Elektroonika: erinevus redaktsioonide vahel

Allikas: Vikipeedia
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Parveto (arutelu | kaastöö)
Resümee puudub
Parveto (arutelu | kaastöö)
Resümee puudub
1. rida: 1. rida:
[[Pilt:Componentes.JPG|thumb|Komponendid]]
[[Pilt:Componentes.JPG|thumb|Komponendid]]


'''Elektroonika''' on teadus elektrienergia juhtimisest elektrilisel teel, milles [[elektron]]<nowiki/>idel on fundamentaalne roll. Elektroonika tegeleb [[Elektrilised ahelad|elektriliste ahelatega]], mis sisaldavad aktiivseid elektrilisi komponente (nagu näiteks vaakumlambid, [[transistor]]<nowiki/>id, [[diood]]<nowiki/>id, [[integraallülitus]]<nowiki/>ed, [[optoelektroonika]] ja [[andur]]<nowiki/>id), sellega seotud [[Passiivsed elektrilised komponendid|passiivseid elektrilisi komponente]] ja (nende) ühendamistehnoloogiaid. Tavaliselt sisaldavad elektroonikaseadmed peamiselt või eranditult aktiivsetest pooljuhtidest vooluahelat, mis on täiendatud passiivsete elementidega. Sellist vooluahelat käsitletakse kui [[elektronahel]]<nowiki/>at (-[[lülitus]]<nowiki/>t).
'''Elektroonika''' on teadus elektrienergia juhtimisest elektrilisel teel, milles [[elektron]]<nowiki/>idel on fundamentaalne roll. Elektroonika tegeleb [[Elektrilised ahelad|elektriliste ahelatega]], mis sisaldavad [[Aktiivsed elektrilised komponendid|aktiivseid elektrilisi komponente]] (nagu näiteks vaakumlambid, [[transistor]]<nowiki/>id, [[diood]]<nowiki/>id, [[integraallülitus]]<nowiki/>ed, [[optoelektroonika]] ja [[andur]]<nowiki/>id), sellega seotud [[Passiivsed elektrilised komponendid|passiivseid elektrilisi komponente]] ja (nende) ühendamistehnoloogiaid. Tavaliselt sisaldavad elektroonikaseadmed peamiselt või eranditult aktiivsetest pooljuhtidest vooluahelat, mis on täiendatud passiivsete elementidega. Sellist vooluahelat käsitletakse kui [[elektronahel]]<nowiki/>at (-[[lülitus]]<nowiki/>t).


Elektroonikat kui teadust peetakse [[füüsika]] ja [[elektrotehnika]] haruks.<ref>{{Cite web|url=https://www.britannica.com/technology/electronics|title= Electronics, Encyclopædia Britannica|last=|first=|date=September 2016|website=|publisher=Encyclopædia Britannica|access-date=}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://en.oxforddictionaries.com/definition/electronics|title= Electronics definition, Oxford Dictionary|last=|first=|date=Veebruar 2017|website=|publisher=Oxford University Press}}</ref>
Elektroonikat kui teadust peetakse [[füüsika]] ja [[elektrotehnika]] haruks.<ref>{{Cite web|url=https://www.britannica.com/technology/electronics|title= Electronics, Encyclopædia Britannica|last=|first=|date=September 2016|website=|publisher=Encyclopædia Britannica|access-date=}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://en.oxforddictionaries.com/definition/electronics|title= Electronics definition, Oxford Dictionary|last=|first=|date=Veebruar 2017|website=|publisher=Oxford University Press}}</ref>
7. rida: 7. rida:
Aktiivsete komponentide mittelineaarne käitumine ja nende võime juhtida elektronide vooge muudab nõrkade signaalide võimendamise võimalikuks. Elektroonikat kasutatakse laialdaselt [[informatsiooni töötlemise]]<nowiki/>s, [[telekommunikatsioon]]<nowiki/>is ja [[signaalitöötlus]]<nowiki/>es. Elektrooniliste seadmete suutlikkus käituda [[lüliti]]<nowiki/>tena muudab digitaalse teabe töötlemise võimalikuks. Ühendamise tehnoloogiad, nagu [[Trükkplaat|trükkplaadid]], elektroonika pakendamise tehnoloogia ja muud erinevad ühendamise infrastruktuuri lahendused, annavad ahelale funktsionaalsuse ja muudavad segamini kasutatud komponendid regulaarseks töötavaks süsteemiks.
Aktiivsete komponentide mittelineaarne käitumine ja nende võime juhtida elektronide vooge muudab nõrkade signaalide võimendamise võimalikuks. Elektroonikat kasutatakse laialdaselt [[informatsiooni töötlemise]]<nowiki/>s, [[telekommunikatsioon]]<nowiki/>is ja [[signaalitöötlus]]<nowiki/>es. Elektrooniliste seadmete suutlikkus käituda [[lüliti]]<nowiki/>tena muudab digitaalse teabe töötlemise võimalikuks. Ühendamise tehnoloogiad, nagu [[Trükkplaat|trükkplaadid]], elektroonika pakendamise tehnoloogia ja muud erinevad ühendamise infrastruktuuri lahendused, annavad ahelale funktsionaalsuse ja muudavad segamini kasutatud komponendid regulaarseks töötavaks süsteemiks.


Elektroonika eristub elektrialasest ja elektromehaanikaalasest teadusest ja tehnoloogiast, mis tegelevad elektrienergia genereerimise, jaotamise, lülitamise, salvestamisega ning muundamisega teistest energiavormidest või ka teisteks energiavormideks, kasutades juhtmeid, mootoreid, generaatoreid, patareisid, lüliteid, releesid, transformaatoreid, takisteid ja muid passiivseid komponente. See eristumine algas 1906. aasta paiku, kui Lee De Forest leiutas trioodi, mis muutis võimalikuks võimendada raadiosignaale ja helisignaale mitte-mehaanilise seadme abil. Kuni 1950. aastani kutsuti seda ala raadioelektroonikaks (radio engineering), kuna selle põhiline rakendus oli raadiosaatjate, vastuvõtjate ja vaakumlampide välhatöötamine ja teooria.
Elektroonika eristub elektrialasest ja elektromehaanikaalasest teadusest ja tehnoloogiast, mis tegelevad elektrienergia genereerimise, jaotamise, lülitamise, salvestamisega ning muundamisega teistest energiavormidest või ka teisteks energiavormideks, kasutades juhtmeid, mootoreid, generaatoreid, patareisid, lüliteid, releesid, transformaatoreid, takisteid ja muid passiivseid komponente. See eristumine algas 1906. aasta paiku, kui Lee De Forest leiutas [[triood]]<nowiki/>i, mis muutis võimalikuks võimendada raadiosignaale ja helisignaale mitte-mehaanilise seadme abil. Kuni 1950. aastani kutsuti seda ala raadioelektroonikaks (''radio engineering''), kuna selle põhiline rakendus oli raadiosaatjate ja vastuvõtjate väljatöötamine ja teooria, aga ka vaakumlampide teooria ja kasutamine.


Tänapäeval kasutab enamik elektroonilisi seadmeid elektroonilise kontrolli teostamiseks [[pooljuht]]<nowiki/>komponente. Pooljuhtseadmete ja nendega seotud tehnoloogia uurimist peetakse [[tahkete kehade füüsika]] haruks, samas kui praktiliste probleemide lahendamiseks mõeldud elektrooniliste ahelate väljatöötamine ja ehitamine kuulub [[elektroonikainseneeria]] alla. See artikkel keskendub elektroonika rakendustehnoloogilistele aspektidele.
Tänapäeval kasutab enamik elektroonilisi seadmeid elektroonilise kontrolli teostamiseks [[pooljuht]]<nowiki/>komponente. Pooljuhtseadmete ja nendega seotud tehnoloogia uurimist peetakse [[tahkete kehade füüsika]] haruks, samas kui praktiliste probleemide lahendamiseks mõeldud elektrooniliste ahelate väljatöötamine ja ehitamine kuulub [[elektroonikainseneeria]] alla. See artikkel keskendub elektroonika rakendustehnoloogilistele aspektidele.
24. rida: 24. rida:
==Elektroonilised seadmed ja komponendid==
==Elektroonilised seadmed ja komponendid==


