Elektronika a pomůcky
Elektronika je odvětví vědy, techniky a technologie, které se zabývá elektrickými obvody zahrnujícími aktivní elektrické součásti, jako jsou vakuové trubice, tranzistory, diody a integrované obvody, a související technologie pasivního propojení. Nelineární chování aktivních složek a jejich schopnost řídit toky elektronů umožňuje zesílení slabých signálů a je obvykle aplikována na informace a zpracování signálů. Podobně schopnost elektronických zařízení fungovat jako přepínače umožňuje digitální zpracování informací. Technologie propojení, jako jsou desky plošných spojů, technologie balení elektroniky a další různé formy komunikační infrastruktury, doplňují funkčnost obvodů a přeměňují smíšené komponenty na funkční systém.
Gadget je malý technologický objekt, který má určitou funkci, ale často se považuje za novinku. Gadgety jsou v době svého vynálezu vždy považovány za neobvykle nebo chytřejší než běžné technologické objekty. Gadgety jsou někdy označovány také jako gizmos.
Elektronika se liší od elektrické a elektromechanické vědy a technologie, která se zabývá výrobou, distribucí, přepínáním, ukládáním a přeměnou elektrické energie na az jiných forem energie pomocí vodičů, motorů, generátorů, baterií, spínačů, relé, transformátorů, rezistorů a další pasivní komponenty. Toto rozlišení začalo kolem roku 1906 vynálezem Lee De Forest triody, který umožnil elektrické zesílení slabých rádiových signálů a zvukových signálů nemechanickým zařízením. Až do roku 1950 se toto pole nazývalo rádiové technologie, protože jeho hlavní aplikací byl návrh a teorie rádiových vysílačů, přijímačů a vakuových trubic.
Většina elektronických zařízení dnes používá polovodičové komponenty k provádění elektronového řízení. Studium polovodičových zařízení a souvisejících technologií je považováno za odvětví fyziky pevných látek, zatímco návrh a konstrukce elektronických obvodů pro řešení praktických problémů spadá do oblasti elektrotechniky. Tento článek se zaměřuje na technické aspekty elektroniky.
Elektronická součástka je jakákoli fyzická entita v elektronickém systému používaná k ovlivnění elektronů nebo jejich přidružených polí požadovaným způsobem v souladu s zamýšlenou funkcí elektronického systému. Komponenty jsou obecně určeny k vzájemnému spojení, obvykle pájením na desku s plošnými spoji (PCB), za účelem vytvoření elektronického obvodu s konkrétní funkcí (například zesilovač, rádiový přijímač nebo oscilátor). Komponenty mohou být baleny jednotlivě nebo ve složitějších skupinách jako integrované obvody. Některé běžné elektronické komponenty jsou kondenzátory, induktory, rezistory, diody, tranzistory atd. Součásti jsou často kategorizovány jako aktivní (např. Tranzistory a tyristory) nebo pasivní (např. Rezistory a kondenzátory).
Většina analogových elektronických zařízení, jako jsou rádiové přijímače, je konstruována z kombinací několika typů základních obvodů. Analogové obvody používají nepřetržitý rozsah napětí na rozdíl od diskrétních úrovní jako v digitálních obvodech. Počet dosud navrhovaných analogových obvodů je obrovský, zejména proto, že obvod lze definovat jako cokoli od jedné komponenty po systémy obsahující tisíce komponent. Analogové obvody se někdy nazývají lineární obvody, i když v nelineárních obvodech, jako jsou mixéry, modulátory atd., Se používá mnoho nelineárních efektů. Dobré příklady analogových obvodů zahrnují vakuové trubice a tranzistorové zesilovače, operační zesilovače a oscilátory.
Jeden zřídka najde moderní obvody, které jsou zcela analogové. V dnešní době mohou analogové obvody používat digitální nebo dokonce mikroprocesorové techniky ke zlepšení výkonu. Tento typ obvodu se obvykle nazývá smíšený signál spíše než analogový nebo digitální. Někdy může být obtížné rozlišovat mezi analogovými a digitálními obvody, protože mají prvky jak lineární, tak nelineární operace. Příkladem je komparátor, který přijímá nepřetržitý rozsah napětí, ale vydává pouze jednu ze dvou úrovní jako v digitálním obvodu. Podobně overdriven tranzistorový zesilovač může převzít vlastnosti řízeného spínače majícího v podstatě dvě úrovně výstupu.
Digitální obvody jsou elektrické obvody založené na řadě diskrétních úrovní napětí. Digitální obvody jsou nejčastější fyzickou reprezentací booleovské algebry a jsou základem všech digitálních počítačů. Pro většinu inženýrů jsou pojmy digitální obvod, digitální systém a logika zaměnitelné v kontextu digitálních obvodů. Většina digitálních obvodů používá binární systém se dvěma úrovněmi napětí označenými 0 a 1. Logika 0 bude často nízkým napětím a označována jako nízká, zatímco logika 1 je označována jako vysoká. Některé systémy však používají opačnou definici (0 je vysoká) nebo jsou založeny na proudu. Byla studována logika ternáru (se třemi státy) a vyrobeny některé prototypové počítače. Počítače, elektronické hodiny a programovatelné logické ovladače jsou konstruovány z digitálních obvodů. Digitální signálové procesory jsou dalším příkladem.