Mga elektronikong device at device, ang pinagmulan at pag-unlad ng electronics

Ano ang electronics

Ang electronics ay isang larangan ng agham at teknolohiya na sumasaklaw sa pag-aaral at aplikasyon ng mga electronic at ionic na phenomena na nagaganap sa vacuum, gas, likido, solids, at plasmas, gayundin sa kanilang mga hangganan.

Binubuo ang electronics ng dalawang pangunahing seksyon:

• pisikal na electronics, ang paksa kung saan ay teoretikal at pang-eksperimentong pag-aaral ng mga electronic at ionic phenomena, ang mga prinsipyo ng pagbuo ng mga elektronikong aparato at pag-install, ang mga prinsipyo ng pagkuha, pag-convert at paglilipat ng elektrikal na enerhiya gamit ang mga elektronikong aparato at aparato, ang mekanismo ng pagkilos ng daloy ng mga electron, ions, quanta at electromagnetic field sa bagay;

• teknikal (inilapat) na elektroniko, ang paksa kung saan ay ang teorya at kasanayan ng paggamit ng mga elektronikong aparato, aparato, sistema at pag-install sa iba't ibang larangan ng aktibidad ng tao - agham, industriya, komunikasyon, agrikultura, konstruksiyon, transportasyon, atbp.

Mga elektronikong kagamitan at kagamitan

Ang mga electronic device at device ay nasa sentro ng electronics. Ang mga ito ay direkta o hindi direktang mga bagay ng pananaliksik sa pisikal na electronics at nagsisilbing mga pangunahing elemento sa mga pag-unlad ng engineering sa teknikal na electronics.

Ang mga pisikal na phenomena na nauugnay sa paggalaw ng mga electron, ngunit hindi napagtanto sa mga elektronikong aparato (halimbawa, mga cosmic ray, pagpapalaganap ng radio wave, atbp.), Ay hindi kabilang sa pisikal na electronics, ngunit sa kaukulang mga sangay ng pisika (sa partikular, radio physics. ).

Katulad nito, ang mga de-koryenteng kagamitan, kahit na naglalaman ng mga indibidwal na elektronikong bahagi bilang pantulong, ngunit sa pangkalahatan ay hindi batay sa mga katangian ng mga elektronikong aparato, halimbawa, isang electric machine amplifier, isang magnetic amplifier, ngunit mga electron beam oscilloscope, X-ray installation, radar, energy spectrum analisador ng mga particle atbp. — sa teknikal na electronics (tingnan ang — Mga uri ng elektronikong kagamitan, Ano ang power electronics).

Ang pinagmulan at pag-unlad ng electronics

Ang kapanganakan ng electronics ay nauna sa pagtuklas ng electric arc (1802), ang glow discharge sa mga gas (1850), cathode rays (1859), ang pag-imbento ng incandescent lamp (1873), atbp.

Gayunpaman, bilang isang independiyenteng larangan ng agham at teknolohiya, nagsimulang umunlad ang electronics noong huling bahagi ng ika-19 at unang bahagi ng ika-20 siglo pagkatapos ng pagtuklas ng thermionic radiation (1883) at photoelectron radiation (1888) at ang pagbuo ng electron beam tube (1897). vacuum diode (1904), vacuum triode (1907), crystal detector (1900 — 1905) (Tingnan —Kasaysayan, prinsipyo ng operasyon, disenyo at aplikasyon ng mga electron tubes).

Vacuum triode

Ang pag-imbento ng radyo (1895) ay nagpasigla sa pag-unlad at nagkaroon ng mapagpasyang impluwensya sa karagdagang pag-unlad ng electronics, lalo na sa panahon ng 1913-1920.

Babaeng Nakikinig sa Radyo sa pamamagitan ng Mga Headphone (1923)

Noong 1933 - 1935 nagsimulang gamitin sa industriya ang mga thermal effect ng high-frequency currents para sa induction heating ng mga metal at alloys at capacitive (dielectric) heating ng dielectrics at semiconductor materials. Noong Ikalawang Digmaang Pandaigdig (1939-1945), may mahalagang papel ang radar sa pag-unlad ng electronics.

Ang mga non-radio engineering application ng mga electronic device ay matagal nang umuunlad sa ilalim ng malakas na impluwensya ng radio engineering, kung saan hinihiram nila ang mga pangunahing elemento, scheme at pamamaraan para sa kanila.

Ang karagdagang pag-unlad ng mga aplikasyon ng radio engineering ng electronics ay napunta sa mga independiyenteng direksyon, lalo na sa larangan ng teknolohiyang nuklear (mula 1943), teknolohiya ng kompyuter (mula 1949) at mass automation ng produksyon at mga proseso.

Ang unang semiconductor transistor (ang pag-imbento ng transistor ay tinawag na pinakamahalagang imbensyon noong ika-20 siglo)

Mula noong simula ng 1950s, pagkatapos ng pag-imbento ng transistor, nagsimulang umunlad ang semiconductor electronics, na naging posible upang matugunan ang mas mataas na mga kinakailangan para sa pagiging maaasahan, kahusayan at mga sukat ng mga kumplikadong elektronikong aparato at, lalo na, nagbigay ng pagbuo ng isang bagong seksyon ng teoretikal at inilapat na electronics - microelectronics.

