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L'électronique
L'électronique est l'étude de l'écoulement de la charge par de divers matériaux et dispositifs comme semi-conducteurs, résistances, inducteurs, condensateurs, nano-structures et tubes à vide. Bien que considéré une branche théorique de physique, la conception et la construction de circuits électroniques résoudre des problèmes pratiques est une technique essentielle dans les domaines de technologie électronique et génie informatique. Cette science commence environ 1908 avec l'invention par Dr Lee De Forest de la valve (triode) avant 1950 où cette science a été appelée technics de « radio » ou « de radio » parce que c'était son application principale.
L'étude de nouveaux dispositifs de semi-conducteur et de technologie environnante est parfois considérée une branche de physique. Cet article se focalise dessus technologie aspects de l'électronique.
Vue d'ensemble des systèmes et des circuits électroniques
Des systèmes électroniques sont employés pour exécuter une grande variété de charge. Les utilisations principales des circuits électroniques sont :
- Le contrôle et le traitement de données.
- La conversion to/from et distribution de énergie électrique.
Ces deux applications comportent la création et/ou la détection de champs électromagnétiques et courants électriques. Tandis que énergie électrique avait été employé pour un certain temps avant la fin du 19me siècle des données par le biais télégraphe et téléphone les lignes, développement dans l'électronique se sont développées exponentiellement après l'arrivée de radio.
L'one-way de regarder un système électronique est de la diviser en 3 parts :
- Entrées - Électronique ou mécanique sondes (ou capteurs). Prise de ces dispositifs signaux/information des sources extérieures dans le monde physique (comme antennes ou technologie réseaux) et convertissez ces signaux/information en courant/tension ou numérique signaux (hauts-bas) dans le système.
- Processeurs de signal - Service de ces circuits pour manoeuvrer, interpréter et transformer les signaux d'entrée afin de les rendre utiles pour une application désirée. Récemment, le traitement des signaux complexe a été accompli avec l'utilisation de Processeurs de signal numérique.
- Sorties – Déclencheurs ou d'autres dispositifs (tels que des capteurs) qui transforment le courant/tension signale de nouveau dans la forme physique utile (par exemple, en accomplissant un examen médical chargez comme la rotation moteur électrique).
Par exemple, a télévision placez contient ces 3 pièces. L'entrée de la télévision transforme un signal d'émission (reçu par une antenne ou chargé par un câble) en signal courant/tension qui peut être employé par le dispositif. Circuits de traitement des signaux à l'intérieur de l'information d'extrait de télévision de ce signal qui dicte éclat, couleur et bruit niveau. Les appareils de sortie convertissent alors cette information de nouveau dans la forme physique. A tube cathodique transforme les signaux électroniques en évident image sur l'écran. Aimant-conduit orateurs convertissez les signaux en bruit audible.
Dispositifs électroniques et composants
Un composant électronique est n'importe quelle entité physique dans un système électronique dont l'intention est d'affecter les électrons ou leurs champs associés d'une façon désirée conformée à la fonction prévue du système électronique. Des composants sont généralement prévus pour être en contact électromécanique mutuel, habituellement en étant soudé à a panneau de circuit imprimé (Carte), pour créer un circuit électronique avec une fonction particulière (par exemple un amplificateur, un récepteur par radio, ou un oscillateur). Des composants peuvent être empaquetés séparément ou dans le plus ou les groupes moins complexes comme circuits intégrés.
Types de circuits
Circuits analogues
Les la plupart analogue appareils électroniques, comme radio des récepteurs, sont construits des combinaisons de quelques types de circuits de base. Les circuits analogues emploient une gamme continue de tension par opposition aux niveaux discrets comme dans des circuits numériques. Le nombre de différents circuits analogues jusqu'ici conçus est énorme, particulièrement parce qu'un « circuit » peut être défini en tant que n'importe quoi d'un composant simple, aux systèmes contenant des milliers de composants.
Des circuits analogues s'appellent parfois circuits linéaires bien que beaucoup d'effets non linéaires soient employés dans des circuits analogues tels que des mélangeurs, des modulateurs, etc. Les bons exemples des circuits analogues incluent des amplificateurs de tube à vide et de transistor, des amplificateurs opérationnels et des oscillateurs.
