History of electronic engineering
اس مضمون میں الیکٹرانکس انجینئرنگ کی تاریخ کی تفصیل دی گئی ہے۔ چیمبرز ٹوینٹیتھ سنچری ڈکشنری (1972) الیکٹرانکس کی تعریف "خلا، گیس، یا سیمی کنڈکٹر، اور اس پر مبنی آلات میں بجلی کی ترسیل کی سائنس اور ٹیکنالوجی" کے طور پر کرتی ہے۔ الیکٹرانکس انجینئرنگ ایک پیشے کے طور پر 19 ویں صدی کے آخر میں ٹیلی گراف کی صنعت میں اور 20 ویں صدی کے اوائل میں ریڈیو اور ٹیلی فون کی صنعتوں میں تکنیکی بہتری سے ابھری۔ لوگ ریڈیو کی طرف متوجہ ہوئے، اس سے متاثر ہونے والی تکنیکی کشش کی طرف راغب ہوئے، پہلے وصول کرنے میں اور پھر ترسیل میں۔ 1920 کی دہائی میں نشریات میں آنے والے بہت سے لوگ پہلی جنگ عظیم سے پہلے کے عرصے میں "شوقیہ" بن گئے تھے۔ الیکٹرانکس انجینئرنگ کا جدید شعبہ بڑی حد تک ٹیلی فون، ریڈیو اور ٹیلی ویژن کے آلات کی ترقی اور دوسری جنگ عظیم کے دوران ریڈار، سونار، مواصلاتی نظام، اور جدید گولہ بارود اور ہتھیاروں کے نظام کی بڑی مقدار میں الیکٹرانک نظام کی ترقی سے پیدا ہوا تھا۔ جنگ کے درمیانی سالوں میں یہ موضوع ریڈیو انجینئرنگ کے نام سے جانا جاتا تھا۔ الیکٹرانکس کا لفظ 1940 کی دہائی میں استعمال ہونا شروع ہوا 1950 کی دہائی کے آخر میں الیکٹرانکس انجینئرنگ کی اصطلاح ابھرنا شروع ہوئی۔ الیکٹرانک لیبارٹریز (بیل لیبز، مثال کے طور پر) نے ریڈیو، ٹیلی ویژن، اور ٹیلی فون کے سازوسامان کی صنعتوں میں بڑے کارپوریشنوں کے ذریعہ تخلیق اور سبسڈی دی، الیکٹرانک ترقی کا ایک سلسلہ شروع کیا۔ الیکٹرانکس کی صنعت میں 1948 میں پہلے ٹرانجسٹر، 1959 میں انٹیگریٹڈ سرکٹ چپ، اور 1959 میں سلکان ایم او ایس ایف ای ٹی (میٹل آکسائیڈ سیمی کنڈکٹر فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر) کی ایجادات سے انقلاب برپا ہوا۔ برطانیہ میں، الیکٹرانکس انجینئرنگ کا مضمون 1960 کے آس پاس یونیورسٹی ڈگری کے مضمون کے طور پر الیکٹریکل انجینئرنگ سے الگ ہو گیا۔ (اس وقت سے پہلے، الیکٹرانکس اور متعلقہ مضامین جیسے ریڈیو اور ٹیلی کمیونیکیشن کے طلباء کو یونیورسٹی کے الیکٹریکل انجینئرنگ ڈیپارٹمنٹ میں داخلہ لینا پڑتا تھا کیونکہ کسی بھی یونیورسٹی میں الیکٹرانکس کے محکمے نہیں تھے۔ الیکٹریکل انجینئرنگ قریب ترین مضمون تھا جس کے ساتھ الیکٹرانکس انجینئرنگ کو ہم آہنگ کیا جا سکتا تھا، حالانکہ احاطہ کردہ مضامین میں مماثلت (ریاضی اور برقی مقناطیسیت کے علاوہ) صرف تین سالہ کورسز کے پہلے سال تک جاری رہی۔ الیکٹرانکس انجینئرنگ (نام حاصل کرنے سے پہلے ہی) نے وائرلیس ٹیلی گرافی، ریڈیو، ٹیلی ویژن، ریڈار، کمپیوٹرز اور مائکرو پروسیسرز سمیت بہت سی ٹیکنالوجیز کی ترقی میں سہولت فراہم کی۔ وائرلیس ٹیلی گرافی اور ریڈیو کچھ آلات جو وائرلیس ٹیلی گرافی کو فعال کر سکتے تھے 1900 سے پہلے ایجاد کیے گئے تھے۔ ان میں ڈیوڈ ایڈورڈ ہیوز (1880) اور ہینرک روڈولف ہرٹز (1887 سے 1890) کے ابتدائی مظاہروں اور شائع شدہ نتائج کے ساتھ اسپارک گیپ ٹرانسمیٹر اور کوہرر شامل ہیں اور ایڈورڈ برانلی، نکولا ٹیسلا، اولیور لاج، جگدیش چندر بوس اور فرڈینینڈ براؤن کے ذریعہ اس میدان میں مزید اضافہ کیا گیا ہے۔ 1896 میں، گگلیلمو مارکونی نے پہلا عملی اور بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والا ریڈیو لہر پر مبنی مواصلاتی نظام تیار کیا۔ ملی میٹر لہر مواصلات کی تحقیقات سب سے پہلے جگدیش چندر بوس نے 1894-1896 کے دوران کی تھی، جب وہ اپنے تجربات میں 60 گیگاہرٹز تک کی انتہائی اعلی تعدد تک پہنچ گئے تھے۔ انہوں نے ریڈیو لہروں کا پتہ لگانے کے لیے سیمی کنڈکٹر جنکشنز کا استعمال بھی متعارف کرایا، جب انہوں نے 1901 میں ریڈیو کرسٹل ڈیٹیکٹر کو پیٹنٹ کرایا۔ 1904 میں، یونیورسٹی کالج لندن میں الیکٹریکل انجینئرنگ کے پہلے پروفیسر جان ایمبروز فلیمنگ نے پہلی ریڈیو ٹیوب، ڈایڈڈ ایجاد کی۔ پھر، 1906 میں، رابرٹ وان لیبن اور لی ڈی فاریسٹ نے آزادانہ طور پر ایمپلیفائر ٹیوب تیار کی، جسے ٹرائیوڈ کہا جاتا ہے۔ الیکٹرانکس کو اکثر ٹرائیوڈ کی ایجاد کے ساتھ شروع ہونے والا سمجھا جاتا ہے۔ 10 سالوں کے اندر، یہ آلہ ریڈیو ٹرانسمیٹر اور ریسیورز کے ساتھ ساتھ طویل فاصلے تک ٹیلی فون کالز کے نظام میں استعمال کیا گیا۔ ٹرائیوڈ ایمپلیفائر، جنریٹر اور ڈیٹیکٹر کی ایجاد نے ریڈیو کے ذریعے آڈیو مواصلات کو عملی بنا دیا۔ (ریجینالڈ فیسینڈن کی 1906 کی ترسیل میں الیکٹرو مکینیکل الٹرنیٹر کا استعمال کیا گیا۔) 1912 میں ایڈون ایچ آرمسٹرانگ نے ریجینریٹو فیڈ بیک ایمپلیفائر اور آسکیلیٹر ایجاد کیا۔ انہوں نے سپر ہیٹروڈائن ریڈیو رسیور بھی ایجاد کیا اور انہیں جدید ریڈیو کا باپ سمجھا جا سکتا ہے۔ پہلا معروف ریڈیو نیوز پروگرام 31 اگست 1920 کو ڈیٹرائٹ، مشی گن میں ڈبلیو ڈبلیو جے (اے ایم) کے غیر لائسنس یافتہ پیشرو اسٹیشن 8 ایم کے کے ذریعے نشر کیا گیا تھا۔ تفریح کے لیے باقاعدہ وائرلیس نشریات کا آغاز 1922 میں انگلینڈ کے چیلمسفورڈ کے قریب رائٹل کے مارکونی ریسرچ سینٹر سے ہوا۔ اس اسٹیشن کو 2 ایم ٹی کے نام سے جانا جاتا تھا اور اس کے بعد اسٹرینڈ، لندن سے 2 ایل او براڈکاسٹنگ ہوئی۔ اگرچہ کچھ ابتدائی ریڈیو برقی کرنٹ یا بیٹری کے ذریعے کسی نہ کسی قسم کی وسعت کا استعمال کرتے تھے، لیکن 1920 کی دہائی کے وسط تک رسیور کی سب سے عام قسم کرسٹل سیٹ تھی۔ 1920 کی دہائی میں، ویکیوم ٹیوبوں کو بڑھانے نے ریڈیو ریسیورز اور ٹرانسمیٹر دونوں میں انقلاب برپا کر دیا۔ ویکیوم ٹیوبیں 40 سالوں تک ترجیحی امپلیفائنگ ڈیوائس بنی رہیں، یہاں تک کہ بیل لیبز میں ولیم شاکلی کے لیے کام کرنے والے محققین نے 1947 میں ٹرانجسٹر ایجاد کیا۔ اگلے سالوں میں، ٹرانجسٹروں نے چھوٹے پورٹیبل ریڈیو، یا ٹرانجسٹر ریڈیو کو ممکن بنایا، اور ساتھ ہی زیادہ طاقتور مین فریم کمپیوٹر بنانے کی اجازت دی۔ ٹرانجسٹر چھوٹے ہوتے تھے اور کام کرنے کے لیے ویکیوم ٹیوبوں کے مقابلے میں کم وولٹیج کی ضرورت ہوتی تھی۔ 1959 میں انٹیگریٹڈ سرکٹ کی ایجاد سے پہلے، الیکٹرانک سرکٹس مجرد اجزاء سے بنائے گئے تھے جنہیں ہاتھ سے ہیرا پھیری کی جا سکتی تھی۔ یہ غیر مربوط سرکٹس بہت زیادہ جگہ اور طاقت استعمال کرتے تھے، ناکامی کا شکار تھے اور رفتار میں محدود تھے حالانکہ وہ اب بھی سادہ ایپلی کیشنز میں عام ہیں۔ اس کے برعکس، انٹیگریٹڈ سرکٹس نے ایک بڑی تعداد-اکثر لاکھوں-چھوٹے برقی اجزاء، خاص طور پر ٹرانجسٹرز، کو ایک سکے کے سائز کے ارد گرد ایک چھوٹی چپ میں پیک کیا۔ ٹیلی ویژن 1927 میں، فلو فرنسوورتھ نے خالص الیکٹرانک ٹیلی ویژن کا پہلا عوامی مظاہرہ کیا۔ 1930 کی دہائی کے دوران، کئی ممالک نے نشریات کا آغاز کیا، اور دوسری جنگ عظیم کے بعد یہ لاکھوں وصول کنندگان تک پھیل گیا، بالآخر دنیا بھر میں۔ تب سے الیکٹرانکس ٹیلی ویژن کے آلات میں مکمل طور پر موجود ہے۔ جدید ٹیلی ویژن اور ویڈیو ڈسپلے زیادہ کمپیکٹ آلات، جیسے پلازما اور مائع کرسٹل ڈسپلے استعمال کرنے کے لیے بلکی الیکٹران ٹیوب ٹیکنالوجی سے تیار ہوئے ہیں۔ رجحان اس سے بھی کم طاقت والے آلات جیسے نامیاتی روشنی خارج کرنے والے ڈایڈڈ ڈسپلے کے لیے ہے، اور اس کے ایل سی ڈی اور پلازما ٹیکنالوجیز کی جگہ لینے کا زیادہ امکان ہے۔ ریڈار اور ریڈیو لوکیشن دوسری جنگ عظیم کے دوران، دشمن کے اہداف اور طیاروں کے الیکٹرانک لوکیشن میں بہت سی کوششیں کی گئیں۔ ان میں بمبار طیاروں کی ریڈیو بیم رہنمائی، الیکٹرانک جوابی اقدامات، ابتدائی ریڈار سسٹم وغیرہ شامل تھے۔ اس دوران کنزیومر الیکٹرانکس کی ترقی پر بہت کم اگر کوئی کوشش کی گئی۔ ٹرانجسٹرز اور انٹیگریٹڈ سرکٹس پہلا کام کرنے والا ٹرانجسٹر ایک پوائنٹ کانٹیکٹ ٹرانجسٹر تھا جسے جان بارڈین اور والٹر ہاؤزر بریٹین نے 1947 میں بیل ٹیلی فون لیبارٹریز (بی ٹی ایل) میں ایجاد کیا تھا۔ ولیم شاکلی نے پھر 1948 میں بی ٹی ایل میں دو قطبی جنکشن ٹرانجسٹر ایجاد کیا۔ اگرچہ ابتدائی جنکشن ٹرانجسٹر نسبتا بڑے آلات تھے جنہیں بڑے پیمانے پر پیداوار کی بنیاد پر تیار کرنا مشکل تھا، لیکن انہوں نے زیادہ کمپیکٹ آلات کے لیے دروازہ کھول دیا۔ پہلا انٹیگریٹڈ سرکٹ ہائبرڈ انٹیگریٹڈ سرکٹ تھا جسے جیک کلبی نے 1958 میں ٹیکساس انسٹرومینٹس میں ایجاد کیا تھا، اور مونولیتھک انٹیگریٹڈ سرکٹ چپ جسے 1959 میں فیئرچلڈ سیمی کنڈکٹر میں رابرٹ نوائس نے ایجاد کیا تھا۔ ایم او ایس ایف ای ٹی (میٹل-آکسائیڈ-سیمی کنڈکٹر فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر، یا ایم او ایس ٹرانجسٹر) کو 1959 میں بی ٹی ایل میں محمد عطا اور داون کاانگ نے ایجاد کیا تھا۔ یہ پہلا حقیقی طور پر کمپیکٹ ٹرانجسٹر تھا جسے چھوٹے پیمانے پر بنایا جا سکتا تھا اور وسیع پیمانے پر استعمال کے لیے بڑے پیمانے پر تیار کیا جا سکتا تھا۔ اس نے الیکٹرانکس کی صنعت میں انقلاب برپا کر دیا، اور دنیا میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والا الیکٹرانک آلہ بن گیا۔ زیادہ تر جدید الیکٹرانک آلات میں ایم او ایس ایف ای ٹی بنیادی عنصر ہے۔ ایم او ایس ایف ای ٹی نے ہائی ڈینسٹی انٹیگریٹڈ سرکٹ chips.The سب سے قدیم تجرباتی ایم او ایس آئی سی چپ بنانے کو ممکن بنایا جسے 1962 میں آر سی اے لیبارٹریز میں فریڈ ہیمن اور اسٹیون ہوفسٹین نے بنایا تھا۔ ایم او ایس ٹیکنالوجی نے مور کے قانون کو فعال کیا، ہر دو سال بعد آئی سی چپ پر ٹرانجسٹروں کو دوگنا کرنا، جس کی پیش گوئی گورڈن مور نے 1965 میں کی تھی۔ سلیکن گیٹ ایم او ایس ٹیکنالوجی کو فیڈریکو فیگن نے 1968 میں فیئرچلڈ میں تیار کیا تھا۔ اس کے بعد سے، سلکان ایم او ایس ایف ای ٹی اور ایم او ایس انٹیگریٹڈ سرکٹ چپس کی بڑے پیمانے پر پیداوار کے ساتھ ساتھ مسلسل ایم او ایس ایف ای ٹی اسکیلنگ منیٹورائزیشن ایک تیز رفتار سے (جیسا کہ مور کے قانون کے ذریعہ پیش گوئی کی گئی ہے)، ٹیکنالوجی، معیشت، ثقافت اور سوچ میں انقلابی تبدیلیوں کا باعث بنی ہے۔ کمپیوٹر ایک قابل پروگرام مشین ہے جو ان پٹ وصول کرتی ہے، ڈیٹا کو اسٹور کرتی ہے اور جوڑ توڑ کرتی ہے، اور مفید شکل میں آؤٹ پٹ فراہم کرتی ہے۔ اگرچہ کمپیوٹر کی مکینیکل مثالیں زیادہ تر ریکارڈ شدہ انسانی تاریخ کے دوران موجود رہی ہیں، لیکن پہلا الیکٹرانک کمپیوٹر 20 ویں صدی کے وسط میں تیار کیا گیا تھا (1940-1945)۔ یہ ایک بڑے کمرے کے سائز کے تھے، جو کئی سو جدید پرسنل کمپیوٹرز (پی سی) کی طرح زیادہ طاقت استعمال کرتے تھے۔ انٹیگریٹڈ سرکٹس پر مبنی جدید کمپیوٹر ابتدائی مشینوں کے مقابلے میں لاکھوں سے اربوں گنا زیادہ قابل ہیں، اور جگہ کے ایک حصے پر قبضہ کرتے ہیں۔ سادہ کمپیوٹر اتنے چھوٹے ہوتے ہیں کہ چھوٹے جیب کے آلات میں فٹ ہو سکتے ہیں، اور انہیں ایک چھوٹی بیٹری سے چلایا جا سکتا ہے۔ پرسنل کمپیوٹر اپنی مختلف شکلوں میں انفارمیشن ایج کی شبیہیں ہیں اور یہی وہ چیزیں ہیں جنہیں زیادہ تر لوگ "کمپیوٹر" سمجھتے ہیں۔ تاہم، ایم پی تھری پلیئرز سے لے کر لڑاکا طیاروں اور کھلونوں سے لے کر صنعتی روبوٹس تک بہت سے آلات میں پائے جانے والے سرایت شدہ کمپیوٹرز سب سے زیادہ تعداد میں ہیں۔ پروگرام نامی ہدایات کی فہرستوں کو ذخیرہ کرنے اور ان پر عمل درآمد کرنے کی صلاحیت کمپیوٹرز کو انتہائی ورسٹائل بناتی ہے، جو انہیں کیلکولیٹرز سے ممتاز کرتی ہے۔ چرچ ٹورنگ کا مقالہ اس استعداد کا ایک ریاضیاتی بیان ہے: کوئی بھی کمپیوٹر جس میں ایک خاص کم سے کم صلاحیت ہو، اصولی طور پر وہی کام انجام دینے کی صلاحیت رکھتا ہے جو کوئی دوسرا کمپیوٹر انجام دے سکتا ہے۔ لہذا، نیٹ بک سے لے کر سپر کمپیوٹر تک کے کمپیوٹر کافی وقت اور اسٹوریج کی صلاحیت کے پیش نظر ایک جیسے کمپیوٹیشنل کام انجام دینے کے قابل ہوتے ہیں۔ مائکرو پروسیسرز 1964 تک، ایم او ایس چپس زیادہ ٹرانجسٹر کثافت اور دو قطبی چپس کے مقابلے میں کم مینوفیکچرنگ لاگت تک پہنچ چکے تھے۔ ایم او ایس چپس میں مور کے قانون کی پیش گوئی کی شرح سے پیچیدگی میں مزید اضافہ ہوا، جس کی وجہ سے 1960 کی دہائی کے آخر تک ایک ہی ایم او ایس چپ پر سینکڑوں ٹرانجسٹروں کے ساتھ بڑے پیمانے پر انضمام (ایل ایس آئی) ہوا۔ کمپیوٹنگ میں ایم او ایس ایل ایس آئی چپس کا اطلاق پہلے مائکرو پروسیسرز کی بنیاد تھا، کیونکہ انجینئروں نے یہ تسلیم کرنا شروع کیا کہ ایک مکمل کمپیوٹر پروسیسر کو ایک ہی ایم او ایس ایل ایس آئی چپ پر رکھا جا سکتا ہے۔ پہلے ملٹی چپ مائکرو پروسیسرز، 1969 میں فور فیز سسٹمز AL1 اور 1970 میں گیریٹ ایر سرچ MP944، متعدد MOS LSI چپس کے ساتھ تیار کیے گئے تھے۔ پہلا سنگل چپ مائکرو پروسیسر انٹیل 4004 تھا، جو 1971 میں ایک واحد ایم او ایس ایل ایس آئی چپ پر جاری کیا گیا تھا۔ سنگل چپ مائکرو پروسیسر کا تصور 1969 میں مارسین ہوف نے کیا تھا۔ اس کا تصور جاپانی کمپنی بسی کام کے ڈیسک ٹاپ پروگرام کے قابل الیکٹرانک کیلکولیٹر کے آرڈر کا حصہ تھا، جسے ہوف زیادہ سے زیادہ سستے بنانا چاہتا تھا۔ سنگل چپ مائکرو پروسیسر کا پہلا احساس انٹیل 4004 تھا، جو 1971 میں ایک واحد ایم او ایس ایل ایس آئی چپ پر جاری کیا گیا 4 بٹ پروسیسر تھا۔ اسے فیڈریکو فگن نے اپنی سلکان گیٹ ایم او ایس ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے انٹیل انجینئرز ہوف اور اسٹین مزور اور بسی کام انجینئر مساتوشی شیما کے ساتھ تیار کیا تھا۔ اس نے پرسنل کمپیوٹر کی ترقی کو جنم دیا۔ 1973 میں، انٹیل 8080، ایک 8 بٹ پروسیسر، نے پہلا پرسنل کمپیوٹر، ایم آئی ٹی ایس الٹیئر 8800 کی تعمیر کو ممکن بنایا۔ پاپولر الیکٹرانکس کے جنوری 1975 کے شمارے کے سرورق پر عام لوگوں کے لیے پہلے پی سی کا اعلان کیا گیا تھا۔ آج بہت سے الیکٹرانکس انجینئر مائکرو پروسیسر پر مبنی الیکٹرانک سسٹمز کی ترقی اور پروگرامنگ میں مہارت رکھتے ہیں، جنہیں ایمبیڈڈ سسٹمز کہا جاتا ہے۔ ہائبرڈ تخصصات جیسے کمپیوٹر انجینئرنگ ہارڈ ویئر کے تفصیلی علم کی وجہ سے ابھری ہیں جو اس طرح کے نظاموں پر کام کرنے کے لیے ضروری ہے۔ سافٹ ویئر انجینئرز عام طور پر کمپیوٹر اور الیکٹرانکس انجینئرز کے برعکس مائکرو پروسیسرز کا مطالعہ نہیں کرتے ہیں۔ انجینئرز جو خصوصی طور پر پروگرامنگ ایمبیڈڈ سسٹمز یا مائکرو پروسیسرز کا کردار ادا کرتے ہیں انہیں "ایمبیڈڈ سسٹمز انجینئرز" یا "فرم ویئر انجینئرز" کہا جاتا ہے۔ الیکٹریکل انجینئرنگ الیکٹرانکس انجینئرنگ الیکٹرانکس الیکٹرانکس انڈسٹری تاریخ الیکٹریکل انجینئرنگ ٹائم لائن آف الیکٹریکل اینڈ الیکٹرانکس انجینئرنگ حوالہ جات بھی دیکھیں۔