פוסט זה ממשיך את הדיון שהתחלנו ב”בראשית: היקום הבינארי I” והמשכנו ב”היקום הבינארי II: מלאכים כמיקרו-מעבדים“.
בסוף פרשת ויצא, יעקב פוגש שני מחנות מלאכים:
ויעקב הלך לדרכו ויפגעו בו מלאכי אלהים. ויאמר יעקב כאשר ראם מחנה אלהים זה ויקרא שם המקום ההוא מחנים. (בראשית לב:ב-ג)
הטקסט מציין שיעקב פוגש שני מחנות מלאכים—קבוצה אחת של מלאכים שליוותה אותו מחוץ לארץ הקדושה וקבוצה אחרת שנוטלת על עצמה את התפקיד כשהוא נכנס שוב לארץ הקדושה (ראה רש”י על פסוקים אלה). המילה “מחנים” (מַחֲנָיִם) פירושה המילולי “שני מחנות”, המשקפת את תפיסתו של יעקב של שתי קבוצות מלאכים נפרדות.
לאור המטפורה שלנו—מלאכים כטרנזיסטורים—המעבר הזה בגבול ארץ הקדושה יכול להיראות כמו העברת אות מקבוצה אחת של טרנזיסטורים לאחרת בתוך מעגל מורכב. בנרטיב המקראי, יעקב פוגש מחנה אחד של מלאכים שהנחו והגנו עליו במהלך מסעו מחוץ לארץ ישראל. כשהוא מתקרב לגבול, מלאכי “השטח הזר” הללו מעבירים למעשה את תפקידם לקבוצה חדשה של מלאכים הפועלים בתוך הסביבה הרוחנית של ארץ הקדושה. כל קבוצת מלאכים מותאמת ל”מתח” הרוחני ולתנאים של התחום הספציפי שלה—בדיוק כמו שכל טרנזיסטור או קבוצת טרנזיסטורים במעגל מתוכננת לטפל בחלק ספציפי של עיבוד האות.
במונחים אלקטרוניים, קחו בחשבון, למשל, מגבר רב-שלבי או צינור של שערי לוגיקה. שלב אחד מגביר או מתנה את האות עד נקודה מסוימת. כשהאות ממשיך הלאה—חוצה מ”תחום” פעולה אחד לאחר—הטיפול בו עובר לשלב אחר, המתאים יותר לפרמטרים החדשים. שלב הטרנזיסטור הראשון אינו יכול לפעול בצורה אופטימלית תחת התנאים שהשתנו, ולכן האות עובר בצורה חלקה לשלב שני של טרנזיסטורים המתוכננים לשאת אותו קדימה בסביבה החדשה.
במערכות אלקטרוניות מורכבות, אותות כמעט אף פעם לא נוסעים ישירות ממקור קלט ישר לשלב הפלט הסופי ללא התניה ביניים. במקום זאת, האות עובר דרך סדרה של שלבים מיוחדים מבוססי טרנזיסטור, כל אחד מותאם לבצע פונקציה מסוימת—הגברה, סינון, הסטת רמה, חציצה, או עיבוד לוגי—לפני שהאות מגיע לצורתו הסופית. ה”העברה” משלב טרנזיסטור אחד לאחר מבטיחה שבכל שלב, האות תואם לסביבה החשמלית ולדרישות של השלב הבא בשרשרת.
אחת הסיבות שאותות מועברים משלב מבוסס טרנזיסטור אחד לאחר היא שכל שלב יכול להיות מתוכנן להציג את עכבות הקלט והפלט האופטימליות. מגבר טרנזיסטור, למשל, עשוי להיות בעל עכבת פלט נמוכה כדי להניע את השלב הבא ללא השפלת אות משמעותית. השלב הבא, בעל עכבת קלט מתאימה, יכול לקבל את האות בצורה נקייה ולעבד אותו עוד יותר.
כל שלב עשוי להיות מיוחד. שלב ראשוני יכול לספק הגברה בעלת רווח גבוה של אות חלש מאוד אך עשוי שלא להתאים להנעת עומס כבד. לאחר ההגברה, האות עשוי לעבור לשלב חציצה עם מערכי טרנזיסטור חזקים שיכולים לספק את הזרם הנדרש או לטפל בטווח רחב של תדרים.
שלב אחד עשוי לכלול טרנזיסטורי סינון המסודרים כחלק ממסנן RC מבוסס טרנזיסטור או תצורת מסנן פעיל, המנקה את האות מרעש. האות ה”מנוקה” הזה מועבר אז לשלב הבא, שעשוי לטפל בהגברה מכוונת עדינה או בפרשנות לוגיקה דיגיטלית. [1]
באנלוגיה, בדיוק כמו שמחנה אחד של מלאכים עשוי שלא להיות מצויד להנחות את יעקב בתחום רוחני מסוים ולכן מוותר על התפקיד למחנה אחר המתאים יותר, כל שלב טרנזיסטור במעגל אלקטרוני מבצע את חלקו בעבודה ואז מעביר את האות המותאם כעת לשלב הבא. זה מבטיח שבכל שלב—בין אם רוחני או אלקטרוני—ה”אות” (הדרכה או זרם חשמלי הנושא מידע) נמצא במצב הטוב ביותר האפשרי להתקבל על ידי הקבוצה הבאה של אלמנטים, המאפשר התקדמות חלקה ומכוונת דרך המערכת.
המלאכים, אם כן, הם כמו “טרנזיסטורים” מיוחדים שמסננים, מווסתים, או מכוונים אנרגיה רוחנית המתאימה לתחומם. כשיעקב חוצה לארץ הקדושה, תנאי המוליכות הרוחנית משתנים. המלאכים שהנחו אותו בגלות השלימו את משימתם, בדיוק כמו שקבוצה אחת של טרנזיסטורים מעבירה את הפלט (אות מוכן כראוי) לקבוצה הבאה, שתמשיך את התהליך תחת הפרמטרים החדשים. העברה מדורגת זו מבטיחה שה”אות” של הדרכה והגנה אלוהית נשאר רציף, יציב, ומותאם היטב לסביבה הרוחנית, בדומה לשרשרת מהונדסת בקפידה של שלבי טרנזיסטור המבטיחה אות יציב וקוהרנטי לאורך מכשיר אלקטרוני.
הנרטיב המקראי הזה המתפרש לאור המקבילה מלאך-טרנזיסטור, מחזק עוד יותר את ההשערה שלנו שמלאכים משמשים כ”חומרה” המבצעת קוד דיגיטלי של היקום הבינארי שלנו.
הערות שוליים:
[1] הנה כמה דוגמאות מעשיות של אותות המועברים משלב מבוסס טרנזיסטור אחד לאחר:
- מגברים אופרציונליים רב-שלביים (Op-Amps) מכילים פנימית מספר שלבי טרנזיסטור. בשלב הקלט הדיפרנציאלי, זוג טרנזיסטורים מקבל אות קלט זעיר ומספק רווח ראשוני, מכין את הבמה לדחיית מצב משותף. השלב הביניים של הרווח מספק את עיקר הרווח. הוא מעדן ומגביר את האות משלב הקלט, מבטיח שיש לו משרעת מספקת והמאפיינים הנכונים לשלב הבא. שלב חציצת הפלט הוא לעתים קרובות זוג דחיפה-משיכה או משלים, שיכול להניע עומסי פלט עם הזרם הנדרש ועכבה נמוכה. האות מועבר כך “פנימית” מטרנזיסטורים עדינים ברווח גבוה לטרנזיסטורים חזקים יותר המניעים זרם.
- שרשראות אותות RF במכשירי תקשורת, כגון מקלטי רדיו, משמשות להגברת אות חלש ורועש ביותר מהאנטנה. השלב הראשון—LNA (מגבר רעש נמוך)—משתמש בטרנזיסטורים שנבחרו במיוחד עם נתוני רעש נמוכים מאוד כדי להגביר בעדינות את אות ה-RF החלש מבלי להוסיף יותר מדי עיוות. הפלט מה-LNA מועבר אז לשלב מיקסר מבוסס טרנזיסטור—זהו שלב המיקסר. כאן, טרנזיסטורים מערבבים את אות ה-RF הנכנס עם אות מתנד מקומי כדי לתרגם אותו לתדר ביניים (IF). הפלט של ה-LNA לא יהיה מתאים ישירות לתהליך הערבוב הזה אם הוא לא היה מוגבר ומותנה קודם. אות ה-IF המתקבל עשוי להיות מועבר למגבר IF מבוסס טרנזיסטור ומסננים שמעדנים עוד יותר את האות. כל שלב ממלא את התפקיד שלו לפני שבסופו של דבר מספק אות בסיס נקי ומפורק לחלק הבא של המערכת.
- צינורות לוגיקה דיגיטליים במיקרו-מעבדים משמשים במעבדים מודרניים, המטפלים בנתונים בצינורות, שבהם שערי לוגיקה מבוססי טרנזיסטור יוצרים שלבים רציפים. בשלב האחזור, טרנזיסטורים היוצרים מפענחי כתובות זיכרון וחוצצים מאחזרים הוראה מהזיכרון. בשלב הפענוח, ההוראה הבינארית שנאחזרה מועברת לרשת של שערי לוגיקה מבוססי טרנזיסטור שמפענחים אותה לאותות בקרה. בשלב הביצוע, קבוצה אחרת של טרנזיסטורים (ב-ALUs—יחידות לוגיקה אריתמטיות) מקבלת את האותות הללו ומבצעת את החישובים הנדרשים. כאן, ה”העברה” היא העברת אותות דיגיטליים נקיים ומפורשים כראוי מקבוצה אחת של מעגלי לוגיקה מונעי טרנזיסטור לבאה, מבטיחה שכל שלב מקבל את הנתונים בצורה שהוא יכול לעבד.
- רגולטורי מיתוג רב-שלביים (ספקי כוח) מעסיקים לעתים קרובות מספר שלבים מבוססי טרנזיסטור. בשלב הקצה הקדמי, טרנזיסטורי מיתוג בתדר גבוה (MOSFETs) ממירים מתח DC קלט לאות פולסים. בשלב הסינון והוויסות הביניים, קבוצה אחרת של טרנזיסטורים (לעתים קרובות MOSFETs בחלקי רגולטור ליניארי או מיישרים סינכרוניים) מחליקים ומווסתים את הפולס לרמת DC יציבה במתח נמוך יותר. לבסוף, בשלב הפלט, חוצץ של טרנזיסטורי כוח מספק את הזרם הנדרש ופלט יציב לעומס. כל שלב “מעביר” אות כוח מעודן יותר ויותר לבא.
