الفيزياء

الهزّازات ذات بلّورات التحكّم

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

يمكننا – في حال لم نرغب دوماً بتغيير تردّد هزّاز الـ RF– استخدامُ بلّورة كوارتز، وتُدعى أيضاً بـ بلّورة كهرو ضغطيّة – بدلاً من دارة LC مُولَّفة.

تؤمِّن الهزّازات ذات بلّورات التحكّم (Piezoelectric Crystal) استقراراً أفضل من ذاك الذي لهزّازات الـ LC المُولَّفة.

 

– دارة بيرس

يُوضِّح الشكل 8-6 هزّاز بيرس (Pierce Oscillator)، وهو أحد أكثر التصاميم ذات بلّورات التحكّم شيوعاً. لدينا عند A ترانزستور ثنائي القطبية من النوع NPN، بينما نستخدم في B ترانزستوراً JFET بقناة N.

يمكننا أن نشذّب (نضبط) التردّد بحوالي ±0.1% من قيمة التردّد وفق التصميم إذا وصلنا ذاتية الحث على التسلسل مع البلّورة، أو إذا وصلنا مكُثّفةً على التوازي مع البلّورة.

يعتمد التردّد الأساسي للهزّاز ذي بلّورة التحكّم على سماكة البلّورة، وأيضاً على الزاوية التي قُطِعت وفقها البلّورة في الأصل من عيّنة الكوارتز. تتغيّر تردّدات البلّورات مع تغير درجات الحرارة، ومع ذلك فإن البلّورات في غالبية الأوضاع العمليّة تُبدي استقراراً تردّديّاً أفضلَ ممّا تُبديه دارات الـ LC الطنينيّة.  

 

فكرة مفيدة:  تُوضع بعض الهزّازات البلّوريّة في حجراتٍ معزولةٍ حراريّاً يتمّ التحكّم بدرجة حرارتها، وتُدعى بأفران بلّوريّة.

تُحافظ هذه البلّورات على تردّدها بشكلٍ دقيقٍ جداً بحيث يمكننا استعمالُها كأجهزة قياسيّة للتردّد من أجل معايرة هزّازات أخرى، إذ لا يحيد تردّدها إلاّ نادراً بأكثر من بضعة أجزاء من المليون عن قيمته الأصليّة (على سبيل المثال، تتغيّر التردّدات العامِلة من رتبة عدّة مئات من الكيلو هرتز بمقدار بضعة هرتزات فقط).   

 

– دارة راينارتز

يؤمّن هزّاز بلّورة راينارتز (Reinartz Crystal Oscillator) فعاليّةً عاليةً وخرجَ إشارةٍ توافقيّاً أصغريّاً. وكحال الهزّازات الأخرى، يمكننا من أجل المكون الفعّال استعمالُ إمّا الترانزستور ثنائي القطبية أو ترانزستور الأثر الحقلي.

يقدِّم الشكل 8-7 رسماً تخطيطيّاً لهزّاز راينارتز يستخدم ترانزستوراً JFET بقناة N. نُدخِل دارة مكثّفة -وشيعة LC في خط المصدر ونولّفها لما يقارب نصفَ تردّد البلّورة.

نولِّف دارة LC الطنينيّة الموضوعة على التوازي في خطّ المصرِف – والمُشكَّلة من تركيبة المكثّفة المتغيّرة والوشيعة الأوّليّة لمحوِّل الخرج – على تردّد يعلو بقليل تردّد البلّورة الأساسيّ وفق تصميمِه

مجلة العلوم
‫‪كيف تقاوم العدوى باستعادة شباب جهازك المناعي
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
اغسل يديك بعنايةٍ لعشرين ثانية، غطّ عطستك بمرفقك، تجنب ملامسة وجهك، ابقَ على مسافة مترٍ عن الآخرين، وكملجأ أخير ٍ، اعزل نفسك بعيداً عن الجميع لمدة أسبوعٍ مع ما تحتاج إليه من أغراض. وإذا أردت أن تتجنب فيروس كورونا المستجد، فكل هذه أفكارٌ جيدةٌ. لكن، في نهاية المطاف، خطُ الدفاع الذي يقف بينك وبين الإصابة بكوفيد 19 Covid-19 هو جهازك المناعي.
نعلم أن الجهاز المناعي يَضْعُفُ عندما نتقدم في ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لقاح أكسفورد آمن ويحفز على الاستجابة المناعية
قلم:    كلير ويلسون، جيسيكا هامزيلو، آدم فوغان، كونارد كويلتي-هاربر، ليلى ليفربول
ترجمة: مي منصور بورسلي
آخر أخبار فيروس كورونا حتى 20 يوليو 2020 الساعة 5 مساء
 