Elektrooniline komponent on füüsiline üksus [[Elektrooniline süsteem|elektroonilises süsteemis]], mida kasutatakse elektronide või nendega seotud väljade mõjutamiseks vastavalt elektroonilise süsteemi kavandatud funktsioonile. Konkreetsete funktsioonide (näiteks võimendi, raadiovastuvõtja või ostsillaatori) loomiseks mõeldud komponendid on üldjuhul ette nähtud omavahel ühendamiseks, tavaliselt trükkplaadile jootmise teel. Komponendid võivad olla pakitud üksikult või keerukamate rühmade kujul integralskeemidena. Mõned levinud elektroonikakomponendid on kondensaatorid, induktiivpoolid, takistid, dioodid, transistorid jne. Komponendid liigitatakse tihti aktiivseteks (nt transistorid ja türistorid) või passiivseteks (näiteks takistid, dioodid, induktiivpoolid ja kondensaatorid).
Elektrooniline komponent on füüsiline üksus [[Elektrooniline süsteem|elektroonilises süsteemis]], mida kasutatakse elektronide või nendega seotud väljade mõjutamiseks vastavalt elektroonilise süsteemi kavandatud funktsioonile. Konkreetsete funktsioonide (näiteks võimendi, raadiovastuvõtja või ostsillaatori) loomiseks mõeldud komponendid on üldjuhul ette nähtud omavahel ühendamiseks, tavaliselt trükkplaadile jootmise teel. Komponendid võivad olla pakitud üksikult või keerukamate rühmade kujul [[integralskeem]]<nowiki/>idena. Mõned levinud elektroonikakomponendid on kondensaatorid, induktiivpoolid, takistid, dioodid, transistorid jne. Komponendid liigitatakse tihti aktiivseteks (nt transistorid ja türistorid) või passiivseteks (näiteks takistid, dioodid, induktiivpoolid ja kondensaatorid).


==Elektrooniliste komponentide ajalugu==
==Elektrooniliste komponentide ajalugu==
30. rida: 30. rida:
Vaakumlambid olid üks esimesi elektroonilisi komponente.<ref>{{Cite journal|last=Guarnieri|first=M.|date=2012|title=The age of vacuum tubes: Early devices and the rise of radio communications|journal=IEEE Ind. Electron. M.|volume=6|issue=1|pages=41–43|doi=10.1109/MIE.2012.2182822|ref=harv}}</ref> Nemad määrasid peaaegu täielikult kahekümnenda sajandi esimese poolel toimunud elektroonikarevolutsiooni käigu.<ref>{{Cite journal|last=Guarnieri|first=M.|date=2012|title=The age of vacuum tubes: the conquest of analog communications|journal=IEEE Ind. Electron. M.|volume=6|issue=2|pages=52–54|doi=10.1109/MIE.2012.2193274|ref=harv}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Guarnieri|first=M.|date=2012|title=The age of Vacuum Tubes: Merging with Digital Computing|journal=IEEE Ind. Electron. M.|volume=6|issue=3|pages=52–55|doi=10.1109/MIE.2012.2207830|ref=harv}}</ref> Need viisid elektroonika edasi algelise lõbustuse tasemelt, andes meile raadio, televisiooni, fonograafid, radarid, telefoni kaugside ja palju muud. Kuni 1980. aastate keskpaigani mängisid need juhtivat rolli mikrolaine ja kõrgepingeülekande ning televisiooni vastuvõtjate valdkonnas.<ref name="Okamura1994">{{cite book|author=Sōgo Okamura|title=History of Electron Tubes|url=https://books.google.com/books?id=VHFyngmO95YC&pg=PR4|year=1994|publisher=IOS Press|isbn=978-90-5199-145-1|page=5}}</ref> Vaakumlampe kasutatakse endiselt mõnes erirakenduses, näiteks suure võimsusega raadiosagedusvõimendid, elektronkiiretorud, spetsiaalsed heliseadmed, kitarrivõimendid ja mõned mikrolaineseadmed.
Vaakumlambid olid üks esimesi elektroonilisi komponente.<ref>{{Cite journal|last=Guarnieri|first=M.|date=2012|title=The age of vacuum tubes: Early devices and the rise of radio communications|journal=IEEE Ind. Electron. M.|volume=6|issue=1|pages=41–43|doi=10.1109/MIE.2012.2182822|ref=harv}}</ref> Nemad määrasid peaaegu täielikult kahekümnenda sajandi esimese poolel toimunud elektroonikarevolutsiooni käigu.<ref>{{Cite journal|last=Guarnieri|first=M.|date=2012|title=The age of vacuum tubes: the conquest of analog communications|journal=IEEE Ind. Electron. M.|volume=6|issue=2|pages=52–54|doi=10.1109/MIE.2012.2193274|ref=harv}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Guarnieri|first=M.|date=2012|title=The age of Vacuum Tubes: Merging with Digital Computing|journal=IEEE Ind. Electron. M.|volume=6|issue=3|pages=52–55|doi=10.1109/MIE.2012.2207830|ref=harv}}</ref> Need viisid elektroonika edasi algelise lõbustuse tasemelt, andes meile raadio, televisiooni, fonograafid, radarid, telefoni kaugside ja palju muud. Kuni 1980. aastate keskpaigani mängisid need juhtivat rolli mikrolaine ja kõrgepingeülekande ning televisiooni vastuvõtjate valdkonnas.<ref name="Okamura1994">{{cite book|author=Sōgo Okamura|title=History of Electron Tubes|url=https://books.google.com/books?id=VHFyngmO95YC&pg=PR4|year=1994|publisher=IOS Press|isbn=978-90-5199-145-1|page=5}}</ref> Vaakumlampe kasutatakse endiselt mõnes erirakenduses, näiteks suure võimsusega raadiosagedusvõimendid, elektronkiiretorud, spetsiaalsed heliseadmed, kitarrivõimendid ja mõned mikrolaineseadmed.


1955. aasta aprillis valminud IBM 608 oli esimene IBM-i toode, milles kasutati transistore ilma ühegi vaakumlambita, ja seda peetakse esimeseks täielikult transistoridel toimivaks kommertsturule toodetud arvutusmasinaks. 608 sisaldas üle 3000 germaaniumtransistori. Thomas J. Watson Jr andis korralduse kasutada transistore kõigi tulevaste IBMi toodete väljatöötamisel. Sellest ajast alates kasutati arvutiloogika ja välisseadmete puhul peaaegu eranditult transistoreid.
1955. aasta aprillis valminud laua-arvuti IBM 608 oli esimene IBM-i toode, milles kasutati transistore ilma ühegi vaakumlambita, ja seda peetakse esimeseks täielikult transistoridel toimivaks kommertsturule toodetud arvutusmasinaks. 608 sisaldas üle 3000 germaaniumtransistori. Thomas J. Watson Jr andis korralduse kasutada transistore kõigi tulevaste IBMi toodete väljatöötamisel. Sellest ajast alates kasutati arvutiloogika ja välisseadmete puhul peaaegu eranditult transistore.


