Alat dan perangkat elektronik, asal mula dan perkembangan elektronika
Apa itu elektronik
Elektronika adalah bidang ilmu pengetahuan dan teknologi yang mencakup studi dan penerapan fenomena elektronik dan ionik yang terjadi dalam ruang hampa, gas, cairan, padatan, dan plasma, serta pada batas-batasnya.
Elektronik terdiri dari dua bagian utama:
-
elektronik fisik, yang subjeknya adalah studi teoretis dan eksperimental tentang fenomena elektronik dan ionik, prinsip-prinsip konstruksi perangkat dan instalasi elektronik, prinsip-prinsip memperoleh, mengubah, dan mentransfer energi listrik menggunakan perangkat dan perangkat elektronik, mekanisme aksi aliran elektron, ion, kuanta, dan medan elektromagnetik pada materi;
-
elektronik teknis (terapan), yang subjeknya adalah teori dan praktik penggunaan perangkat elektronik, perangkat, sistem, dan instalasi di berbagai bidang aktivitas manusia - sains, industri, komunikasi, pertanian, konstruksi, transportasi, dll.
Perangkat dan perangkat elektronik
Perangkat dan perangkat elektronik menjadi pusat perhatian dalam elektronik. Mereka adalah objek penelitian langsung atau tidak langsung dalam elektronika fisik dan berfungsi sebagai elemen dasar dalam pengembangan teknik dalam elektronika teknis.
Fenomena fisik yang terkait dengan pergerakan elektron, tetapi tidak diwujudkan dalam perangkat elektronik (misalnya, sinar kosmik, perambatan gelombang radio, dll.), Bukan milik elektronik fisik, tetapi cabang fisika yang sesuai (khususnya, fisika radio ).
Demikian pula, peralatan listrik, meskipun mengandung komponen elektronik individu sebagai tambahan, tetapi umumnya tidak didasarkan pada sifat-sifat perangkat elektronik, misalnya penguat mesin listrik, penguat magnet, tetapi osiloskop berkas elektron, instalasi sinar-X, radar, spektrum energi analisa partikel dll. — ke elektronik teknis (lihat — Jenis perangkat elektronik, Apa itu elektronika daya).
Asal dan perkembangan elektronika
Kelahiran elektronik didahului oleh penemuan busur listrik (1802), pelepasan pijar dalam gas (1850), sinar katoda (1859), penemuan lampu pijar (1873), dll.
Namun, sebagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi yang mandiri, elektronika mulai berkembang pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20 setelah penemuan radiasi termionik (1883) dan radiasi fotoelektron (1888) serta pengembangan tabung berkas elektron (1897). dioda vakum (1904), triode vakum (1907), detektor kristal (1900 — 1905) (Lihat —Sejarah, prinsip operasi, desain dan aplikasi tabung elektron).
Trioda vakum
Penemuan radio (1895) mendorong kemajuan dan memberikan pengaruh yang menentukan pada perkembangan elektronika lebih lanjut, terutama pada periode 1913-1920.
Wanita Mendengarkan Radio Melalui Headphone (1923)
Pada tahun 1933 - 1935 mulai digunakan dalam industri efek termal dari arus frekuensi tinggi untuk pemanasan induksi logam dan paduan dan pemanasan kapasitif (dielektrik) bahan dielektrik dan semikonduktor. Selama Perang Dunia II (1939-1945), radar memainkan peran penting dalam perkembangan elektronika.
Aplikasi teknik non-radio dari perangkat elektronik telah berkembang sejak lama di bawah pengaruh kuat teknik radio, dari mana mereka meminjam elemen dasar, skema, dan metode untuknya.
Pengembangan lebih lanjut dari aplikasi teknik radio elektronik pergi ke arah yang independen, terutama di bidang teknologi nuklir (dari tahun 1943), teknologi komputer (dari tahun 1949) dan otomatisasi massal produksi dan proses.
Transistor semikonduktor pertama (penemuan transistor disebut sebagai penemuan paling signifikan di abad ke-20)
Sejak awal 1950-an, setelah penemuan transistor, elektronik semikonduktor mulai berkembang pesat, yang memungkinkan untuk memenuhi persyaratan yang meningkat untuk keandalan, efisiensi, dan dimensi perangkat elektronik yang kompleks dan, khususnya, menyediakan pengembangan perangkat elektronik baru. bagian dari teori dan terapan elektronik - mikroelektronika.
«Radionette» - model radio portabel pertama pada tahun 1958, diproduksi oleh pabrikan Norwegia Radionette
Tingkat implementasi peralatan elektronik di berbagai bidang aktivitas manusia merupakan kriteria untuk kemajuan teknis modern, karena elektronik dapat secara dramatis meningkatkan produktivitas kerja fisik dan mental, meningkatkan indikator ekonomi produksi, dan juga menyelesaikan masalah yang sulit diselesaikan oleh orang lain. cara.
Perangkat dan perangkat elektronik adalah elemen utama produksi otomatis modern (Otomatisasi sebagian, penuh dan kompleks).
Keunggulan perangkat dan perangkat elektronik
Perangkat dan perangkat elektronik, dibandingkan dengan mekanik, elektromekanis, pneumatik, dan lainnya, memungkinkan untuk meningkatkan kecepatan respons (khususnya, kecepatan pemrosesan informasi) dengan banyak urutan besarnya, memiliki kepekaan yang signifikan terhadap sinyal kecil, memberikan fleksibilitas dan fleksibilitas yang luar biasa dari blok fungsional terpisah, tidak mengandung bagian yang bergerak dan, biasanya, memiliki dimensi dan berat yang jauh lebih kecil.
Quadcopter adalah contoh klasik perangkat mekatronika (elemen mekanik, listrik, dan elektronik terkait erat dalam satu sistem)
Peralatan elektronik bersifat universal dan fleksibel, karena perangkat yang sama (amplifier, flip-flop, generator, dll.) Dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah yang berbeda di area yang sama sekali berbeda dan parameter blok dan perangkat (amplifikasi, tegangan keluaran, frekuensi operasi ), tingkat aktuasi) disesuaikan dalam rentang yang luas dengan cara paling sederhana, yang memungkinkan pengembangan dan penggunaan blok bangunan terpadu, yang kombinasinya dapat memberikan fungsi yang berbeda di berbagai bidang aplikasi.
Klasifikasi elektronik berdasarkan bidang penerapan peralatan elektronik
Elektronik teknis (terapan) dapat diklasifikasikan menurut bidang penerapan peralatan elektronik, dengan mempertimbangkan elektronik radio, elektronik industri, transportasi, medis, geologis, nuklir, dll.
Ciri khas elektronik radio, cabang elektronik teknis tertua, adalah penggunaan perangkat elektronik untuk transmisi dan penerimaan gelombang elektromagnetik dalam rentang frekuensi yang luas (komunikasi radio, radar, televisi, dll.).
Elektronik industri mencakup pengembangan dan penerapan perangkat elektronik dalam produksi industri.
Contoh perangkat elektronik industri:
Soft starter untuk motor listrik
Pengontrol logika yang dapat diprogram
Panel operator untuk mengontrol perangkat otomatis
Klasifikasi perangkat dan perangkat elektronik
Perangkat dan sistem khusus untuk elektronik teknis dapat dibagi menjadi tiga kelas utama:
-
informasi yang ditujukan untuk persepsi dan pengumpulan, pemrosesan dan penyimpanan, transmisi dan penerimaan informasi untuk tujuan pengukuran, kontrol, dan dampak pada proses teknologi;
-
energi yang dimaksudkan untuk menerima, mengubah, dan mentransmisikan energi listrik;
-
teknologi, dimaksudkan untuk dampak langsung aliran partikel atau medan elektromagnetik pada suatu zat untuk tujuan pemrosesan bahan atau produk mekanis, termal, dan lainnya.
Instalasi elektronik apa pun yang digunakan dalam industri biasanya menggabungkan beberapa kelas perangkat, tetapi yang terakhir berbeda dalam struktur, jenis perangkat dan elemen elektronik yang digunakan, serta metode desain.Oleh karena itu, penting untuk mempertimbangkan setiap kelas perangkat secara independen, dengan menekankan bagian yang relevan dari elektronika teknis: elektronika informasi, elektronika daya, dan elektronika proses.
Lihat juga: