மின்னணுவியல் மற்றும் தகவல் தொடர்பு

மின்னணுவியல் மற்றும் தகவல் தொடர்பு

மின்னணுவியல் (Electronics) என்பது குறைகடத்திகள் (Semiconductors), மின்காப்புப் பெட்டிகள் (Vacuum Tubes) போன்ற சாதனங்களில் மின்னணுக்களின் (Electrons) இயக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் அறிவியல் பிரிவு ஆகும். தகவல் தொடர்பு (Communication) என்பது தகவலை ஒரு இடத்திலிருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு மின்காந்த அலைகள் (Electromagnetic Waves) வழியாக அனுப்பும் தொழில்நுட்பம் ஆகும்.

அடிப்படைக் கருத்துகள் (Basic Concepts)

• கடத்தி (Conductor): மின்சாரத்தை எளிதில் கடத்தும் பொருள் (எ.கா. செம்பு).
• மின்தடை (Insulator): மின்சாரத்தைக் கடத்தாத பொருள் (எ.கா. ரப்பர்).
• குறைகடத்தி (Semiconductor): கடத்திக்கும் மின்தடைக்கும் இடைப்பட்ட பண்புடையது (எ.கா. சிலிக்கான் / Silicon, ஜெர்மானியம் / Germanium). டோப்பிங் (Doping) மூலம் N-வகை, P-வகை குறைகடத்திகள் உருவாக்கப்படுகின்றன.

முக்கிய மின்னணு சாதனங்கள் (Key Devices)

• டையோடு (Diode): மின்சாரத்தை ஒரே திசையில் மட்டும் செல்ல அனுமதிக்கும் (P-N சந்தி); திருத்தியாக (Rectifier — AC-ஐ DC ஆக மாற்றும்) பயன்படுகிறது.
• டிரான்சிஸ்டர் (Transistor): சமிக்ஞைகளைப் பெருக்கவும் (Amplification), சுவிட்ச் ஆகவும் பயன்படும். 1947-ல் பெல் ஆய்வகத்தில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.
• ஒருங்கிணைந்த சுற்று (Integrated Circuit — IC): ஒரே சிலிக்கான் சிப்-ல் ஆயிரக்கணக்கான டிரான்சிஸ்டர்களை அமைத்தல்; கணினி, மொபைல் அனைத்திற்கும் அடிப்படை.
• LED (Light Emitting Diode): மின்சாரத்தை ஒளியாக மாற்றும் டையோடு.

தகவல் தொடர்பு சாதனங்கள் (Communication Systems)

சாதனம்	செயல்பாடு
வானொலி (Radio)	ஒலியை மின்காந்த அலைகளாக மாற்றி ஒளிபரப்பல் (AM/FM)
தொலைக்காட்சி (TV)	ஒலியையும் படத்தையும் சேர்த்து ஒளிபரப்பல்
செயற்கைக்கோள் (Satellite)	நீண்ட தூர தொலைத்தொடர்பு, ஒளிபரப்பு, GPS
கைபேசி (Mobile)	செல்லுலார் அலைகள் வழியாக இரு வழித் தொடர்பு

ஒளி இழை (Optical Fibre)

ஒளி இழை என்பது கண்ணாடி/பிளாஸ்டிக் இழைகள் வழியாக, முழு அக எதிரொளிப்பு (Total Internal Reflection) கொள்கையின் அடிப்படையில், ஒளி வடிவில் தரவை மிக வேகமாக, அதிக அளவில் அனுப்பும் தொழில்நுட்பம். இது தற்போதைய அதிவேக இணைய (Broadband / Internet) தொடர்பின் முதுகெலும்பு ஆகும்.

அன்றாடப் பயன்பாடுகள் (Applications)

• ஸ்மார்ட்போன், கணினி, தொலைக்காட்சி, வானொலி.
• ATM, டிஜிட்டல் பணப்பரிமாற்றம், இணையம்.
• GPS வழிகாட்டுதல், வானிலை முன்னறிவிப்பு (செயற்கைக்கோள்).
• மருத்துவத்தில் எண்டோஸ்கோபி (Endoscopy — ஒளி இழை பயன்பாடு).

தேர்வுக் குறிப்புகள் (Exam Points)

• டிரான்சிஸ்டர் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது — 1947, பெல் ஆய்வகம்; கண்டுபிடித்தவர்கள் — பார்டீன், பிராட்டைன், ஷாக்லி (Bardeen, Brattain, Shockley) — 1956 இயற்பியல் நோபல்.
• பொதுவாகப் பயன்படும் குறைகடத்தி — சிலிக்கான் (Silicon).
• AC-ஐ DC ஆக மாற்றும் சாதனம் — டையோடு / திருத்தி (Rectifier).
• ஒளி இழை இயங்கும் கொள்கை — முழு அக எதிரொளிப்பு (Total Internal Reflection).
• முதல் ஒருங்கிணைந்த சுற்றை (IC) உருவாக்கியவர் — ஜாக் கில்பி (Jack Kilby), 1958.
• இந்தியாவின் முதல் தகவல் தொடர்பு செயற்கைக்கோள் — APPLE (1981); INSAT தொடர் தகவல்தொடர்பு/வானிலைக்குப் பயன்படுகிறது.
• இந்தியாவின் சொந்த வழிசெலுத்தல் அமைப்பு — NavIC (IRNSS).
• WWW (World Wide Web) கண்டுபிடித்தவர் — டிம் பெர்னர்ஸ்-லீ (Tim Berners-Lee), 1989.