علم الکترونیک و کاربرد آن

الکترونیک علم انجام جریان الکتریکی از طریق مواردی مانند نیمه هادی ها ، مقاومت ها ، سلف ها ، خازن ها و تأثیرات آنها است. الکترونیک نیز شاخه ای از فیزیک است.

طراحی و ساخت مدارهای الکترونیکی برای حل مشکلات عملی بخشی از بحث در مهندسی الکترونیک است. [1]

الکترونیک از علم و فناوری الکترومکانیکی فاصله گرفته است. با کمک ژنراتور ، توزیع ، انتقال ، ذخیره و تبدیل انرژی الکتریکی به اشکال دیگر انرژی تبدیل می شود و بالعکس. استفاده از ابزارهایی مانند سیم ، موتور الکتریکی ، باتری ، سوئیچ ، رله ، ترانسفورماتور ، مقاومت از دیگر اجزای غیرفعال است. این تمایز در سال 1906 با اختراع سه گانه توسط لی دفرست آغاز شد ، که سیگنال های ضعیف رادیویی و صوتی را بدون دستگاه های غیر مکانیکی تقویت کرد. قبل از سال 1950 ، این رشته "فناوری رادیو" خوانده می شد. زیرا کاربرد اصلی آن در طراحی و تجزیه و تحلیل فرستنده های رادیویی و گیرنده ها و لامپ های خلاء بود.

اگرچه در برخی موارد کاوش در عناصر نیمه هادی جدید و فناوریهای مرتبط شاخه ای از فیزیک (حالت جامد) در نظر گرفته می شود ، این مقاله بیشتر به مفاهیم مهندسی الکترونیک می پردازد.

قطعات الکترونیکی

از مدارهای الکترونیکی برای کارهای مختلف استفاده می شود. کاربرد اصلی آنها:

کنترل و پردازش داده ها

تبدیل و توزیع برق

اقدامات ویژه ای انجام دهید

هر یک از این برنامه ها مربوط به زمینه های الکترومغناطیسی و جریان الکتریکی است. اگرچه در اواخر قرن نوزدهم از انرژی الکتریکی برای انتقال پیام از طریق تلگراف و تلفن استفاده می شد ، اما بخش عمده پیشرفت الکترونیک پس از ظهور رادیو حاصل شد. در یک نگاه ، یک سیستم الکترونیکی را می توان به سه بخش تقسیم کرد:

ورودی: سنسورهای الکترونیکی و مکانیکی (یا مبدل انرژی). این تجهیزات سیگنال ها یا اطلاعاتی را از محیط خارجی دریافت می کنند و سپس آنها را به جریان و ولتاژ (سیگنال های الکتریکی) تبدیل می کنند.

پردازنده سیگنال: این مدارها در واقع وظیفه پردازش ، تفسیر و تبدیل سیگنالهای ورودی را برای استفاده مناسب آنها دارند. در این بخش ، پردازش سیگنال دیجیتال معمولاً بر عهده پردازنده سیگنال دیجیتال است.

خروجی: اپراتورها یا تجهیزات دیگر (مانند مبدل های برق) که سیگنال های ولتاژ یا جریان را به عنوان یک خروجی مناسب (مانند شروع موتور یا پخش صوتی از بلندگو) تولید می کنند.

به عنوان مثال ، تلویزیون هر سه مورد فوق را دارد. ورودی تلویزیون سیگنالهای پراکنده شده در هوا (از طریق آنتن) را دریافت می کند و آنها را به ولتاژ و جریان مناسب برای کار با سایر قسمتها تبدیل می کند. پردازنده سیگنال پس از دریافت داده ها از ورود ، اطلاعات لازم از قبیل وضوح ، رنگ و صدا را استخراج می کند. سرانجام ، خروجی به صورت فیزیکی این اطلاعات را مجدداً تنظیم می کند. این کار از طریق لوله اشعه کاتدی (در مدل های قدیمی) یا با نمایشگر LED برای نمایش تصویر و بلندگو پخش صدا انجام می شود.

تاریخچه قطعات الکترونیکی [ویرایش]

لامپ های خلاء یکی از اولین مؤلفه های الکترونیکی بودند که تا اواسط دهه 1980 در صنعت الکترونیک وجود داشت. [2] از آن زمان ، مؤلفه های نیمه هادی بیشتر دنیای الکترونیکی را به دست گرفته اند. با این حال ، لامپ های خلاء هنوز هم در برخی از دستگاه ها مانند آمپلی فایرهای پرقدرت رادیویی ، لوله های پرتوی کاتدی ، تجهیزات صوتی ویژه ، آمپلی فایر گیتار و برخی مایکروویو ها استفاده می شود. [3] در زیر ، با پیشرفت میکروالکترونیک و قطعات جدید. آنها آمدند. امروزه بیشتر مدارها در حالت سخت افزاری قرار ندارند و با استفاده از میکروکنترلرها یا تراشه های "FPGA" و ارتقاء روزافزون آنها ، کارهای نرم افزاری انجام می شود.

میکرو کنترلر [ویرایش متن]

قطعاتی مانند ترانزیستور ، آی سی ، خازن ، دیود ، مقاومت و غیره در مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع مدار الکترونیکی [ویرایش متن]

مدارهای الکترونیکی را می توان به دو گروه آنالوگ و دیجیتال تقسیم کرد. یک دستگاه الکترونیکی ممکن است شامل یک گروه یا ترکیبی از این دو گروه آهنگ باشد.

بیشتر دستگاه های الکترونیکی آنالوگ ، مانند گیرنده های رادیویی ، از مدارهای مختلفی تشکیل شده اند. مدارهای آنالوگ با انواع مختلفی از ولتاژ (و کف) سروکار دارند. مدارهای دیجیتال تنها دو سطح ولتاژ تعریف شده دارند.

یک مدار دیجیتال از حداقل یک مؤلفه دیجیتال تشکیل شده است.

در این نوع ، هسته مدار یک پردازنده یا میکروکنترلر یا "IC" است که به طور همزمان یا جداگانه به سیگنال ها و دنباله های گسسته (یا دیجیتال) متصل می شود.

مدارهای آنالوگ فقط از اجزای غیر دیجیتالی مانند خازن ، مقاومت ، کویل و… که فقط با سیگنالهای آنالوگ کار می کنند تشکیل شده است.

منبع تغذیه یا باتری به عنوان پمپ محرک چرخشی عمل می کند ، اجازه می دهد جریان از پتانسیل قطع کننده مدار به مدار جریان یابد و از طریق قطعات به پتانسیل پایین تری منتقل شود.

جریان فقط در یک مدار بسته تنظیم می شود و اگر مسافتی از مدار در یک مکان سقوط کند ، جریان قطع می شود.

به این مدار باز گفته می شود.

اگر مدار را بدون حضور هیچ مؤلفه ببندیم و دو انتهای منبع تغذیه را از طریق یک سیم به یکدیگر متصل کنیم ، در نتیجه این رویداد و طبق قانون اهم ، به دلیل مقاومت در برابر صفر ، جریان نامتناهی از سیم عبور می کند و منبع تغذیه و سیم را می سوزاند.

آن را کوتاه الکتریکی می نامند.