==Ahelate tüübid==
==Ahelate tüübid==
47. rida: 47. rida:
Nüüdisajal leiab harva ahelaid, mis on täiesti analoogsed. Tänapäeval võivad analoogsüsteemid jõudluse parandamiseks kasutada digitaalseid või isegi mikroprotsessori tehnoloogiaid.
Nüüdisajal leiab harva ahelaid, mis on täiesti analoogsed. Tänapäeval võivad analoogsüsteemid jõudluse parandamiseks kasutada digitaalseid või isegi mikroprotsessori tehnoloogiaid.


Mõnikord võib olla raske eristada analoog- ja digitaalsignaale, kuna neil on nii lineaarsed kui ka mittelineaarsed toimingud. Näiteks on komparaator, mis võtab sisse pideva pinge, kuid väljastab ainult kahte taset, nagu ka digitaalahelas. Sarnaselt võib ülekoormatud transistori võimendi võtta kontrollitud lüliti omadusi, millel on sisuliselt kaks väljunditaset. Tegelikult on paljud digitaalsed lülitused rakendatud analoogahelate variantidena, mis sarnanevad selle näitega. Lõppude lõpuks on ju kõik tegeliku füüsilise maailma aspektid põhiliselt analoogsed, nii et digitaalseid efekte saab realiseerida ainult analoogkäitumise piiramisel.
Mõnikord võib olla raske eristada analoog- ja digitaalsignaale, kuna neil on nii lineaarsed kui ka mittelineaarsed toimingud. Näiteks on komparaator, mis võtab sisse pideva pinge, kuid väljastab ainult kahte taset, nagu ka digitaalahelas. Sarnaselt võib ülekoormatud transistorvõimendi väljund omandada juhitava loogilise lüliti väljundi omadusi, millel on sisuliselt kaks väljunditaset. Tegelikult on paljud digitaalsed lülitused rakendatud analoogahelate variantidena, mis sarnanevad selle näitega. Lõppude lõpuks on ju kõik tegeliku füüsilise maailma aspektid põhiliselt analoogsed, nii et digitaalseid efekte saab realiseerida ainult analoogkäitumise piiramisel.


===Digitaalahelad===
===Digitaalahelad===

Redaktsioon: 4. veebruar 2018, kell 01:38

Komponendid

Elektroonika on teadus elektrienergia juhtimisest elektrilisel teel, milles elektronidel on fundamentaalne roll. Elektroonika tegeleb elektriliste ahelatega, mis sisaldavad aktiivseid elektrilisi komponente (nagu näiteks vaakumlambid, transistorid, dioodid, integraallülitused, optoelektroonika ja andurid), sellega seotud passiivseid elektrilisi komponente ja (nende) ühendamistehnoloogiaid. Tavaliselt sisaldavad elektroonikaseadmed peamiselt või eranditult aktiivsetest pooljuhtidest vooluahelat, mis on täiendatud passiivsete elementidega. Sellist vooluahelat käsitletakse kui elektronahelat (-lülitust).

Elektroonikat kui teadust peetakse füüsika ja elektrotehnika haruks.[1][2]

Aktiivsete komponentide mittelineaarne käitumine ja nende võime juhtida elektronide vooge muudab nõrkade signaalide võimendamise võimalikuks. Elektroonikat kasutatakse laialdaselt informatsiooni töötlemises, telekommunikatsioonis ja signaalitöötluses. Elektrooniliste seadmete suutlikkus käituda lülititena muudab digitaalse teabe töötlemise võimalikuks. Ühendamise tehnoloogiad, nagu trükkplaadid, elektroonika pakendamise tehnoloogia ja muud erinevad ühendamise infrastruktuuri lahendused, annavad ahelale funktsionaalsuse ja muudavad segamini kasutatud komponendid regulaarseks töötavaks süsteemiks.

