100 درجه سانتی گراد وارد کنیم. در ستون اول جدول محیط مذکور هوا و در ستون دوم آب می باشد. جرم ناچیز این ترمیستور ها باعث کوتاهی زمان عکس العمل در آنها می باشد. علاوه بر موارد استفاده ترمیستورها در اندازه گیری و کنترل دما می توان آنها را در موارد بسیاری به عنوان ثابت نگهدارنده ولتاژ محدود کننده جریان اندازه گیری سرعت انتقال حرارت در مایعات رئوستای بدون تماس (بی حرکت) و نظایر آها مورد استفاده قرار دارد.

پیچیدگی طراحی پردانده‌ها هم‌زمان با افزایش سریع فن آوری‌های متنوع که ساختارهای کوچک‌تر و قابل اطمینان تری را در وسایل الکترونیک باعث می‌شد، افزایش یافت. اولین موفقیت با ظهور اولین ترانزیستورها حاصل شد. پردازنده‌های ‍‍ترانزیستوری در طول دهه‌های ۵۰ و ۶۰ میلادی زمان زیادی نبود که اختراع شده بود و این در حالی بود که آنها بسیار حجیم، غیر قابل اعتماد و دارای المانهای سوئیچینگ شکننده مانند لامپ‌های خلا و رله‌های الکتریکی بودند. با چنین پیشرفتی پردازنده‌هایی با پیچیدگی و قابلیت اعتماد بیشتری بر روی یک یا چندین برد مدار چاپی که شامل قسمت‌های تفکیک شده بودند ساخته شدند.در طول این مدت، یک روش برای تولید تعداد زیادی ترانزیستور روی یک فضای فشرده نظر اکثریت را به خود جلب کرد. مدارات مجتمع (IC)‌ها، این امکان را فراهم کردند که تعداد زیادی از ترانزیستورها روی یک پایه نیمه رسانا لایه لایه شده یا «چیپ»ساخته شوند. در ابتدا تنها مدارات غیر تخصصی پایه مانند گیتهای منطقی NOR به صورت مدارات مجتمع ساخته شدند. پردازنده‌هایی که بر اساس چنین واحد سیستم پایه‌ای مدارات مجتمع ساخته شدند به طور کلی جزو مدارات مجتمع مقیاس کوچک (SSI) محسوب می‌شدند.مدارات مجتمع SSI مانند آنچه که در راهنمای کامپیوتر آپولو آورده شده، معمولاً شامل ترانزیستورها با تعداد ضرایبی از ۱۰ می‌باشند. ساخت یک پردازنده یکپارچه و بی عیب و نقص بدون استفاده از مدارات مجتمع SSI نیازمند هزاران چیپ مجزا می‌باشد، اما همچنان مقدار حجم و توان مصرفی بسیار کمتری نسبت به طراحی به وسیله مدارات ترانزیستوری گسسته نیازمند است.چنین تکنولوژی میکرو الکترونیک پیشرفته‌ای باعث افزایش تعداد ترانزیستورهای موجود در ICها شد و بدین ترتیب کاهش تعداد ICهای منفردی را در پی داشت که به یک پردازنده کامل نیاز داشتند. درمدارات مجتمع سری MSI و LSI (مدارات مجتمع مقیاس متوسط و بزرگ) میزان ترانزیستورها تا صدها و سپس تا هزاران ترانزیستور افزایش یافت.در سال ۱۹۶۴ شرکت IBM سیستم معماری ۳۶۰ کامپیوتر را معرفی کرد که در یک سری از کامپیوترها که می‌توانستند یک برنامه را با چندین سرعت و شکل مختلف اجرا کنند مورد استفاده قرار گرفت. این کار در زمانی که بیشتر کامپیوترهای الکترونیکی با یکدیگر نا سازگار بودند، حتی آنهایی که توسط یک کارخانه ساخته می‌شدند، بسیار حائز اهمیت بود. به منظور تسهیل در چنین پیشرفتی شرکت IBM از یک راهکار به نام ریز برنامه (ریز دستورالعمل)استفاده کرد، که همچنان به صورت گسترده‌ای در پردازنده‌های مدرن مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیستم معماری ۳۶۰ آنچنان به شهرت رسید که چندین دهه بر بازار سیستم‌های کامپیوتری قدرتمند حکمفرما بود و چیزی از خود بر جای گذاشت که روند آن همچنان نیز به وسیله کامپیوترهای مدرن مشابه مانند کامپیوترهای سریZ شرکت IBM ادامه دارد. در همان سال (۱۹۶۴) انجمن تجهیزات دیجیتالی (DEC) یک کامپیوتر قدرتمند با هدف کاربرد علمی و تحقیقاتی به بازا عرضه کرد (PDP-۸.(DEC بعدها یک سیستم با نام PDP-۱۱عرضه کرد که به نهایت شهرت دست یافت و این سیستم در اصل با مدارات مجتمع SSI ساخته شده بود با این تفاوت که نهایتا با اجزاء LSI تکمیل شده بود و به یکباره به کاربرد عملی رسید. بر خلاف SSI و MSIهای قبلی، اولین پیاده سازی LSI از PDP-۱۱ شامل پردازنده‌های مرکب از چهار LSI مدار مجتمع می‌باشد.(انجمن تجهیزات دیجیتالی ۱۹۷۵) کامپیوترهای با ترانزیستور پایه دارای چندین مزیت ممتاز بود. گذشته از تسهیل و ساده سازی، قابلیت اعتماد بالا و توان مصرفی پایین تری داشتند. ترانزیستورها همچنین به پردازنده‌ها اجازه می‌دادند تا با سرعت بالاتری مورد استفاده قرار گیرد و این به علت زمان سوئیچینگ کوتاه یک ترانزیستور در مقایسه با یک لامپ الکترونی یا رله می‌باشد. در نتیجه برای هر دو حالت افزایش اعتماد و متناسب با آن افزایش چشمگیرسرعت، المانهای سوئیچینگ پالس ساعت پردازنده در دهگان مگا هرتز در طول این دوره بدست آمد. به علاوه زمانیکه ترانزیستورهای گسسته و ICهای ریزپردازنده‌ها مورد استفاده زیادی قرار گیرند، طراحی‌های جدید با کیفیت بالا مانند SIMD (دستورالعمل‌های منفرد بااطلاعات چندگانه) پردازنده‌های جهت دار آشکار می‌شود. این طراحی آزمایشگاهی اخیر بعدها باعث شکل گیری عصر تخصصی ابر کامپیوترها مانند نمونه ساخته شده توسط کری اینک گردید.