لقاح أكسفورد المرشح للتطعيم ضد الفيروس التاجي يبدو آمنًا ويحفز على الاستجابة المناعية
اللقاح ضد الفيروس التاجي Coronavirus الذي طورته جامعة أكسفورد University of Oxford بالتعاون مع شركة الأدوية آسترازينيكا AstraZeneca آمنٌ وينشط الاستجابة المناعية لدى الأشخاص، ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪كيف تقاوم العدوى باستعادة شباب جهازك المناعي
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
اغسل يديك بعنايةٍ لعشرين ثانية، غطّ عطستك بمرفقك، تجنب ملامسة وجهك، ابقَ على مسافة مترٍ عن الآخرين، وكملجأ أخير ٍ، اعزل نفسك بعيداً عن الجميع لمدة أسبوعٍ مع ما تحتاج إليه من أغراض. وإذا أردت أن تتجنب فيروس كورونا المستجد، فكل هذه أفكارٌ جيدةٌ. لكن، في نهاية المطاف، خطُ الدفاع الذي يقف بينك وبين الإصابة بكوفيد 19 Covid-19 هو جهازك المناعي.
نعلم أن الجهاز المناعي يَضْعُفُ عندما نتقدم في ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪أسرار الجلد
لبروفيسور بن غارود Ben Garrod هو مذيع تلفزيوني وأستاذ البيولوجيا التطورية والتواصل العلمي في جامعة إيست أنجليا University of East Anglia. ويستكشف تطور الجلد والحراشف في سلسلة وثائقية جديدة لهيئة الإذاعة البريطانية
ما الذي ألهمك لإعداد هذه السلسلة وخاصة استكشاف أسرار الجلد؟ يعجبني نمط هذه السلسلة، لأنها لا تقتصر على مجرد الوقوف في الخلفية والتأمل في عظمة الطبيعة، إنها تتوغل في أعماق العلوم وتستكشف كيف تعمل الأشياء المختلفة. فقد أردنا أن ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪الحواسيبالكمّية
قول غوغل إنها حققت «سيادة كمّية»، وهي طريقة رائعة للقول إنّ مُعالِج سيكامور Sycamore الذي أنتجته الشركة يمكنه فعل شيء فريد من نوعه. فقد نجح في حل مسألة حسابية معقدة خلال ثلاث دقائق و20 ثانية. ويقول عملاق محركات البحث إن أحدث حاسوب فائق Supercomputer سيصعب عليه حلها في أقل من 10,000 سنة. ويرجع ذلك إلى أن سيكامور ليس مجرد ترقية للتكنولوجيا الحالية... بل إنه طريقةٌ مختلفة تماماً للعمل.
سيكامور هو حاسوب كمّي؛ مما يعني أنه يُشحن شحنا فائقا بفضل ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪الثقب الأسود النجمي «أكبر من أن يوجد»
قلم: ياسمين سابلاكوغلو
على بعد 15,000 سنة ضوئية من الأرض، يوجد ثقب أسود نجمي عملاق يبلغ حجمه ضعف ما ظن الباحثون أنه ممكن في مجرتنا. كتب العلماء في دراسة حديثة أن الثقب الأسود أكبر ب 70 مرة من الشمس. في السابق، اعتقد العلماء أن كتلة الثقب الأسود النجمي الذي يتشكل بسبب انهيار النجوم الضخمة بفعل الجاذبية، لا يمكن أن تتجاوز 30 ضعف كتلة الشمس. وفي بيان صحفي، ذكر جيفنغ ليو Jifeng Liu، نائب المدير العام للمراصد الوطنية الفلكية التابعة ... (قراءة المقال)