Ηλεκτρονικές συσκευές και συσκευές, η προέλευση και η ανάπτυξη των ηλεκτρονικών

Τι είναι τα ηλεκτρονικά

Η ηλεκτρονική είναι ένας τομέας της επιστήμης και της τεχνολογίας που περιλαμβάνει τη μελέτη και εφαρμογή ηλεκτρονικών και ιοντικών φαινομένων που συμβαίνουν στο κενό, τα αέρια, τα υγρά, τα στερεά και το πλάσμα, καθώς και στα όριά τους.

Η ηλεκτρονική αποτελείται από δύο βασικούς τομείς:

• φυσική ηλεκτρονική, αντικείμενο της οποίας είναι θεωρητικές και πειραματικές μελέτες ηλεκτρονικών και ιοντικών φαινομένων, οι αρχές κατασκευής ηλεκτρονικών συσκευών και εγκαταστάσεων, οι αρχές λήψης, μετατροπής και μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας με χρήση ηλεκτρονικών συσκευών και συσκευών, ο μηχανισμός δράσης του ροές ηλεκτρονίων, ιόντων, κβαντικών και ηλεκτρομαγνητικών πεδίων στην ύλη.

• τεχνική (εφαρμοσμένη) ηλεκτρονική, αντικείμενο της οποίας είναι η θεωρία και η πρακτική της χρήσης ηλεκτρονικών συσκευών, συσκευών, συστημάτων και εγκαταστάσεων σε διάφορους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας — επιστήμη, βιομηχανία, επικοινωνίες, γεωργία, κατασκευές, μεταφορές κ.λπ.

Ηλεκτρονικές συσκευές και συσκευές

Οι ηλεκτρονικές συσκευές και συσκευές βρίσκονται στο επίκεντρο της ηλεκτρονικής. Αποτελούν άμεσα ή έμμεσα αντικείμενα έρευνας στη φυσική ηλεκτρονική και χρησιμεύουν ως βασικά στοιχεία στις εξελίξεις της μηχανικής στην τεχνική ηλεκτρονική.

Φυσικά φαινόμενα που σχετίζονται με την κίνηση των ηλεκτρονίων, αλλά δεν πραγματοποιούνται σε ηλεκτρονικές συσκευές (για παράδειγμα, κοσμικές ακτίνες, διάδοση ραδιοκυμάτων κ.λπ.), δεν ανήκουν στη φυσική ηλεκτρονική, αλλά στους αντίστοιχους κλάδους της φυσικής (ιδίως στη ραδιοφυσική ).

Ομοίως, ηλεκτρικός εξοπλισμός, που περιέχει ακόμη και μεμονωμένα ηλεκτρονικά εξαρτήματα ως βοηθητικά, αλλά γενικά δεν βασίζεται στις ιδιότητες ηλεκτρονικών συσκευών, για παράδειγμα, ενισχυτής ηλεκτρικής μηχανής, μαγνητικός ενισχυτής, αλλά παλμογράφοι δέσμης ηλεκτρονίων, εγκαταστάσεις ακτίνων Χ, ραντάρ, ενεργειακό φάσμα αναλυτές σωματιδίων κ.λπ. — στα τεχνικά ηλεκτρονικά (βλ. Τύποι ηλεκτρονικών συσκευών, Τι είναι τα ηλεκτρονικά ισχύος).

Η προέλευση και η ανάπτυξη των ηλεκτρονικών

Της γέννησης της ηλεκτρονικής προηγήθηκε η ανακάλυψη του ηλεκτρικού τόξου (1802), της εκκένωσης λάμψης στα αέρια (1850), των καθοδικών ακτίνων (1859), της εφεύρεσης του λαμπτήρα πυρακτώσεως (1873) κ.λπ.

Ωστόσο, ως ανεξάρτητο πεδίο επιστήμης και τεχνολογίας, η ηλεκτρονική άρχισε να αναπτύσσεται στα τέλη του 19ου και στις αρχές του 20ου αιώνα μετά την ανακάλυψη της θερμιονικής ακτινοβολίας (1883) και της ακτινοβολίας φωτοηλεκτρονίου (1888) και την ανάπτυξη του σωλήνα δέσμης ηλεκτρονίων (1897). δίοδος κενού (1904), τρίοδος κενού (1907), ανιχνευτής κρυστάλλων (1900 - 1905) (Βλ.Ιστορία, αρχή λειτουργίας, σχεδιασμός και εφαρμογή σωλήνων ηλεκτρονίων).

Τρίοδος κενού

Η εφεύρεση του ραδιοφώνου (1895) τόνωσε την πρόοδο και είχε καθοριστική επίδραση στην περαιτέρω ανάπτυξη της ηλεκτρονικής, ιδιαίτερα την περίοδο 1913-1920.

Γυναίκα που ακούει ραδιόφωνο μέσω ακουστικών (1923)

Το 1933 - 1935 άρχισε να χρησιμοποιεί στη βιομηχανία τα θερμικά αποτελέσματα ρευμάτων υψηλής συχνότητας για επαγωγική θέρμανση μετάλλων και κραμάτων και χωρητική (διηλεκτρική) θέρμανση διηλεκτρικών και ημιαγωγών υλικών. Κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου (1939-1945), τα ραντάρ έπαιξαν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των ηλεκτρονικών.

Οι μη ραδιοτεχνικές εφαρμογές ηλεκτρονικών συσκευών αναπτύσσονται εδώ και πολύ καιρό υπό την ισχυρή επίδραση της ραδιομηχανικής, από την οποία δανείζονται τα βασικά στοιχεία, σχήματα και μεθόδους για αυτές.

Η περαιτέρω ανάπτυξη των εφαρμογών ραδιομηχανικής των ηλεκτρονικών προχώρησε σε ανεξάρτητες κατευθύνσεις, ειδικά στον τομέα της πυρηνικής τεχνολογίας (από το 1943), της τεχνολογίας υπολογιστών (από το 1949) και του μαζικού αυτοματισμού παραγωγής και διαδικασιών.

Το πρώτο τρανζίστορ ημιαγωγών (η εφεύρεση του τρανζίστορ έχει ονομαστεί η πιο σημαντική εφεύρεση του 20ου αιώνα)

Από τις αρχές της δεκαετίας του 1950, μετά την εφεύρεση του τρανζίστορ, τα ηλεκτρονικά ημιαγωγών άρχισαν να ανθίζουν, γεγονός που κατέστησε δυνατή την κάλυψη των αυξημένων απαιτήσεων για αξιοπιστία, απόδοση και διαστάσεις σύνθετων ηλεκτρονικών συσκευών και, ειδικότερα, παρείχε την ανάπτυξη ενός νέου τμήμα θεωρητικής και εφαρμοσμένης ηλεκτρονικής — μικροηλεκτρονικής.

«Radionette» - το πρώτο μοντέλο φορητού ραδιοφώνου το 1958, που παρήχθη από τον νορβηγικό κατασκευαστή Radionette

Ο βαθμός εφαρμογής του ηλεκτρονικού εξοπλισμού σε διάφορους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας αποτελεί κριτήριο για τη σύγχρονη τεχνική πρόοδο, καθώς τα ηλεκτρονικά μπορούν να αυξήσουν δραματικά την παραγωγικότητα της σωματικής και ψυχικής εργασίας, να βελτιώσουν τους οικονομικούς δείκτες παραγωγής και επίσης να λύσουν προβλήματα που είναι δυσεπίλυτα από άλλους που σημαίνει.

Οι ηλεκτρονικές συσκευές και συσκευές είναι τα κύρια στοιχεία της σύγχρονης αυτοματοποιημένης παραγωγής (Μερικός, πλήρης και σύνθετος αυτοματισμός).

Τα πλεονεκτήματα των ηλεκτρονικών συσκευών και συσκευών

Οι ηλεκτρονικές συσκευές και συσκευές, σε σύγκριση με μηχανικές, ηλεκτρομηχανικές, πνευματικές και άλλες, επιτρέπουν την αύξηση της ταχύτητας απόκρισης (ιδίως την ταχύτητα επεξεργασίας πληροφοριών) κατά πολλές τάξεις μεγέθους, έχουν σημαντική ευαισθησία σε μικρά σήματα, παρέχουν εξαιρετική ευελιξία και ευελιξία χωριστών λειτουργικών μπλοκ, δεν περιέχουν κινούμενα μέρη και, κατά κανόνα, έχουν πολύ μικρότερες διαστάσεις και βάρος.

Ένα τετρακόπτερο είναι ένα κλασικό παράδειγμα μηχατρονικής συσκευής (μηχανικά, ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά στοιχεία συνδέονται άρρηκτα σε ένα σύστημα)

Ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός είναι καθολικός και ευέλικτος, καθώς οι ίδιες συσκευές (ενισχυτές, σαγιονάρες, γεννήτριες κ.λπ.) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επίλυση διαφορετικών προβλημάτων σε εντελώς διαφορετικές περιοχές και τις παραμέτρους των μπλοκ και συσκευών (ενίσχυση, τάση εξόδου, συχνότητες λειτουργίας ), τα επίπεδα ενεργοποίησης) ρυθμίζονται σε ένα ευρύ φάσμα με τα απλούστερα μέσα, τα οποία επιτρέπουν την ανάπτυξη και χρήση ενοποιημένων δομικών στοιχείων, ο συνδυασμός των οποίων μπορεί να παρέχει διαφορετικές λειτουργίες σε διαφορετικά πεδία εφαρμογής.

Ταξινόμηση ηλεκτρονικών κατά τομείς εφαρμογής του ηλεκτρονικού εξοπλισμού

Τα τεχνικά (εφαρμοσμένα) ηλεκτρονικά μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με τα πεδία εφαρμογής του ηλεκτρονικού εξοπλισμού, λαμβάνοντας υπόψη ανεξάρτητα ραδιοηλεκτρονικά, βιομηχανικά ηλεκτρονικά, μεταφορικά, ιατρικά, γεωλογικά, πυρηνικά κ.λπ.

Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της ραδιοηλεκτρονικής, του παλαιότερου κλάδου της τεχνικής ηλεκτρονικής, είναι η χρήση ηλεκτρονικών συσκευών για τη μετάδοση και λήψη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων (ραδιοεπικοινωνία, ραντάρ, τηλεόραση κ.λπ.).

Τα βιομηχανικά ηλεκτρονικά καλύπτουν την ανάπτυξη και εφαρμογή ηλεκτρονικών συσκευών στη βιομηχανική παραγωγή.

Παραδείγματα βιομηχανικών ηλεκτρονικών συσκευών:

Μετατροπείς συχνότητας

Μαλακοί εκκινητήρες για ηλεκτροκινητήρες

Προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές

Φωτοβολταϊκοί ελεγκτές

Πίνακες χειριστή για τον έλεγχο αυτοματοποιημένων συσκευών

Ταξινόμηση ηλεκτρονικών συσκευών και συσκευών

Οι συσκευές και τα συστήματα ειδικά για την τεχνική ηλεκτρονική μπορούν να χωριστούν σε τρεις κύριες κατηγορίες:

• πληροφορίες που προορίζονται για αντίληψη και συλλογή, επεξεργασία και αποθήκευση, μετάδοση και λήψη πληροφοριών με σκοπό τη μέτρηση, τον έλεγχο και τον αντίκτυπο στις τεχνολογικές διαδικασίες·

• ενέργεια που προορίζεται για λήψη, μετατροπή και μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας·

• τεχνολογικό, που προορίζεται για την άμεση επίδραση ροών σωματιδίων ή ηλεκτρομαγνητικών πεδίων σε μια ουσία με σκοπό τη μηχανική, θερμική και άλλη επεξεργασία υλικών ή προϊόντων.

Οποιαδήποτε ηλεκτρονική εγκατάσταση που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία συνήθως συνδυάζει διάφορες κατηγορίες συσκευών, αλλά οι τελευταίες διαφέρουν ως προς τη δομή, τους τύπους ηλεκτρονικών συσκευών και στοιχείων που χρησιμοποιούνται και τις μεθόδους σχεδιασμού.Ως εκ τούτου, είναι χρήσιμο να εξετάσουμε κάθε κατηγορία συσκευών ανεξάρτητα, δίνοντας έμφαση στις σχετικές ενότητες της τεχνικής ηλεκτρονικής: ηλεκτρονικά πληροφορικής, ηλεκτρονικά ισχύος και ηλεκτρονικά διεργασιών.

Δείτε επίσης:

Μηχατρονική υπολογιστών, τύποι και εφαρμογές μηχατρονικών συστημάτων