Elektroniki



Elekitoniki 
Uhandisi wa vifaa vya umeme, au uhandisi wa umeme, ni nidhamu ya uhandisi wa Umeme ambayo huzingatia vipengele vya umeme vya non linear na vyenye nguvu (kama vifaa vya semiconductor, hasa transistors, diodes na mizunguko jumuishi) kuunda nyaya za umeme, vifaa, microprocessors, microcontrollers na mifumo mingine. Nidhamu pia inaunda vipengele vya umeme vya kawaida, kwa kawaida kulingana na bodi za mzunguko zilizochapishwa.

Electroniki ni uwanja mdogo ndani ya somo la kitaaluma la uhandisi wa umeme lakini inaashiria eneo pana la uhandisi linalofunika sehemu ndogo kama vile umeme wa analogia,  umeme wa umeme, mifumo iliyoingia na umeme. Uhandisi wa kielektroniki huhusika na utekelezaji wa maombi, kanuni na taratibu zilizotengenezwa ndani ya maeneo mengi yanayohusiana, kwa mfano fizikia yabisi, uhandisi wa redio, mawasiliano ya simu, mifumo ya udhibiti, usindikaji wa ishara, uhandisi wa mifumo, uhandisi wa kompyuta, uhandisi wa vifaa, udhibiti wa umeme, robotiki, Na mengine mengi.

Mawasiliano ya mbali

Ni ushandisi unao jikita zaidi juu ya Umeme na computa inayo unda mfumo mzima wa mawasiliano kati ya sehemu mbili zilipo katika umbali mrefu.
Kazi inatoka kwenye kubuni msingi wa mzunguko wa maendeleo ya masuala ya kimkakati. Mhandisi wa mawasiliano ya simu ni wajibu wa kubuni na kusimamia ufungaji wa vifaa vya mawasiliano ya simu na vituo, kama mifumo ya umeme ya umeme, waya za shaba za waya, fiber cabling, mifumo ya data ya IP, na mifumo ya redio ya redio duniani. Uhandisi wa mawasiliano ya simu pia huendana sana na uhandisi wa utangazaji.

Surface mlima vipengele vya elektroniki 
Electronics mikataba na nyaya za umeme ambazo zinahusisha sehemu ya kazi ya umeme kama vile zilizopo utupu, transistors, diodes na nyaya jumuishi, na kuhusishwa passiv vipengele vya umeme na teknolojia kuunganishiwa. Kwa kawaida, vifaa vya umeme vyenye circuitry yenye kimsingi au peke halvledare kazi kuongezewa na mambo passiv; mzunguko kama ni kama ilivyoelezwa mzunguko elektroniki. 
Tabia nonlinear ya vipengele kazi na uwezo wao wa kudhibiti mtiririko wa elektroni hufanya amplification ya wanyonge ishara inawezekana, na vifaa vya umeme ni sana kutumika katika usindikaji wa habari, mawasiliano ya simu, na usindikaji signal. Uwezo wa vifaa vya umeme na kutenda kama swichi hufanya usindikaji digital habari iwezekanavyo. Teknolojia kuunganishiwa kama vile bodi mzunguko, vifaa vya umeme ufungaji teknolojia, na aina nyingine za miziki ya miundombinu ya mawasiliano mzunguko kamili ya utendaji na kubadilisha vipengele mchanganyiko katika mfumo wa mara kwa mara kufanya kazi. 
Electronics ni tofauti na umeme na electro-mitambo ya sayansi na teknolojia, ambayo kukabiliana na kizazi, usambazaji, byte, uhifadhi, na ubadilishaji wa nishati ya umeme na kutoka aina nyingine ya nishati kwa kutumia nyaya, motors, jenereta, betri, swichi, relays, transfoma , resistors, na sehemu nyingine passiv. Tofauti hii kuanza kuzunguka 1906 na uvumbuzi na Lee De Forest ya triode, ambayo alifanya umeme amplification ya ishara dhaifu ya radio na ishara audio iwezekanavyo na kifaa mashirika yasiyo ya mitambo. Hadi 1950 uwanja huu aliitwa "radio" teknolojia kwa sababu matumizi yake kuu ilikuwa kubuni na nadharia ya transmitters redio, receivers, na zilizopo utupu. 
Leo, vifaa zaidi ya umeme kutumia vipengele semiconductor kufanya elektroni kudhibiti. Utafiti wa vifaa semiconductor na teknolojia kuhusiana ni kuchukuliwa tawi la fizikia imara-hali, ambapo kubuni na ujenzi wa nyaya za umeme ili kutatua matatizo ya vitendo kuja chini ya umeme uhandisi. Makala hii inalenga katika nyanja ya uhandisi wa umeme. 
Yaliyomo [kujificha] 
1 Vifaa vya umeme vifaa na vipengele 
2 Historia ya vipengele vya elektroniki 
3 Aina ya nyaya 
3.1 Analog nyaya 
3.2 Digital nyaya 
4 joto itawaangamiza na usimamizi wa mafuta 
5 Kelele 
Nadharia 6 Electronics 
7 Electronics maabara 
8 Kompyuta wasaidiwe kubuni (CAD) 
9 mbinu Ujenzi 
10 uharibifu 
11 Angalia pia 
12 Marejeo 
13 Zaidi ya hayo kusoma 
14 Viungo vya nje 
Vifaa vya umeme na vipengele [hariri] 

