Електроника и притурки
Електрониката е отрасъл на науката, инженерството и технологиите, който се занимава с електрически вериги, включващи активни електрически компоненти като вакуумни тръби, транзистори, диоди и интегрални схеми и свързаните с тях технологии за пасивно свързване. Нелинейното поведение на активните компоненти и способността им да контролират потоците на електрони прави възможно усилването на слабите сигнали и обикновено се прилага за обработка на информация и сигнал. По подобен начин способността на електронните устройства да действат като превключватели прави възможно цифровото обработване на информация. Технологиите за взаимно свързване като платки, технология за опаковане на електроника и други разнообразни форми на комуникационна инфраструктура завършват функционалността на веригата и превръщат смесените компоненти в работеща система.
Притурката е малък технологичен обект, който има определена функция, но често се мисли като новост. Притурките неизменно се считат за по-необичайно или умело проектирани от нормалните технологични обекти към момента на тяхното изобретение. Приспособленията понякога се наричат и gizmos.
Електрониката се отличава от електрическата и електромеханичната наука и технологии, която се занимава с генерирането, разпределението, превключването, съхранението и преобразуването на електрическа енергия към и от други енергийни форми, използвайки проводници, двигатели, генератори, батерии, превключватели, релета, трансформатори, резистори и други пасивни компоненти. Това разграничение започна около 1906 с изобретението на Лий Де Форест на триода, което направи възможно електрическо усилване на слаби радиосигнали и аудио сигнали с немеханично устройство. До 1950 това поле се нарича радио технология, тъй като основното му приложение е проектирането и теорията на радиопредавателите, приемниците и вакуумните тръби.
Днес повечето електронни устройства използват полупроводникови компоненти за извършване на електронно управление. Проучването на полупроводникови устройства и свързаните с тях технологии се счита за клон на физиката на твърдото тяло, докато проектирането и изграждането на електронни схеми за решаване на практически проблеми попадат в областта на електрониката. Тази статия се фокусира върху инженерните аспекти на електрониката.
Електронният компонент е всяко физическо образувание в електронна система, използвано за въздействие върху електроните или свързаните с тях полета по желания начин, съответстващ на предвидената функция на електронната система. Компонентите обикновено са предназначени да бъдат свързани заедно, обикновено чрез запояване към печатна платка (PCB), за да се създаде електронна схема с определена функция (например усилвател, радиоприемник или осцилатор). Компонентите могат да бъдат опаковани поединично или в по-сложни групи като интегрални схеми. Някои често срещани електронни компоненти са кондензатори, индуктори, резистори, диоди, транзистори и др. Компонентите често се категоризират като активни (напр. Транзистори и тиристори) или пасивни (напр. Резистори и кондензатори).
Повечето аналогови електронни уреди, като радиоприемници, са конструирани от комбинации от няколко типа основни схеми. Аналоговите вериги използват непрекъснат диапазон на напрежение за разлика от дискретни нива, както в цифровите вериги. Броят на различни аналогови вериги досега е огромен, особено защото една верига може да бъде определена като всичко от един компонент до системи, съдържащи хиляди компоненти. Аналоговите вериги понякога се наричат линейни вериги, въпреки че се използват много нелинейни ефекти в аналогови вериги като смесители, модулатори и др. Добрите примери за аналогови вериги включват вакуумни тръбни и транзисторни усилватели, операционни усилватели и осцилатори.
Човек рядко намира съвременни схеми, които са изцяло аналогови. В наши дни аналоговата схема може да използва цифрови или дори микропроцесорни техники за подобряване на производителността. Този тип схема обикновено се нарича смесен сигнал, а не аналогов или цифров. Понякога може да е трудно да се направи разлика между аналогови и цифрови вериги, тъй като те имат елементи както на линейни, така и на нелинейни операции. Пример е сравнителят, който приема непрекъснат диапазон на напрежение, но извежда само едно от двете нива, както в цифрова схема. По подобен начин, транзисторен усилвател със свръхдвижване може да възприеме характеристиките на контролиран превключвател, който има по същество две нива на изход.
Цифровите вериги са електрически вериги, базирани на редица дискретни нива на напрежение. Цифровите схеми са най-честото физическо представяне на булева алгебра и са основата на всички цифрови компютри. За повечето инженери термините цифрова схема, цифрова система и логика са взаимозаменяеми в контекста на цифровите схеми. Повечето цифрови схеми използват двоична система с две нива на напрежение, обозначени с 0 и 1. Често логиката 0 ще бъде по-ниско напрежение и се нарича Ниско, докато логиката 1 се нарича Високо. Някои системи обаче използват обратната дефиниция (0 е висока) или са базирани на ток. Проучена е логиката на терминал (с три състояния) и са направени някои прототипни компютри. Компютрите, електронните часовници и програмируемите логически контролери са изградени от цифрови схеми. Цифровите сигнални процесори са друг пример.