Peranti dan peranti elektronik, asal usul dan perkembangan elektronik
Apa itu elektronik
Elektronik ialah bidang sains dan teknologi yang merangkumi kajian dan aplikasi fenomena elektronik dan ionik yang berlaku dalam vakum, gas, cecair, pepejal, dan plasma, serta di sempadannya.
Elektronik terdiri daripada dua bahagian utama:
-
elektronik fizikal, subjeknya adalah kajian teori dan eksperimen tentang fenomena elektronik dan ionik, prinsip pembinaan peranti dan pemasangan elektronik, prinsip mendapatkan, menukar dan memindahkan tenaga elektrik menggunakan peranti dan peranti elektronik, mekanisme tindakan aliran elektron, ion, kuanta dan medan elektromagnet pada jirim;
-
elektronik teknikal (gunaan), subjeknya ialah teori dan amalan menggunakan peranti elektronik, peranti, sistem dan pemasangan dalam pelbagai bidang aktiviti manusia — sains, industri, komunikasi, pertanian, pembinaan, pengangkutan, dsb.
Peranti dan peranti elektronik
Peranti dan peranti elektronik menjadi tumpuan utama dalam elektronik. Mereka adalah objek penyelidikan langsung atau tidak langsung dalam elektronik fizikal dan berfungsi sebagai elemen asas dalam perkembangan kejuruteraan dalam elektronik teknikal.
Fenomena fizikal yang berkaitan dengan pergerakan elektron, tetapi tidak direalisasikan dalam peranti elektronik (contohnya, sinar kosmik, perambatan gelombang radio, dll.), Bukan milik elektronik fizikal, tetapi dalam cabang fizik yang sepadan (khususnya, fizik radio). ).
Begitu juga, peralatan elektrik, walaupun mengandungi komponen elektronik individu sebagai tambahan, tetapi secara amnya tidak berdasarkan sifat peranti elektronik, contohnya, penguat mesin elektrik, penguat magnet, tetapi osiloskop pancaran elektron, pemasangan sinar-X, radar, spektrum tenaga penganalisis zarah dsb. — kepada elektronik teknikal (lihat — Jenis peranti elektronik, Apakah elektronik kuasa).
Asal usul dan perkembangan elektronik
Kelahiran elektronik didahului oleh penemuan arka elektrik (1802), pelepasan cahaya dalam gas (1850), sinar katod (1859), penciptaan lampu pijar (1873), dll.
Walau bagaimanapun, sebagai bidang sains dan teknologi yang bebas, elektronik mula berkembang pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20 selepas penemuan sinaran termionik (1883) dan sinaran fotoelektron (1888) dan pembangunan tiub pancaran elektron (1897). diod vakum (1904), triod vakum (1907), pengesan kristal (1900 — 1905) (Lihat —Sejarah, prinsip operasi, reka bentuk dan aplikasi tiub elektron).
Triod vakum
Penciptaan radio (1895) merangsang kemajuan dan mempunyai pengaruh yang menentukan ke atas perkembangan elektronik selanjutnya, terutamanya dalam tempoh 1913-1920.
Wanita Mendengar Radio Melalui Fon Kepala (1923)
Pada tahun 1933 - 1935 mula digunakan dalam industri kesan haba arus frekuensi tinggi untuk pemanasan aruhan logam dan aloi dan pemanasan kapasitif (dielektrik) bahan dielektrik dan semikonduktor. Semasa Perang Dunia II (1939-1945), radar memainkan peranan penting dalam pembangunan elektronik.
Aplikasi kejuruteraan bukan radio bagi peranti elektronik telah lama dibangunkan di bawah pengaruh kuat kejuruteraan radio, dari mana mereka meminjam elemen asas, skema dan kaedah untuk mereka.
Perkembangan selanjutnya aplikasi kejuruteraan radio elektronik pergi ke arah bebas, terutamanya dalam bidang teknologi nuklear (dari 1943), teknologi komputer (dari 1949) dan automasi besar-besaran pengeluaran dan proses.
Transistor semikonduktor pertama (penciptaan transistor telah dipanggil ciptaan paling penting pada abad ke-20)
Sejak awal tahun 1950-an, selepas penciptaan transistor, elektronik semikonduktor mula berkembang, yang memungkinkan untuk memenuhi keperluan yang meningkat untuk kebolehpercayaan, kecekapan dan dimensi peranti elektronik yang kompleks dan, khususnya, menyediakan pembangunan yang baru. bahagian elektronik teori dan gunaan — mikroelektronik.