Electronics ufundi kufanya hundi voltage kwenye kadi nguvu mzunguko katika vifaa vya hewa urambazaji chumba ndani ya ndege carrier USS Abraham Lincoln (CVN 72). 
Makala kuu ya: Vifaa vya umeme sehemu 
Sehemu za elektroniki ni chombo yoyote ya kimwili katika mfumo wa elektroniki kutumika kwa kuathiri elektroni au mashamba yao kuhusishwa kwa njia thabiti na kazi yaliyokusudiwa ya mfumo wa elektroniki. Components kwa ujumla nia ya kuwa na uhusiano pamoja, kwa kawaida kwa kuwa soldered kwa iliyochapishwa mzunguko bodi (PCB), ili kujenga mzunguko elektroniki kwa kazi fulani (kwa mfano amplifier, radio receiver, au oscillator). Components inaweza kuwa vifurushi moja moja, au katika vikundi ngumu zaidi kama nyaya jumuishi. Baadhi ya kawaida vipengele vya elektroniki ni capacitors, inductors, resistors, diodes, transistors, nk Components ni mara nyingi jumuishwa kama kazi (kwa mfano transistors na thyristors) au watazamaji tu (kwa mfano resistors, diodes, inductors na capacitors). 
Historia ya vipengele vya elektroniki [hariri] 
Habari zaidi: Kipindi cha umeme na elektroniki uhandisi 
Zilizopo utupu (valves thermionic) walikuwa moja ya mwanzo vipengele vya elektroniki. Walikuwa karibu kuwajibika tu kwa ajili ya umeme mapinduzi ya nusu ya kwanza ya karne ya ishirini. Walichukua umeme kutoka chumba tricks na alitupa redio, televisheni, phonographs, rada kwa muda mrefu simu za umbali na mengi zaidi. Wao jukumu kubwa katika uwanja wa televisheni kupokea microwave na maambukizi high madaraka ikiwa ni pamoja mpaka katikati ya miaka ya 1980. [1] Tangu wakati huo, vifaa hali imara na wote lakini kabisa kuchukuliwa juu. Zilizopo utupu bado ni kutumika katika maombi ya baadhi mtaalamu kama vile nguvu ya juu amplifiers RF, cathode ray zilizopo, mtaalamu vifaa vya redio, amplifiers gitaa na baadhi ya vifaa microwave. 
Katika Aprili 1955 IBM 608 kwa mara ya kwanza IBM bidhaa kwa kutumia transistor nyaya bila zilizopo yoyote utupu na ni kuamini kuwa dunia ya kwanza ya wote-transistorized calculator kuwa viwandani kwa ajili ya soko ya kibiashara. [2] [3] 608 zilizomo zaidi kuliko 3000 Gerimani transistors. Thomas J. Watson Jr kuamuru yote ya baadaye bidhaa IBM kutumia transistors katika mpango huo. Tangu wakati huo transistors walikuwa karibu peke kutumika kwa ajili ya mantiki ya kompyuta na peripherals. 
Aina ya nyaya [hariri] 
Circuits na vipengele inaweza kugawanywa katika makundi mawili: Analog na digital. Kifaa fulani inaweza wajumbe wa circuitry ambayo ina moja au nyingine au mchanganyiko wa aina mbili. 
Nyaya Analog [hariri] 
Makala kuu ya: Analog umeme 

Hitachi J100 adjustable frequency gari chassier 
Wengi Analog vifaa vya umeme, kama vile kupokea radio, ni ujenzi kutoka mchanganyiko wa aina chache ya nyaya za msingi. Nyaya Analog matumizi mbalimbali ya kuendelea na voltage au sasa kinyume na ngazi Diskret kama katika nyaya za digital. 
Simu ya nyaya tofauti Analog hivyo mbali kushauriana ni kubwa, hasa kwa sababu 'mzunguko' unaweza kuelezwa kama kitu chochote kutoka sehemu moja, na mifumo zenye maelfu ya vipengele. 
Nyaya Analog ni wakati mwingine inaitwa nyaya linear ingawa wengi madhara mashirika yasiyo ya linear ni kutumika katika nyaya Analog kama vile mixers, modulators, nk mifano nzuri ya nyaya Analog ni pamoja na utupu tube na amplifiers transistor, amplifiers uendeshaji na oscillators. 
Moja mara chache hupata nyaya za kisasa kwamba ni Analog kabisa. Hizi circuitry siku Analog wanaweza kutumia mbinu za digital au hata microprocessor ili kuboresha utendaji. Aina hii ya mzunguko ni kawaida kuitwa "mchanganyiko signal" badala ya Analog au digital. 
Wakati mwingine inaweza kuwa vigumu baina Analog na digital nyaya kama wana mambo ya wote wawili linear na uendeshaji mashirika yasiyo ya linear. Mfano ni comparator ambayo inachukua katika mbalimbali kuendelea na voltage lakini tu matokeo ya moja ya ngazi mbili kama katika mzunguko digital. