Elektronika
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Elektronika je technický obor, který studuje a využívá přístrojů fungujících na principu řízení toku elektronů nebo jiných elektricky nabitých částic. Toho se dosahuje pomocí různých elektronických součástek.
Přeneseně se tímto slovem označují spotřební elektronické přístroje, například televize, videa, přehrávače atd.
Obsah |
[editovat] Elektronické součástky
Elektronických součástek je celá řada typů a lze je dělit podle mnoha různých kritérií. Nejčastěji se ovšem dělí podle toho, zda součástky pro svoji činnost potřebují zdroj napájení na:
- Pasivní součástky – zdroj nepotřebují (např. rezistor, kondenzátor, cívka)
- Aktivní součástky – k činnosti potřebují zdroj napájení (např. dioda, tranzistor, operační zesilovač)
Dalším důležitým kritériem je to, zda je v jednom pouzdru umístěna jediná součástka nebo zda jich pouzdro sdružuje několik. Podle toho je dělíme na:
- Diskrétní součástky
- Integrované obvody
[editovat] Elektronické obvody
Existuje nepřeberné množství elektronických obvodů od velmi primitivních sestavených pouze z několika diskrétních součástek (například jeden z nejstarších radiopřijímačů tzv. krystalka) až po obvody velmi komplexní obsahující milióny součástek (například počítač).
Elektronické obvody nejčastěji dělíme podle toho, zda zpracovávají spojitý nebo diskrétní signál. Obvodům zpracovávajícím spojitý signál říkáme analogové obvody. Zpracování a přenos spojitých signálů je ovšem velmi náchylné na rušení a zkreslení, a proto se čím dál tím víc setkáváme s převodem spojitých signálů do číslicové (digitální) podoby a jejich následným zpracováním v číslicových obvodech. Obvody, které částečně zpracovávají analogový a částečně digitální signál nazýváme obvody smíšené. Příkladem takových obvodů jsou analogově digitální a digitálně analogové převodníky.
[editovat] Vývoj elektroniky
Elektronika prodělala a prodělává obrovský a velmi prudký vývoj. Na jeho začátku stály primitivní obvody sestavené z jednoduchých často elektromechanických součástí, jako například sluchátko, různé typy mikrofonů, elektrický zvonek, koherer, jiskřiště atd. Mnohé z nich se již v současnosti zdají být exotické, ale principy, které používaly se v elektronice využívají v nezměněné podobě dodnes.
[editovat] Reléová éra
Později bylo vynalezeno elektromagnetické relé a to ovlivnilo na mnoho let další vývoj elektroniky. Byl to hlavní spínací prvek komplikovaných telefonních ústředen, ale dokonce byly postaveny i reléové počítače.
[editovat] Éra elektronek
Dalším významným prvkem, na kterém stála celá jedna éra elektroniky byla elektronka. Jev dnes známý jako termoemise elektronů objevil už Thomas Alva Edison v roce 1883, ačkoliv v té době se ještě o elektronech jako takových nevědělo. První elektronky byly zkonstruovány až na začátku 20. století.
[editovat] Éra tranzistorů
Elektronky mají sice výborné vlastnosti, co se týká fungování v elektronických obvodech, ale jsou velké, ke své činnosti potřebují značné množství energie a výrazně hřejí. Také jejich životnost je poměrně malá. Proto dalším výrazným mezníkem v historii elektroniky byl vynález tranzistoru - první aktivní polovodičové součástky na bázi polovodičového PN přechodu. Ten byl objeven v Bellových laboratořích v roce 1947.
Přechod od elektronek k tranzistorům znamenal obrovskou miniaturizaci, větší možnost zařízení napájet z baterií a podstatné zvýšení spolehlivosti elektronických obvodů.
[editovat] Éra integrovaných obvodů
Brzy po objevu tranzistoru přišel první integrovaný obvod, který byl dalším zlomem v rozvoji elektroniky. Dnes dokážeme na polovodičové destičce jediného integrovaného obvodu realizovat až desítky milionů součástek. Jejich velikost se již dostala pod hranici mikrometru, u procesorů se jejich velikost pohybuje v desítkách nanometrů. Se zvyšující se miniaturizací se také stále snižuje napájecí napětí obvodů, čímž se dále snižují jejich ztráty.
