Elektroniko

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Saltu al: navigado, serĉo
Surfacmuntitaj elektronikaj komponantoj
Kovrilpaĝo de 9 lingva fakvortaro elektronika, Frantiŝek Hort, 1981

Elektroniko estas la scienco per kiu estas regata elektra energio, energio en kiu elektronoj ludas fundamentan rolon.

Elektroniko estas la parto de la elektra kaj elektronika inĝenierarto, kiu okupiĝas pri transmisio kaj prilaborado de elektraj signaloj, kiuj permesas sendi au ricevi informojn uzante la principojn de elektro kaj elektromagnetismo. La elektroniko uzas ĝenerale malfortajn tensiojn kaj kurentojn, ĉar informo povas esti trandonita per malgranda energio.

Elektroniko pritraktas elektrajn cirkvitojn, kiuj implicas aktivajn elektrajn komponantojn kiel ekzemple elektronaj tuboj, transistoroj, diodoj kaj integritaj cirkvitoj, kaj rilatajn pasivajn interligteknologiojn. Kutime, elektronikaj aranĝaĵoj entenas cirkviton unue aŭ ekskluzive el aktivaj duonkonduktantoj kompletigitaj kun pasivaj elementoj; tia cirkvito priskribiĝas kiel elektronika cirkvito.

La nelineara konduto de aktivaj komponantoj kaj ilia kapablo reguli elektronfluojn ebligas amplifon de malfortaj signaloj, tial elektroniko estas vaste uzata en rega sistemo, informprocezo, telekomunikado kaj signal-prilaborado. La kapablo de elektronikaj aparatoj por funkcii kiel ŝaltiloj ebligas ciferecan informprocezon. Interligteknologioj kiel ekzemple cirkvitaj tabuloj, elektronika enpakadoteknologio kaj aliaj multfacetaj formoj de komunikadinfrastrukturo kompletigas cirkvitfunkciecon kaj transformas la miksitajn komponantojn al en regula laborsistemo.

La komenco de la elektroniko estas ĝenerale datita de la komenco de la 20-a jarcento kun la invento de la vakutubo (1904), praulo de la transistoroj, diodoj, triodoj kaj aliaj.

Noto.- Alia branĉo de elektroniko traktas pri fortaj kurentoj: oni tiam parolas pri povuma elektroniko, fako de la elektrotekniko.

Branĉoj de elektroniko[redakti | redakti fonton]

La branĉoj de elektroniko estas la jenaj:

1. Cifereca elektroniko

2. Analoga elektroniko

3. Mikroelektroniko

4. Difuza elektroniko

5. Cirkvito projektado

6. Integrita cirkvito

7. Optoelektroniko

8. Duonkonduktanto

9. Duonkonduktanta komponanto

Elektronikaj aparatoj kaj komponantoj[redakti | redakti fonton]

Elektronika komponanto estas ajna fizika aĵo en elektronika sistemo uzita por influi la elektronojn aŭ aliajn rilatajn kampojn, laŭ maniero kongrua kun la celita funkcio de la elektronika sistemo. Komponantoj estas ĝenerale intencitaj por esti ligitaj kune, kutime per lutado al cirkvita tabulo, por krei elektronikan cirkviton kun aparta funkcio (ekzemple amplifilo, sendricevilo aŭ elektronika oscilatoro). Komponantoj povas esti enpakitaj unuope, aŭ en pli kompleksaj grupoj kiel okazas en integritaj cirkvitoj. Iuj komunaj elektronikaj elementoj estas kondensatoroj, induktiloj, rezistiloj, diodoj, transistoroj, solenoidoj, ktp. Komponantoj ofte estas klasifikitaj kiel aktivaj (ekz. transistoroj, tiristoroj kaj operaciaj amplifiloj) aŭ pasivaj (ekz. rezistiloj, diodoj, kondensatoroj kaj induktiloj) elementoj.

Unuaj elektronikaj komponantoj kaj sekvaj[redakti | redakti fonton]

La komenco de la elektroniko datumas ĝenerale de la komenco de la 20-a jarcento kun la invento de la vakutubo (elektrona tubo) en 1904 fare de la angla fizikisto John Ambrose Fleming[1]; tia tubo estis la praulo de la diodoj, triodoj, transistoroj kaj aliaj...Fakte, tuj poste en 1906, la usonano Lee De Forest inventis la triodon[2], kiu eblis elektre amplifi malfortajn radiosignalojn kaj sonosignalojn per ne-meĥanika aparato. Ĝis 1950 tiu kampo estis nomita "radioteknologio", ĉar ĝia ĉefaplikiĝo estis la produkto kaj la teorio de radiosendiloj, radioaparatoj kaj elektronaj tuboj. Vakutuboj ludis gravan rolon en la kampo de mikroondoj por sendiloj pri forta povumo kaj televido-riceviloj ĝis la mezo de la 1980-aj jaroj[3]. Post tiu tempo, solid-stataj komponantoj preskaŭ tute anstataŭis ilin. Vakutuboj estas ankoraŭ uzataj en kelkaj specialistaplikoj kiel ekzemple altpovumaj RF-amplifiloj (ekz. klistronoj), katodradiaj tuboj, fakaj aŭdo-frekvencaj aparatoj, gitar-amplifiloj kaj mikroondaparatoj (ekz. magnetronoj).

