Kur flasim për elektronikë, mendojmë për kompjuterët, televizorët, furrat me mikrovalë, telefonat celularë dhe pajisje të tjera. Ndërkohë nuk është vetëm fusha e teknologjisë ku krijohen këto pajisje. Është gjithashtu një shkencë që studion proceset që ndodhin me grimcat e ngarkuara. Nuk ka gjasa të marrim një përgjigje për pyetjen se kur u shfaq elektronika. Por është mjaft e mundur të ndiqet historia e zhvillimit të saj.
Elektronikë moderne
Në elektronikën moderne, mund të dallohen fushat kryesore të mëposhtme.
Elektronikë konsumatore... Ai përfshin të gjitha pajisjet elektroshtëpiake - televizorë, soba elektrike, hekura, telefona celularë, etj. Këto pajisje përdorin tension elektrik, rrymë elektrike, fushë elektromagnetike ose valë elektromagnetike.
Energjisë... Këto janë prodhimi, transmetimi dhe konsumi i energjisë elektrike. Këtu përfshihen edhe pajisjet elektrike me fuqi të lartë - termocentralet, motorët elektrikë, linjat e energjisë.
Mikroelektronika... Nga ana tjetër, ajo ndahet në optoelektronikë, pajisje audio-video dhe elektronikë dixhitale.
Pajisjet optoelektronike përdoren për të kthyer rrezatimin e dritës në rrymë elektrike. Këto përfshijnë fotodioda, fototranzistorë, fotorezistorë, etj. Një lloj tjetër pajisjesh: LED, lazer, llamba inkandeshente, përkundrazi, konvertojnë rrymën elektrike në rrezatim drite.
Pajisjet audio-video janë një pajisje që transformon zërin dhe imazhet.
Mikroelektronika dixhitale përfshin kompjuterët, televizorët dixhitalë, telefonat celularë, panelet e kontrollit të pajisjeve, etj.
Elementi kryesor aktiv në elektronikë është një mikroqark.
Nga historia
Si lindi elektronika?
Është e vështirë për një person modern të imagjinojë se si është e mundur të transmetohet informacion në një distancë të gjatë pa një telefon, radio ose kompjuter të lidhur në internet. Ndërkohë, njerëzimi ka pasur gjithmonë nevojë për të shkëmbyer informacion. Dhe kjo u bë në mënyra të ndryshme. Njerëzit e lashtë paralajmëronin njëri-tjetrin për rrezikun, duke dhënë sinjale duke bërtitur, ndezur zjarr, duke lëshuar rrahje daulle. Më vonë, u shfaq posta e pëllumbave, lajmet u sollën nga lajmëtarë specialë. Në Kinë, informacioni transmetohej duke përdorur kite, me ngjyra të ndryshme në varësi të llojit të informacionit që mbanin. Ndoshta më e zakonshme ishte metoda e transmetimit të dritës. Në të gjithë gjatësinë e linjës së komunikimit u vendosën kulla, në secilën prej të cilave u ndez një zjarr sapo u pa në kullën e mëparshme. Dhe kështu sinjali u transmetua përgjatë zinxhirit. Më vonë, kur u shpik pasqyra, mesazhet filluan të dërgoheshin nga kulla në kullë duke përdorur sinjale të reflektuara të dritës. Në det, kodi Morse u përdor për të transmetuar informacion, në të cilin karakteret ishin të koduara duke përdorur pozicione të ndryshme të flamujve të sinjalit.
Me një fjalë, njerëzimi ka dalë me shumë metoda të ndryshme, por të gjitha ato funksiononin vetëm në një distancë të shkurtër dhe vështirë se mund të punonin normalisht kur dukshmëria përkeqësohej.
Telegrafi i parë elektromagnetik
Telegrafi elektromagnetik i Shillingut
Gjithçka ndryshoi kur u shpik telegrafi elektrik. Më saktësisht, ishte një telegraf elektromagnetik që përdorte elektromagnetizmin për të transmetuar sinjale.
Shumë fizikanë u përpoqën të krijonin një pajisje të tillë, por i pari që doli me të ishte një diplomat rus, shpikës elektrik, me origjinë gjermane baltike, Pavel Lvovich Schilling. Pasi Orsted zbuloi efektin e rrymës elektrike në një gjilpërë magnetike, ai kuptoi se një telegraf mund të krijohej në bazë të këtij fenomeni. Pajisja e tij transmetuese përbëhej nga 16 çelësa, me ndihmën e të cilave mbylleshin qarqet e rrymës elektrike të drejtimeve të përparme dhe të kundërta. Në pajisjen marrëse u instaluan 6 shumëzues me shigjeta magnetike. Këto shigjeta ishin varur në fije. Nga njëra anë, rrathë letre të bardhë ishin ngjitur me to, nga ana tjetër, ato të zeza. Duke mbyllur qarqet me çelësa, ata dërguan një rrymë të një drejtimi ose një tjetër. Në pajisjen marrëse, nën ndikimin e një rryme elektrike, një nga shigjetat magnetike u devijua drejt një rrethi të bardhë ose të zi, në varësi të drejtimit të rrymës. Shkronjat e alfabetit u koduan në këtë mënyrë. Pajisjet ishin të lidhura me një kabllo nëntokësore.
Pavel Lvovich Shilling
Schilling demonstroi për herë të parë shpikjen e tij më 21 tetor 1832 në banesën e tij. Më vonë, ai e vendosi këtë telegraf në Shën Petersburg midis Pallatit të Dimrit dhe ndërtesës së Ministrisë së Hekurudhave.
Shkencëtari gjerman Karl Friedrich Gauss dhe shkencëtari gjerman Max Weber krijuan modifikimet e tyre të telegrafit elektromagnetik. Por ato nuk u përdorën në distanca të gjata.
Linja e parë telegrafike, që funksiononte në një distancë prej 5 km, u krijua në 1838 nga fizikani gjerman Karl August Steinheil.
Në 1895, fizikani rus Alexander Stepanovich Popov shpiku radion. Ishte një telekomunikacion me valë, bartësi i sinjalit në të cilin ishin valët elektromagnetike që përhapeshin në hapësirë lirisht, pa përcjellës. Kjo ngjarje mund të konsiderohet si fillimi i lindjes së elektronikës.
Aleksandër Stepanovich Popov
Modeli aktual i radios përfshinte një transmetues radio që lëshonte një sinjal dhe një marrës që e merrte atë. Komunikimi radio menjëherë u përdor gjerësisht në çështjet ushtarake. Ka nevojë për elementë të rinj për të. Elektronika mori përsipër krijimin e tyre.
Kur kompjuterët ishin të mëdhenj
Sigurisht, në vitin 1905, mikroqarqet nuk ekzistonin ende. Por këtë vit u shpik tubi i radios. Në formën e tij më të thjeshtë, ishte një enë qelqi e mbyllur me një vakum brenda. Jashtë u nxorën 2 elektroda - katoda dhe anoda. Fije e tretë shërbeu si një funksion ngrohjeje. Në të kaloi një rrymë elektrike. Fijet nxeheshin në një temperaturë shumë të lartë prej disa qindra, dhe ndonjëherë mijëra gradë. Një ndryshim i madh potencial prej 100-300 volt u krijua midis elektrodave. Katoda, në të cilën u aplikua një tension negativ, u nxeh dhe filloi të lëshojë elektrone. Rrjedha e elektroneve nxitoi në anodën e lidhur me një burim të tensionit pozitiv. Në llambë u krijua një rrymë elektrike.
Tuba elektronike
Që nga ai moment, elektronika filloi të zhvillohej me hapa të mëdhenj. Tubat e radios janë përmirësuar. Në fillim të viteve 40 të shekullit të njëzetë, disa milionë prej tyre ishin prodhuar tashmë në një larmi madhësish dhe modelesh. Rryma në disa prej tyre u krijua jo nga elektronet, por nga jonet - grimca me ngarkesë pozitive. Mbi bazën e tyre, u krijuan marrës dhe transmetues krejtësisht të rinj radio. Kishte diskografi, magnetofon, modelet e para televizive.
Baza elementare e kompjuterëve të parë, të cilët u shfaqën pas Luftës së Dytë Botërore në SHBA në vitin 1948, dhe u quajtën kompjuterë (kompjuterë elektronikë), përbëhej nga tuba radio. Meqenëse kishte dhjetëra mijëra tuba radio në një kompjuter, kompjuterët ishin të mëdhenj. Për t'i akomoduar ata kërkoheshin edhe salla të mëdha.
Kompjuter Ural-1
Sigurisht, nuk mund të vazhdonte kështu për një kohë të gjatë. Mund të themi se zhvillimi i mëtejshëm i elektronikës është i lidhur me zhvillimin e teknologjisë kompjuterike. Me kalimin e kohës, tubat e radios, të cilët gjithashtu konsumonin shumë energji, u zëvendësuan nga dioda gjysmëpërçuese dhe transistorë.
Diodë gjysmëpërçuese
Diodat gjysmëpërçuese
Si funksionon pajisja më e thjeshtë gjysmëpërçuese, dioda?
Ai përbëhet nga dy shtresa gjysmëpërçuese ngjitur me njëra-tjetrën. Në njërën shtresë (n - përçueshmëri) ka një tepricë të elektroneve të lira, dhe në tjetrën (p - përçueshmëri) ka mungesë të tyre, prandaj, në vendin ku nuk ka elektron të mjaftueshëm, një "vrimë" me një formohet një ngarkesë pozitive.
Nëse aplikoni një ngarkesë negative në katodën e diodës (një shtresë në të cilën ka një tepricë elektronesh) dhe një ngarkesë pozitive në anodë, atëherë ngarkesat do të fillojnë të lëvizin dhe një rrymë elektrike do të rrjedhë përmes kalimit midis shtresat. Ky përfshirje quhet "i drejtpërdrejtë". Dioda është e hapur në këtë gjendje.
Dioda e hapur
Nëse një ngarkesë negative aplikohet në anodë dhe një ngarkesë pozitive në katodë, atëherë elektronet fillojnë të lëvizin në "plus", dhe "vrimat" në minus. Nuk do të ketë rrymë përmes kalimit. Dioda është e mbyllur.
Dioda e mbyllur
Me ardhjen e pajisjeve gjysmëpërçuese, madhësia e radiove, televizorëve dhe pajisjeve të tjera është ulur ndjeshëm, dhe cilësia e punës së tyre ka kaluar në një nivel të ri. Kompjuterët nuk zinin më zona të mëdha, por madhësia e tyre mbeti ende e madhe, dhe konsumi i energjisë ishte ende mjaft i madh.
Qarqe të integruara
Qarqe të integruara
Por elektronika nuk qëndroi ende. Gradualisht, diodat dhe transistorët individualë i lanë vendin qarqeve të integruara (IC).
Një sinjal elektrik përpunohet në çdo pajisje elektronike. Ai e bën këtë duke përdorur një qark elektrik që përfshin më shumë sesa thjesht transistorë dhe dioda. Ai gjithashtu ka përbërës të tjerë kryesorë: kondensatorë, rezistorë, induktorë. Në agimin e zhvillimit të elektronikës, ato u kombinuan në një qark elektronik duke përdorur përçues. Dhe i gjithë ky qark ishte vendosur në një tabelë. Çdo element i tillë individual mund të zëvendësohet pa prekur elementët e tjerë të qarkut elektrik. Kjo është bërë, për shembull, nga mjeshtri kur u prish televizori.
Dhe në IC, i gjithë qarku elektronik që kryente funksione të caktuara logjike u mblodh në një paketë të vetme të vogël.
Sigurisht, ky ishte një hap i madh përpara. Kjo ka çuar në një rritje dramatike të shpejtësisë së pajisjeve elektronike. Dhe megjithëse dimensionet e tyre u zvogëluan ndjeshëm, për shembull, RAM-i prej vetëm 8 MB i kompjuterit rus EC-1046 në vitet '80 të shekullit të njëzetë ishte ende madhësia e një kabineti të tërë.
Pllakat e qarkut të printuar
Pllaka e qarkut të printuar
Krijimi i qarqeve të integruara u bë shtysa për zhvillimin e shpejtë të degës kryesore të elektronikës moderne - mikroelektronikës.
Çdo pajisje elektronike moderne, qoftë kompjuter, telefon celular, televizor apo lavatriçe, ka një bord qarku të printuar. Në të, të gjitha lidhjet elektrike nuk kryhen më me tela. Ato u zëvendësuan nga shtigje përcjellëse të veshura me fletë bakri. Dhe ato janë të vendosura në këtë tabelë të qarkut shumë të printuar. Kjo është një pllakë e veçantë dielektrike (tekstolit, getinax, etj.). Në të, përveç shiritave përcjellës, krijohen jastëkë të posaçëm kontakti, vrima montimi për instalimin e radioelementeve, sipërfaqe mbrojtëse, lamela lidhëse etj.. Pllakat e qarkut të printuar mund të jenë njështresore ose mund të përbëhen nga disa shtresa.
Nga rruga, nuk ka nevojë të mendohet se bordet e qarkut të shtypur u shfaqën në shekullin e njëzetë njëkohësisht me shfaqjen e mikroqarqeve. Fizikanët e konsiderojnë vitin e lindjes së tyre 1902, kur inxhinieri gjerman Albert Hanson, i cili merrej me zhvillime në fushën e telefonisë, aplikoi për patentë. Bordi që ai krijoi konsiderohet si prototipi i bordeve moderne të qarkut të printuar. Baza e dërrasës Hansen ishte letër e ngopur me parafinë, mbi të cilën ishin ngjitur shirita prej bronzi ose fletë bakri, të cilat shërbenin si përcjellës.
Por bordet e qarkut të shtypur masivisht filluan të përdoren në pajisjet elektrike në mesin e shekullit të kaluar. Në vrima të veçanta në to, së pari u ngjitën tubat e radios, pastaj transistorët dhe më pas mikroqarqet.
Elektronika nuk u ndal në IC. Procesi i zvogëlimit të madhësisë së elementeve aktive në të ndodh vazhdimisht. Dhe tani madhësia e një transistori të montuar në një çip gjysmëpërçues është vetëm disa nanometra. A nuk është një përparim i madh në krahasim me tubin elektronik të radios, madhësia e të cilit arrinte disa centimetra?
Është ky përparim që ka lejuar që televizorët, kompjuterët, telefonat celularë dhe pajisjet e tjera të bëhen ashtu siç i shohim ne për momentin.
Thesaurus mbi disiplinën "Inxhinieri Elektronike"
Elektronikë Është një fushë e shkencës dhe teknologjisë, që mbulon problemet e kërkimit, projektimit, prodhimit dhe përdorimit të pajisjeve dhe pajisjeve elektronike.
Pajisjet elektronike quhen pajisje në të cilat përçueshmëria elektrike kryhet me anë të grimcave të ngarkuara (ē ose joneve) në një kristal gjysmëpërçues, në vakum ose në një mjedis të gaztë.
Quhen vlera të caktuara të energjisë që zotërojnë elektronet nivelet e energjisë .
Procesi i thyerjes së lidhjeve kovalente dhe i formimit të bartësve të çiftuar të ngarkesës (elektron - vrima) kur një gjysmëpërçues ekspozohet ndaj burimeve të energjisë quhet duke gjeneruar .
Jonizimi Është procesi i shkëputjes së elektroneve nga një atom ose i lidhjes së një elektroni me një atom.
Procesi i mbushjes së lidhjeve kovalente të thyera me elektrone quhet rikombinim .
Nëse një fushë elektrike e jashtme aplikohet në kristal, lëvizja e elektroneve dhe vrimave do të jetë e drejtuar, d.m.th. përçueshmëri e brendshme .
Quhen gjysmëpërçuesit, përçueshmëria elektrike e të cilëve është për shkak të lëvizjes së ngarkesave pozitive vrimë (gjysmëpërçuesit e tipit p), dhe papastërtitë - pranues .
Quhen gjysmëpërçuesit, përçueshmëria elektrike e të cilëve është për shkak të lëvizjes së ngarkesave negative elektronike (gjysmëpërçues të tipit n), dhe papastërtitë - donator .
Lëvizja e drejtuar e bartësve të ngarkesës nën veprimin e forcave të fushës elektrike quhet drift , dhe rryma e shkaktuar nga ky fenomen - drift .
Lëvizja e drejtuar e bartësve të ngarkesës nga një shtresë me përqendrim më të lartë në një shtresë ku përqendrimi i tyre është më i ulët quhet difuzionit , dhe rryma e shkaktuar nga këto fenomene - difuzionit .
Kryqëzim elektron-vrimë (p-n-bashkim) është një shtresë e hollë kalimi në një material gjysmëpërçues në ndërfaqen midis dy rajoneve me lloje të ndryshme të përçueshmërisë elektrike.
Përfshirja e p-n - një kalim në një qark elektrik, kur plusi i burimit të energjisë është i lidhur me rajonin p, dhe minus në rajonin n, quhet e drejtpërdrejtë .
Përfshirja në të cilën minusi i furnizimit me energji është i lidhur me rajonin p, dhe plusi me rajonin n quhet e kundërta .
Diodë gjysmëpërçuese - kjo pajisje është një parim funksionimi, i cili bazohet në përçueshmërinë e njëanshme të kryqëzimit p-n.
Diodë pulsi quhet një diodë gjysmëpërçuese, e cila ka një kohëzgjatje të shkurtër kalimtaresh dhe është projektuar të funksionojë në një regjim pulsi.
Diodë Zener - Kjo është një diodë gjysmëpërçuese, voltazhi në të cilin varet dobët nga rryma që kalon.
Varicap Është një diodë gjysmëpërçuese, veprimi i së cilës bazohet në përdorimin e një kapaciteti pengues në tension të kundërt.
Diodë tuneli - një diodë quhet diodë tuneli, parimi i funksionimit të së cilës bazohet në efektin e tunelit.
Thyej fq - n -tranzicioni - ky është fenomeni i një rritje të mprehtë të rrymës së kundërt përmes kryqëzimit kur tensioni i kundërt arrin një vlerë kritike.
Prishja e ortekut Është një ndarje elektrike e tranzicionit të shkaktuar nga shumëzimi i transportuesve të ngarkesës nën veprimin e një fushe të fortë elektrike me paragjykim të kundërt.
Zbërthimi termik - Ky është një avari që ndodh si rezultat i një çekuilibri midis nxehtësisë së shpërndarë dhe nxehtësisë së çliruar gjatë rrjedhës së rrymës.
Tranzistor bipolar quhet një pajisje gjysmëpërçuese me dy nyje p-n ndërvepruese dhe tre priza.
Tranzistor me efekt në terren quhet një pajisje gjysmëpërçuese në të cilën vlera e rrymës së punës përcaktohet nga tensioni i aplikuar në elektrodën e kontrollit.
Futja e bartësve të ngarkesës përmes p-n - kalimi nga rajoni ku ata ishin bazë në rajonin ku nuk janë bazë, duke reduktuar pengesën potenciale, quhet. injeksion .
Procesi i kapjes nga një fushë elektrike e një kryqëzimi p-n të transportuesve të ngarkesës pakicë dhe transferimi i tyre në një tension të kundërt përmes një kryqëzimi p-n, në një rajon me llojin e kundërt të përçueshmërisë elektrike quhet nxjerrjes .
Tiristor quhet një pajisje gjysmëpërçuese që ka tre ose më shumë lidhje p-n, të cilat mund të kalojnë shpejt nga një gjendje e mbyllur në një gjendje të hapur dhe anasjelltas.
Pajisja fotoelektronike quhet një pajisje elektronike e krijuar për të kthyer energjinë e rrezatimit optik në energji elektrike.
Efekti i dritës në vetitë elektrike të një lënde quhet fotoefekt.
Emetimi i fotoelektronit A është emetimi i elektroneve nga sipërfaqja e një lënde nën ndikimin e energjisë së dritës rënëse ( efekt i jashtëm fotoelektrik ).
Efekti fotovoltaik - kjo është shfaqja në kryqëzimin p-n nën veprimin e dritës së rënies së një ndryshimi potencial, i quajtur fuqia fotoelektrike
Fotorezistor quhet një pajisje fotoelektronike, veprimi i së cilës bazohet në uljen e rezistencës së një gjysmëpërçuesi nën veprimin e dritës ose rrezatimit të padukshëm (infra të kuqe ose ultravjollcë).
Fotodiodë quhet diodë gjysmëpërçuese, rryma e kundërt e së cilës varet nga ndriçimi i bashkimit p-n (rryma e së cilës kontrollohet nga fluksi ndriçues).
Fototransistor quhet një detektor rrezatimi fotovoltaik me dy nyje p-n, i projektuar për të kthyer fluksin e rrezatimit në sinjale elektrike.
Dioda që lëshon dritë (LED) - është një pajisje gjysmëpërçuese me një lidhje p-n, në të cilën kryhet shndërrimi i drejtpërdrejtë i energjisë elektrike në energji të rrezatimit optik.
Përmirësuesit quhen pajisjet në të cilat ka një shndërrim të rrymës alternative në rrymë të vazhdueshme ose pulsuese në një drejtim.
Bolometër – Ky është një termistor i krijuar për të treguar dhe matur energjinë e rrezatimit elektromagnetik në diapazonin e frekuencës optike ose infra të kuqe.
Varistor Është një rezistencë gjysmëpërçuese me një karakteristikë simetrike jolineare të rrymës-tensionit.
Termistor (termistor) Është një pajisje termike gjysmëpërçuese e aftë të ndryshojë rezistencën e saj elektrike kur ndryshon temperatura.
Posistor Është një rezistencë gjysmëpërçuese që ka një koeficient pozitiv të rezistencës së temperaturës.
Energjia maksimale e një elektroni brenda një metali në një temperaturë prej zero absolute quhet Niveli i Fermit.
Energjia shtesë e nevojshme që një elektron të hyjë në vakum quhet dalje nga puna.
Llambë elektronike quhet një pajisje në të cilën përçueshmëria kryhet nëpërmjet lëvizjes së elektroneve ndërmjet elektrodave të vendosura në vakum.
Dioda me vakum - Është një tub vakum me dy elektroda, i projektuar për korrigjimin e AC.
Triodë me elektrovakum quhet një llambë me tre elektroda, e krijuar për të përforcuar dhe gjeneruar rryma dhe tensione alternative.
Dukuria e kalimit të elektroneve dytësore të emetuara nga anoda në rrjetën e ekranit, e cila ka një potencial më të lartë, quhet efekt dinatron.
Pajisjet jonike - këto janë pajisje, përçueshmëria elektrike e të cilave është për shkak të elektroneve dhe joneve që dalin nga një shkarkim elektrik në një mjedis gazi.
Tërësia e dukurive që ndodhin në gaz ose në avujt e merkurit kur një rrymë elektrike kalon nëpër to quhet shkarkimi elektrik në gaz.
Drita neoni janë pajisje me dy elektroda me shkarkim anormal të shkëlqimit dhe përdoren për të treguar tensionin ose fushën elektromagnetike me frekuencë të lartë.
Tubat e rrezeve katodë (CRT) Quhen pajisjet elektrovakum, në të cilat një rrymë elektronesh e kontrolluar nga fusha elektrike ose magnetike, e formuar në një rreze elektronike, përdoret për të kthyer sinjalet elektrike në dritë.
Përforcues Është një pajisje e ndërtuar mbi elementë aktivë elektronikë (llamba, tranzistorë, etj.) dhe që konverton energjinë elektrike të furnizimeve me energji elektrike në lëkundje elektrike të sinjalit të përforcuar.
Përforcues Është një pajisje radio inxhinierike që amplifikon fuqinë, tensionin ose rrymën e një sinjali elektrik të furnizuar në hyrjen e tij.
Përforcues Është një pajisje që konverton dridhjet elektrike me fuqi të ulët që hyjnë në hyrje në dridhje elektrike me fuqi të lartë në dalje.
Faza e amplifikatorit - ky (lidhja strukturore e amplifikatorit) një element amplifikues së bashku me elementë të tjerë pasivë që ofrojnë mënyrën e nevojshme të funksionimit dhe komunikimit të tij me burimin dhe ngarkesën e sinjalit.
Tensioni nominal i hyrjes në të cilin amplifikatori i jep ngarkesës një fuqi të caktuar dalëse quhet ndjeshmëria e amplifikatorit.
Feedback - ky është transferimi i lëkundjeve të daljes së amplifikatorit në hyrjen e tij.
Gama dinamike e amplitudave Është raporti i amplitudave të sinjaleve më të forta dhe më të dobëta në daljen e amplifikatorit.
Fitimi quhet raporti i parametrit të daljes me hyrjen.
Gjenerator elektronik Është një pajisje që konverton energjinë elektrike të një burimi të rrymës së drejtpërdrejtë në energjinë e lëkundjeve elektrike të vazhdueshme të një forme, fuqie dhe frekuence të caktuar.
Zakonisht quhet një gjenerator që funksionon në modalitetin e vetëlëkundjes autogjenerator .
Autogjenerator – Ky është një përforcues i fortë reagimi pozitiv.
Autogjenerator Është një gjenerator elektronik, parimi i të cilit bazohet në rimbushjen automatike të energjisë së shpenzuar nga oshilatori.
Duke diferencuar quhen zinxhir , në të cilën voltazhi i daljes është proporcional me derivatin e hyrjes.
Integrimi quhen zinxhir, tensioni i daljes i të cilit është proporcional me integralin e hyrjes.
Impuls quhet një pajisje që funksionon në një mënyrë intermitente, pulsi.
Sinjali i pulsit Është një ndryshim afatshkurtër në rrymë ose tension.
Pulsi i videos Është një ndryshim afatshkurtër në rrymë ose tension me polaritet konstant.
Pulsi i radios Është një ndryshim afatshkurtër në rrymën ose tensionin sinusoidal, mbështjellësi i të cilit përsërit formën e pulseve video.
Gjeneratorët e impulsit quhen pajisje që gjenerojnë sinjale impulse elektrike.
Kthesë Është një qark pulsi që ka dy gjendje elektrike të ekuilibrit të qëndrueshëm dhe është projektuar për të gjeneruar impulse drejtkëndëshe.
Kthesë Është një pajisje komutuese që ruan një nga dy gjendjet e saj të ekuilibrit të qëndrueshëm për një kohë arbitrare të gjatë dhe kalon papritur në një sinjal nga jashtë nga një gjendje në tjetrën.
Multivibrator Është një auto-gjenerator relaksues me një formë drejtkëndore të lëkundjeve të daljes.
Multivibrator - është një gjenerues i lëkundjeve jo sinusoidale afër formës drejtkëndëshe.
Monovibrator Është një gjenerator që funksionon në gjendje gatishmërie dhe prodhon një puls të vetëm.
shkas Schmitt Është një shkas asimetrike (me bashkim emetues) që përdoret për të gjeneruar impulse drejtkëndëshe nga sinjalet sinusoidale dhe sinjale të tjera periodike të formës jo drejtkëndore.
Gjenerator bllokues Është një gjenerator relaksimi me reagime të transformatorit që gjeneron impulse elektrike afatshkurtra
Gjenerator bllokues - një sistem vetëlëkundës që gjeneron impulse drejtkëndëshe afatshkurtra me një cikël të madh pune.
Element logjik Është një element në të cilin sinjali i daljes është i lidhur me sinjalin hyrës sipas ligjit të algjebrës logjike.
Mikroelektronika është një drejtim modern i elektronikës, i cili mbulon problemet që lidhen me zhvillimin, kërkimin, prodhimin dhe aplikimin e pajisjeve mikroelektronike.
IMS - kryen një funksion të caktuar të konvertimit të sinjalit dhe përfaqëson një tërësi të vetme në aspektin e prodhimit, paketimit, transportit dhe funksionimit.
Shkalla e integrimit Është një tregues i kompleksitetit të IC, i përcaktuar nga numri i elementeve dhe përbërësve që përmbahen në të.
Kristal në teknologjinë gjysmëpërçuese, është e zakonshme të quhet një pajisje gjysmëpërçuese e përfunduar (tranzistor, diodë) ose një mikroqark pa priza të jashtme.
Elementi IC është zakon të quhet pjesa e saj, e cila kryen funksionin e çdo elementi (tranzistor, diodë, rezistencë) dhe nuk mund të ndahet nga IC si një produkt i pavarur.
Komponenti IC - kjo është një pjesë e mikroqarkut që kryen funksionin e çdo elementi radio elektrik dhe mund të ndahet nga IC si një produkt i pavarur.
Dendësia e paketimit Është numri i elementeve (zakonisht transistorëve) për njësi sipërfaqe ose vëllim të kristalit.
Numri i përgjithshëm i elementeve dhe komponentëve të përfshirë në IC quhet niveli i integrimit .
Element aktiv quhet një element që ka vetinë e shndërrimit të energjisë elektrike - korrigjuese, amplifikuese, gjeneruese, kontrolluese.
IC analog (linear). janë të destinuara për transformimin dhe përpunimin e sinjaleve që ndryshojnë sipas ligjit të një funksioni të vazhdueshëm.
IC dixhitale janë të destinuara për transformimin dhe përpunimin e sinjaleve që ndryshojnë sipas ligjit të një funksioni diskret.
Çdo pajisje elektronike komplekse përbëhet nga komponentë aktivë dhe pasivë më të thjeshtë. Elementet aktive përfshijnë tranzistorë, dioda, tuba vakum, mikroqarqe të afta për të përforcuar sinjalet elektrike për sa i përket fuqisë; komponentët pasivë të radios janë rezistorët, kondensatorët, transformatorët. Le të analizojmë fazat e formimit të elektronikës në një prerje historike
Historia e zhvillimit të elektronikës mund të ndahet përafërsisht në katër periudha. Periudha e parë daton në fund të shekullit të 19-të... Gjatë kësaj periudhe, nga burimet e lashta u zbuluan ose u deshifruan ligjet themelore fizike të funksionimit të pajisjeve elektronike dhe u zbuluan fenomene të ndryshme që stimuluan zhvillimin dhe përdorimin e tyre. Fillimi i zhvillimit të teknologjisë së llambave konsiderohet të jetë zbulimi nga inxhinieri elektrik rus A. N. Lodygin i një llambë të zakonshme inkandeshente.
Mbi bazën e tij, tashmë në 1883, inxhinieri amerikan T.A. Edison zbuloi dhe përshkroi fenomeni i emetimit termionik dhe duke kaluar një rrymë elektrike nëpër një vakum. Fizikani rus A.G. Stoletov zbuloi ligjet bazë të efektit fotoelektrik në 1888. Rolin më të rëndësishëm në zhvillimin e elektronikës e luajti zbulimi i shkencëtarëve rusë në 1895 A.S. Popov mundësitë transmetimi i valëve të radios në distancë... Ky zbulim i dha një shtysë të madhe zhvillimit dhe zbatimit të pajisjeve të ndryshme elektronike në praktikë; Kështu lindi kërkesa për pajisje për gjenerimin, përforcimin dhe zbulimin e sinjaleve elektrike.
Faza e dytë në historinë e zhvillimit të elektronikës përfshin gjysmën e parë të shekullit të 20-të. Kjo periudhë karakterizohet nga zhvillimi dhe përmirësimi i pajisjeve elektrovakum dhe studimi sistematik i vetive fizike të tyre. Më 1904, më e thjeshta tub vakum me dy elektroda - diodë, e cila ka gjetur aplikimin më të gjerë në inxhinierinë radio për zbulimin e lëkundjeve elektrike. Vetëm pak vite më vonë, në vitin 1907, llambë me tre elektroda - triodë, amplifikimi i sinjaleve elektrike. Në Rusi, mostrat e para të llambave u bënë në 1914-1915. nën udhëheqjen e N. D. Papaleksit dhe M. A. Bonch-Bruevich.
Por Lufta e Parë Botërore, e lëshuar nga britanikët dhe gjermanët, pengoi punën për krijimin e llojeve të reja të tubave vakum. Pas grushtit të shtetit të paguar nga anglo-saksonët në vitin 1917, megjithë gjendjen më të vështirë financiare, filloi të krijohej një industri vendase radio-inxhinierike. Në vitin 1918, laboratori i radios Nizhny Novgorod filloi të punojë nën drejtimin e M. A. Bonch-Bruevich - institucioni i parë kërkimor në teknologjinë radio dhe vakum elektrike. Tashmë në vitin 1919, viti më i vështirë për vendin, laboratorët prodhuan mostrat e para të radio tubave amplifikues pritës vendas dhe në 1921 u zhvilluan tubat e parë të fuqishëm të vakumit të ftohur me ujë. Një kontribut i rëndësishëm në zhvillimin e teknologjisë së vakumit elektrik dhe prodhimin masiv të tubave radio u dha nga ekipi i Uzinës së Llampave Elektrike të Leningradit, i ndërtuar në vitin 1922, i quajtur më vonë "Svetlana".
Më pas, zhvillimi i pajisjeve elektrovakum për përforcimin dhe gjenerimin e lëkundjeve elektrike vazhdoi në hapa shtatë milje. Zotërimi i valëve hektometer (X = 1000-f-100 m) dhe dekametri (A = 100-10 m) nga teknologjia radio kërkon zhvillimin e llambave me frekuencë të lartë. Në vitin 1924 u shpikën llambat me katër elektroda (tetroda), në 1930 - pesë elektroda ( pentoda), në 1935 - llambat e konvertimit të frekuencës me shumë rrjete ( heptodat). Në vitet '30 dhe në fillim të viteve '40, së bashku me përmirësimin e llambave konvencionale, u zhvilluan llambat për valët decimetër (A-100-n 10 cm) dhe centimetra (A = 10h-1 cm) - magnetrone, klystron, llambat e valëve udhëtuese.
Paralelisht me zhvillimin e pajisjeve elektronike, u krijuan pajisje elektronike, fotoelektrike, jonike, në krijimin e të cilave inxhinierët rusë dhanë një kontribut të rëndësishëm. Nga mesi i viteve '30, elektronika e tubave ishte formuar kryesisht. Zhvillimi i teknologjisë së elektrovakumit në vitet në vijim ndoqi rrugën e zvogëlimit të dimensioneve të pajisjeve, përmirësimit të parametrave dhe karakteristikave të tyre, rritjes së frekuencës së funksionimit, rritjes së besueshmërisë dhe qëndrueshmërisë.
Historia e zhvillimit të elektronikës. Periudha e tretë i referohet fundit të viteve 40 dhe fillimit të viteve 50, të karakterizuara nga zhvillimi i shpejtë i pajisjeve gjysmëpërçuese diskrete. Zhvillimi i elektronikës gjysmëpërçuese u parapri nga puna në fushën e fizikës së gjendjes së ngurtë. Shumë meritë për studimin e fizikës së gjysmëpërçuesve i takon shkollës së fizikanëve sovjetikë, të drejtuar për një kohë të gjatë nga Akademiku A.F. Ioffe. Studime teorike dhe eksperimentale të vetive elektrike të gjysmëpërçuesve të kryera nga shkencëtarët sovjetikë A.F. Ioffe, I.V. Kurchatov, V.P. Zhuze, V.G.
Filloni mosha e silikonit Në vitin 1947, ata vendosën në zorrët e laboratorëve të kompanisë telefonike Bell, ku "lindi" tranzistori i parë në ciklin aktual - një element amplifikues gjysmëpërçues. Ngjarja shënoi kalimin e elektronikës nga tubat me vakum të rëndë në gjysmëpërçues më kompaktë dhe me kosto efektive. Filloi një raund i ri qytetërimi, i quajtur "Epoka e silikonit". Supozohet se vetëm njohuritë nga gjysmëpërçuesit ishin në gjendje të deshifronin nga cikli i mëparshëm i zhvillimit të qytetërimit në Tokë.
Projektet e para industriale të pajisjeve gjysmëpërçuese, të afta për të përforcuar dhe gjeneruar lëkundje elektrike, u propozuan në vitin 1948. Me ardhjen e transistorëve fillon periudha e pushtimit të elektronikës nga gjysmëpërçuesit. Aftësia e transistorëve për të funksionuar në tensione dhe rryma të ulëta bëri të mundur zvogëlimin e madhësisë së të gjithë elementëve në qarqe, hapi mundësinë e miniaturizimit të pajisjeve elektronike. Njëkohësisht me zhvillimin e llojeve të reja të pajisjeve, u punua për të përmirësuar metodat teknologjike të prodhimit të tyre.
Në gjysmën e parë të viteve '50 u zhvillua një metodë për përhapjen e dopanteve në materiale gjysmëpërçuese, dhe në fillim të viteve '60, teknologjia planare dhe epitaksiale, e cila për shumë vite përcaktoi përparimin në prodhimin e strukturave gjysmëpërçuese. Vitet 50 u shënuan nga zbulimet në fushën e fizikës së gjendjes së ngurtë dhe kalimi në elektronikën kuantike, gjë që çoi në zhvillimin e teknologjisë lazer. Një kontribut të madh në zhvillimin e kësaj dege të shkencës dhe teknologjisë dhanë shkencëtarët sovjetikë N. G. Basov dhe A. M. Prokhorov, të cilët u nderuan me çmimet Lenin (në 1959) dhe Nobel (në 1964).
Periudha e katërt e zhvillimit të elektronikës e ka origjinën në vitet 60 të shekullit të kaluar. Karakterizohet nga zhvillimi dhe zhvillimi praktik qarqe të integruara, i cili kombinonte prodhimin e elementeve aktive dhe pasive të pajisjeve funksionale në një cikël të vetëm teknologjik. Niveli i integrimit LSI arrin mijëra elementë në një kristal. Zotërimi i prodhimit të qarqeve të integruara të mëdha dhe shumë të mëdha bëri të mundur kalimin në krijimin e pajisjeve dixhitale të plota funksionale - mikroprocesorët, të krijuar për funksionimin e përbashkët me pajisjet e kujtesës dhe sigurimin e përpunimit dhe kontrollit të informacionit sipas një programi të caktuar.
Përparimet në elektronikën gjysmëpërçuese ishin një faktor në shfaqjen e mikroelektronikës. Më tej, zhvillimi i elektronikës ndjek rrugën e mikrominiaturizimit të pajisjeve elektronike, duke rritur besueshmërinë, efikasitetin e pajisjeve elektronike dhe mikroqarqet e integruara të IC-ve, duke përmirësuar treguesit e cilësisë së tyre, duke reduktuar përhapjen e parametrave, duke zgjeruar diapazonin e frekuencës dhe temperaturës. "Tranzistorizimi" i pajisjeve elektronike, i cili filloi në vitet 1950, do të mbetet një simbol i elektronikës gjysmëpërçuese në formën e saj cilësore të re - elektronikë integrale për vitet e ardhshme. Zhvillimi i një drejtimi të ri të elektronikës - optoelektronika, e cila kombinon metodat elektrike dhe optike të konvertimit dhe përpunimit të sinjalit (konvertimi i një sinjali elektrik në një optik, dhe më pas optik përsëri në një elektrik) - po merr një rëndësi të madhe.
Historia e zhvillimit të elektronikës. Faza e pestë mund të quhet gjysmëpërçues në procesorë... Ose rënia e epokës së silikonit. Në fushat e avancuara të elektronikës moderne, si zhvillimi dhe prodhimi i përpunuesve, ku madhësia dhe shpejtësia e elementëve gjysmëpërçues filluan të luanin një rol vendimtar, zhvillimi i teknologjive për përdorimin e silikonit pothuajse ka arritur kufirin e tij fizik. Vitet e fundit, përmirësime në performancën e qarqeve të integruara janë arritur duke rritur frekuencën e orës së funksionimit dhe duke rritur numrin e transistorëve.
Me një rritje të shpejtësisë së kalimit të transistorëve, lëshimi i tyre i nxehtësisë rritet në mënyrë eksponenciale. Kjo ndaloi në 2005 frekuencën maksimale të orës së procesorëve diku në rajonin prej 3 GHz, dhe që atëherë vetëm "multi-core" është rritur, e cila, në fakt, në thelb shënon kohën.
Përparimet e vogla janë privime në integrimin sasior të elementeve gjysmëpërçues në një çip duke reduktuar madhësinë e tyre fizike - një kalim në një proces teknologjik më delikat. Që nga viti 2009-11, teknologjia 32 nm u përdor në të gjitha, në të cilën gjatësia e kanalit të transistorit është vetëm 20 nm. Kalimi në një proces më të hollë 16 nm filloi vetëm në vitin 2014.
Shpejtësia e transistorëve rritet ndërsa zvogëlohet, por frekuenca e orës së bërthamës së procesorit nuk është më e mundur të rritet, pasi ishte deri në 90 nm të procesit teknologjik. Kjo flet vetëm për një ngërç në zhvillimin e teknologjive të silikonit, megjithëse ato do të përdoren për të paktën një shekull tjetër, nëse, sigurisht, nuk rivendoset cikli i shtatë i qytetërimit në këtë sistem diellor.
Zhvillimet e grafenit duhet të bëhen publike në dekadën e ardhshme, sidomos në këtë disa institucione ruse kanë avancuar falë dekriptimit të informacionit të ciklit të mëparshëm, emrat e të cilëve nuk mund t'i tregoj ende.
Grafeniështë një material gjysmëpërçues i ri-zbuluar vetëm në 2004. Disa laboratorë kanë sintetizuar tashmë një tranzistor me bazë grafeni që mund të funksionojë në tre gjendje të qëndrueshme. Një zgjidhje e ngjashme në silikon do të kërkonte tre transistorë gjysmëpërçues të veçantë. Kjo do të lejojë në të ardhmen e afërt krijimin e qarqeve të integruara nga më pak transistorë që do të kryejnë të njëjtat funksione si homologët e tyre të vjetëruar të silikonit.
Një avantazh tjetër i rëndësishëm i gjysmëpërçuesve të grafenit është aftësia e tyre për të vepruar në frekuenca të larta. Për më tepër, këto frekuenca mund të arrijnë 500-1000 GHz.
Kur flasim për teknologjinë elektronike, imagjinata vjen me idenë e instalimeve dhe pajisjeve të bukura, të përshtatshme me të cilat merremi në jetën e përditshme. Në të vërtetë, është e vështirë të imagjinohet një kohë kur nuk kishte pajisje të ndryshme audio dhe video, kompjuterë, orë elektronike, instrumente muzikore elektrike, etj. Një sasi e madhe e pajisjeve elektronike përdoret në industri të ndryshme, radio inxhinieri, bujqësi, aviacion, astronautikë. , mjekësi, lundrim dhe në zhvillimin ushtarak.
Aktualisht, teknologjia elektronike kuptohet gjithashtu si pajisje dhe pajisje të bazuara në rrjedhat e elektroneve dhe ndërveprimin e tyre me lëndën dhe fushat elektromagnetike.
Pajisjet elektronike bazohen në pajisjet elektronike.
Pajisjet elektronike janë pajisje elektronike elementare që kryejnë funksione specifike. Dalloni midis pajisjeve elektronike me vakum dhe të ngurtë.
Pajisjet elektronike me vakum përfshijnë tubat vakum, tubat me rreze katodike dhe pajisje të tjera vakum dhe shkarkimi të gazit (magnetronet, tubat fotoshumësues, konvertuesit elektron-optikë, etj.).
Pajisjet dhe pajisjet e gjendjes së ngurtë përfshijnë dioda gjysmëpërçuese, tranzistorë, tiristorë, LED, fotodioda, lazer gjysmëpërçues, qarqe të integruara, pajisje për gjenerimin e impulseve të rrymës elektrike dhe të tensionit, etj.
Teknologjia elektronike kuptohet gjithashtu si një shumëllojshmëri e pajisjeve elektronike që lidhen me përdorimin e pajisjeve elementare elektronike, duke filluar nga amplifikatorët e thjeshtë deri te kompjuterët kompleksë. Një vend të veçantë zënë pajisjet elektronike që lidhen me formimin, njohjen dhe shndërrimin e sinjaleve radio. Ato studiohen dhe përshkruhen nga radio elektronika.
Fusha e elektronikës është karakteristike, e cila përfshin pajisje impulse dhe pajisje elektronike të lidhura me teknologjinë dixhitale dhe kompjuterike.
Seksionet e elektronikës kushtuar metodave të studimit të fenomeneve fizike, matjes së sasive fizike, karakteristikave dhe parametrave të pajisjeve elektronike, si dhe qarqeve elektrike të lidhura dhe fushave elektromagnetike, janë gjithashtu specifike. Pajisjet që matin parametrat dhe studiojnë proceset që ndodhin në qarqet dhe pajisjet elektrike quhen pajisje matëse elektronike.
E gjithë kjo jep arsye për të nxjerrë një përfundim. çfarë: "Inxhinieria elektronike (elektronika) është një fushë e shkencës dhe teknologjisë që lidhet me studimin dhe zbatimin e vetive fizike, metodave të kërkimit dhe praktikës së përdorimit të pajisjeve të bazuara në bashkëveprimin e elektroneve me fushat elektrike dhe magnetike në një vakum ose të ngurtë. "
Elementet e pajisjeve elektronike janë pajisje dhe pajisje elektronike industriale që kryejnë funksione specifike. Elementet e teknologjisë elektronike janë, si të thuash, blloqe ndërtimi nga të cilat janë ndërtuar pajisje elektronike më komplekse. Elementet bazë, ose bazë të pajisjeve elektronike janë rezistorët, kondensatorët, diodat, transistorët, mikroqarqet etj.
Elementet aktive të pajisjeve elektronike (LED, lazer, optoçiftues, mikroqarqe kontrolli) quhen gjithashtu elementë elektronikë, duke theksuar aftësinë e tyre për të kryer funksione të caktuara.
Baza elementare e pajisjeve elektronike është grupi kryesor i elementeve elektronike të përdorura në prodhimin industrial të pajisjeve elektronike komplekse në këtë fazë historike.
Elektronika analoge është një teknikë elektronike që funksionon me sinjale të vazhdueshme (voltazhe dhe rryma që ndryshojnë vazhdimisht). Pajisjet elektronike analoge përfshijnë amplifikatorë, miksera, konvertues të frekuencës, filtra, stabilizues të tensionit, rrymës, frekuencës dhe oshilatorëve harmonikë.
Elektronika e pulsit është një teknikë elektronike që funksionon me sinjale pulsuese (pulse të vetme të tensionit dhe rrymës ose trenave të pulsit). Shembuj të pajisjeve komutuese janë përforcuesit dhe gjeneratorët e pulsit, konvertuesit e tensionit në frekuencë dhe të ngjashme.
Elektronika dixhitale është një teknikë elektronike që punon me vlera individuale (diskrete) të tensioneve (rryma, frekuenca), të paraqitura në formën e numrave. Pajisjet elektronike dixhitale përfshijnë pajisje logjike që funksionojnë me sinjale 0 dhe 1, konvertues analog në dixhital dhe dixhital në analog, mikroprocesorë, kompjuterë personalë, pajisje komplekse llogaritëse. Elektronika dixhitale është e lidhur ngushtë me teknologjinë e pulsit, pasi sinjalet transmetohen në të nga sekuenca pulsesh.
E gjithë linja e pajisjeve elektronike varet nga baza e elementit të përdorur, zhvillimi i së cilës i kushtohet punës së shumë shkencëtarëve, kërkimeve dhe shpikjeve të tyre. Rruga e zhvillimit të teknologjisë elektronike mund të ndahet me kusht në disa faza, fillimi i të cilave fillon nga momenti i zbulimit të energjisë elektrike dhe studimit të mëtejshëm të tij.
Qëllimi i kësaj pune është gjurmimi më i detajuar i kësaj rruge, njohja me bazat e funksionimit të pajisjeve dhe pajisjeve elektronike, shfaqja e tyre në procesin e hulumtimit të vetive të ndryshme të elektricitetit dhe fenomeneve nga shkencëtarë dhe fizikantë të epokave të ndryshme.
Në kryqëzimin e degëve të tilla shkencore si fizika dhe teknologjia, lindi elektronika. Nëse e konsiderojmë në një kuptim të ngushtë, atëherë mund të themi se merret me studimin e bashkëveprimit të elektroneve dhe fushës elektromagnetike, si dhe krijimin e pajisjeve të bazuara në këtë njohuri. Cilat janë këto pajisje dhe si po zhvillohet sot shkenca elektronike?
kërcim
Sot është epoka e teknologjisë së informacionit. Gjithçka që marrim nga jashtë duhet të përpunohet, ruhet dhe transferohet. Të gjitha këto procese zhvillohen me ndihmën e llojeve të ndryshme të pajisjeve elektronike. Sa më thellë të zhytet një person në botën e brishtë të elektroneve, aq më madhështore janë zbulimet e tij dhe, në përputhje me rrethanat, pajisjet elektronike të krijuara.
Ju mund të gjeni informacion të mjaftueshëm se çfarë është elektronika dhe si u zhvillua kjo shkencë. Pasi e keni studiuar atë, jeni të habitur se sa shpejt është zhvilluar teknologjia, çfarë hapi të shpejtë ka bërë kjo industri në një periudhë të shkurtër kohore.
Si shkencë, ajo filloi të merrte formë në shekullin e 20-të. Kjo ndodhi me fillimin e zhvillimit të bazës elementare të radio inxhinierisë dhe radio-elektronikës. Gjysma e dytë e shekullit të kaluar u shënua me zhvillimin e kibernetikës dhe kompjuterëve dhe e gjithë kjo nxiti interesin për këtë fushë. Nëse në fillim të zhvillimit të tij një kompjuter mund të zinte një dhomë të tërë me përmasa të konsiderueshme, sot ne kemi mikroteknologji të afta të përmbysin të gjitha idetë tona për botën përreth nesh.
Çuditërisht, ndoshta në të ardhmen e afërt do të jetë e mundur të flitet se çfarë është elektronika në kontekstin e njohurive bazë historike. Teknologjitë minimizohen çdo ditë. Periudha e aftësisë së tyre të punës rritet. E gjithë kjo na befason gjithnjë e më pak. Procese të tilla natyrore lidhen me Ligjin e Moore dhe kryhen duke përdorur silikon. Tashmë sot ata po flasin për një alternativë ndaj elektronikës - spintronika. Dhe gjithashtu të gjithë i dinë zhvillimet në fushën e nanoelektronikës.
Zhvillimi dhe problemet
Pra, çfarë është elektronika dhe çfarë problemesh ka kjo degë e shkencës në zhvillimin e pajisjeve? Siç u tha, elektronika është një industri e krijuar në kryqëzimin e fizikës dhe teknologjisë. Ai hulumton proceset e formimit të grimcave të ngarkuara dhe kontrollin e lëvizjes së elektroneve të lira në media të ndryshme, të tilla si një solid, vakum, plazma, gaz dhe në kufijtë e tyre. Kjo shkencë gjithashtu zhvillon metoda për krijimin e pajisjeve elektronike për fusha të ndryshme të jetës njerëzore. Jo vendi i fundit është i zënë nga kërkimet mbi problemet që lidhen me zhvillimin e shkencës: vjetërsimi i shpejtë, çështjet etike, kërkimi dhe eksperimentimi, kostot dhe shumë më tepër.
Në jetën e përditshme të çdo personi modern, pyetja "Çfarë është elektronika?" nuk do të shkaktojë ndonjë surprizë. Jeta e tij është e mbushur fjalë për fjalë me pajisje elektronike: orë, makina larëse dhe pajisje të tjera shtëpiake, pajisje të integruara në makina dhe automjete të tjera, pajisje audio dhe video, televizorë, telefona, robotë, pajisje dhe pajisje mjekësore, etj. Kjo listë mund të vazhdojë për një kohë shumë të gjatë.
Zona e zhvillimit dhe aplikimit
Tradicionalisht, elektronika ndahet në dy fusha: zhvillimi i bazës së elementit dhe dizajnimi i qarqeve elektronike. përfaqëson karakteristika të ndryshme. Ndahet në elektronikë të klasës dhe të ngurtë. Në qarqet elektrike, baza e elementit përbëhet nga pajisje për përdorimin, regjistrimin dhe përpunimin e sinjaleve elektrike. Sinjali i përpunuar riprodhohet në një formë të përshtatshme (ekrani i monitorit, ekrani i TV, zëri, etj.). Sinjali mund të regjistrohet në një medium ruajtjeje dhe të luhet në çdo kohë, të kontrollojë sistemet automatike, servo disqet dhe pajisje të tjera.
Qarqet elektronike paraqiten në formë analoge dhe dixhitale. Analog përforcon dhe përpunon një sinjal analog. Për shembull, valët e radios. Qarqet dixhitale janë krijuar për të punuar me një sinjal të një natyre kuantike. Këta janë kompjuterë, kontrollorë dhe shumë pajisje të tjera.
Elektronika dhe nanoelektronika sot nuk janë më aq befasuese sa ishin në fillimet e shfaqjes së teknologjive të tilla. Ajo që dikur dukej si fantashkencë është bërë e zakonshme në botën moderne. Shkalla e zhvillimit është aq e lartë sa pajisjet nuk kanë kohë të vjetrohen, pasi ato tashmë bëhen të parëndësishme.
Por shkenca të tilla si elektronika dhe nanoelektronika janë të lidhura nga mikroelektronika, duke udhëhequr historinë e saj nga viti 1958, që nga momenti i krijimit të mikroqarqeve që përmbajnë dy rezistorë dhe katër transistorë. Zhvillimi i mëtejshëm ndoqi rrugën e minimizimit dhe rritjes së njëkohshme të numrit të komponentëve, si tranzistorët. Nanoelektronika është e angazhuar në zhvillimin e qarqeve të integruara, norma topologjike e të cilave është më pak se 100 nm.
A ka një kufi për zhvillimin e teknologjisë?
Siç mund ta shihni, elektronika është një shkencë bazë për zhvillimin e teknologjive të sofistikuara të kohës sonë. Tashmë thuhet se janë zhvilluar elektronikë fleksibël, duke bërë të mundur printimin duke përdorur metal të shkrirë.
Nuk ka marrë ende shpërndarje masive, por shkencëtarët kanë bërë përparim të rëndësishëm në këtë fushë. Nuk ka dyshim se tregu i konsumit së shpejti do të zbulojë se çfarë është elektronika fleksibël.
Përcaktimi i kufijve të zhvillimit të teknologjisë, i cili filloi në shekullin e 20-të, është vështirë të jetë i mundur sot. Shkenca të ndryshme po bashkohen, bioteknologjia elektronike, inteligjenca artificiale dhe shumë të tjera po zhvillohen. Printimi 3D tashmë po përdoret me sukses dhe Karolina e Veriut ka zbuluar një teknologji shumë ambicioze për një printim të tillë duke përdorur metal të shkrirë. Teknologjia e re mund të futet lehtësisht në çdo teknologji prodhimi.