اسیلوسکوپ یک دستگاه مفید و چند کاره آزمایشگاهی است که برای نمایش ‌دادن و اندازه گیری ، تحلیل شکل موجها و دیگر پدیده‌های مدارهای الکتریکی و الکترونیکی بکار می‌‌رود. مقدمه اسیلوسکوپ در حقیقت رسامهای بسیار سریع هستند که سیگنال ورودی را در برابر زمان یا در برابر سیگنال دیگر نمایش می‌‌دهند. قلم این رسام یک لکه نورانی است که در اثر برخورد یک باریکه الکترون به پرده‌ای فلوئورسان بوجود می‌آید. به علت لختی بسیار کم باریکه الکترون می‌‌توان این باریکه را برای دنبال کردن تغییرات لحظه‌ای (ولتاژهایی که بسیار سریع تغییر می‌کنند، یا فرکانس‌های بسیار بالا) بکار برد. اسیلوسکوپ بر اساس ولتاژ کار می‌‌کند. البته به کمک مبدلها (ترانزیستورها) می‌‌توان جریان الکتریکی و کمیتهای دیگر فیزیکی و مکانیکی را به ولتاژ تبدیل کرد. قسمتهای مختلف اسیلوسکوپلامپ پرتو کاتدیاسیلوسکوپ از یک لامپ پرتو کاتدی که قلب دستگاه است و تعدادی مدار برای کار کردن لامپ پرتو کاتدی تشکیل شده است. قسمتهای مختلف لامپ پرتو کاتدی عبارتند از:تفنگ الکترونی :تفنگ الکترونی باریکه متمرکزی از الکترونها را بوجود می‌‌آورد که شتاب زیادی کسب کرده‌اند. این باریکه الکترون با انرژی کافی به صفحه فلوئورسان برخورد می‌کند و بر روی آن یک لکه نورانی تولید می‌‌کند. تفنگ الکترونی از رشته گرمکن ، کاتد ، شبکه آند پیش شتاب دهنده ، آند کانونی کننده و آند شتاب دهنده تشکیل شده است.الکترونها از کاتدی که بطور غیر مستقیم گرم می‌شود، گسیل می‌‌شوند. این الکترونها از روزنه کوچکی در شبکه کنترل می‌‌گردند. شبکه کنترل معمولا یک استوانه هم محور با لامپ است و دارای سوراخی است که در مرکز آن قرار دارد. الکترونهای گسیل شده از کاتد که از روزنه می‌‌گذرند (به دلیل پتانسیل مثبت زیادی که به آندهای پیش شتاب دهنده و شتاب دهنده اعمال می‌‌شود)، شتاب می‌‌گیرند. باریکه الکترونی را آند کانونی کننده ، کانونی می‌‌کند.صفحات انحراف دهنده :صفحات انحراف دهنده شامل دو دسته صفحه است. صفحات انحراف قائم که بطور افقی نسب می‌شوند و یک میدان الکتریکی در صفحه قائم ایجاد می‌‌کنند و صفحات y نامیده می‌‌شوند. صفحات انحراف افقی بطور قائم نصب می‌شوند و انحراف افقی ایجاد می‌‌کنند و صفحات x نامیده می‌‌شوند. فاصله صفحات به اندازه کافی زیاد است که باریکه بتواند بدون برخورد با آنها عبور کند.صفحه فلوئورسان :جنس این پرده که در داخل لامپ پرتو کاتدی قرار دارد، از جنس فسفر است. این ماده دارای این خاصیت است که انرژی جنبشی الکترونهای برخورد کننده را جذب می‌‌کند و آنها را به صورت یک لکه نورانی ظاهر می‌سازد. قسمتهای دیگر لامپ پرتو کاتدی شامل پوشش شیشه‌ای ، پایه که از طریق آن اتصالات برقرار می‌‌شود، است.مولد مبنای زماناسیلوسکوپها بیشتر برای اندازه گیری و نمایش کمیات وابسته به زمان بکار می‌‌روند. برای این کار لازم است که لکه نورانی لامپ روی پرده با سرعت ثابت از چپ به راست حرکت کند. بدین منظور یک ولتاژ مثبت به صفحات انحراف افقی اعمال می‌‌شود. مداری که این ولتاژ مثبت را تولید می‌‌کند، مولد مبنای زمان یا مولد رویش نامیده می‌‌شود.مدارهای اصلی اسیلوسکوپسیستم انحراف قائمچون سیگنالها برای ایجاد انحراف قابل اندازه گیری بر روی صفحه لامپ به اندازه کافی قوی نیستند، لذا معمولا تقویت قائم لازم است. هنگام اندازه گیری سیگنالهای با ولتاژ بالا باید آنها را تضعیف کرد تا در محدوده تقویت کننده‌های قائم قرار گیرند. خروجی تقویت کننده قائم ، از طریق انتخاب همزمانی در وضعیت داخلی، به تقویت کننده همزمان نیز اعمال می‌‌شود.  سیستم انحراف افقیصفحات انحراف افقی را ولتاژ رویش که مولد مبنای زمان تولید می‌‌کند، تغذیه می‌کند. این سیگنال از طریق یک تقویت کننده اعمال می‌‌شود، ولی اگر دامنه سیگنالها به اندازه کافی باشد، می‌‌توان آن را مستقیما اعمال کرد. هنگامی ‌که به سیستم انحراف افقی ، سیگنال خارجی اعمال می‌‌شود، باز هم از طرق تقویت کننده افقی و کلید انتخاب رویش در وضعیت خارجی اعمال خواهد شد. اگر کلید انتخاب رویش در وضعیت داخلی باشد، تقویت کننده افقی ، سیگنال ورودی خود را از مولد رویش دندانه‌داری که با تقویت کننده همزمان راه اندازی می‌‌شود، می‌‌گیرد.همزمانیهر نوع رویشی که بکار می‌‌رود، باید با سیگنال مورد بررسی همزمان باشد. تا یک تصویر بی حرکت بوجود آید. برای این کار باید فرکانس سیگنال مبنای زمان مقسوم علیه‌ای از فرکانس سیگنال مورد بررسی باشد.مواد محو کنندهدر طی زمان رویش ، ولتاژ دندانه‌دار رویش اعمال شده به صفحات x ، لکه نورانی را بر یک خط افقی از چپ به راست روی صفحه لامپ حرکت می‌دهد. اگر سرعت حرکت کم باشد، یک لکه دیده می‌‌شود و اگر سرعت زیاد باشد، لکه به صورت یک خط دیده می‌‌شود. در سرعتهای خیلی زیاد ، ضخامت خط کم شده و تار به نظر می‌‌رسد و یا حتی دیده نمی‌‌شود.کنترل وضعیتوسیله‌ای برای کنترل حرکت مسیر باریکه بر روی صفحه لازم است. با این کار شکل موج ظاهر شده بر روی صفحه را می‌‌توان بالا یا پائین یا به چپ یا راست حرکت داد. این کار را می‌‌توان با اعمال یک ولتاژ کوچک سیستم داخلی (که مستقل است) به صفحات انحراف دهنده انجام داد. این ولتاژ را می‌‌توان با یک پتانسیومتر تغییر داد.کنترل کانونی بودنالکترود کانونی کننده مثل یک عدسی با فاصله کانونی تغییر می‌‌کند. این تغییر با تغییر پتانسیل آند کانونی کننده صورت می‌‌گیرد.کنترل شدتشدت باریکه با پتانسیومتر کنترل کننده شدت که پتانسیل شبکه را نسبت به کاتد تغییر می‌‌دهد، تنظیم می‌‌شود.مدار کالیبره سازیدر اسیلوسکوپهای آزمایشگاهی معمولا یک ولتاژ پایدار داخلی تولید می‌‌شود که دامنه مشخصی دارد. این ولتاژ که برای کالیبره سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد، معمولا یک موج مربعی است

مقاومت چیست؟ مقاومت ها اجزایی هستند که مقاومت مدار را زیاد می کنند . آنها از موادی با هدایت کم و در اندازه ها و شکل های متنوع ساخته شده اند . مقاومت الکتریکی عبور جریان الکتریکی از هادی ها از بسیاری جهات شبیه عبور گاز از یک لوله است . اگر این لوله پر از پشم فلزی یا ماده مختلتی باشد ، این شباهت ها بیشتر می شود . اتم های نشکیل دهنده سیم هادی از عبور الکترون ها جلوگیری می کنند ، همانطور که الیاف پشم فلزی مانع عبور مولکولهای گاز می شوند . حال می خواهیم ببینیم که مقاومت هادی ها به غیر از جنس فلز به چه عواملی دیگری بستگی دارد . تاثیر سطح مقطع بر مقاومت الکتریکی مقاومت هر جسمی به الکترونهای آزاد آن بستگی دارد . می دانید که واحد شدت الکتریکی آمپر (a ) است . یک آمپر یعنی این که 6/28ضرب در 10 به توان 18 الکترون آزاد در هر ثانیه از هر نقطه سیم عبور می کند . پس یک هادی خوب باید به مقدار کافی الکترون آزاد داشته باشد تا جریان الکتریکی با چندین آمپر بتواند از آن عبور کند . بنا بر این طبق شکل هرگاه پهنای فلز افزایش یابد ، در حقیقت سطح مقطع زیادتر و در نتیجه ، مقاومت کم تر می شود . پس سطح مقطع عکس مقاومت عمل می کند تاثیر طول هادی بر مقاونت الکتریکی شاید تصور کنیئ که با افزایش طول هادی عبور جریان راحت تر می شود ولی چنین نیست . اگر چه در یک قطعه مسیبلند تر تعداد بیشتری الکنرون آزاد وجود دارد ولی الکترونهای آزاد اضافی در طول سیم ، در اندازه گیری جریان الکتریکیداخل نمی شود . در واقع هر طول معین از هادی ، مقدار معینی مقاومت دارد و هر چه سیم طویل تر باشد ، مقاومت بیتر می شود . تغییرات مقاومت به طول سیم نکته : تغییر طول و سطح مقطع به میزان دو برابر مقاومت را تغییر نمی دهد اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدار مدارهای الکتریکی به دو نوع بسته می شوند : سری یا موازی اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدارسری : در مدار سری همانگونه که از نامش پیدا است مقاومت ها به دنبال هم بسته شده اند پس باید تمامی مقدار آنها را با هم جمع کرد اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدار موازی : در مدار موازی باید حاصل ضرب تمام مقاومت ها را تقسیم بر مجموع مقاومت ها کرد . کاربرد مقاومت های الکتریکی مقاومت های اهمی برای اضافه کردن مقاومت مدارهای الکتریکی به کار می روند . در حقیقت ، آنها اجسامی هستند که در مقابل عبور جریان مقاومت زیادی از خود نشان می دهند . موادی که غالباٌ در مقاومت ها به کار می روند عبارتند از کربن ، آلیاژ مخصوص از فلزاتی از قبیل نیکروم ، کنستانتان و منگانان . مقاومت اهمی را طوری به مدار می بندیم که جریان همان طور که از بار الکتریکی و منبع ولتاژ عبور می کند ، از آن هم بگذرد . در این صورت مقاومت کل مدار مجموع مقاومت های بار الکتریکی ، منبع ولتاژ ، سیم های رابط و مقاومت اهمی است . توجه داشته باشید که فقط با اضافه کردن یک مقاومت اهمی مناسب به مدار می توان مقاومت کل مدار را به اندازه ی دلخواه تغییر داد . انواع مقامت ها 1- مقاومت های ترکیبی 2- مقاومت های سیم پیچی 3- مقاومت های لایه ای طبقه بندی مقاومت های از نظر نوع کار 1- مقاومت های ثابت : مقاومت های ثابت دو سیم رابط دارند که به دو انتهای مقاومت متصل است . اصولا مقدار این نوع مقاومت های ثابت است ولی بعضی از آنها دارای مقاومتهای متفاوتی هستند . این مقاومت ها به دو دسته ی الف - مقاومت ها زبانه دار و ب - مقاومتهای قابل تنظیم تقسیم می شوند . الف) مقاومت های زبانه دار : در این نوع مقاومت ها علاوه بر دو سیم انتهایی ، سر سیم های دیگری بین دو سر مقاومت وجود دارد . با اتصال ترمینال های مختلف به مدار مقاومت های متفاوتی حاصل می شود . هر یک از این مقاومت ها دارای مقاومت ثابتی هستند . ب) مقاومت های قابل تنظیم : دیدید که مقاومت های ثابت قابلیت انعطاف ندارند ، زیرا مقاومتشان کاملا تعیین شده و مقدار آن تغییر نا پذیر است . مقاومت های زبانه دار تا حدودی قابلت انعطافدارند ، چون بیش از یک مقدار مقاومت می توان از آنها بدست آورد . با وجود این تعداد مقاومت هایی را که می توان از آنها بدست آورد به 3 یا 4 محدود می شود . آنچه اغلب مورد نیاز است ، مقاومتی است که بوسیله آن بتوان حدود معینی از مقاومت را از 0 تا 1 حد اکثر بدست آورد . این مقاومت ها طوری ساخته نشده اند که بتوان آنها را پیوسته تغییر داد . در واقع ، هنگام نصب این مقاومت ها در مدار، آنها را روی مقاومت دلخواه تنظیم کرده و سپس با همان مقاومت در مدار کار می کنند . 2- مقاومت های متغییر : در بسیاری از وسایل الکتریکی مقدار بعضی از مقاومتها باید پیوسته تغییر کند ، پیچ ولوم رادیو ، کنترل کننده روشنایی تلویزیون از آن جمله اند . مقاومتهای متغیر مقاومتهایی هستند که پیوسته می توان مقدار آنها را تغییر داد . به آن دسته از مقاومت های متغیر ، " وابسته " گفته می شود که به وسیله عواملی از قبیل نور ، حرارت ، ولتاژ و ... مقدار مقاومتشان تغییر کند . این مقاومت ها انواع مختلفی دارد که عبارت اند از : الف- مقاومتهای تابع حرارت THERMISTOR (Tehrmally sensitive resistor): مقدار اهم این مقاومت ها تابع حرارت است . یعنی ، در اثر حرارت میزان مقاومتشان تغییر می کند. مقاومت های حرارتی را تحت عنوان " ترمیستور" می شناسیم . در این مقاومت ها تغییرات مقدار مقاومت نسبت به تغییرات دما خطی نیست. از این مقاومت ها در مدارهابه صورت حس کننده(Sensor) های حرارتی در مسیر دستگاه های الکتریکی نظیر موتورهای الکتریکی ، کوره ها ، سیستم های تهویه و تبرید استفاده می شود . به طور کلی ترمیستورها در مداراتی که دما را اندازه گیری یا کنترل می کنند به کار می روند و در دو نوع ساخته می شوند . 1- ترمیستور با ضریب حرارتی مثبت (PTC): که با افزایش دما مقدار مقاومت آن افزایش می یابد . و 2- ترمیستور با ضریب حرارتی منفی (NTC) : که با افزایش دما مقدار مقاومتش کاهش می یابد . ب- مقاومت های تابع نور LDR(Light Dependent Resistor): مقدار مقاومت تابع نور تابع تغییرات شدت نور تابیده شده به سطح آن است. مقاومت تابع نور در فضای تاریک دارای مقاومت خیلی زیاد (در حد مگا اهم ) و در روشنایی دارای مقاومت کم ( در حد کیلو یا اهم ) است . مقاومت های LDR را " فتو رزیستور " هم می نامند . برای اینکه نور روی عنصر مقاومتی فتورزیستور اثر گذارد معمولا سطح ظاهری آن را با شیشه یا پلاستیک شفاف می پوشانند . از این مقاومت در مدارات الکترونیکی به عنوان تشخیص دهنده ی نور (نور سنج ) استفاده می شود . از جمله کاربردهای این مقاومت استفاده ی آن در دوربین های عکاسی و کلیدهای نوری و چشم های الکترونیکی است . ج- مقاومت های تابع ولتاژ VDR ( Voltage Dependent Resistor ) : مقاومت های تابع ولتاژ ، مقاومت هایی هستند که متناسب با تغییر ولتاژ ، مقاومت آنها تغییر می کند تا همواره ولتاژ یکسانی در مدار وجود داشته باشد . مقاومت VDR را تحت عنوان " واریستور " نیز می شناسند . مقدار اهم این مقاومت ها با ولتاژ رابطه ی معکوس دارد . یعنی با افزایش ولتاژ مقدار اهم آنها کاهش می یابد . واریستورها به پلاریته ی ولتاژ اعمال شده وابسته نیستند که این خود مزیتی برای این نوع مقاومت ها محسوب می شود ، زیرا برای استفاده در مدارات AC بسیار مناسب هستند. از جمله کاربرهای این مقاومت ها عبارتند از : 1- تثبیت کنندهای ولتاژ 2- حفاظت مدارها در مقابل اضافه ولتاژها در لحظات قطع و وصل کلید . د-مقاومت های تابع میدان مغناطیسیMDR(Magnetic Dependen Resistor): مقاومت های تابع میدان به مقاومت هایی گفته می شود که به سبب اثر میدان مغناطیسی بر آنها مقدار اهمشان تغییر می کند . در ساخت این مقاومت ها از نیمه هادی هایی استفاده شده که دارای ضریب حرارتی منفی هستند. به همین دلیل در صورت افزایش دما مقدار مقاومت آن ها کاهش می یابد . نحوه تعیین مقدار مقاومت ها از روی کد رنگی : رنگ اولین نوار نشان دهنده اولین عدد صحیح مقدار مقاومت است و رنگ دومین نوار نشان دهنده دومین عدد صحیح مقدار مقاومت است . رنگ سومین نوار نشان دهنده ضریب مقاومت است . رنگ نوار چهارم حدود خطا ( تلرانس ) را معین می کند .

