الکترونیک و گجت
الکترونیک شاخه ای از علم ، مهندسی و فناوری است که با مدارهای الکتریکی که شامل اجزای الکتریکی فعال مانند لوله های خلاء ، ترانزیستورها ، دیودها و مدارهای یکپارچه و فن آوری های ارتباطی منفعل مرتبط است ، می پردازد. رفتار غیرخطی اجزای فعال و توانایی آنها در کنترل جریان الکترون باعث تقویت سیگنالهای ضعیف می شود و معمولاً برای پردازش اطلاعات و سیگنال کاربرد دارد. به همین ترتیب ، توانایی دستگاه های الکترونیکی در عمل به عنوان سوئیچ پردازش اطلاعات دیجیتالی را ممکن می کند. فن آوری های ارتباطی مانند تخته های مدار ، فناوری بسته بندی الکترونیکی و سایر اشکال متنوع زیرساخت ارتباطی عملکرد مدار را کامل می کنند و اجزای مختلط را به یک سیستم کاری تبدیل می کنند.
اسباب بازی یک شی کوچک تکنولوژیکی است که عملکرد خاصی دارد ، اما اغلب به عنوان یک تازگی تصور می شود. اسباب بازی ها به طور هم زمان به نظر می رسد غیر معمول یا هوشمندانه از اشیاء تکنولوژیکی عادی در زمان اختراع خود طراحی شده اند. گجت ها را گاه به عنوان gizmos نیز می گویند.
الکترونیک با علم و فناوری الکتریکی و الکترو مکانیکی متمایز است ، که به تولید ، توزیع ، تعویض ، ذخیره و تبدیل انرژی الکتریکی به و از دیگر اشکال انرژی با استفاده از سیم ، موتور ، ژنراتور ، باتری ، سوئیچ ، رله ، ترانسفورماتور ، مقاومت می پردازد. و سایر مؤلفه های غیرفعال این تمایز در حدود 1906 با اختراع لی دی فارست از تریود آغاز شد ، که باعث تقویت الکتریکی سیگنال های رادیویی ضعیف و سیگنال های صوتی با یک دستگاه غیر مکانیکی شد. تا قبل از 1950 به این زمینه فناوری رادیویی گفته می شد زیرا کاربرد اصلی آن طراحی و تئوری فرستنده های رادیویی ، گیرنده ها و لوله های خلاء بود.
امروزه بیشتر دستگاه های الکترونیکی برای انجام کنترل الکترونی از اجزای نیمه هادی استفاده می کنند. مطالعه دستگاه های نیمه هادی و فناوری مرتبط با آن شاخه ای از فیزیک حالت جامد به حساب می آید ، در حالی که طراحی و ساخت مدارهای الکترونیکی برای حل مشکلات عملی تحت مهندسی الکترونیک است. این مقاله به جنبه های مهندسی الکترونیک می پردازد.
یک مؤلفه الکترونیکی هر موجودیت بدنی در یک سیستم الکترونیکی است که برای تأثیرگذاری بر الکترون ها یا زمینه های مرتبط با آنها به روش دلخواه مطابق با عملکرد مورد نظر سیستم الکترونیکی استفاده می شود. به طور کلی این قطعات به یکدیگر متصل می شوند ، معمولاً با اتصال به یک مدار چاپی (PCB) ، برای ایجاد یک مدار الکترونیکی با یک عملکرد خاص (به عنوان مثال یک تقویت کننده ، گیرنده رادیویی یا اسیلاتور). قطعات ممکن است به صورت مدارهای یکپارچه به صورت جداگانه یا در گروههای پیچیده تر بسته بندی شوند. بعضی از اجزای رایج الکترونیکی خازن ، سلف ، مقاومت ، دیود ، ترانزیستور و غیره هستند. قطعات معمولاً به عنوان فعال (به عنوان مثال ترانزیستور و تریستور) یا منفعل (مثلاً مقاومت و خازن) طبقه بندی می شوند.
بیشتر وسایل الکترونیکی آنالوگ ، مانند گیرنده های رادیویی ، از ترکیب چند نوع مدار اصلی ساخته شده اند. مدارهای آنالوگ از مدارهای ولتاژ متناوب استفاده می کنند و در مقایسه با سطح های گسسته مانند مدارهای دیجیتال استفاده نمی کنند. تعداد مدارهای آنالوگ مختلف تا کنون ابداع شده بسیار زیاد است ، به خصوص به دلیل اینکه یک مدار را می توان به عنوان هر چیزی از یک جزء واحد ، به سیستم های حاوی هزاران مؤلفه تعریف کرد. مدارهای آنالوگ گاهی به مدارهای خطی گفته می شوند ، گرچه بسیاری از اثرات غیرخطی در مدارهای آنالوگ مانند میکسر ، تعدیل کننده و غیره استفاده می شوند.
به ندرت مدارهای مدرن کاملاً مشابه پیدا می شود. این روزها مدار آنالوگ ممکن است از تکنیک های دیجیتال یا حتی ریزپردازنده برای بهبود عملکرد استفاده کند. این نوع مدار معمولاً به جای آنالوگ یا دیجیتال ، سیگنال مختلط خوانده می شود. بعضی اوقات ممکن است تمایز بین مدارهای آنالوگ و دیجیتال دشوار باشد زیرا آنها عناصر عملکرد خطی و غیر خطی را دارند. به عنوان مثال ، مقایسه ای است که در یک ولتاژ مداوم ولتاژ طول می کشد اما فقط مانند یکی از مدارهای دیجیتال یکی از دو سطح را تولید می کند. به طور مشابه ، یک تقویت کننده ترانزیستور overdriven می تواند ویژگی های یک سوئیچ کنترل شده را که اساساً دارای دو سطح خروجی است ، بگیرد.
مدارهای دیجیتالی مدارهای الکتریکی هستند که براساس تعدادی از ولتاژهای گسسته ساخته شده اند. مدارهای دیجیتالی رایج ترین نمایش فیزیکی جبر بولی هستند و اساس همه رایانه های دیجیتالی هستند. برای اکثر مهندسان ، اصطلاحات مدار دیجیتال ، سیستم دیجیتال و منطق در چارچوب مدارهای دیجیتال قابل تعویض هستند. بیشتر مدارهای دیجیتالی از یک سیستم باینری با دو سطح ولتاژ با برچسب 0 و 1 استفاده می کنند. غالباً منطق 0 یک ولتاژ پایین تر خواهد بود و در حالی که منطق 1 به عنوان High گفته می شود کم است. با این حال ، برخی از سیستم ها از تعریف معکوس استفاده می کنند (0 High است) یا مبتنی بر جریان است. منطق سه گانه (با سه حالت) مورد مطالعه قرار گرفته است و برخی از رایانه های نمونه اولیه ساخته شده اند. رایانه ها ، ساعتهای الکترونیکی و کنترل کننده های منطق قابل برنامه ریزی از مدارهای دیجیتالی ساخته شده اند. پردازنده های سیگنال دیجیتال نمونه دیگری است.