Rafeindatækni og Græja
Rafeindatækni er grein vísinda, verkfræði og tækni sem fjallar um rafrásir sem taka þátt í virkum rafmagns íhlutum eins og tómarúmslöngum, smári, díóða og samþættum hringrásum og tilheyrandi óbeinum samtengitækni. Ólínuleg hegðun virkra íhluta og geta þeirra til að stjórna rafeindaflæði gerir mögnun veikra merkja möguleg og er venjulega beitt við upplýsingar og vinnslu merkja. Á sama hátt gerir getu rafeindatækja til að virka sem rofar stafrænar upplýsingavinnslu mögulegar. Samtengingartækni, svo sem hringborð, rafræn umbúðatækni og önnur fjölbreytt form samskiptainnviða lýkur virkni hringrásarinnar og umbreytir blönduðum íhlutum í vinnandi kerfi.
Græja er lítill tæknihlutur sem hefur ákveðna virkni, en er oft hugsaður sem nýjung. Græjur eru undantekningarlaust talin vera meira óvenjulega eða snjall hönnuð en venjulegir tæknilegir hlutir þegar uppfinning þeirra var gerð. Græjur eru stundum einnig nefndar gizmos.
Rafeindatækni er frábrugðin raf- og rafmagnsfræðilegum vísindum og tækni, sem fjalla um framleiðslu, dreifingu, rofa, geymslu og umbreytingu raforku til og frá öðrum orkuformum með vír, mótor, rafala, rafhlöður, rofa, gengi, spennubreyti, viðnám og aðrir óbeinar íhlutir. Þessi aðgreining byrjaði í kringum 1906 með uppfinningu Lee De Forest á tríóðunni, sem gerði rafmögnun á veikum útvarpsmerkjum og hljóðmerki möguleg með tæki sem ekki voru vélræn. Fram til 1950 var þetta svið kallað útvarpstækni vegna þess að aðal notkun þess var hönnun og kenning geislasendinga, móttakara og tómarúmslóða.
Í dag nota flest rafeindabúnaður hálfleiðara hluti til að framkvæma rafeindastýringu. Rannsóknin á hálfleiðara tækjum og skyldri tækni er talin útibú eðlisfræðinnar í föstu ástandi en hönnun og smíði rafeindabúnaðar til að leysa hagnýt vandamál heyra undir rafeindatækni. Þessi grein fjallar um verkfræðilega þætti rafeindatækni.
Rafeindaríhlutur er hver líkamlegur aðili í rafeindakerfi sem notað er til að hafa áhrif á rafeindirnar eða tilheyrandi reiti þeirra á æskilegan hátt í samræmi við fyrirhugaða virkni rafeindakerfisins. Yfirleitt er ætlað að íhlutir séu tengdir saman, venjulega með því að vera lóðaðir á prentaðri hringrásarborði (PCB), til að búa til rafræna hringrás með tiltekinni aðgerð (til dæmis magnara, útvarpsmóttakara eða oscillator). Íhlutum má pakka einn eða í flóknari hópum sem samþættar brautir. Sumir algengir rafeindir íhlutir eru þéttar, spólar, viðnám, díóða, smáar o.s.frv. Íhlutir eru oft flokkaðir sem virkir (td smáar og tyristors) eða óvirkar (td viðnám og þéttar).
Flest byggð á hliðstæðum raftækjum, svo sem útvarpsviðtæki, eru smíðuð úr samsetningum af nokkrum gerðum grunnrásum. Með hliðstæðum rásum er notað stöðugt spennusvið, öfugt við stak stig eins og í stafrænum rásum. Fjöldi mismunandi hliðstæða hringrásar sem hingað til hefur verið hugsaður er mikill, sérstaklega vegna þess að hægt er að skilgreina hringrás sem allt frá einum íhluti, til kerfa sem innihalda þúsundir íhluta. Analog rásir eru stundum kallaðar línulegar rásir þó að mörg ólínuleg áhrif séu notuð í hliðstæðum hringrásum eins og blöndunartækjum, mótum o.s.frv. Góð dæmi um hliðstæða hringrás eru tómarúm rör og smári magnarar, starfrænir magnarar og sveiflur.
Maður finnur sjaldan nútímarásir sem eru alveg hliðstæður. Þessa dagana geta hliðstæður rafrásir notað stafrænar eða jafnvel örgjörvatækni til að bæta afköst. Þessi tegund af hringrás er venjulega kölluð blandað merki frekar en hliðstætt eða stafrænt. Stundum getur verið erfitt að greina á milli byggður á hliðstæðum og stafrænum hringrásum þar sem þeir eru með bæði línulega og línulega notkun. Dæmi um það er samanburðurinn sem tekur stöðugt spennusvið en gefur aðeins út annað af tveimur stigum eins og í stafrænni hringrás. Á sama hátt getur ofdrifinn transistor magnari tekið á sig einkenni stýrðs rofa sem hefur í raun tvö stig framleiðsla.
Stafrænar rásir eru rafrásir sem byggja á fjölda stakra spennustiga. Stafrænar rásir eru algengasta líkamlega framsetning Boolean algebru og eru grundvöllur allra stafrænna tölva. Fyrir flesta verkfræðinga eru hugtökin stafræn hringrás, stafrænt kerfi og rökfræði skiptanleg í samhengi stafrænna hringrásar. Flestar stafrænar rásir nota tvöfalt kerfi með tvö spennustig sem eru merkt 0 og 1. Oft er rökfræði 0 lægri spenna og vísað til sem Lágt meðan rökfræði 1 er vísað til sem Há. Samt sem áður nota sum kerfin öfug skilgreining (0 er Hátt) eða eru núverandi byggð. Ternary (með þremur ríkjum) rökfræði hefur verið rannsökuð og nokkrar frumgerðir tölvur gerðar. Tölvur, rafræn klukka og forritanleg rökstýring eru smíðuð af stafrænum hringrásum. Stafræn merki örgjörvar eru annað dæmi.