|
[[پرونده:Arduino ftdi chip-1.jpg|300px|بندانگشتی|یک تراشه الکترونیکی از نوع SMD بر روی یک مدار]]
'''الکترونیک'''، دانشی است که به موضوع عبور [[جریان الکتریکی]] از چیزهایی مانند [[نیمه‌رسانا]]ها، [[مقاومت (قطعه الکتریکی)|مقاومت]]ها، [[القاگر]]ها و [[خازن]]ها و آثار آن می‌پردازد. الکترونیک همچنینهم‌چنین شاخه‌ای از علم [[فیزیک]] است.
طراحی و ساخت [[مدار الکترونیکی|مدارهای الکترونیکی]] برای حل مشکلات عملی،عملی قسمتی از مباحث موجود در [[مهندسی الکترونیک]] را تشکیل می‌دهد.<ref>[http://www.aftab.ir/lifestyle/view/9121/الکترونیک الکترونیک(آفتاب)]{{پیوند مرده|date=دسامبر ۲۰۱۹ |bot=InternetArchiveBot }}</ref>
الکترونیک از علم و تکنولوژی الکتریکی و [[الکترومکانیک]]ی فاصله گرفته‌است،گرفته که‌است. با ژنراتور، توزیع، انتقال، ذخیره و تبدیل انرژی الکتریکی به سایر اشکال انرژی و برعکس،برعکس تبدیل می‌شود. با استفاده از ابزاری چونچون، [[سیم (برق)|سیم‌ها]]، موتور الکتریکی، [[باتری]]ها، [[کلید (مدار)|کلیدها]]، [[رله]]ها، [[ترانسفورماتور]]ها، [[مقاومت (قطعه الکتریکی)|مقاومت]]ها و سایر [[کنش‌پذیری (مهندسی)|اجزای غیرفعال]] است. این تمایز از سال ۱۹۰۶ و با اختراع [[ترایود]] به وسیله [[لی دفارست]] آغاز شد که [[تقویت‌کننده الکتریکی|تقویت]] سیگنال‌های رادیویی و شنیداری ضعیف بدون ابزار غیر مکانیکی صورت گرفت. قبل از ۱۹۵۰۱۹۵۰، نام این رشته «تکنولوژی رادیویی» بودبود؛ زیراچراکه کاربرد اصلی آن در طراحی و تحلیل [[فرستنده]]ها و [[گیرنده]]های رادیویی و [[لامپ خلاء|لامپ‌های خلأ]] بود.
هرچند در برخی موارد مطالعه اِلِمان‌های (قطعات) جدید نیمه‌رسانا و فناوری‌های نزدیک به آن شاخه‌ای از فیزیک ([[حالت جامد (الکترونیک)|حالت جامد]]) در نظر گرفته می‌شود، این نوشتار بیشتربیش‌تر به مفاهیم [[مهندسی]] الکترونیک می‌پردازد.
== مدارهای الکترونیکی ==
[[پرونده:Componentes.JPG|left|thumb|250px|قطعات الکترونیکی]]
مدارهای الکترونیکی برای کارهای مختلفی استفاده می‌شوندمی‌شود. کاربردهای اصلی آنهاآن‌ها عبارتندعبارت است از:
# کنترل و پردازش داده‌ها
# تبدیل و توزیع توان الکتریکی
# اجرایاجراء عملیات خاص
هر کدام از این کاربردها با [[میدان الکترومغناطیسی]] و [[جریان الکتریکی]] سرو کار دارند. گرچه از انرژی الکتریکی در سال‌های انتهایی قرن ۱۹ برای انتقال پیام به وسیله [[تلگراف]] و [[تلفن]] استفاده می‌شدمی‌شد، اما بیشتر پیشرفت‌هایپیش‌رفت مربوط به علم الکترونیک پس از ساخت [[رادیو]] شکل گرفت. در یک نگاه ساده، یک سیستم الکترونیکی را می‌توان به سه بخش تقسیم کرد:
* ورودی: [[حسگر]]های الکترونیکی و مکانیکی (یا مبدل‌های انرژی). این تجهیزات سیگنال‌ها یا اطلاعات را از محیط خارج دریافت کردهدریافت‌کرده و سپس آن‌ها را به جریان،جریان و ولتاژ ([[سیگنال (مهندسی برق)|سیگنال]]های الکتریکی) تبدیل می‌کنندمی‌کند.
* پردازندهپردازندهٔ سیگنال: این مدارها در واقع وظیفهوظیفهٔ پردازش، تفسیر و تبدیل سیگنال‌های ورودی برای استفاده از آن‌ها در کاربرد مناسب را بر عهده دارنددارد. معمولاً در این بخش پردازش سیگنال‌ها بر عهده پردازندهپردازندهٔ سیگنال‌های [[دیجیتال]] است.
* خروجی: فعال کننده‌هافعال‌کننده یا دیگر تجهیزات (مانند مبدل‌های انرژی) که سیگنال‌های ولتاژ یا جریان را به صورت خروجی مناسب در خواهند آورد (مانند راه انداختن یک موتور یا پخش صدا از بلندگو).
برای مثالمثال، یک [[تلویزیون]] هر سه بخش بالا را دارد. ورودی تلویزیون سیگنال‌های پراکنده‌شده در هوا را دریافت کردهدریافت‌کرده (به وسیله آنتن) و آن‌ها را به ولتاژ و جریان مناسب برای کار دیگر بخش‌ها تبدیل می‌کند. پردازشگرپردازش‌گر سیگنال پس از دریافت داده‌ها از ورودی اطلاعات مورد نیاز مانند میزان روشنایی، رنگ و صدا را از آن استخراج می‌کند. در نهایتنهایت، قسمت خروجی این اطلاعات را دوباره به صورت فیزیکی در خواهد آورد. این کار به وسیله یک [[لامپ اشعه کاتدی]] (در مدل‌های قدیمی) یا [[ال‌سی‌دی|نمایش‌گر ال‌سی‌دی]] برای نمایش تصویر و یک بلندگو برای پخش صدا انجام خواهد شد.
== تاریخچه قطعات الکترونیکی ==
[[لامپ خلأ|لامپ‌های خلاء]] یکی از اولین قطعات الکترونیکی بودند که در صنعت الکترونیک تا اواسط دههدههٔ ۱۹۸۰ میلادی حضور داشتند.<ref>Sōgo Okamura (1994). History of Electron Tubes. IOS Press. p. 5. {{ISBN|978-90-5199-145-1|en}}. Retrieved 5 December 2012.</ref>
از آن زمان به بعد، قطعات [[نیمه‌هادی|نیمه هادی]] بیشتربیش‌تر دنیای الکترونیک را در دست گرفتندگرفت. با این حالاین‌حال، [[لامپ خلأ|لامپ‌های خلاء]] هنوز هم در برخی از دستگاه‌ها مانند [[تقویت‌کننده الکترونیکی|تقویت‌کننده]]های رادیویی قدرت بالا، لامپهایلامپ‌های پرتوی کاتدی، تجهیزات صوتی تخصصی، تقویت‌کننده‌های گیتار و برخی از دستگاه‌های [[ریزموج|مایکروویو]] استفاده می‌شوندمی‌شود.<ref>http://en.wikipedia.org/wiki/Electronics</ref>
که بعدهابعدها، با پیشرفت میکروالکترونیک، قطعات کوچک شدهکوچک‌شده و به اشکال امروزی درآمدند. امروزهامروزه، مدارها حدتا حدّ زیادی از حالت [[سخت‌افزار رایانه|سخت‌افزار]]<nowiki/>ی خارج شده و با بهره‌گیری از [[میکروکنترولر]]<nowiki/>ها یا چیپ‌های «[[مدار مجتمع دیجیتال برنامه‌پذیر|FPGA]]» و پیشرفتپیش‌رفت روزافزون آن‌ها بیشترپیش‌تر کارهاکارهای [[نرم‌افزار|نرم‌افزاری]] پیاده می‌شوندمی‌شود.
== [[ریزکنترل‌گر|ریز کنترل‌گر]] ==
قطعاتی مثل [[ترانزیستور]]، [[مدار مجتمع|آی‌سی]]، [[خازن]]، [[دیود]]، [[مقاومت (قطعه الکتریکی)|مقاومت]] و غیره در مدارهای الکترونیکی بهبه‌کار کار می‌روندمی‌رود.
== انواع مدارهای الکترونیکی ==
[[مدار الکترونیکی|مدار]]های الکترونیکی را می‌توان به دو گروه تقسیم کرد: [[الکترونیک آنالوگ|آنالوگ]] و [[دیجیتال]]. یک دستگاه الکترونیکی ممکن است که از یک گروه یا ترکیبی از این دو گروه مداری تشکیل شده باشد.
اغلب دستگاه‌های الکترونیکی آنالوگ؛آنالوگ مانند گیرنده‌های رادیویی،رادیویی از ترکیبی ازترکیب چند مدار ساخته شده‌اند. مدارهای آنالوگ با سطح ولتاژهای متنوع (و پیوسته‌ای) سر و کار دارند، بر خلافدارد. مدارهای دیجیتال که تنها دو سطح ولتاژ در آن‌ها تعریف شده‌استشده است.
مدار دیجیتال، از حضور حداقلحدّاقل یک قطعهقطعهٔ دیجیتالی در کنار سایر قطعات ساخته می‌شود.
در این نوع، هستههستهٔ اصلی مدار یک میکروپروسسور یا میکروکنترل گرمیکروکنترل‌گر و یا یک «IC» است که با سیگنال های گسسته (یا همان دیجیتال) و پیوسته (یا همان آنالوگ) به صورتبه‌صورت همزمانهم‌زمان یا مجزامجزّا در ارتباط است.
مدارهای آنالوگ صرفا از قطعات غیر دیجیتالی مثل خازن و مقاومت و سلف و … تشکیل شده‌اند که فقط با سیگنال های آنالوگ کار می‌کنند.
منبع تغذیه یا باتری نقش پمپ محرکمحرّک مدار را ایفاایفاء می‌کند که باعث می‌شود جریان از سمت با پتانسیل بیشتربشده‌ان در مدار جاری شدهجاری‌شده و با عبور از قطعه‌ها به پتانسیل کمترکم‌تر برود.
جریان فقط در یک مدار بسته برقرار می‌شود و اگر در یک محل از مدار فاصلهفاصله‌ای ای بیفتدبیفتَد، جریان قطع خواهد شد.
به این حالت '''مدار باز''' (open circuit) گفته می‌شود.
اگر مدار را بدون حضور هیچ قطعه ایقطعه‌ای ببندیم و دو سر منبع ولتاژ را با یک سیم به‌هم وصل کنیم، در اثر این اتفاق و بنابر قانون اهم به دلیل صفر بودن مقاومت، جریان بینهایتبی‌نهایت از سیم گذشته و منبع تغذیه و سیم را خواهند سوخت.
به این حالت از '''مدار اتصال کوتاه''' (Short Circuit) گفته می‌شود.
== جستارهای وابسته ==
| 