אלקטרוניקה
אלקטרוניקה - ענף של הנדסת חשמל העוסק בתכנון מעגלים חשמליים המווסתים את תנועתם של אלקטרונים באמצעות רכיבים שונים. בהשוואה לענף הנדסת החשמל ניתן להבדיל בין השניים באופן הבא: חשמל הינו ענף העוסק במעבר של אלקטרונים במוליכים ואילו אלקטרוניקה במעברם בחומרים שאינם מוליכים או מוליכים למחצה. ראשיתה של האלקטרוניקה בהמצאת שפופרת הריק ויישומה במקלטי רדיו. החלפת השפופרת ברכיבים מוליכים למחצה (semiconductors), השימוש במעגלים מודפסים ובמעגלים משולבים, פרצו את הדרך ליישומה של האלקטרוניקה בכל תחומי החיים, וזאת בזכות המזעור ועלות הייצור הנמוכה של הרכיבים.
התקנים ורכיבים אלקטרוניים
|
ערך מורחב – רכיב אלקטרוני |
רכיב אלקטרוני הוא כל ישות פיזית של מערכת אלקטרונית אשר משפיעה על אלקטרונים או השדות הקשורים להם למימוש תפקוד מסוים במערכת. רכיב מתוכנן כך להיות מחובר יחד עם אחרים, בדרך כלל מולחם או מודפס במעגל מודפס (PCB), כדי ליצור מעגל אלקטרוני עם פונקציה מסוימת (למשל של מגבר, מקלט רדיו, או מתנד). רכיבים ייתכנו להארז בגפם או בקבוצות יותר גדולות כמו מעגלים משולבים. הרכיבים אלקטרוניים נפוצים הם קבל, נגד, דיודה, טרנזיסטור , וכו'.
סוגי מעגלים
מעגלים אנלוגים
|
|
ערך מורחב – מעגל אנלוגי |
רוב המכשירים האלקטרוניים האנלוגים, כגון מקלטי רדיו מורכבים מכמה סוגים בסיסיים של מעגלים אנלוגיים בהם נעשה שימוש רציף בטווח של מתחים לעומת רמות בדידות במעגל הספרתי (דיגיטלי).
המספר השונה של מעגלים אנלוגיים עד כה הוא רחב, בעיקר משום ש'מעגל' יכול להיות מוגדר החל מרכיב בודד ועד מערכות המכילות אלפי רכיבים. מעגלים אנלוגים לפעמים נקראים מעגלים לינארים למרות שתופעות לא לינאריות משמשות בהרבה רכיבים אנלוגיים כגון ערבלים, מאפננים ועוד.
חלק מהמעגלים האנלוגים בימים אלה עשויים להשתמש מעגלים ספרתים ובמעבדים אשר מבצעים עיבוד אותות ספרתי לשיפור הביצועים על של המעגל. סוג של מעגלים נקרא בדרך כלל בשם "מעורב אות" או "mixed signal".
לעתים קשה להבדיל בין מעגל אנלוגי לספרתי מאחר שהם כוללים אלמנטים לינארים ולא לינארים. דוגמה לכך הוא המשוון שמקבל טווח רציף של מתחים ומוציא שתי רמות מתחים בלבד כבמעגל ספרתי. בצורה דומה טרנזיסטור ברוויה כמגבר יכול להחשב כמתג עם שני ערכים במוצא.
מעגלים ספרתים
|
|
ערך מורחב – מעגל ספרתי |
מעגלים ספרתים (הנקראים גם לוגיים) הם מעגלים אלקטרוניים המבוססים על ערכים בדידים של רמות מתחים. הם לרוב הייצוג הפיסי של אלגברה בוליאנית והן הבסיס של כל המחשבים הספרתים. רוב המעגלים הספרתים עושים שימוש בשתי רמות מתח המכונות רמה "נמוכה" (0) ו "גבוהה" (1). לעתים קרובות "נמוך" יהיה ליד אפס וולט ו "גבוהה" תהיה ברמה גבוהה יותר בהתאם לאספקת המתח למערכת.
מחשבים, שעונים אלקטרוניים ורכיבים לוגיים מתוכנתים בנויים ממעגלים ספרתים.
אבות הבניין של מעגלים ספרתים:
התקנים משולבים:
ענפים מסחריים עיקריים
- אלקטרוניקה אזרחית
- אלקטרוניקה בידורית
- אלקטרוניקה רפואית
- אלקטרוניקה צבאית
ראו גם
| חשמל | ||
|---|---|---|
| מושגי יסוד |
מטען • שדה חשמלי • אנרגיה פוטנציאלית חשמלית • פוטנציאל • מתח • כא"מ • זרם • התנגדות ומוליכות • חוק אוהם • עכבה • הספק • השראות • זרם ישר • זרם חילופין • מעגל חשמלי • תהודה • עכבה אופיינית |
 |
| רכיבים בסיסים |
מקור מתח • מקור זרם • נגד • קבל • משרן • ממריסטור • שנאי • מתג • מבדד |
|
| מכשירי מדידה |
וולטמטר • אמפרמטר • אוהם-מטר • אלקטרוסקופ • גלוונומטר • מד קיבול • מד השראות • רב מודד • אוסצילוסקופ • מחולל אותות |
|
| אלקטרוניקה |
מוליך למחצה • דיודה • טרנזיסטור • מיתוג • שפופרת ריק • טריודה • LED • מגבר שרת • מסנן תדרים • מעגל משולב • מעגל מודפס • VLSI • מיקרואלקטרוניקה |
|
| זרם חזק |
גנרטור חשמלי • מנוע חשמלי • תחנת כוח • מתקן חשמל דירתי • מערכת חלוקה |
|
| בטיחות בחשמל |
התחשמלות • לוח חשמל • קצר חשמלי • נתיך • הארקה • ממסר פחת • מפסק אוטומטי |
|