Tipoj de elektronikaj cirkvitoj[redakti | redakti fonton]

Cirkvitoj kaj komponantoj povas esti dividitaj laŭ du grupoj: analoga#Teknikoj kaj ciferecaj. Specialaj aranĝoj povas konsisti el unu aŭ alia aŭ ankoraŭ el ambaŭ tipoj.

Analogaj cirkvitoj[redakti | redakti fonton]

Hitachi J100 - sistembloko de alĝustigebla frekvencoregulilo.

La plejmulto da elektronikaj aparatoj, kiel ekzemple radioriceviloj, estas konstruitaj el kombinaĵoj de kelkaj tipoj de bazaj cirkvitoj. Analogaj cirkvitoj uzas kontinue ŝanĝeblan valoron de tensiokurento, kontraŭe al diskretaj niveloj en ciferecaj cirkvitoj.

Egas la nombro da malsamaj analogaj cirkvitoj ĝis nun ellaboritaj, aparte pro tio, ke "cirkvito" povas esti difinita kiel io ajn de ununura komponanto ĝis sistemoj enhavantaj milojn da komponantoj.

Analogaj cirkvitoj foje estas nomitaj linearaj cirkvitoj malgraŭ, ke multaj nelinearaj efikoj estas uzitaj en analogaj cirkvitoj kiel ekzemple miksiloj, modulatoroj, ktp. Bonaj ekzemploj pri analogaj cirkvitoj inkludas vakutubojn kaj transistoramplifilojn, operaciajn amplifilojn kaj oscilatorojn.

Malofte trovas oni modernajn cirkvitojn, kiuj estas tute analogaj. Tiujn tagojn, analogaj cirkvitoj povas uzi ciferecajn kaj eĉ mikroprocesorajn teĥnikojn por plibonigi efikecon. Tiu tipo de cirkvito estas kutime nomita "miksita cirkvito" anstataŭ "analoga kaj cifereca". Foje povas esti malfacile diferencigi inter analogaj kaj ciferecaj cirkvitoj, kiam ili enhavas elementojn rilatantaj samtempe al lineara kaj nelineara operacio. Unu ekzemplo estas la komparilo, kiu enprenas kontinuan vicon da tensio sed nur eliras unu el du niveloj, kiel cifereca cirkvito. Simile, amplifilo kun supersaturita transistoro povas enhavi la karakterizaĵojn de regita ŝaltilo, kiu esence funkcias inter du niveloj.

Ciferecaj cirkvitoj[redakti | redakti fonton]

Pro eblaj sinonimoj, oni ne konfuzu tiun temon kun vortoj, kiuj estas tiritaj el la vortoj "cifero" aŭ "diĝito" ekz. "cifereca" aŭ "diĝita", dum la terminoj "cifero" kaj "cifereca" estas preferindaj[4] .

Adaptilo de 100 megabit token ring ("dedicita ringo").

Ciferecaj cirkvitoj estas elektraj cirkvitoj surbaze de certa nombro de diskretaj tensioniveloj. Ciferecaj cirkvitoj estas la plej ofta fizika prezentado de bulea algebro, kaj estas la bazo de ĉiuj ciferecaj komputiloj. Por la plej multaj inĝenieroj, la esprimoj "ciferea cirkvito", "cifereca sistemo" kaj "logiko" estas interŝanĝeblaj en la kunteksto de ciferecaj cirkvitoj. La plej multaj ciferecaj cirkvitoj uzas binaran sistemon kun du tensioniveloj etiketitatj "0" kaj "1". Ofte la logika nivelo "0" estos pli malalta tensio kaj referota kiel "Malalta", la logika nivelo "1" referota kiel "Alta". Tamen, kelkaj sistemoj uzas la inversan difinon ("0" estas "Alta") aŭ ankoraŭ estas bazita super kurentniveloj. Ofte la sisteminĝeniero elektas la negativan logikon (tio estas, la inversan difinon) pro facileco de produkto aŭ plibonigo de sekureco kaj findindeco kaze de misuzoj aŭ defektaj komponantoj. La difino de niveloj "0" kaj "1" estas arbitra.

Ternara logiko (kun tri statoj) estis studita, kaj kelkaj prototipsistemoj iniciatiĝis.

Komputiloj, elektronikaj horloĝoj kaj programeblaj logikaj regiloj (angle PLC, Programmable logic controller) uzataj por regi industriajn procesojn estas konstruitaj el ciferecaj cirkvitoj.

- Elementaj blokoj

- Alte integritaj aranĝaĵoj

  • Mikroprocesoro
  • Aplikiĝ-specifa integra cirkvito (ASIC, angle Application specific integrated circuit)
  • Diĝita signalprocesoro (DSP, angle Digital signal processor)
  • Kampo-programebla pordaro (angle FPGA, Fied-programmable gate array)

Varmoradiado kaj termika administrado[redakti | redakti fonton]

Bruo[redakti | redakti fonton]

Referencoj[redakti | redakti fonton]