Elektroonika: erinevus redaktsioonide vahel

'''Elektroonika''' on teadus elektrienergia juhtimisest elektrilisel teel, milles [[elektron]]<nowiki/>idel on fundamentaalne roll.

Elektroonika tegeleb [[Elektrilised ahelad|elektriliste ahelatega]], mis sisaldavad [[Aktiivsed elektrilised komponendid|aktiivseid elektrilisi komponente]] (nagu näiteks [[Elektrovaakumseadis|vaakumlambid]], [[transistor]]<nowiki/>id, [[diood]]<nowiki/>id, [[integraallülitus]]<nowiki/>ed, [[optoelektroonika]] seadmed ja [[andur]]<nowiki/>id), sellega seotud [[Passiivsed elektrilised komponendid|passiivseid elektrilisi komponente]], ja (nende) ühendamistehnoloogiaidomavahel ühendamise tehnoloogiatega.

Tavaliselt sisaldavad elektroonikaseadmed peamiselt või eranditult aktiivsetest pooljuhtidestpooljuhtseadistest vooluahelatkoosnevaid vooluahelaid, mismida on täiendatud passiivsete elementidega. Sellist vooluahelat käsitletakse kui [[elektronahel]]<nowiki/>at (-[[lülitus]]<nowiki/>t).

Aktiivsete komponentide mittelineaarne käitumine ([[tunneldiood]]) ja nende juures avalduv elektronide voogude juhtimise ([[Hall'i effekt]]) või voolu suuruse juhtimise () võimalus muudab võimalikuks nõrkade signaalide võimendamise. Elektroonikat kasutatakse laialdaselt [[informatsiooni töötlemisetriood]]<nowiki/>s, [[telekommunikatsioontransistor]]<nowiki/>is) ja [[signaalitöötlus]]<nowiki/>es. Elektrooniliste seadmete suutlikkus käituda [[lüliti]]<nowiki/>tenavõimalus muudab digitaalse teabe töötlemise võimalikuks. Ühendamisenõrkade tehnoloogiad, nagusignaalide [[TrükkplaatVõimendamine|trükkplaadidvõimendamise]], elektroonika pakendamise tehnoloogia ja muud[[Signaali erinevadmuundamine|signaalide ühendamisemuundamise]]. infrastruktuuri lahendused, annavad ahelale funktsionaalsuse ja muudavad segamini kasutatud komponendid regulaarseks töötavaks süsteemiks.

[[Elektrooniline komponent]] on füüsiline üksus [[Elektrooniline süsteem|elektroonilises süsteemis]], mida kasutatakse elektronide või nendega seotud väljade mõjutamiseks vastavalt elektroonilise süsteemi kavandatud funktsioonile. Konkreetsete funktsioonide (näiteks [[võimendi]], [[raadiovastuvõtja]] või ostsillaatori[[ostsillaator]]<nowiki/>i) loomiseks mõeldud komponendid on üldjuhul ette nähtud omavahel ühendamiseks, tavaliselt trükkplaadile[[Trükkplaat|trükkplaad]]<nowiki/>ile jootmise teel. Komponendid võivad olla pakitud üksikult või keerukamate rühmade kujul [[integralskeem]]<nowiki/>idena. Mõned levinudLevinud elektroonikakomponendid on kondensaatorid, induktiivpoolid, takistid, dioodid, transistorid jne. Komponendid liigitatakse tihti aktiivseteks (nt transistorid ja türistorid) või passiivseteks (näiteks takistid, dioodid, induktiivpoolid ja kondensaatorid).

Vaakumlambid olid üksesimesed esimesielektroonilised elektroonilisikomponendid, kuigi esimeseks [[Elektroonikaseade|elektroonikaseadmeks]] võib pidada ka komponente[[röntgenkiiretoru]].<ref>{{Cite journal|last=Guarnieri|first=M.|date=2012|title=The age of vacuum tubes: Early devices and the rise of radio communications|journal=IEEE Ind. Electron. M.|volume=6|issue=1|pages=41–43|doi=10.1109/MIE.2012.2182822|ref=harv}}</ref> Nemad määrasid peaaegu täielikult kahekümnenda sajandi esimese poolel toimunud elektroonikarevolutsiooni käigu.<ref>{{Cite journal|last=Guarnieri|first=M.|date=2012|title=The age of vacuum tubes: the conquest of analog communications|journal=IEEE Ind. Electron. M.|volume=6|issue=2|pages=52–54|doi=10.1109/MIE.2012.2193274|ref=harv}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Guarnieri|first=M.|date=2012|title=The age of Vacuum Tubes: Merging with Digital Computing|journal=IEEE Ind. Electron. M.|volume=6|issue=3|pages=52–55|doi=10.1109/MIE.2012.2207830|ref=harv}}</ref> NeedNemad viisid elektroonika edasi algelise lõbustuse tasemelt edasi, andes meile [[raadio]], televisiooni[[televisioon]]<nowiki/>i, fonograafid[[helisalvestus]]<nowiki/>e, radarid[[radar]]<nowiki/>id, telefoni kaugside[[telefonikaugside]] ja palju muud. Kuni 1980. aastate keskpaigani mängisid neednad juhtivat rolli mikrolaine[[mikrolainetehnika]] ja kõrgepingeülekande ning televisiooni[[televisioonivastuvõtjate]] vastuvõtjate([[televiisor]]<nowiki/>ite) valdkonnas.<ref name="Okamura1994">{{cite book|author=Sōgo Okamura|title=History of Electron Tubes|url=https://books.google.com/books?id=VHFyngmO95YC&pg=PR4|year=1994|publisher=IOS Press|isbn=978-90-5199-145-1|page=5}}</ref> Vaakumlampe kasutatakse endiselt mõnes erirakenduses, näiteks suure võimsusega raadiosagedusvõimendid, elektronkiiretorud, spetsiaalsed heliseadmed, kitarrivõimendid ja mõned mikrolaineseadmed.

Mõõtmete väiksuse tõttu võeti transistorid kasutusele ka [[Arvutustehnilised seadmed|arvutustehnilistes seadmetes]]. 1955. aasta aprillis valminud laua-arvuti IBM 608 oli esimene IBM-i toode, milles kasutati ainult transistore ilma ühegi vaakumlambita, ja seda peetakse esimeseks täielikult transistoridel toimivaks kommertsturule toodetud arvutusmasinaks. 608 sisaldas üle 3000 germaaniumtransistori. Thomas J. Watson Jr andis korralduse kasutada transistore kõigi tulevaste IBMi toodete väljatöötamisel. Sellest ajast alates kasutati arvutiloogika seadmete ja välisseadmete puhul peaaegu eranditult transistore.

Enamik elektroonilisi analoogseadmeid, näiteks raadiovastuvõtjad[[raadiovastuvõtja]]<nowiki/>d, on üles ehitatud põhiahela vaid paari liiki kombinatsioonidestpõhiahela kombinatsioone kasutamise peal. Analoogahelad kasutavad pidevat pinge- või vooluvahemikku, erinevalt diskreetsete tasemete kasutamisest digitaalsetes ahelates.

Analoogahelat nimetatakse mõnikord lineaarseks, kuigi analoogahelates kasutatakse mitmeid mittelineaarseid efekte, nagu segistid[[segusti]]<nowiki/>tes, modulaatorid[[modulaator]]<nowiki/>ites jne. Analoogahelate headheadeks näitednäideteks hõlmavadon vaakumlambivaakum[[Lampvõimendi|lamp-]] ja transistori võimendeid[[transistorvõimendi]]<nowiki/>d, operatsioonivõimendeid[[operatsioonvõimendi]]<nowiki/>d ja ostsillaatoreid[[ostsillaator]]<nowiki/>id.

Nüüdisajal leiab harva ahelaid, mis on täiesti analoogsed. Tänapäeval võivad analoogsüsteemid jõudluse parandamiseks kasutada digitaalseid võimikroprotsessortehnoloogiaid ([[Digitaalne signaaliprotsessor|digitaalseid isegisignaaliprotsessoreid]] mikroprotsessoriehk tehnoloogiaid[[DSP]]<nowiki/>sid).

Mõnikord võib olla raske eristada analoog- ja digitaalsignaaledigitaalahelaid, kuna neilnad onteostavad signaalidega nii lineaarsedlineaarseid kui ka mittelineaarseddigitaalsusele toimingudiseloomulikke mittelineaarseid toiminguid. Näiteks on signaali [[Komparaator (analoogtehnika)|komparaator]], mis võtab sisse pideva pingeanaloogpinge, kuid väljastab ainult kahte taset, nagu kasee on digitaalahelas. Sarnaselt võib ülekoormatud [[transistorvõimendi]] väljund omandada juhitava loogilise lüliti ehk [[Loogikalüli|loogkalüli]] väljundi omadusi, millel on sisuliselt kaks väljunditaset. Tegelikult on paljud digitaalsed lülitused rakendatud analoogahelate variantidenavariandid, mis sarnanevadon rakendatud sarnaselt selle näitega. Lõppude lõpuks on ju kõik tegeliku füüsilise maailma aspektid põhiliselt analoogsed, nii et digitaalseid efekte saab realiseerida ainult analoogkäitumise piiramiselpiiramise teel.

Ternaarset (kolme oleku või signaali nivoo kasutamisega) loogikat on uuritud ja mõned sellised prototüüparvutid on ka loodud.

Arvutid, elektroonilised kellad ja programmeeritavad loogikakontrollerid (kasutatakse tööstusprotsesside juhtimiseks) on ehitatud digitaalsetest ahelatest. Teiseks näiteks on digitaalsed signaalitöötlejad[[signaalitöötlus]]<nowiki/>e vahendid ([[DSP]]<nowiki/>d jms.).

Elektroonilise vooluringi tekitatav soojus tuleb hajutada, et vältida kohest tõrget ja parandada pikaajalist töökindlust. Soojuse hajumine saavutatakse enamasti passiivse juhtivusesoojusjuhtivuse / konvektsiooniga. Hajumist kasvatavad vahendid on muu hulgas jahutusradiaatorid ja ventilaatorid õhkjahutuse tarbeks ning teised arvutijahutuse vormid, nagu näiteks vesijahutus. Need meetodid kasutavad soojusenergia konvektsiooni, juhtivustsoojusjuhtivust, soojuse transporti ja kiirgustsoojuskiirgust.