مقاومت انواع مختلفی دارد . فعلاً آموزش تست یک مقاومت ثابت را توضیح می دهم . جهت تست از دونوع مولتی متر می توانیم استفاده کنیم : تست با مولتی متر دیجیتال : در این روش در حالیکه مولتی متر را در مد تست مقاومت می گذاریم دو ترمینال مولتی متر را به ابتدا به هم اتصال می دهیم تا سیمهای ترمینال وخطای مولتی متر را کنترل نمائیم سپس دو پایه ترمینال را به دوسر مقاومت وصل نموده مقدار اهم نشان داده شده را قرائت می کنیم در صورتیکه این مقدار با اندازه مقاومت که از روی رمز رنگها ویا از روی نوشته روی مقاومت قابل تشخیص است مقایسه می کنیم اگر این دو عدد بهم نزدیک بودند باتوجه به خطای مقاومت می گوئیم که مقاومت سالم است . تست با مولتی متر آنالوگ ( عقربه ای ) : در این روش نیز باید مولتی متر را در رنج های تست کننده مقاومت بگذاریم البته تعیین این رنج بستگی به مقدار مقاومت ما دارد اگر مقاومت ما کوچکتر از 100 ، اهم است مولتی متر را در رنج Rx1 و اگر از 100، اهم بزرگتر و کوچکتر از 10 کیلو اهم است در رنج Rx100 و در صورتیکه بزرگتر از 10 کیلو و کوچکتر از 100 کیلو در رنج Rx1k و در صورتیکه بزرگتر از 100 کیلو باشد مولتی متر را در رنج Rx10k قرار داده و مقاومت را تست می کنیم در این مرحله نیز باید میزان اهم قرائت شده با اندازه واقعی مقاومت خیلی نزدیک باشد وفقط در حد خطای آن تلرانس قابل قبول است . تست مقاومت های متغیر الف : پتانسیو متر : برای تست پتانسیومتر به کمک مولتی متر آنالوگ : ابتدا رنج مناسب انتخاب و سپس پایه وسط پتانسیومتر را نسبت به دوپایه دیگر اهم چک می کنیم طبیعی است که سر لغزنده وسط در هر کجا باشد عددی قرائت می شود ونیز می دانیم مجموع هردوعددی که از جمع اعداد قرائت شده هردو پایه طرفین بدست می آید برابر مقدار اهم کل پتانسیومتر می باشد . حال برای اطمینان از عمل کرد پتانسیومتر در حین تغییر اهم نیز می توانیم یک از پایه های کناری را نسبت به پایه وسط در حالی اهم چک نمائیم که پتانسیومتر را می چرخانیم در هر حالت باید تغییرات اهم را مشاهده کنیم اگر در نقطه ای تغییرات اهم ناجوری ( کم و زیاد شدن غیر طبیعی ) مشاهده شود پتانسیومتر مشکل دارد و خلاصه لازم است که تغییرات یکنواخت و بدون قطع شدن باشد . تست ولوم : می دانیم که ولوم نیز نوعی مقاومت متغیر می باشد پس مانند پتانسیو متر تست می شود . تست مقاومتهای متغیر ویژه یا مخصوص : این نوع مقاومتها با تغییرات فیزیکی عمل می کنند . تست مقاومت مخصوص Ldr : می دانیم در مقابل تغییرات نور پاسخ می دهد . پس در حالیکه دو پایه آنرا به ترمینالهای مولتیمتر وصل نموده ایم در رنج Rx1k بهتر است در جلو نور مقاومت آنرا قرائت نموده سپس با ایجاد سایه تغییر مقاومت آن را مشاهده کنیم .با پاسخ در مقابل تغغییرات نور سالم بودن آن مشخص می شود . تست مقاومت ویژه یا مخصوص Vdr : می دانیم که Vdr نوعی مقاومت ویژه یا مخصوص است که با افزایش ولتاژ اهم آن کاهش می یابد پس معمولاً در جایی که قصد ثابت کردن ولتاژ را دارند مانند زنر استفاده می شود .وبرای تست بدلیل ولتاژ بالای آن با اهمتر قابل تست نیست ودر مدار ودانستن مقدار ولتاژ محل تست می شود . تست مقاومت Ptc : می دانیم Ptc نوعی مقاومت است که با افزایش حرارت اهم آن افزایش و با کاهش حرارت اهم آن کاهش می یابد . پس اگر در حالیکه یایه های آن را به وسیله ترمینالهای مولتی متر گرفته ایم با وسیله ای حرارت زا مانند هویه ، سشوار ، ..... حرارت دهیم مقدار اهم آن زیاد شده وعلامت سالم بودن آن است . و عکس این عمل نیز درست است . تست مقاومت ویژه Ntc : عکس Ptc عمل می کند . تست مقاومت Mdr : این مقاومت در حوزه مغناطیس اهمش بالا می رود و می توان در هنگام تست با آهنربا تغییرات اهمش را ملاحظه کرد . نوع پیشرفته آن به نام Ic هال مشهور است . که در ضبط صوت های قدیمی سیلور دیده ایم .

یکی از مهمترین و پرکاربردترین قطعات در صنعت الکترونیک ، کریستال های کوارتزه که البته کارشون هم بسیار مهم و قابل تقدیره!اساساً کریستالها دو خاصیت مهم رو میتونن داشته باشن ؛ یکی خاصیت پیزو الکتریک و دیگری خاصیت پیرو الکتریک !خاصیت پیزو الکتریک یعنی اینکه کانی کریستال تحت یک تنش یا فشار ، الکتریسیته تولید بکنه و یا برعکس ؛ تحت یک میدان الکتریکی ( الکتریسیته ) کرنش کرده و نوسان کنه !پیرو الکتریک هم یعنی اینکه ؛ کانی کریستال ، تحت حرارت ، الکتریسیته تولید بکنه که البته بعضی از کریستالها این خاصیت رو دارند و عکسی که اول این مطلب گذاشتم ربطی به اونها نداره! این عکس مربوط به کریستالهای کوارتزه که بیشترین استفاده رو در صنعت دارند! وظیفه اونها نگهداشتن فرکانس مدارهای نوسانساز ، روی یک فرکانس خاص هستش و این به دلیل خاصیت پیزو الکتریکی کانی سازنده این قطعه یعنی کوارتز (Silicon Oxide ) ، هستش!وقتی که کریستال در مدار نوسان‌ساز قرار میگیره ، فقط نوسانی تولید میشه که خاص خودش هست و به اصطلاح میگیم که فرکانس رزونانس کریستال تقویت شده و در نتیجه ، در خروجی نوسان ساز یا اسیلاتور ، فرکانس تقویت شده ، همان بسامد رزونانس کریستال خواهد بود . مسئله مهم دیگه اینه که کریستالها ، نسبت به تغییرات دما ، حساسیت خیلی کمی دارند و به وسیله اونها میتونیم اسیلاتورهایی بسازیم که فرکانس کارشون با تغییر دما ، عوض نشه و ثابت باقی بمونه ؛ این خاصیت کریستال سبب شده که این قطعه ، مهمترین المان در صنعت مخابرات باشه چرا که فقط به واسطه اونها میشه مدارهای فرستنده بسیار با ثبات ساخت!!! علاوه بر کاربرد کریستال در مخابرات ، این قطعه در ساخت ساعت های بسیار دقیق هم به کار میره ، کریستال های کوارتز یکی از مهمترین بخش صنعت میکرو کنترلر و کامپیوتر هم هستند چون زمان سنجی ، یکی از قسمتهای مهم مدارهای کامپیوتریه و دقیق بودن اونها فقط با کریستال فراهم میشه! نماد کریستال در نقشه مدارات الکترونیکی به این شکله : دو نمونه ساده اسیلاتور کریستالی هم براتون میذارم :درباره کریستالهای کوارتز این مطلب رو هم اضافه کنم که ؛ بنابر تئوری میشه در همه رنجهای فرکانس رادیویی اونو تولید کرد ولی محدودیتهای موجود خلاف این رو سبب میشن ! فرکانس کار یک کریستال بستگی فراوانی به جنس و ظرافت اون داره و هر چه فرکانس بالاتر باشه کانی کریستال باید ظریفتر برش بخوره . معمولا کریستالهایی که ساخته میشن فرکانسشون بین 4 تا 40 مگاهرتز  هست و لزومی هم نداره که فراتر از این محدوده ساخته بشه ؛ چون به واسطه مدارهای مقسم  و چند برابر کننده ، میتونیم فرکانسشون رو  کم و زیاد کنیم !

آشنایی با PDA امروزه در اغلب کشورهای پیشرفته از notbook و یا organizer در موارد متعددی استفاده بعمل می آید.با استفاده از دستگاههای فوق هر شخص دارای دفترچه آدرس ، برنامه ریزی روزانه ، لیست کارهائی که می بایست انجام شود ، دفترچه یاداشت ، ماشین حساب ، لیست پروژه ها و سایر گزارشات متنوع و مورد نیاز خود بوده در صورت لزوم قادر به استفاده سریع از آنان خواهد بود. PDA  دستگاههای فوق دارای تمام امکانات لازم بمنظور برنامه ریزی و سازماندهی فعالیت های رایج زندگی می باشند. طی سالیان اخیر دستگاه جدیدی با قابلیت های بمراتب بیشتر عرضه شده است که با استقبال چشمگیر خریداران مواجه شده است . دستگاههای فوق PDA)Personal Digital Assistants) نامیده می شوند. PDA کامپیوترهای قدرتمندی بوده که براحتی در یک دست قرار می گیرند. عملکردPDA دربرخی موارد مشابه Organizer است ، با این تفاوت که با استفاده از PDA می توان نامه های الکترونیکی خود را دریافت و یا به موسیقی گوش داد. میزان فروش PDA از زمان عرضه تاکنون یک رکورد تاریخی را ثبت کرده است . تاکنون بیش از نه میلیون کامپیوتر دستی (PDA) فروخته شده است . اکثر PDA فروخته شده متعلق به شرکت Palm می باشند. شرکت های دیگر نیز محصولات خود را در این زمیته تولید و به بازار عرضه نموده اند ، بنابراین با توجه به رقابت موجود می توان نمونه ای را تهیه نمود که دقیقا" منتاسب با خواسته های هر فرد باشد. مبانی PDA PDA به دو گروه عمده: کامپیوترهای دستی (Hand-held) و کامپیوترهای Palm-Sized تقسیم می گردند. مهمترین تفاوت بین دو گروه فوق اندازه ، نوع نمایشگر و نحوه ورود اطلاعات است . کامپیوترهای دستی در مقایسه نسبت به کامپیوترهای Palm-Sized ، بزرگتر و سنگین تر می باشند. این نوع کامپیوترها دارای صفحات نمایشگر LCD بزرگتر ویک صفحه کلید کوچک بهمراه ترکیب تکنولوژی Touch-screen برای ورود اطلاعات می باشند. کامپیوترهای Palm-Sized سبک تر و کوچک تر می باشند. این نوع از کامپیوترها از صفحات نمایشگر LCD کوچک و تکنولوژی stylus/touch-screen و برنامه های تشخیص تایپ دستی برای ورود اطلاعات استفاده می نمایند. صرفنظر از نوع PDA ، تمام آنها دارای پتانسیل های سخت افزاری مشابه ای می باشند: ریزپردازنده سیستم عامل حافظه باطری نمایشگرهای LCD دستگاه ورودی ( دکمه هائی بهمراه نمایشگرهای touch-screen و یا صفحه کلید ) پورت های ورودی و خروجی نرم افزارهای کامپیوترهای شخصی ریزپردازنده دستگاههای PDA مشابه کامپیوترهای شخصی و یا Laptop از ریزپردازنده استفاده می نمایند. ریزپردازنده بمنزله مغز یک PDA بوده و تمام عملیات مربوطه را بر اساس دستورالعمل های برنامه ریزی شده انجام می دهند. برخلاف کامپیوترهای شخصی ، دستگاههای PDA از ریزپردازنده های کوچکتر و ارزانتر استفاده می نمایند. پردازنده های Motorola Dragonball و هیتاچی SH۷۷۰۹a نمونه هائی در این زمینه می باشند. با اینکه سرعت پردازنده های فوق در مقایسه با پردازنده های استفاده شده در کامپیوترهای شخصی بمراتب کمتر است ( سرعت پردازنده های فوق بین ۱۶ تا ۷۵ مگاهرتز می باشد ) ولی پردازنده استفاده شده در این نوع از کامپیوترها متناسب با وظایفی است که بر عهده آنان گذاشته شده است . ابعاد کوچک و قیمت پایین این نوع از کامپیوترها ، سرعت پایین ( نسبت به کامپیوترهای شخصی) آنها را کم رنگ می نماید. شکل زیر یک نمونه از ریزپردازنده های Motorola Dragonball را نشان می دهد. سیستم عامل سیستم عامل شامل دستورات از قبل برنامه نویسی شده ای می باشد که به پردازنده عملیات مربوطه را دیکته خواهد کرد. سیستم های عامل استفاده شده در کامپیوترهای PDA به پیچیدگی سیستم های عامل استفاده شده در کامپیوترهای شخصی نمی باشند. این نوع از سیستم های عامل دارای مجموعه دستورات کمتری بوده که به حافظه کمتری نیاز خواهند داشت . مثلا" سیستمعامل Palm به ۱۰۰کیلو بایت حافظه بیشتر نیاز ندارد.( کمتر از یک درصد نسبت به حافظه مورد نیاز برای نصب ویندوز ۹۸ و یا MAC OS ) . کامپیوترهای PDA عمدتا" از دو نوع سیستم عامل استفاده می نمایند : Palm OS)۳COM) یا PocketPC . سیستم عامل Palm os ، به حافظه کمتری نیاز داشته و دارای سرعت بیشتر می باشد. اغلب کاربران نیز از سادگی استفاده از سیستم عامل Palm ابراز رضایت می نمایند.سیستم عامل PocketPC نمایشگرهای رنگی، گرافیک، نسخه های خاصی از نرم افزارهای Word,Excel و سایر دستگاهها ( نظیر Built-in MP۳ player,MPEG movie Player ) را حمایت می نماید. سیستم عامل فوق با توجه به ماهیت خود به فضای بیشتری از حافظه نیاز نداشته و سرعت آن نسبت به Palm Os کمتر است . با توجه به گسترش استفاده از این نوع کامپیوترها در سطح جهان ، شرکت های متعددی در حال پیاده سازی نرم افزارهای خاص برای استفاده تحت دو سیستم عامل فوق می باشند. حافظه کامپیوترهای PDA دارای هارد دیسک نمی باشند. برنامه های مورد نظر ( دفترچه تلفن ، ماشین حساب ، دفترچه یاداشت و سیستم عامل) در یک نوع حافظه ROM ذخیره می گردند. اطلاعات فوق زمانیکه کامپیوتر خاموش است ، همچنان در حافظه باقی خواهند ماند. داده ها و سایر برنامه هائی که توسط کاربران اضافه می گردد ، در حافظه RAM دستگاه ذخیره می گردند. رویکرد فوق نسبت به کامپیوترهای شخصی دارای چندین مزیت است .زمانیکه PDA روشن می گردد ، تمام برنامه ها بلا فاصله قابل استفاده بوده و نیازی به معطل شدن برای فعال شدن هر یک از برنامه ها نخواهد بود. زمانیکه محتویات یک فایل تغییر داده می شود ، اطلاعات جدیدد بصورت اتوماتیک ذخیره خواهند شد و نیازی به استفاده از دستور Save نخواهد بود. زمانیکه دستگاه خاموش می گردد ، اطلاعات همچنان در حافظه باقی خواهند ماند.( چون از باطری استفاده می گردد). تمام کامپیوترهای PDA از حافظه های Solid-state استفاده می نمایند. برخی از حافظه Static RAM و برخی دیگر از حافظه Flash استفاده می نمایند. برخی دیگر نیز از حافظه های قابل حمل ( تعویض ) استفاده می نمایند. حداقل حافظه کامپیوترهای PDA دو مگابایت است . برخی از مدل های پیشرفته PDA دارای حافظه ای بین ۵ تا ۳۲ مگابایت می باشند. سیستم عامل PocketPC نسبت به Palm OS فضای بیشتری از حافظه را اشغال خواهند کرد ، بنابراین کامپیوترهای PDA که از سیستم عامل PocketPC استفاده می نمایند ، بین ۱۶ تا ۳۲ مگابایت حافظه استفاده می گردد. در برخی از مدل های PDA امکان ارتقاء حافظه نیز وجود دارد.شکل زیر نمای درون یک PDA را نشان می دهد. درقسمت میانی برد فوق ، پردازنده قرار گرفته و در سمت چپ و در بخش بالای ریزپردازنده ، تراشه های حافظه قرار گرفته اند. باطری برق مورد نیاز کامپیوترهای PDA توسط باطری تامین می گردد. برخی از مدل های PDA از باطری الکالاین (AAA) استفاده می نمایند. برخی دیگر از مدل های PDA از باطری های با قالبیت شارژ مجدد( Lithium,nickel-cadmium,nickel-metal hybride) استفاده می نمایند عمر مفید باطری بستگی به PDA و نوع استفاده از آن دارد. موارد زیر باعث مصرف بالای باطری می گردد: سیستم عامل حافظه بیشتر نمایشگرهای LCD رنگی ضبط صوت Mp۳ Player عمر یک باطری می تواند از دو ساعت تا دو ماه، باتوجه به نوع PDA و امکانات مربوطه باشد . اکثر کامپیوترهای PDA دارای سیستم مدیریت Power می باشند. سیستم فوق باعث افزایش عمر مفید یک باطری می گردد. در صورتیکه عمر باطری بگونه ای باشد که نتوان دستگاه را روشن نمود ( پیشاپیش هشدار خواهد داد) ، به اندازه کافی برای نگهداری اطلاعات موجود در RAM فرصت خواهد بود. در صورتیکه عمر مفید باطری بطور کامل به اتمام رسیده باشد و یا آنها را از دستگاه خارج کرده باشید ، تقریبا" یک دقیقه فرصت خواهد بود تا باطری را تعویض نمود ( ترانزیستور موجود در سیستم شارژ خود را ازدست نداده باشد ) در صورت تخلیه شارژ ترانزیستور موجود در سیستم و عدم استفاده از زمان یک دقیقه ای بمنظور تعویض باطری ، اکثر دستگاههای PDA اطلاعات خود را از دست خواهند داد. با گرفتن Backup از اطلاعات موجود در PDA بر روی یک کامپیوتر شخصی و یا یک LapTop می توان اثرات جانبی را به حداقل مقدار خود رساند. دستگاههای PDA دارای آداپتورهای AC برای استفاده از برق شهری نیز می باشند. نمایشگر LCD کامپیوترهای PDA دارای یک نوع خاص از صفحات نمایشگر LCD می باشند. برخلاف کامپیوترهای شخصی که نمایشگرهای LCD بعنوان دستگاههای خروجی مورد استفاده قرار می گیرند ، دستگاههای PDA از نمایشگرهای خود برای ورودی و خروجی استفاده می نمایند. نمایشگرهای LCD دستگاههای PDA بمراتب کوچکتر از نمایشگرهای laptop است . کامپیوترهای Hand-held ( نوعی خاصی از دستگاههای PDA) از صفحات نمایشگر بزرگتری نسبت به کامپیوترهای Palm-Sized استفاده می نمایند. نمایشگرهای PDA دارای ویژگی های زیر می باشند : LCD و یا Enhanced LCD و یا CSTN دارای وضوح تصویر ۱۶۰*۱۶۰ و ۳۲۰ * ۲۴۰ می باشند سیاه و سفید ( ۱۶ رنگ خاکستری ) و یا رنگی ( ۶۵.۵۳۶ رنگ ) ماتریس های Active و یا Passive ( ماتریس های Active شفاف تر و خواندن اطلاعات آسان تر است ) Reflective و یا Backlit . ( نمایشگرهای Backlit برای استفاده در نور پایین مناسب می باشند) دستگاه ورودی در کامپیوترهای PDA ، بمنظور ورود اطلاعات و دستورات از روش های متفاوتی استفاده می شود.کامپیوترهای Hand-held عموما" از یکدستگاه صفحه کلید خیلی کوچک و ظریف همراه با یک touch-screen استفاده می نمایند. کامپیوترهای palm-Sized از یک قلم فولادی و یک touch-screen همراه با یک برنامه تشخیص تایپ دستی استفاده می نمایند. هر یک از مدل های فوق دارای مجموعه ای از دکمه ها بمنظور فعال کردن نمایشگر و یا برنامه ها می باشند.نمایشگر کامپییوترهای Palm-sized ، یک صفحه بسیار نازک چهار اینچی است که از آن هم بعنوان دستگاه ورودی و هم بعنوان دستگاه خروجی استفاده می گردد.کامپیوترهای فوق بمنظور نمایش اطلاعات از یک LCD استفاده می نمایند. در قسمت بالای LCD یک touch-screen وجود داشته که می توان با استفاده از یک مداد شبه فولادی و یا ورود مستقیم داده ، اطلاعاتی را وارد کرد. زمانیکه مداد فولادی با صفحه تماس برقرار می نماید ، روکش پلاستیکی موجود بر روی نمایشگر ، به سمت پایین حرکت تا با سطح شیشه ای تماس برقرار نماید. عملیات فوق باعث می گردد یک میدان ولتاژ ایجاد گردد ، میدان فوق توسط درایورtouch-screen ضبط می گردد. با ارسال یک جریان الکتریکی افقی و در ادامه عمودی ، touch-screen مختصات X,Y مربوطه به نقطه مورد نظر را بدست می آورد. درایور در هر ثانیه هزاران مرتبه touch-scrren را پیمایش و اطلاعات مورد نظر را برای هر یک از برنامه هائی که به آنها نیاز دارند ، ارسال می دارند.همانگونه که اشاره گردید یکی دیگر از روش های ورود اطلاعات در کامپیوترهای Palm-Sized ، استفاده از یک برنامه تشخیص تایپ دستی است . با استفاده از مداد فولادی بر روی نمایشگر کاراکترهائی رسم می گردد. نرم افزارهمراه PDA ، کاراکترهای رسم شده را به حروف و یا ارقام تبدیل می نماید. در دستگاههای Palm ، نرم افزاری که حروف را تشخیص می دهد Graffiti نامیده می شود. بمنظور کمک به تشخیص کاراکترها توسط برنامه فوق ، می بایست حروف در یک بخش صفحه و ارقام در بخش دیگر رسم گردند. هر کاراکتر می بایست با یک حرکت بدون توقف رسم گردد. بدین منظور می بایست از حروف " الفبائی مخصوص " استفاده کرد. مثلا" برای نوشتن حرف "A" می بایست "V" و یا برای حرف "F" از یک L وارونه استفاده گردد.یکی از اشکالات نرم افزار تشخیص تایپ دستی ، نیاز به فراگیری روش های جدید برای نوشتن است . سرعت نوشتن با استفاده از روش فوق نسب به تایپ دستی کند تر است . در صورت تمایل می توان از یک صفحه کلید Onscreen استفاده و از مشکلات اشاره شده برحذر ماند. صفحه کلید فوق مشابه یک صفحه کلید معمولی است . تنها تفاوت موجود استفاده از مداد فولادی برای ضربه زدن و فشردن هر یک از کلیدهای مورد نظر بر روی صفحه کلید است . برخی از مدل های کامپیوترهای Palm دارای امکان جانبی صفحه کلید می باشند. استفاده از صفحه کلید فوق بمراتب راحتر از سایر موارد اشاره شده بوده خصوصا" در زمان ارسال E-mail است . اخیرا" برخی از مدل های PDA از تکنولوژی تشخیص صوت نیز استفاده می نمایند. در این مدل ها می توان با استفاده از میکروفن اطلاعات خود را بصورت صوتی وارد و توسط نرم افزار مربوطه عملیات تبدیل صوت به داده انجام خواهد شد. دستگاههای ورودی و خروجی کامپیوترهای PDA بگونه ای طراحی شده اند که تحت هر شرایطی قادر به استفاده از کامپیوترهای شخصی و یا Laptop باشند. مثلا" می توان اطلاعاتی را از کامپیوتر شخصی خود به PDA منتقل و یا اطلاعات را از PDA به کامپیوتر منتقل نمود. بنابراین یک PDA می بایست قادر به ارتباط با یک کامپیوتر شخصی باشد. مبادله اطلاعاتی بین PDA و PC اصطلاحا" data synchronization نامیده می شود. ارتباطات فوق در کامپیوترهای PDA از طریق پورت USB انجام می گیرد. علاوه بر استفاده از کابل ، بمنظور تبادل اطلاعات ، برخی از دستگاههای PDA دارای یک پورت مادون قرمز بوده که از امواج نوری برای تبادل اطلاعات بین یک کامپیوتر شخصی و PDA استفاده می شود. برخی دیگر از مدل های PDA از روش های بدون کابل برای تبادل اطلاعات استفاده می نمایند. استفاده کنندگان PDA بمنظور دریافت و یا ارسال e-mail می بایست از یک ISP که امکان "بدون کابل " را نیز ارائه می دهد ، استفاده گردد. برخی دیگر از مدل های PDA دارای یک امکان جانبی بمنظور استفاده از مودم می باشند. امکان فوق بصورت جداگانه می بایست تهیه گردد. نرم افزارهای کامپیوترهای شخصی و یا Laptop بمنظور ارسال اطلاعات از دستگاه PDA به کامپیوتر های شخصی و بالعکس ، می بایست از نرم افزارهای خاصی نظیر : HotSync برای کامپیوترهای PDA که از سیستم عامل Palm OS و یا ActiveSync برای کامپیوترهائی که از سیستم عامل PocketPc استفاده می نمایند ، استفاده گردد. نرم افزار فوق می بایست بر روی هارد دیسک کامپیوتر شخصی نصب تا امکان اتصال PDA به کامپیوتر شخصی توسط یکی از روش های : کابل ، اشعه مادون قرمز ، بدون کابل و یا مودم فراهم گردد. با توجه به گسترش دستگاه های PDA شرکت های متعددی در سطح جهان اقدام به طراحی و پیاده سازی نرم افزارهای مختص این نوع از سیستم ها نموده اند. قابلیت های PDA دستگاههای PDA در ابتدا مشابه organizers رفتار می نمودند. آنها قادر به ذخیره آدرس ، شماره تلفن ، ثبت قرار ملاقات های روزمره و ... بودند. دستگاههای PDA در حال حاضر نیز عملیات فوق را انجام می دهند. پس از گذشت مدت زمانی کوتاه دستگاههای PDA متحول و پتانسیل های متعددی در آنها ایجاد گردید. امروزه با استفاده از دستگاههای PDA می توان اقدام به ارسال و یا دریافت E-mail و یا بازیابی اطلاعات مورد نیاز از اینترنت ، نواختن موزیک ، مشاهده فیلم و بازیهای ویدئویی نمود. برخی از قابلیت های PDA بشرح زیر می باشند: مدیریت اطلاعات شخصی ( تمام مدل ها ) . ذخیره اطلاعات مربوط به تماس با دیگران شامل : نام ، آدرس ، شماره تلفن ، آدرس E-mail ایجاد لیست فعالیت های روزمره یاداشت نویسی دفترچه یاداشت ثبت زمان وتاریخ قرار ملاقات ها یادآوری قرار ملاقات برنامه ریزی پروژه ها ماشین حساب ارسال و دریافت e-mail ( برخی از مدل ها ) استفاده از یک واژه پرداز ( برخی از مدل ها ) پخش فایل های موزیک mp۳ ( برخی از مدل ها ) پخش فایل های فیلم MPEG ( برخی از مدل ها ) دریافت اطلاعات دلخواه از اینترنت( برخی از مدل ها ) بازیهای ویدئویی ( برخی از مدل ها ) ارتباط با سایر دستگاه ها نظیر دوربین های دیجیتال ( برخی از مدل ها )