Elektroonika eristub elektrialasest ja elektromehaanikaalasest teadusest ja tehnoloogiast, mis tegelevad elektrienergia genereerimise, jaotamise, lülitamise, salvestamisega ning muundamisega teistest energiavormidest või ka teisteks energiavormideks, kasutades juhtmeid, mootoreid, generaatoreid, patareisid, lüliteid, releesid, transformaatoreid, takisteid ja muid passiivseid komponente. See eristumine algas 1906. aasta paiku, kui Lee De Forest leiutas trioodi, mis muutis võimalikuks võimendada raadiosignaale ja helisignaale mitte-mehaanilise seadme abil. Kuni 1950. aastani kutsuti seda ala raadioelektroonikaks (radio engineering), kuna selle põhiline rakendus oli raadiosaatjate ja vastuvõtjate väljatöötamine ja teooria, aga ka vaakumlampide teooria ja kasutamine.

Tänapäeval kasutab enamik elektroonilisi seadmeid elektroonilise kontrolli teostamiseks pooljuhtkomponente. Pooljuhtseadmete ja nendega seotud tehnoloogia uurimist peetakse tahkete kehade füüsika haruks, samas kui praktiliste probleemide lahendamiseks mõeldud elektrooniliste ahelate väljatöötamine ja ehitamine kuulub elektroonikainseneeria alla. See artikkel keskendub elektroonika rakendustehnoloogilistele aspektidele.

Elektroonika harud

Elektroonika harud on järgmised:

  1.     Digitaalelektroonika
  2.     Analoogelektroonika
  3.     Mikroelektroonika
  4.     Skeemitehnika
  5.     Optoelektroonika
  6.     Pooljuhtseadised
  7.     Manussüsteemid

Elektroonilised seadmed ja komponendid

Elektrooniline komponent on füüsiline üksus elektroonilises süsteemis, mida kasutatakse elektronide või nendega seotud väljade mõjutamiseks vastavalt elektroonilise süsteemi kavandatud funktsioonile. Konkreetsete funktsioonide (näiteks võimendi, raadiovastuvõtja või ostsillaatori) loomiseks mõeldud komponendid on üldjuhul ette nähtud omavahel ühendamiseks, tavaliselt trükkplaadile jootmise teel. Komponendid võivad olla pakitud üksikult või keerukamate rühmade kujul integralskeemidena. Mõned levinud elektroonikakomponendid on kondensaatorid, induktiivpoolid, takistid, dioodid, transistorid jne. Komponendid liigitatakse tihti aktiivseteks (nt transistorid ja türistorid) või passiivseteks (näiteks takistid, dioodid, induktiivpoolid ja kondensaatorid).

Elektrooniliste komponentide ajalugu

Vaakumlambid olid üks esimesi elektroonilisi komponente.[3] Nemad määrasid peaaegu täielikult kahekümnenda sajandi esimese poolel toimunud elektroonikarevolutsiooni käigu.[4][5] Need viisid elektroonika edasi algelise lõbustuse tasemelt, andes meile raadio, televisiooni, fonograafid, radarid, telefoni kaugside ja palju muud. Kuni 1980. aastate keskpaigani mängisid need juhtivat rolli mikrolaine ja kõrgepingeülekande ning televisiooni vastuvõtjate valdkonnas.[6] Vaakumlampe kasutatakse endiselt mõnes erirakenduses, näiteks suure võimsusega raadiosagedusvõimendid, elektronkiiretorud, spetsiaalsed heliseadmed, kitarrivõimendid ja mõned mikrolaineseadmed.

1955. aasta aprillis valminud laua-arvuti IBM 608 oli esimene IBM-i toode, milles kasutati transistore ilma ühegi vaakumlambita, ja seda peetakse esimeseks täielikult transistoridel toimivaks kommertsturule toodetud arvutusmasinaks. 608 sisaldas üle 3000 germaaniumtransistori. Thomas J. Watson Jr andis korralduse kasutada transistore kõigi tulevaste IBMi toodete väljatöötamisel. Sellest ajast alates kasutati arvutiloogika ja välisseadmete puhul peaaegu eranditult transistore.