«Radionette» - model pertama radio mudah alih pada tahun 1958, yang dihasilkan oleh pengeluar Norway Radionette
Tahap pelaksanaan peralatan elektronik dalam pelbagai bidang aktiviti manusia adalah kriteria untuk kemajuan teknikal moden, kerana elektronik secara dramatik dapat meningkatkan produktiviti buruh fizikal dan mental, meningkatkan petunjuk ekonomi pengeluaran, dan juga menyelesaikan masalah yang sukar dikendalikan oleh orang lain. bermakna.
Peranti dan peranti elektronik adalah elemen utama pengeluaran automatik moden (Automasi separa, penuh dan kompleks).
Kelebihan peranti dan peranti elektronik
Peranti dan peranti elektronik, berbanding mekanikal, elektromekanikal, pneumatik dan lain-lain, membolehkan untuk meningkatkan kelajuan tindak balas (khususnya, kelajuan pemprosesan maklumat) dengan banyak urutan magnitud, mempunyai kepekaan yang ketara kepada isyarat kecil, memberikan fleksibiliti dan fleksibiliti yang luar biasa. blok berfungsi berasingan, tidak mengandungi bahagian yang bergerak dan, sebagai peraturan, mempunyai dimensi dan berat yang jauh lebih kecil.
Quadcopter ialah contoh klasik peranti mekatronik (elemen mekanikal, elektrik dan elektronik berkait rapat dalam satu sistem)
Peralatan elektronik adalah universal dan fleksibel, kerana peranti yang sama (penguat, flip-flop, penjana, dll.) boleh digunakan untuk menyelesaikan masalah yang berbeza di kawasan yang sama sekali berbeza dan parameter blok dan peranti (penguatan, voltan keluaran, frekuensi operasi ) , tahap penggerak) diselaraskan dalam julat yang luas dengan cara yang paling mudah, yang membolehkan pembangunan dan penggunaan blok binaan bersatu, gabungan yang boleh menyediakan fungsi yang berbeza dalam bidang aplikasi yang berbeza.
Pengelasan elektronik mengikut bidang penggunaan peralatan elektronik
Elektronik teknikal (gunaan) boleh dikelaskan mengikut bidang aplikasi peralatan elektronik, dengan mengambil kira secara bebas elektronik radio, elektronik industri, pengangkutan, perubatan, geologi, nuklear, dll.
Ciri tersendiri bagi elektronik radio, cabang elektronik teknikal tertua, ialah penggunaan peranti elektronik untuk penghantaran dan penerimaan gelombang elektromagnet dalam julat frekuensi yang luas (komunikasi radio, radar, televisyen, dll.).
Elektronik industri meliputi pembangunan dan aplikasi peranti elektronik dalam pengeluaran perindustrian.
Contoh peranti elektronik industri:
Permulaan lembut untuk motor elektrik
Pengawal logik boleh atur cara
Panel operator untuk mengawal peranti automatik
Klasifikasi peranti dan peranti elektronik
Peranti dan sistem khusus untuk elektronik teknikal boleh dibahagikan kepada tiga kelas utama:
-
maklumat yang bertujuan untuk persepsi dan pengumpulan, pemprosesan dan penyimpanan, penghantaran dan penerimaan maklumat untuk tujuan pengukuran, kawalan dan kesan ke atas proses teknologi;
-
tenaga yang bertujuan untuk menerima, menukar dan menghantar tenaga elektrik;
-
teknologi, bertujuan untuk kesan langsung aliran zarah atau medan elektromagnet pada bahan untuk tujuan mekanikal, haba dan pemprosesan bahan atau produk lain.
Sebarang pemasangan elektronik yang digunakan dalam industri biasanya menggabungkan beberapa kelas peranti, tetapi yang kedua berbeza dalam struktur, jenis peranti dan elemen elektronik yang digunakan, dan kaedah reka bentuk.Oleh itu, adalah berguna untuk mempertimbangkan setiap kelas peranti secara bebas, menekankan bahagian elektronik teknikal yang berkaitan: elektronik maklumat, elektronik kuasa dan elektronik proses.
Lihat juga: