Էլեկտրոնիկա եւ Gadgets
Էլեկտրոնիկան գիտության, ճարտարագիտության և տեխնոլոգիայի այն ճյուղն է, որը զբաղվում է էլեկտրական սխեմաներով, որոնք ներառում են ակտիվ էլեկտրական բաղադրիչներ, ինչպիսիք են վակուումային խողովակները, տրանզիստորները, դիոդները և ինտեգրալային սխեմաները և հարակից պասիվ փոխկապակցման տեխնոլոգիաները: Ակտիվ բաղադրիչների ոչ գծային վարքագիծը և էլեկտրոնների հոսքերը կառավարելու նրանց կարողությունը հնարավոր է դարձնում թույլ ազդանշանների ուժեղացումը և սովորաբար կիրառվում է տեղեկատվության և ազդանշանի մշակման համար: Նմանապես, էլեկտրոնային սարքերի՝ որպես անջատիչներ գործելու ունակությունը հնարավոր է դարձնում թվային տեղեկատվության մշակումը: Փոխկապակցման տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են տպատախտակները, էլեկտրոնիկայի փաթեթավորման տեխնոլոգիան և կապի ենթակառուցվածքի այլ բազմազան ձևերը, ավարտում են սխեմայի ֆունկցիոնալությունը և փոխակերպում խառը բաղադրիչները աշխատանքային համակարգի:
Գաջեթը փոքր տեխնոլոգիական օբյեկտ է, որն ունի որոշակի գործառույթ, բայց հաճախ համարվում է նորություն: Գաջեթներն անփոփոխ համարվում են ավելի անսովոր կամ խելացի նախագծված, քան սովորական տեխնոլոգիական օբյեկտները իրենց գյուտի ժամանակ: Գաջեթները երբեմն նաև կոչվում են gizmos:
Էլեկտրոնիկան տարբերվում է էլեկտրական և էլեկտրամեխանիկական գիտությունից և տեխնոլոգիայից, որը վերաբերում է էլեկտրական էներգիայի արտադրմանը, բաշխմանը, միացմանը, պահպանմանը և փոխակերպմանը դեպի և էներգիայի այլ ձևեր՝ օգտագործելով լարեր, շարժիչներ, գեներատորներ, մարտկոցներ, անջատիչներ, ռելեներ, տրանսֆորմատորներ, ռեզիստորներ։ և այլ պասիվ բաղադրիչներ: Այս տարբերակումը սկսվեց մոտ 1906 թվականին Լի Դե Ֆորեստի կողմից տրիոդի գյուտով, որը թույլ ռադիոազդանշանների և ձայնային ազդանշանների էլեկտրական ուժեղացումը հնարավոր դարձրեց ոչ մեխանիկական սարքի միջոցով: Մինչև 1950 թվականը այս ոլորտը կոչվում էր ռադիոտեխնոլոգիա, քանի որ դրա հիմնական կիրառումը ռադիոհաղորդիչների, ընդունիչների և վակուումային խողովակների նախագծումն ու տեսությունն էր:
Այսօր էլեկտրոնային սարքերի մեծ մասը օգտագործում է կիսահաղորդչային բաղադրիչներ՝ էլեկտրոնների կառավարումն իրականացնելու համար: Կիսահաղորդչային սարքերի և հարակից տեխնոլոգիաների ուսումնասիրությունը համարվում է պինդ վիճակի ֆիզիկայի ճյուղ, մինչդեռ գործնական խնդիրներ լուծելու համար էլեկտրոնային սխեմաների նախագծումն ու կառուցումը մտնում է էլեկտրոնիկայի ճարտարագիտության մեջ: Այս հոդվածը կենտրոնանում է էլեկտրոնիկայի ինժեներական ասպեկտների վրա:
Էլեկտրոնային բաղադրիչը էլեկտրոնային համակարգի ցանկացած ֆիզիկական կառույց է, որն օգտագործվում է էլեկտրոնների կամ դրանց հետ կապված դաշտերի վրա ազդելու համար էլեկտրոնային համակարգի նախատեսված գործառույթին համապատասխանող ցանկալի ձևով: Բաղադրիչները սովորաբար նախատեսված են միմյանց միացնելու համար, սովորաբար տպագիր տպատախտակին (PCB) զոդելու միջոցով, որոշակի գործառույթով էլեկտրոնային միացում ստեղծելու համար (օրինակ՝ ուժեղացուցիչ, ռադիոընդունիչ կամ տատանվող): Բաղադրիչները կարող են փաթեթավորվել առանձին կամ ավելի բարդ խմբերում՝ որպես ինտեգրալ սխեմաներ: Որոշ ընդհանուր էլեկտրոնային բաղադրիչներ են կոնդենսատորները, ինդուկտորները, ռեզիստորները, դիոդները, տրանզիստորները և այլն: Բաղադրիչները հաճախ դասակարգվում են որպես ակտիվ (օրինակ՝ տրանզիստորներ և թրիստորներ) կամ պասիվ (օրինակ՝ ռեզիստորներ և կոնդենսատորներ):
Անալոգային էլեկտրոնային սարքերի մեծ մասը, ինչպիսիք են ռադիոընդունիչները, կառուցված են մի քանի տեսակի հիմնական սխեմաների համակցություններից: Անալոգային սխեմաները օգտագործում են լարման շարունակական տիրույթ՝ ի տարբերություն դիսկրետ մակարդակների, ինչպես թվային սխեմաներում: Մինչ այժմ ստեղծված տարբեր անալոգային սխեմաների թիվը հսկայական է, հատկապես այն պատճառով, որ շղթան կարող է սահմանվել որպես ամեն ինչ՝ մեկ բաղադրիչից մինչև հազարավոր բաղադրիչներ պարունակող համակարգեր: Անալոգային սխեմաները երբեմն կոչվում են գծային սխեմաներ, չնայած շատ ոչ գծային էֆեկտներ օգտագործվում են անալոգային սխեմաներում, ինչպիսիք են խառնիչները, մոդուլյատորները և այլն: Անալոգային սխեմաների լավ օրինակները ներառում են վակուումային խողովակների և տրանզիստորային ուժեղացուցիչներ, գործառնական ուժեղացուցիչներ և տատանվողներ:
Հազվադեպ կարելի է գտնել ժամանակակից սխեմաներ, որոնք ամբողջովին անալոգային են: Մեր օրերում անալոգային սխեմաները կարող են օգտագործել թվային կամ նույնիսկ միկրոպրոցեսորային տեխնիկա՝ արդյունավետությունը բարելավելու համար: Այս տեսակի սխեման սովորաբար կոչվում է խառը ազդանշան, այլ ոչ թե անալոգային կամ թվային: Երբեմն կարող է դժվար լինել տարբերակել անալոգային և թվային սխեմաները, քանի որ դրանք ունեն ինչպես գծային, այնպես էլ ոչ գծային գործողության տարրեր: Օրինակ՝ համեմատիչն է, որն ընդունում է լարման շարունակական միջակայք, բայց դուրս է բերում միայն երկու մակարդակներից մեկը, ինչպես թվային շղթայում: Նմանապես, գերշահագործվող տրանզիստորային ուժեղացուցիչը կարող է ընդունել վերահսկվող անջատիչի բնութագրերը, որն ունի հիմնականում երկու մակարդակի ելք:
Թվային սխեմաները էլեկտրական սխեմաներ են, որոնք հիմնված են մի շարք դիսկրետ լարման մակարդակների վրա: Թվային սխեմաները Բուլյան հանրահաշվի ամենատարածված ֆիզիկական ներկայացումն են և բոլոր թվային համակարգիչների հիմքն են: Ինժեներներից շատերի համար թվային միացում, թվային համակարգ և տրամաբանություն տերմինները փոխարինելի են թվային սխեմաների համատեքստում: Թվային սխեմաների մեծ մասը օգտագործում է երկուական համակարգ երկու լարման մակարդակներով, որոնք պիտակավորված են 0 և 1: Հաճախ տրամաբանությունը 0-ն ավելի ցածր լարում է և կոչվում է ցածր, մինչդեռ տրամաբանությունը 1-ը կոչվում է Բարձր: Այնուամենայնիվ, որոշ համակարգեր օգտագործում են հակառակ սահմանումը (0-ը բարձր է) կամ հոսանքի վրա հիմնված են: Ուսումնասիրվել է եռամսյակային (երեք վիճակներով) տրամաբանությունը և պատրաստվել են որոշ նախատիպ համակարգիչներ: Համակարգիչները, էլեկտրոնային ժամացույցները և ծրագրավորվող տրամաբանական կարգավորիչները կառուցված են թվային սխեմաներից: Թվային ազդանշանի պրոցեսորները ևս մեկ օրինակ են: