Elektroniske enheter og enheter, opprinnelsen og utviklingen av elektronikk

Hva er elektronikk

Elektronikk er et felt av vitenskap og teknologi som omfatter studier og anvendelse av elektroniske og ioniske fenomener som forekommer i vakuum, gasser, væsker, faste stoffer og plasmaer, så vel som ved deres grenser.

Elektronikk består av to hovedseksjoner:

• fysisk elektronikk, hvis emne er teoretiske og eksperimentelle studier av elektroniske og ioniske fenomener, prinsippene for konstruksjon av elektroniske enheter og installasjoner, prinsippene for å skaffe, konvertere og overføre elektrisk energi ved bruk av elektroniske enheter og enheter, virkningsmekanismen til strømmer av elektroner, ioner, kvanter og elektromagnetiske felt på materie;

• teknisk (anvendt) elektronikk, hvis emne er teori og praksis for bruk av elektroniske enheter, enheter, systemer og installasjoner i ulike felt av menneskelig aktivitet - vitenskap, industri, kommunikasjon, landbruk, konstruksjon, transport, etc.

Elektroniske enheter og enheter

Elektroniske enheter og enheter står sentralt i elektronikk. De er direkte eller indirekte gjenstander for forskning innen fysisk elektronikk og fungerer som grunnleggende elementer i ingeniørutviklingen innen teknisk elektronikk.

Fysiske fenomener knyttet til bevegelse av elektroner, men ikke realisert i elektroniske enheter (for eksempel kosmiske stråler, radiobølgeutbredelse, etc.), tilhører ikke fysisk elektronikk, men til tilsvarende grener av fysikk (spesielt radiofysikk) ).

Tilsvarende elektrisk utstyr, selv som inneholder individuelle elektroniske komponenter som hjelpemidler, men generelt ikke basert på egenskapene til elektroniske enheter, for eksempel en elektrisk maskinforsterker, en magnetisk forsterker, men elektronstråleoscilloskoper, røntgeninstallasjoner, radarer, energispektrum analysatorer av partikler etc. — til teknisk elektronikk (se — Typer elektroniske enheter, Hva er kraftelektronikk).

Opprinnelsen og utviklingen av elektronikk

Elektronikkens fødsel ble innledet av oppdagelsen av den elektriske lysbuen (1802), glødeutladningen i gasser (1850), katodestråler (1859), oppfinnelsen av glødelampen (1873), etc.

Imidlertid, som et uavhengig felt innen vitenskap og teknologi, begynte elektronikk å utvikle seg på slutten av 1800- og begynnelsen av 1900-tallet etter oppdagelsen av termionisk stråling (1883) og fotoelektronstråling (1888) og utviklingen av elektronstrålerøret (1897). vakuumdiode (1904), vakuumtriode (1907), krystalldetektor (1900 - 1905) (se -Historie, operasjonsprinsipp, design og anvendelse av elektronrør).

Vakuum triode

Oppfinnelsen av radioen (1895) stimulerte fremskritt og hadde en avgjørende innflytelse på elektronikkens videre utvikling, særlig i perioden 1913-1920.

Kvinne som lytter til radio med hodetelefoner (1923)

I 1933 - 1935 begynte å bruke i industrien de termiske effektene av høyfrekvente strømmer for induksjonsoppvarming av metaller og legeringer og kapasitiv (dielektrisk) oppvarming av dielektriske og halvledermaterialer. Under andre verdenskrig (1939-1945) spilte radar en viktig rolle i utviklingen av elektronikk.

Ikke-radiotekniske applikasjoner av elektroniske enheter har utviklet seg i lang tid under sterk påvirkning av radioteknikk, hvorfra de låner de grunnleggende elementene, ordningene og metodene for dem.

Videreutvikling av radiotekniske anvendelser av elektronikk gikk i uavhengige retninger, spesielt innen kjernefysisk teknologi (fra 1943), datateknologi (fra 1949) og masseautomatisering av produksjon og prosesser.

Den første halvledertransistoren (oppfinnelsen av transistoren har blitt kalt den viktigste oppfinnelsen på 1900-tallet)

Siden begynnelsen av 1950-tallet, etter oppfinnelsen av transistoren, begynte halvlederelektronikk å blomstre, noe som gjorde det mulig å møte de økte kravene til pålitelighet, effektivitet og dimensjoner til komplekse elektroniske enheter, og spesielt ga utviklingen av en ny del av teoretisk og anvendt elektronikk - mikroelektronikk.

«Radionette» - den første modellen av en bærbar radio i 1958, produsert av den norske produsenten Radionette

Graden av implementering av elektronisk utstyr i ulike felt av menneskelig aktivitet er et kriterium for moderne teknisk fremgang, siden elektronikk dramatisk kan øke produktiviteten til fysisk og mentalt arbeid, forbedre de økonomiske indikatorene for produksjon og også løse problemer som er vanskelig å løse av andre. midler.

Elektroniske enheter og enheter er hovedelementene i moderne automatisert produksjon (Delvis, full og kompleks automatisering).

Fordelene med elektroniske enheter og enheter

Elektroniske enheter og enheter, sammenlignet med mekaniske, elektromekaniske, pneumatiske og andre, tillater å øke responshastigheten (spesielt hastigheten på informasjonsbehandlingen) med mange størrelsesordener, har betydelig følsomhet for små signaler, gir eksepsjonell fleksibilitet og fleksibilitet av separate funksjonsblokker, inneholder ingen bevegelige deler og har som regel mye mindre dimensjoner og vekt.

Et quadcopter er et klassisk eksempel på en mekatronisk enhet (mekaniske, elektriske og elektroniske elementer er uløselig koblet sammen i ett system)

Elektronisk utstyr er universelt og fleksibelt, siden de samme enhetene (forsterkere, flip-flops, generatorer, etc.) kan brukes til å løse forskjellige problemer på helt forskjellige områder og parameterne til blokkene og enhetene (forsterkning, utgangsspenning, driftsfrekvenser) ).

Klassifisering av elektronikk etter bruksområder for elektronisk utstyr

Teknisk (anvendt) elektronikk kan klassifiseres i henhold til bruksområder for elektronisk utstyr, uavhengig av radioelektronikk, industriell elektronikk, transport, medisinsk, geologisk, kjernefysisk, etc.

Et særtrekk ved radioelektronikk, den eldste grenen av teknisk elektronikk, er bruken av elektroniske enheter for overføring og mottak av elektromagnetiske bølger i et bredt frekvensområde (radiokommunikasjon, radar, fjernsyn, etc.).

Industriell elektronikk dekker utvikling og anvendelse av elektroniske enheter i industriell produksjon.

Eksempler på industrielle elektroniske enheter:

Frekvensomformere

Mykstarter for elektriske motorer

Programmerbare logiske kontrollere

Fotovoltaiske kontrollere

Operatørpaneler for styring av automatiserte enheter

Klassifisering av elektroniske enheter og enheter

Enheter og systemer spesifikke for teknisk elektronikk kan deles inn i tre hovedklasser:

• informasjon beregnet på persepsjon og innsamling, behandling og lagring, overføring og mottak av informasjon med det formål å måle, kontrollere og påvirke teknologiske prosesser;

• energi beregnet på å motta, konvertere og overføre elektrisk energi;

• teknologisk, beregnet på direkte påvirkning av partikkelstrømmer eller elektromagnetiske felt på et stoff med det formål mekanisk, termisk og annen behandling av materialer eller produkter.

Enhver elektronisk installasjon som brukes i industrien kombinerer vanligvis flere klasser av enheter, men sistnevnte er forskjellige i struktur, typer elektroniske enheter og elementer som brukes, og designmetoder.Derfor er det nyttig å vurdere hver klasse av enheter uavhengig, med vekt på de relevante delene av teknisk elektronikk: informasjonselektronikk, kraftelektronikk og prosesselektronikk.

Se også:

Datamekatronikk, typer og anvendelser av mekatroniske systemer