Ahelate tüübid

Ahelaid ja komponente saab jagada kahte rühma: analoogsed ja digitaalsed. Seade võib koosneda lülitustest, mis on üht või teist ​​tüüpi või mõlema tüübi segu.

Analoogahelad

Analoogelektroonika

Enamik elektroonilisi analoogseadmeid, näiteks raadiovastuvõtjad, on ehitatud põhiahela vaid paari liiki kombinatsioonidest. Analoogahelad kasutavad pidevat pinge- või vooluvahemikku, erinevalt diskreetsete tasemete kasutamisest digitaalsetes ahelates.

Seni välja töötatud erinevate analoogahelate arv on tohutu, eriti seetõttu, et "ahela” määratlus võib ulatuda ühest komponendist kuni tuhandeid komponente sisaldavate süsteemideni.

Analoogahelat nimetatakse mõnikord lineaarseks, kuigi analoogahelates kasutatakse mitmeid mittelineaarseid efekte, nagu segistid, modulaatorid jne. Analoogahelate head näited hõlmavad vaakumlambi ja transistori võimendeid, operatsioonivõimendeid ja ostsillaatoreid.

Nüüdisajal leiab harva ahelaid, mis on täiesti analoogsed. Tänapäeval võivad analoogsüsteemid jõudluse parandamiseks kasutada digitaalseid või isegi mikroprotsessori tehnoloogiaid.

Mõnikord võib olla raske eristada analoog- ja digitaalsignaale, kuna neil on nii lineaarsed kui ka mittelineaarsed toimingud. Näiteks on komparaator, mis võtab sisse pideva pinge, kuid väljastab ainult kahte taset, nagu ka digitaalahelas. Sarnaselt võib ülekoormatud transistorvõimendi väljund omandada juhitava loogilise lüliti väljundi omadusi, millel on sisuliselt kaks väljunditaset. Tegelikult on paljud digitaalsed lülitused rakendatud analoogahelate variantidena, mis sarnanevad selle näitega. Lõppude lõpuks on ju kõik tegeliku füüsilise maailma aspektid põhiliselt analoogsed, nii et digitaalseid efekte saab realiseerida ainult analoogkäitumise piiramisel.

Digitaalahelad

Digitaalelektroonika

Digitaalsed ahelad on elektrilised ahelad, mis põhinevad arvukatel diskreetsel pingetasemetel. Digitaalahelad on Boole’i algebra kõige levinumaid füüsilisi esitusi ning on kõigi digitaalarvutite aluseks. Enamik digitaalseid ahelaid kasutab binaarset süsteemi, millel on kaks pingetaluvust, märgistatud "0" ja "1". Sageli on loogika "0" madalam pinge ja seda nimetatakse "madalaks", samal ajal kui loogikat "1" nimetatakse "kõrgeks". Kuid mõned süsteemid kasutavad vastupidist määratlust ("0" on "kõrge") või on voolupõhised. Üsna sageli võib loogika disainija neid määratlusi ümber pöörata ühelt ahelalt teisele sedamööda, kuidas ta peab disaini hõlbustamiseks vajalikuks. Tasemete määratlus "0" või "1" on meelevaldne.

Ternaarset (kolme oleku) loogikat on uuritud ja mõned prototüüparvutid loodud.

Arvutid, elektroonilised kellad ja programmeeritavad loogikakontrollerid (kasutatakse tööstusprotsesside juhtimiseks) on ehitatud digitaalsetest ahelatest. Teiseks näiteks on digitaalsed signaalitöötlejad.

Komponendid:

Kõrge integreerituse astmega seadmed:

Soojuse hajumine ja soojusjuhtimine

Elektroonilise vooluringi tekitatav soojus tuleb hajutada, et vältida kohest tõrget ja parandada pikaajalist töökindlust. Soojuse hajumine saavutatakse enamasti passiivse juhtivuse / konvektsiooniga. Hajumist kasvatavad vahendid on muu hulgas jahutusradiaatorid ja ventilaatorid õhkjahutuse tarbeks ning teised arvutijahutuse vormid, nagu näiteks vesijahutus. Need meetodid kasutavad soojusenergia konvektsiooni, juhtivust ja kiirgust.

Müra

Elektrooniline müra on määratletud kui soovimatud häired, mis tekivad kasuliku signaali peale ja kipuvad varjama infosisu. Müra ei ole sama mis signaalimoonutuse põhjustamine vooluahelas. Müra on seotud kõigi elektrooniliste ahelatega. Müra võib olla elektromagnetiliselt või soojuslikult tekkinud, mida saab vähendada, alandades ahela töötemperatuuri. Muid müra tüüpe ei saa eemaldada, sest need on seotud füüsikaliste piirangutega.

Elektroonikateooria

Matemaatilised meetodid on elektroonika uurimise lahutamatud osad. Asjatundlikkus elektroonikas eeldab ühtlasi asjatundlikkust vooluahelate analüüsi matemaatikas.

Vooluahelate analüüs uurib meetodeid, kuidas lahendada üldiselt lineaarsete süsteemide tundmatuid muutujaid, nagu pinge teatavas sõlmpunktis või vool läbi võrgu teatud haru. Levinud analüütiliseks vahendiks on SPICE-ahela simulaator.

Elektroonikale on oluline ka elektromagnetvälja teooria uurimine ning mõistmine.

Elektroonikalabor

Elektroonikateooria keerukuse tõttu on laborieksperimendid elektrooniliste seadmete arendamise oluline osa. Neid katseid kasutatakse inseneri loodud disaini testimiseks või kontrollimiseks ja vigade tuvastamiseks. Ajalooliselt on elektroonikalaborid koosnenud füüsilisse ruumi paigutatud elektroonikaseadmetest ja varustusest, kuigi viimastel aastatel on trendiks pigem elektroonikalaborit simuleeriv tarkvara, nagu CircuitLogix, Multisim ja PSpice.

Arvutipõhine disain

Tänased elektroonikainsenerid on võimelised projekteerima ahelaid, kus kasutatakse eelnevalt valmistatud komponente, nagu toiteallikad, pooljuhid (st pooljuhtseadmed, näiteks transistorid) ja integraallülitused. Elektroonilise projekteerimisautomaatika tarkvaraprogrammid hõlmavad skemaatilisi salvestusprogramme ja trükkplaatide disainimisprogramme. Populaarseimad nimed on NI Multisim, Cadence (ORCAD), EAGLE PCB ja Schematic, Mentor (PADS PCB ja LOGIC Schematic), Altium (Protel), LabCentre Electronics (Proteus), gEDA, KiCad ja paljud teised.

Vaata ka

Viited

  1. "Electronics, Encyclopædia Britannica". Encyclopædia Britannica. September 2016.
  2. "Electronics definition, Oxford Dictionary". Oxford University Press. Veebruar 2017.
  3. Guarnieri, M. (2012). "The age of vacuum tubes: Early devices and the rise of radio communications". IEEE Ind. Electron. M. 6 (1): 41–43. DOI:10.1109/MIE.2012.2182822. {{cite journal}}: vigane väärtus: |ref=harv (juhend)
  4. Guarnieri, M. (2012). "The age of vacuum tubes: the conquest of analog communications". IEEE Ind. Electron. M. 6 (2): 52–54. DOI:10.1109/MIE.2012.2193274. {{cite journal}}: vigane väärtus: |ref=harv (juhend)
  5. Guarnieri, M. (2012). "The age of Vacuum Tubes: Merging with Digital Computing". IEEE Ind. Electron. M. 6 (3): 52–55. DOI:10.1109/MIE.2012.2207830. {{cite journal}}: vigane väärtus: |ref=harv (juhend)
  6. Sōgo Okamura (1994). History of Electron Tubes. IOS Press. Lk 5. ISBN 978-90-5199-145-1.