«Radionette» - ang unang modelo ng isang portable na radyo noong 1958, na ginawa ng tagagawa ng Norwegian na Radionette

Ang antas ng pagpapatupad ng mga elektronikong kagamitan sa iba't ibang larangan ng aktibidad ng tao ay isang pamantayan para sa modernong teknikal na pag-unlad, dahil ang mga elektroniko ay maaaring kapansin-pansing mapataas ang produktibo ng pisikal at mental na paggawa, mapabuti ang mga pang-ekonomiyang tagapagpahiwatig ng produksyon, at malutas din ang mga problema na hindi naaapektuhan ng iba. ibig sabihin.

Ang mga elektronikong aparato at aparato ay ang mga pangunahing elemento ng modernong awtomatikong produksyon (Partial, buo at kumplikadong automation).

Ang mga pakinabang ng mga elektronikong aparato at aparato

Ang mga elektronikong aparato at aparato, kumpara sa mekanikal, electromechanical, pneumatic at iba pa, ay nagbibigay-daan upang mapataas ang bilis ng pagtugon (lalo na, ang bilis ng pagproseso ng impormasyon) ng maraming mga order ng magnitude, may makabuluhang sensitivity sa maliliit na signal, nagbibigay ng pambihirang flexibility at flexibility ng hiwalay na mga bloke ng pag-andar, walang mga gumagalaw na bahagi at, bilang panuntunan, ay may mas maliit na sukat at timbang.

Ang quadcopter ay isang klasikong halimbawa ng isang mechatronic device (mechanical, electrical at electronic na mga elemento ay inextricably naka-link sa isang system)

Ang mga elektronikong kagamitan ay unibersal at nababaluktot, dahil ang parehong mga aparato (amplifier, flip-flop, generator, atbp.) ay maaaring magamit upang malutas ang iba't ibang mga problema sa ganap na magkakaibang mga lugar at ang mga parameter ng mga bloke at aparato (amplification, output boltahe, operating frequency ), mga antas ng actuation) ay inaayos sa isang malawak na hanay sa pamamagitan ng pinakasimpleng paraan, na nagbibigay-daan sa pagbuo at paggamit ng pinag-isang mga bloke ng gusali, ang kumbinasyon nito ay maaaring magbigay ng iba't ibang mga pag-andar sa iba't ibang larangan ng aplikasyon.

Pag-uuri ng electronics ayon sa mga lugar ng aplikasyon ng mga elektronikong kagamitan

Ang mga teknikal (inilapat) na elektroniko ay maaaring iuri ayon sa mga larangan ng aplikasyon ng mga elektronikong kagamitan, na isinasaalang-alang ang mga independiyenteng radio electronics, pang-industriya na electronics, transportasyon, medikal, geological, nuclear, atbp.

Ang isang natatanging tampok ng radio electronics, ang pinakalumang sangay ng teknikal na electronics, ay ang paggamit ng mga elektronikong aparato para sa paghahatid at pagtanggap ng mga electromagnetic wave sa isang malawak na saklaw ng dalas (komunikasyon sa radyo, radar, telebisyon, atbp.).

Sinasaklaw ng elektronikong pang-industriya ang pagbuo at paggamit ng mga elektronikong kagamitan sa produksyong pang-industriya.

Mga halimbawa ng mga pang-industriya na electronic device:

Mga converter ng dalas

Mga soft starter para sa mga de-kuryenteng motor

Programmable logic controllers

Mga controller ng photovoltaic

Mga panel ng operator para sa pagkontrol sa mga awtomatikong device

Pag-uuri ng mga elektronikong aparato at aparato

Ang mga device at system na partikular sa teknikal na electronics ay maaaring nahahati sa tatlong pangunahing klase:

• impormasyong nilayon para sa pang-unawa at pagkolekta, pagproseso at pag-iimbak, paghahatid at pagtanggap ng impormasyon para sa layunin ng pagsukat, kontrol at epekto sa mga teknolohikal na proseso;

• enerhiya na inilaan para sa pagtanggap, pag-convert at pagpapadala ng elektrikal na enerhiya;

• teknolohikal, na nilayon para sa direktang epekto ng mga daloy ng particle o electromagnetic field sa isang substance para sa layunin ng mekanikal, thermal at iba pang pagproseso ng mga materyales o produkto.

Ang anumang elektronikong pag-install na ginagamit sa industriya ay karaniwang pinagsasama ang ilang klase ng mga device, ngunit ang huli ay naiiba sa istraktura, mga uri ng mga elektronikong device at elemento na ginamit, at mga pamamaraan ng disenyo.Samakatuwid, kapaki-pakinabang na isaalang-alang ang bawat klase ng mga device nang nakapag-iisa, na nagbibigay-diin sa mga nauugnay na seksyon ng teknikal na electronics: electronics ng impormasyon, power electronics, at process electronics.

Tingnan din:

Computer mechatronics, mga uri at aplikasyon ng mechatronic system