ელექტრონიკა და გაჯეტები
ელექტრონიკა არის მეცნიერების, ინჟინერიისა და ტექნოლოგიის ფილიალი, რომელიც ეხება ელექტრო სქემებს, რომლებიც მოიცავს აქტიურ ელექტრულ კომპონენტებს, როგორიცაა ვაკუუმის მილები, ტრანზისტორები, დიოდები და ინტეგრირებული სქემები და მასთან დაკავშირებული პასიური ურთიერთდაკავშირების ტექნოლოგიები. აქტიური კომპონენტების არაწრფივი ქცევა და მათი ელექტრონული ნაკადის გაკონტროლების შესაძლებლობა შესაძლებელს ხდის სუსტი სიგნალების გაძლიერებას და ჩვეულებრივ გამოიყენება ინფორმაციის და სიგნალის დამუშავებაზე. ანალოგიურად, ელექტრონული მოწყობილობების მოქმედება, როგორც კონცენტრატორები, საშუალებას აძლევს ციფრული ინფორმაციის დამუშავებას. ურთიერთდაკავშირების ტექნოლოგიები, როგორიცაა მიკროსქემის დაფები, ელექტრონიკის შეფუთვის ტექნოლოგია და საკომუნიკაციო ინფრასტრუქტურის სხვა მრავალფეროვანი ფორმა, სრულდება წრედის ფუნქციონირება და გარდაქმნიან შერეულ კომპონენტებს სამუშაო სისტემაში.
გაჯეტი არის პატარა ტექნოლოგიური ობიექტი, რომელსაც აქვს განსაკუთრებული ფუნქცია, მაგრამ ხშირად მას სიახლეებად თვლიან. გაჯეტები ყოველთვის ითვლება უფრო უჩვეულო ან ჭკვიანურად გაფორმებულ, ვიდრე ნორმალურ ტექნოლოგიურ ობიექტებად, მათი გამოგონების დროს. გაჯეტებს ზოგჯერ გიზმებსაც უწოდებენ.
ელექტრონიკა განასხვავებს ელექტრული და ელექტრული მექანიკური მეცნიერებისა და ტექნოლოგიისგან, რომელიც ეხება ელექტროენერგიის წარმოებას, განაწილებას, გადართვას, შენახვას და გარდაქმნას ენერგიის სხვა ფორმებში, მავთულის, ძრავების, გენერატორების, ბატარეების, კონცენტრატორების, რელეების, ტრანსფორმატორების, რეზისტორების გამოყენებით. და სხვა პასიური კომპონენტები. ეს განსხვავება 1906- ის გარშემო დაიწყო ტრიოდის Le De Forest- ის გამოგონებით, რამაც შესაძლებელი გახადა სუსტი რადიო სიგნალების და აუდიო სიგნალების ელექტრული გამაძლიერებელი არა მექანიკური მოწყობილობით. 1950- მდე ამ ველს რადიო ტექნოლოგია ეწოდებოდა, რადგან მისი ძირითადი პროგრამა იყო რადიო გადამცემების, მიმღებთა და ვაკუუმური მილების დიზაინი და თეორია.
დღეს ელექტრონული მოწყობილობების უმეტესობა იყენებს ნახევარგამტარული კომპონენტებს ელექტრონული კონტროლის შესასრულებლად. ნახევარგამტარული მოწყობილობების და მათთან დაკავშირებული ტექნოლოგიის შესწავლა განიხილება მყარი მდგომარეობის ფიზიკის ფილიალი, ხოლო პრაქტიკული პრობლემების გადასაჭრელად ელექტრონული სქემების დიზაინი და მშენებლობა ელექტრონიკის ინჟინერიაში ხვდება. ამ სტატიაში ყურადღება გამახვილებულია ელექტრონიკის საინჟინრო ასპექტებზე.
ელექტრონული კომპონენტი არის ნებისმიერი ფიზიკური პირი ელექტრონულ სისტემაში, რომელიც გამოიყენება ელექტრონებზე ან მათთან დაკავშირებულ ველებზე გავლენის მოხდენისთვის სასურველი გზით, ელექტრონული სისტემის მიზანმიმართული ფუნქციის შესაბამისად. ზოგადად, კომპონენტები დაკავშირებულია ერთმანეთთან, ჩვეულებრივ, ამობეჭდებული მიკროსქემის დაფაზე (PCB) შეერთებით, კონკრეტული ფუნქციის მქონე ელექტრონული მიკროსქემის შესაქმნელად (მაგალითად, გამაძლიერებელი, რადიო მიმღები, ან ოსცილატორი). კომპონენტები შეიძლება შეფუთული იყოს ცალკეულ ან უფრო რთულ ჯგუფებში, როგორც ინტეგრირებული სქემები. ზოგიერთი ჩვეულებრივი ელექტრონული კომპონენტია კონდენსატორები, ინდუქტორები, რეზისტორები, დიოდები, ტრანზისტორები და ა.შ., კომპონენტები ხშირად კატეგორიებად იქნებიან აქტიური (მაგ. ტრანზისტორები და თრიისტორები) ან პასიურები (მაგ. რეზისტორები და კონდენსატორები).
ანალოგური ელექტრონული მოწყობილობების უმეტესობა, როგორიცაა რადიო მიმღები, აგებულია რამდენიმე ტიპის ძირითადი სქემის კომბინაციიდან. ანალოგური სქემები იყენებენ ძაბვის უწყვეტ დიაპაზონს განსხვავებით დისკრეტული დონისგან, როგორც ციფრულ სქემებში. აქამდე გამოთქმული სხვადასხვა ანალოგური სქემის რაოდენობა უზარმაზარია, განსაკუთრებით იმის გამო, რომ მიკროსქემის შეიძლება განვსაზღვროთ, როგორც ყველაფერი ერთი კომპონენტიდან, სისტემებამდე, რომლებიც შეიცავს ათასობით კომპონენტს. ანალოგურ სქემებს ზოგჯერ წრფივი სქემები ეწოდებათ, თუმცა მრავალი არაინლაინური მოქმედება გამოიყენება ანალოგურ სქემებში, როგორიცაა მიქსერები, მოდულატორები და ა.შ.
იშვიათად ნახავთ თანამედროვე სქემებს, რომლებიც მთლიანად ანალოგურია. ამ დღეებში ანალოგურმა სქემამ შეიძლება გამოიყენოს ციფრული ან თუნდაც მიკროპროცესორული ტექნიკა შესრულების გასაუმჯობესებლად. ამ ტიპს ჩვეულებრივ უწოდებენ შერეულ სიგნალს, ვიდრე ანალოგურს ან ციფრულს. ზოგჯერ შეიძლება ძნელი იყოს დიფერენცირება ანალოგურ და ციფრულ სქემებს შორის, რადგან მათ აქვთ როგორც ხაზოვანი, ასევე არა ხაზოვანი ოპერაციის ელემენტები. ამის მაგალითია შედარება, რომელიც იღებს ძაბვის უწყვეტ დიაპაზონს, მაგრამ მხოლოდ ერთ – ორ დონეზე გამოდის, როგორც ციფრული წრეში. ანალოგიურად, ზედმეტი ტრანზისტორი გამაძლიერებელი შეუძლია მიიღოს კონტროლირებადი შეცვლის მახასიათებლებს, რომელთაც არსებითად აქვთ ორი დონის გამოსავალი.
ციფრული სქემები არის ელექტრული სქემები, რომლებიც დაფუძნებულია არაერთი დისკრეტული ძაბვის დონეზე. ციფრული სქემები არის ბოულინის ალგებრის ყველაზე გავრცელებული ფიზიკური წარმოდგენა და არის ყველა ციფრული კომპიუტერის საფუძველი. ინჟინრების უმრავლესობისთვის ტერმინები ციფრული მიკროსქემა, ციფრული სისტემა და ლოგიკა ცვალებადია ციფრული სქემების კონტექსტში. ციფრული სქემების უმეტესობა იყენებს ბინარულ სისტემას ორი ვოლტაჟის დონეზე, რომლებიც შეაფასა 0 და 1. ხშირად ლოგიკა 0 იქნება დაბალი ძაბვა და მოიხსენიება როგორც დაბალი, ხოლო ლოგიკა 1 არის მაღალი. ამასთან, ზოგი სისტემა იყენებს საპირისპირო განმარტებას (0 მაღალია) ან მიმდინარეა დაფუძნებული. შესწავლილია ტერენარული (სამი შტრიხით) ლოგიკა და გაკეთდა რამდენიმე პროტოტიპის კომპიუტერი. კომპიუტერები, ელექტრონული საათები და პროგრამირებადი ლოგიკის კონტროლიორები დამზადებულია ციფრული სქემით. ციფრული სიგნალის პროცესორები კიდევ ერთი მაგალითია.