Электроника және гаджеттер
Электроника - бұл вакуумды түтіктер, транзисторлар, диодтар және интегралды схемалар сияқты белсенді электрлік компоненттерді және байланысты пассивті өзара байланыс технологияларын қамтитын электр тізбектерімен айналысатын ғылым, техника және технологияның саласы. Белсенді компоненттердің сызықты емес әрекеті және олардың электронды ағындарды басқару қабілеті әлсіз сигналдарды күшейтуге мүмкіндік береді және әдетте ақпарат пен сигналды өңдеуге қолданылады. Сол сияқты, электрондық құрылғылардың коммутатор ретінде әрекет етуі ақпаратты сандық өңдеуді мүмкін етеді. Электр тізбегі, электронды қаптама технологиясы және байланыс инфрақұрылымының басқа да әр түрлі нысандары сияқты өзара байланыс технологиялары толық тізбектің жұмыс істеуін қамтамасыз етеді және аралас компоненттерді жұмыс жүйесіне айналдырады.
Гаджет - бұл белгілі бір функцияға ие, бірақ көбінесе жаңалық ретінде қарастырылатын шағын технологиялық объект. Гаджеттер әрдайым әдеттегі технологиялық объектілерге қарағанда ерекше немесе ақылды түрде ойластырылған деп саналады. Гаджеттер кейде гизмос деп те аталады.
Электроника сымдарды, моторларды, генераторларды, батареяларды, коммутаторларды, релелерді, трансформаторларды, резисторларды қолдана отырып, электр энергиясын өндіруге, таратуға, ауыстыруға, сақтауға және басқа энергия нысандарына түрлендіруге қатысты электрлік және электротехникалық ғылымдар мен технологиялардан ерекшеленеді. және басқа пассивті компоненттер. Бұл ерекшелік 1906 айналасында триодтың Ли Де Фордтың өнертабысынан басталды, ол механикалық емес құрылғы көмегімен әлсіз радио сигналдар мен дыбыстық сигналдарды электрлік күшейтуге мүмкіндік берді. 1950 дейін бұл өріс радио технологиясы деп аталды, өйткені оның негізгі қолдануы радио таратқыштардың, қабылдағыштардың және вакуумды түтіктердің дизайны мен теориясы болды.
Бүгінгі таңда электрондық құрылғылардың көпшілігі электронды бақылауды жүзеге асыру үшін жартылай өткізгіш компоненттерді пайдаланады. Жартылай өткізгіш құрылғыларды және оларға байланысты технологияларды зерттеу қатты дене физикасы саласы болып саналады, ал практикалық есептерді шешуге арналған электр тізбектерін жобалау және салу электроника техникасына түседі. Бұл мақалада электрониканың инженерлік аспектілері қарастырылған.
Электрондық компонент дегеніміз - электронды жүйеге немесе оның байланысқан өрістеріне әсер ету үшін қолданылатын электрондық жүйенің кез-келген жеке тұлғасы, электрондық жүйенің жоспарланған функциясына сәйкес келеді. Құрамдас бөлшектер, әдетте, белгілі бір функциясы бар (мысалы, күшейткіш, радиоқабылдағыш немесе осциллятор) электронды тізбек құру үшін баспа платасына (ПСБ) дәнекерлеу арқылы қосылуға арналған. Компоненттер интегралды схемалар түрінде жеке немесе неғұрлым күрделі топтарға салынуы мүмкін. Кейбір жалпы электрондық компоненттер - бұл конденсаторлар, индукторлар, резисторлар, диодтар, транзисторлар және басқалар. Құрамдас бөліктер көбінесе белсенді (мысалы, транзисторлар мен тиристорлар) немесе пассивті (мысалы, резисторлар мен конденсаторлар) деп жіктеледі.
Көптеген аналогты электронды құрылғылар, мысалы, радио қабылдағыштар, негізгі схемалардың бірнеше түрінің комбинациясынан жасалады. Аналогтық тізбектер сандық тізбектердегідей дискретті деңгейге қарағанда кернеудің тұрақты диапазонын қолданады. Әзірге ойластырылған әртүрлі аналогты схемалардың саны өте үлкен, өйткені бұл тізбекті бір компоненттен мыңдаған компоненттерден тұратын жүйелер ретінде анықтауға болады. Аналогтық тізбектер кейде сызықты емес сызықтар деп аталады, дегенмен көптеген сызықтық емес эффекттер микросхемалар, модуляторлар және т.б. сияқты аналогты тізбектерде қолданылады. Аналогтық схемалардың жақсы мысалдары - вакуумды түтік пен транзисторлық күшейткіштер, жұмыс күшейткіштері және осцилляторлар.
Біреуі мүлдем аналогты заманауи схемаларды сирек кездестіреді. Қазіргі уақытта аналогты схема өнімділікті жақсарту үшін сандық немесе тіпті микропроцессорлық техниканы қолдануы мүмкін. Мұндай схема әдетте аналогты немесе цифрлық емес, аралас сигнал деп аталады. Кейде аналогты және цифрлық тізбектерді ажырату қиын болуы мүмкін, өйткені оларда сызықтық және сызықты емес жұмыс элементтері болады. Мысал ретінде кернеудің тұрақты диапазонын алатын, бірақ сандық тізбектегідей екі деңгейдің біреуін шығаратын компараторды аламыз. Сол сияқты, транзистордың шамадан тыс күшейткіші шығудың екі деңгейіне ие басқарылатын қосқыштың сипаттамаларын қабылдай алады.
Цифрлық тізбектер - бұл дискретті кернеудің бірқатар деңгейіне негізделген электр тізбектері. Цифрлық схемалар бульдік алгебраның ең көп таралған физикалық көрінісі және барлық сандық компьютерлердің негізі болып табылады. Көптеген инженерлер үшін цифрлық тізбек, цифрлық жүйе және логика деген терминдер цифрлық тізбектер аясында бір-бірін алмастырады. Сандық схемалардың көпшілігінде 0 және 1 деп белгіленген екі кернеу деңгейі бар екілік жүйе қолданылады. Көбінесе 0 логикасы төменгі кернеу болады және төмен деп аталады, ал 1 логикасы жоғары деп аталады. Алайда, кейбір жүйелер кері анықтаманы пайдаланады (0 жоғары) немесе негізделген. Тернарлық (үш күйі бар) логика зерттелді, кейбір компьютерлердің прототиптері жасалды. Компьютерлер, электрондық сағаттар және бағдарламаланатын логикалық контроллерлер цифрлық схемалардан тұрады. Сандық сигнал процессорлары - тағы бір мысал.