Elektronika i uređaji
Elektronika je grana nauke, inženjerstva i tehnologije koja se bavi električnim krugovima koji uključuju aktivne električne komponente kao što su vakuumske cijevi, tranzistori, diode i integrirana kola, te pridružene tehnologije pasivnog međusobnog povezivanja. Nelinearno ponašanje aktivnih komponenti i njihova sposobnost da kontrolišu tokove elektrona omogućavaju pojačanje slabih signala i obično se primjenjuje na obradu informacija i signala. Slično tome, sposobnost elektronskih uređaja da djeluju kao prekidači omogućavaju digitalnu obradu informacija. Tehnologije međusobnog povezivanja kao što su ploče, tehnologija pakovanja elektronike i drugi različiti oblici komunikacione infrastrukture upotpunjuju funkcionalnost kola i transformišu mešovite komponente u radni sistem.
Gadget je mali tehnološki objekt koji ima određenu funkciju, ali se često smatra novitetom. Gadgeti se uvijek smatraju neobičnije ili pametnije dizajniranim od uobičajenih tehnoloških objekata u vrijeme njihovog izuma. Gadgeti se ponekad nazivaju i gizmos.
Elektronika se razlikuje od električne i elektromehaničke nauke i tehnologije, koja se bavi proizvodnjom, distribucijom, prebacivanjem, skladištenjem i konverzijom električne energije u i iz drugih oblika energije pomoću žica, motora, generatora, baterija, prekidača, releja, transformatora, otpornika i druge pasivne komponente. Ova razlika je započela oko 1906. godine izumom triode od strane Lee De Foresta, koji je omogućio električno pojačanje slabih radio signala i audio signala pomoću nemehaničkog uređaja. Do 1950. godine ova oblast se zvala radio tehnologija jer je njena glavna primena bila projektovanje i teorija radio predajnika, prijemnika i vakuumskih cevi.
Danas većina elektronskih uređaja koristi poluvodičke komponente za kontrolu elektrona. Proučavanje poluvodičkih uređaja i srodne tehnologije smatra se granom fizike čvrstog stanja, dok projektovanje i konstrukcija elektronskih kola za rješavanje praktičnih problema spadaju u elektrotehniku. Ovaj članak se fokusira na inženjerske aspekte elektronike.
Elektronska komponenta je bilo koji fizički entitet u elektronskom sistemu koji se koristi da utiče na elektrone ili njihova povezana polja na željeni način u skladu sa predviđenom funkcijom elektronskog sistema. Komponente su općenito namijenjene povezivanju zajedno, obično lemljenjem na štampanu ploču (PCB), kako bi se stvorilo elektronsko kolo sa određenom funkcijom (na primjer pojačalo, radio prijemnik ili oscilator). Komponente mogu biti upakovane pojedinačno ili u složenije grupe kao integrisana kola. Neke uobičajene elektronske komponente su kondenzatori, induktori, otpornici, diode, tranzistori, itd. Komponente se često kategorišu kao aktivne (npr. tranzistori i tiristori) ili pasivne (npr. otpornici i kondenzatori).
Većina analognih elektronskih uređaja, kao što su radio prijemnici, napravljeni su od kombinacija nekoliko tipova osnovnih kola. Analogna kola koriste kontinuirani raspon napona za razliku od diskretnih nivoa kao u digitalnim kolima. Broj do sada osmišljenih različitih analognih kola je ogroman, posebno zato što se kolo može definisati kao bilo šta, od jedne komponente, do sistema koji sadrži hiljade komponenti. Analogna kola se ponekad nazivaju i linearna kola iako se mnogi nelinearni efekti koriste u analognim kolima kao što su mikseri, modulatori, itd. Dobri primeri analognih kola uključuju vakuumske cevi i tranzistorska pojačala, operaciona pojačala i oscilatore.
Retko se mogu naći moderna kola koja su potpuno analogna. Ovih dana analogna kola mogu koristiti digitalne ili čak mikroprocesorske tehnike za poboljšanje performansi. Ovaj tip kola se obično naziva mješoviti signal, a ne analogni ili digitalni. Ponekad može biti teško napraviti razliku između analognih i digitalnih kola jer imaju elemente linearnog i nelinearnog rada. Primjer je komparator koji uzima kontinuirani raspon napona, ali daje samo jedan od dva nivoa kao u digitalnom kolu. Slično, tranzistorsko pojačalo sa prekomjernim pogonom može poprimiti karakteristike kontroliranog prekidača koji u suštini ima dva nivoa izlaza.
Digitalna kola su električna kola zasnovana na brojnim diskretnim nivoima napona. Digitalna kola su najčešći fizički prikaz Bulove algebre i osnova su svih digitalnih računara. Za većinu inženjera, termini digitalno kolo, digitalni sistem i logika su zamenljivi u kontekstu digitalnih kola. Većina digitalnih kola koristi binarni sistem sa dva nivoa napona označenih sa 0 i 1. Često će logička 0 biti niži napon i nazivati se niskim, dok se logička 1 naziva visokim. Međutim, neki sistemi koriste obrnutu definiciju (0 je visoka) ili su bazirani na struji. Proučavana je ternarna (sa tri stanja) logika i napravljeni su neki prototipovi računara. Računari, elektronski satovi i programabilni logički kontroleri su konstruisani od digitalnih kola. Digitalni signalni procesori su još jedan primjer.