Quelques circuits analogues de nos jours peuvent employer des techniques numériques ou même de microprocesseur à améliorer sur l'exécution de base du circuit. Ce type de circuit s'appelle habituellement « le signal mélangé. »
Parfois il peut être difficile de différencier entre les circuits analogues et numériques car ils ont des éléments d'opération linéaire et non linéaire. Un exemple est le comparateur qui rentre une gamme continue de tension mais eteint seulement un de deux niveaux comme dans un circuit numérique. De même, un amplificateur surmenage de transistor peut prendre les caractéristiques d'un commandé commutateur avoir essentiellement deux niveaux de rendement.
Circuits de Digital
Les circuits de Digital sont les circuits électriques basés sur un certain nombre de niveaux de tension discrets. Les circuits de Digital sont la représentation physique la plus commune de l'algèbre booléenne et sont la base de tous les calculateurs numériques. À la plupart des ingénieurs, les termes « circuit numérique », « le système numérique » et la « logique » sont interchangeables dans le contexte des circuits numériques. Dans la plupart des cas le nombre de différents états d'un noeud est deux, représenté par deux niveaux de tension marqués le « bas » (0) et « haut » (1). Souvent « bas » soyez près de volts zéro et « haut » soyez à un de plus haut niveau selon la tension d'alimentation en service.
Ordinateurs, électronique horloges, et contrôleurs programmables de logique (utilisé pour commander des processus industriels) sont construits de numérique circuits. Processeurs de signal numérique sont un autre exemple.
Bâtiment-bloque :
- Portes de logique
- Additionneurs
- Multiplicateurs binaires
- Bascules
- Compteurs
- Registres
- Multiplexeurs
- Déclenchements de Schmitt
Dispositifs fortement intégrés :
- Microprocesseurs
- Microcontrôleurs
- Circuit intégré spécifique à l'application(ASIC)
- Processeur de signal numérique (DSP)
- Rangée de porte Field-programmable (FPGA)
circuits de Mélanger-signal
les circuits de Mélanger-signal se rapporte aux circuits intégrés (ICs) qui ont les circuits analogues et les circuits numériques combinés sur une matrice simple de semi-conducteur ou sur la même carte. circuits de Mélanger-signal deviennent de plus en plus communs. Des circuits mélangés sont habituellement utilisés pour commander analogue dispositif en utilisant la logique numérique, par exemple la vitesse d'un moteur. Convertisseurs à numériques analogues et numérique aux convertisseurs d'analogue sont les exemples primaires. D'autres exemples sont portes de transmission et amortisseurs.
Dissipation thermique et gestion thermique
Chauffez produit par les circuits électroniques doit être absorbé pour empêcher l'échec immédiat et pour améliorer la fiabilité à long terme. Les techniques pour la dissipation thermique peuvent inclure radiateurs et ventilateurs pour le refroidissement à l'air, et d'autres formes de refroidissement d'ordinateur comme refroidissement par l'eau. Utilisation de ces techniques convection, conduction, & rayonnement de l'énergie calorifique.
Bruit
Le bruit est associé à tous les circuits électroniques. Le bruit est défini[1] en tant que perturbations non désirées superposées sur un signal utile qui tendent à obscurcir son contenu de l'information. Le bruit n'est pas identique que la déformation de signal provoquée par un circuit.
Théorie de l'électronique
Les méthodes mathématiques sont intégrales à l'étude de l'électronique. Devenir compétent dans l'électronique il est également nécessaire pour devenir compétent dans les mathématiques de l'analyse de circuit.
L'analyse de circuit est l'étude des méthodes de résoudre les systèmes généralement linéaires pour des variables inconnues telles que la tension à un certain noeud ou le courant cependant un certain branche d'a réseau. Un outil analytique commun pour ceci est ÉPICE simulateur de circuit.
En outre importante pour l'électronique est l'étude et l'arrangement de champ électromagnétique théorie.
Équipement d'essai électronique
L'équipement d'essai électronique est utilisé pour créer des signaux de stimulus et pour capturer des réponses d'électronique Dispositifs à l'essai (DUTs). De cette façon, l'opération appropriée du DUT peut être montrée ou des défauts dans le dispositif peuvent être tracés et réparés.
La technologie et l'assemblée pratiques de l'électronique exige l'utilisation de beaucoup de différents genres d'équipement d'essai électronique s'étendant très du simple et peu coûteux (comme un essai léger se composant juste d'une ampoule et d'un fil test) extrêmement à complexe et sophistiqué comme l'équipement d'essai automatique.
Conception assistée par ordinateur (DAO)
Les ingénieurs électroniciens d'aujourd'hui ont la capacité à conception circuits employer premanufactured des modules comme alimentations d'énergie, semi-conducteurs (comme transistors), et circuits intégrés. Conception automatisée électronique les programmes de logiciel incluent capture schématique programmes et panneau de circuit imprimé programmes de conception. Les noms populaires dans le monde de logiciel d'EDA sont Ni Multisim, cadence (ORCAD), carte d'aigle et schéma, mentor (schéma de GARNITURES carte et de LOGIQUE), Altium (Protel), électronique de LabCentre (proteus) et beaucoup d'autres.
Méthodes de construction
Beaucoup de différentes méthodes de relier des composants ont été employées au cours des années. Par exemple, l'électronique tôt employée souvent point pour diriger le câblage les composants étant attaché aux planches à pain en bois à la construction circuite. Construction de bois de stère et enveloppes de fil étaient d'autres méthodes employées. La plupart d'électronique moderne de jour emploient maintenant panneaux de circuit imprimé (fait de FR4), et fortement circuits intégrés. La santé et les soucis environnementaux se sont associés à l'électronique a gagné l'attention accrue ces dernières années, particulièrement pour des produits destinés à l'union européenne, avec le son Restriction des substances dangereuses directives (RoHS) et Directive de rebut d'équipement électrique et électronique (WEEE), qui s'est engagé dans la force en juillet 2006.
Industrie d'électronique
Pages de branche
- L'électronique de Digital
- L'électronique analogue
- La microélectronique
- L'électronique brouillée
- Conception de circuit
- Circuit intégré
- Optoélectronique
- Semi-conducteur
- Dispositif de semi-conducteur
Voyez également
- Traitement de signal analogue
- Schéma de circuit
- Génie informatique
- Datasheet
- Traitement de signal numérique
- E-gaspillez
- Électrotechnique
- Circuit électronique
- Honoraires électroniques de réutilisation de rebut
- IEEE - l'institut des ingénieurs électroniciens électriques et
- Liste de circuits intégrés de 4000 séries
- Liste de circuits intégrés de 7400 séries
- Mechatronics
- Théorie de signal
- Capteur
Références
- ^ Le dictionnaire d'IEEE d'élém. élect. et de l'électronique nomme ISBN-13 : 978-0471428060
Liens externes
- L'électricité 1998 de marine de marine et séries de formation de l'électronique (NEETS)
- La Science électrique de la DAINE 1998, manuel de principes fondamentaux, 4 vols.
- Vol. 1, théorie électrique de base, théorie de base de C.C
- Vol. 2, circuits de C.C, batteries, générateurs, moteurs
- Vol. 3, théorie de base à C.A., composants réactifs de base à C.A., courant alternatif De base, générateurs CA De base
- Vol. 4, moteurs à courant alternatif, Transformateurs, instruments d'essai et appareils de mesure, systèmes électriques de distribution
- Cours d'instruction de l'électronique au Ouvrez le projet d'annuaire
- Schémas de l'électronique au Ouvrez le projet d'annuaire
- Projets d'acoustique de DIY au Ouvrez le projet d'annuaire
- Projets par radio de DIY au Ouvrez le projet d'annuaire
- Sources des composants électroniques au Ouvrez le projet d'annuaire
- Leçons dans des circuits électriques - Une série libre de manuels sur les sujets de l'électricité et de l'électronique.
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