الکترونیک: تفاوت میان نسخه‌ها

'''الکترونیک''' {{به انگلیسی|Electronics}} یعنی علم کنترل الکترون که شامل فیزیک، مهندسی، فناوری و کاربردهایی است که با انتشار، جریان و کنترل [[الکترون]]‌ها در [[خلأ|خلا]] و [[ماده (فیزیک)|ماده]] سروکار دارد.<ref>{{Cite encyclopedia|url=https://www.britannica.com/technology/electronics|title=electronics {{!}} Devices, Facts, & History|encyclopedia=Encyclopedia Britannica|access-date=2018-09-19}}</ref> الکترونیک از دستگاه‌های فعال برای کنترل جریان الکترون از [[تقویت‌کننده الکترونیکی|تقویت]] و [[یکسوساز|یکسوسازی]] استفاده می‌کند، در حالیکه در [[مهندسی برق]] کلاسیک از اثرات منفعلغیرفعال مانند [[مقاومت (قطعه الکتریکی)|مقاومت]]، [[خازن]] و [[القاگر]] برای کنترل جریان الکتریسیته استفاده می‌شود.

الکترونیک تأثیر عمده ایعمده‌ای در پیشرفت جامعه مدرن داشته‌است. شناسایی الکترون در سال ۱۸۹۷، و سپس اختراع [[لامپ خلأ]] که می‌تواند سیگنال‌های کوچک الکتریکی را تقویت و یکسوسازی کند، زمینه الکترونیک و عصر الکترون را افتتاح کرد.<ref>{{Cite web|url=https://www.aps.org/publications/apsnews/200010/history.cfm|title=October 1897: The Discovery of the Electron|access-date=2018-09-19}}</ref> این تمایز در حدود سال ۱۹۰۶ با اختراع [[لی دفارست|لی دی فارست]] از [[تریود]] آغاز شد، که تقویت الکتریکی [[موج‌های رادیویی|سیگنال‌های رادیویی]] ضعیف و سیگنال‌های صوتی را با دستگاه غیر مکانیکی امکان‌پذیر کرد. تا سال ۱۹۵۰، این رشته «فناوری رادیویی» نامیده می‌شد زیرا کاربرد اصلی آن طراحی و تئوری [[فرستنده]]‌های رادیویی، [[گیرنده رادیو|گیرنده]]‌ها و [[لامپ خلأ|لامپ‌های خلأ]] بود.

عبارت «[[الکترونیک حالت-جامد]]» پس از ساخت اولین ترانزیستور توسط [[ویلیام شاکلی]]، [[والتر هاوسر براتین]]، [[جان باردین]] در [[آزمایشگاه‌های بل]] در ۱۹۴۷ ظهور کرد. سپس در سال ۱۹۵۹ [[ماسفت]] توسط [[محمد محمد عطاالله|محمد عطاالله]] (و همکارش [[داوون کانگ]]) اختراع شد. MOSFETماسفت اولین ترانزیستور کاملاً جمع و جور بود که می‌توانست برای طیف وسیعی از کاربردها کوچک سازی و تولید انبوه شود، که باعث ایجاد انقلابی در [[صنعت الکترونیک]] شد و نقشی اساسی در انقلاب [[ریز الکترونیک|میکروالکترونیک]] و [[انقلاب دیجیتال]] داشت. MOSFETماسفت از آن زمان به عنصر اصلی اکثر تجهیزات الکترونیکی مدرن تبدیل شده‌است و پرکاربردترین دستگاه الکترونیکی در جهان است.

از الکترونیک به‌طور گسترده‌ای در [[پردازش اطلاعات]]، [[مخابرات|ارتباطات از راه دور]] و [[پردازش سیگنال]] استفاده می‌شود. توانایی دستگاه‌های الکترونیکی در عملکرد به عنوان [[کلید (مدار)|کلید]]، پردازش اطلاعات دیجیتالی را امکان‌پذیر کرده‌است. فناوری‌های اتصال متقابل مانند [[برد مدار چاپی|بردهای مدار]]، فناوری بسته‌بندی الکترونیکی و سایر اشکال متنوع زیرساخت‌های ارتباطی، عملکرد مدار را کامل کرده و [[قطعات الکترونیکی]] مخلوط را به یک سیستم کاری منظم تبدیل می‌کنند، که '''سیستم الکترونیکی''' نامیده می‌شود. مثال‌ها [[رایانه|کامپیوترها]] یا [[سامانه کنترل|سیستم‌های کنترل]] هستند. یک سیستم الکترونیکی ممکن است جزئی از [[مهندسی سامانه‌ها|سیستم مهندسی]] شده دیگر یا یک دستگاه مستقل باشد. از سال ۲۰۱۹ بیشتر دستگاه‌های الکترونیکی<ref>{{Cite book|title=Electronics fundamentals: circuits, devices, and applications|last=Floyd|first=Thomas L.|isbn=978-1-292-23880-7|oclc=1016966297|year=2017}}</ref> از قطعات [[نیم‌رسانا|نیمه هادی]] برای انجام کنترل الکترون استفاده می‌کنند. معمولاً، دستگاه‌های الکترونیکی شامل مدارهای متشکل از نیمه راساناهای فعال با المان‌های منفعلغیرفعال مکمل هستند. چنین مداری به عنوان [[مدار الکترونیکی]] توصیف می‌شود. علم الکترونیک با [[مدار الکتریکی|مدارهای الکتریکی]] سروکار دارد که شامل [[کنش‌پذیری (مهندسی)|اجزای الکتریکی فعال]] مانند [[لامپ خلأ|لامپ‌های خلأ]]، [[ترانزیستور]]ها، [[دیود]]ها، [[مدار مجتمع|مدارهای مجتمع]]، [[الکترونیک نوری|اپتوالکترونیک]]، و [[حسگر|سنسورها]]، قطعات الکتریکی غیرفعال همراه و فناوری‌های اتصال داخلی هستند.

[[صنعت الکترونیک]] از بخش‌های مختلفی تشکیل شده‌است. نیروی محرک اصلی کل صنعت الکترونیک بخش [[صنایع نیم‌رسانا|صنعت نیمه هادی]] است،<ref>{{cite news|title=Annual Semiconductor Sales Increase 21.6 Percent, Top $400 Billion for First Time|url=https://www.semiconductors.org/annual-semiconductor-sales-increase-21.6-percent-top-400-billion-for-first-time/|access-date=11 October 2019|work=[[Semiconductor Industry Association]]|date=5 February 2018}}</ref> که در سال ۲۰۱۸ بیش از ۴۸۱ میلیارد دلار فروش داشته‌است.<ref name="deloitte">{{cite web|title=Semiconductors – the Next Wave|url=https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/cn/Documents/technology-media-telecommunications/deloitte-cn-tmt-semiconductors-the-next-wave-en-190422.pdf|publisher=[[Deloitte]]|date=April 2019|access-date=11 October 2019}}</ref> بزرگترین بخش صنعت، [[تجارت الکترونیک]] است که در سال ۲۰۱۷ بیش از ۲۹ تریلیون دلار تولید کرده‌است.<ref name="unctad">{{cite news|title=Global e-Commerce sales surged to $29 trillion|url=https://unctad.org/en/pages/PressRelease.aspx?OriginalVersionID=505|access-date=13 October 2019|publisher=[[United Nations Conference on Trade and Development]]|date=29 March 2019}}</ref> متداول‌ترین دستگاه الکترونیکی که ساخته می‌شود، [[ماسفت|ترانزیستور اثرِ میدانیِمیدانی نیمه‌رساناینیم‌رسانای اکسید-فلز]] (MOSFETماسفت) است که در سال ۱۹۵۹ اختراع شد و «اسب کاری» صنعت الکترونیک محسوب می‌شود. کشور چین به تنهایی در سال ۲۰۱۹ بیش از ۴۹۶٫۸ میلیارد دلار تجهیزات الکترونیک وارد کرده‌است که مقدار آن حتی از واردات سوخت‌های فسیلی آن کشور نیز بیشتر بوده‌است. ۳۰۵٫۹ میلیارد دلار از آن فقط متعلق به [[مدار مجتمع|مدارهای مجتمع]] و ریزمونتاژها بوده‌است.<ref>{{یادکرد وب|عنوان=China’s Top 10 Imports|نشانی=http://www.worldstopexports.com/chinas-top-10-imports/|وبگاه=World's Top Exports|تاریخ=2020-05-05|بازبینی=2021-02-11|کد زبان=en-US}}</ref>

مطالعه [[ادوات نیم‌رسانا|دستگاه‌های نیمه هادی]] و فن آوری مربوط به آن شاخه ایشاخه‌ای از [[فیزیک حالت جامد]] تلقی می‌شود، در حالی که طراحی و ساخت مدارهای الکترونیکی برای حل مشکلات عملی تحت [[مهندسی الکترونیک]] قرار دارد.

بعدها، با پیشرفت میکروالکترونیک، قطعات کوچک‌شده و به اشکال امروزی درآمدند. امروزه، مدارها تا حدّ زیادی از حالت [[سخت‌افزار رایانه|سخت‌افزار]]<nowiki/>ی خارج شده و با بهره‌گیری از [[میکروکنترولر]] یا چیپ‌های «[[مدار مجتمع دیجیتال برنامه‌پذیر|FPGAاف‌پیجی‌ای]]» و پیش‌رفت روزافزون آن‌ها پیش‌تر کارهای [[نرم‌افزار|نرم‌افزاری]] پیاده می‌شود.

در این نوع، هستهٔ اصلی مدار یک میکروپروسسور یا میکروکنترل‌گر یا یک «ICآی‌سی» است که با سیگنال‌های گسسته (یا همان دیجیتال) و پیوسته (یا همان آنالوگ) به‌صورت هم‌زمان یا مجزّا در ارتباط است.