Електроника
от Уикипедия, свободната енциклопедия
Електрониката е приложна наука, която създава и изучава електрически компоненти, основани на протичането на електрони или други заредени частици и на контрола на породените от това процеси, както например това става във вакуумните, йонните и полупроводникови елементи и устройства. Изучаването на фундаменталните физически процеси е предмет и дял от физиката, докато проектирането на конкретни електронни схеми в зависимост от областта им на приложение са предмет на електронното инженерство, електротехниката и изчислителната техника.
Целта на електрониката е да създава практически приложими уреди. Различават се следните исторически поколения уреди, като размерите на отделните им компоненти и консумацията на ток прогресивно намаляват:
- уреди, изградени на базата на релета
- уреди, изградени на базата на електронни лампи
- уреди, изградени на базата на дискретни полупроводници
- уреди, изградени на базата на полупроводникови интегрални схеми (микроелектроника)
- уреди, изградени на базата на устройства с размери от порядъка на нанометри (наноелектроника).
Основната задача на тези уреди е пренасяне и обработване на сигнали и информация.
Съдържание |
[редактиране] Електронни устройства и компоненти
Електронен компонент е всеки физически обект в електронна система, чието предназначение е да влияе на електроните или техните полета по желания начин, съвместим с функцията на електронната система. В повечето случаи елементите са свързани електромеханично чрез запояване върху печатна платка, за да се създаде електронна верига с определена функция (например усилвател, радио приемник, или генератор). Компонентите може да са самостоятелно или в по-сложни групи като например интегралните схеми.
В зависимост от това дали обработват аналогови или цифрови сигнали, електронните вериги и съответно уредите, изградени от тях, се разделят на аналогови и цифрови.
[редактиране] Аналогови вериги
Повечето аналогови електронни устройства, като радио приемниците, са изградени от няколко вида основни вериги. Аналоговите вериги използват постоянен обхват от напрежение, обратно на отделните нива в цифровите вериги. Броят на различните аналогови вериги е огромен, особено защото ‘верига’ може да означава всичко - от отделен елемент до система, която съдържа хиляди елементи.
Аналоговите вериги понякога се наричат линейни вериги, въпреки че в аналоговите схеми се използват много нелинейни ефекти, като например смесители, модулатори и други. Добър пример за аналогови вериги са вакуумните лампи и транзисторните усилватели, операционните усилватели и генератори.
Някои съвременни аналогови вериги може да използват цифрови или дори микропроцесорни техники, за да подобрят основните качества на веригата. Този вид вериги обикновено се нарича “смесен сигнал”.
Понякога може да бъде трудно да се открие разлика между аналогова и цифрова верига, след като те имат елементи от линейни и нелинейни операции.
[редактиране] Цифрови вериги
Цифровите вериги са електрически вериги, базирани на брой от отделни нива на напрежение. Цифровите вериги са най-общото материално реализиране на Булевата алгебра и са в основата на всички цифрови компютри. За повечето инженери термините “цифрова верига”, “цифрова система” и “логика” са равностойни в контекста за цифровите вериги. В голям брой от случаите различните състояния са две, представени от две нива на напрежение, означени като “нула” и “единица”. Често “нула” е напрежение, близо до нула волта, а “единица” е най-високото ниво на подаденото напрежение.
Компютрите, електронните часовници и програмируемите логически контролери (използват се за контрол на индустриални процеси) са изградени от цифрови вериги.
Съставни части на цифровите вериги:
· Двоични множители · Електрически тригери · Броячи · Регистри · Тригери на Шмит
Високо интегрирани устройства:
· Микропроцесори · Микроконтролери · Интегрални схеми
[редактиране] Вериги със смесен сигнал
Веригите със смесен сигнал се отнасят към интегралните схеми (ИС), които съдържат аналогови и цифрови вериги, комбинирани в една полупроводникова подложка или върху една печатна платка. Смесените вериги обикновено се използват за управление на аналогови устройства с цифрова логика, например за регулиране на оборотите на двигател.
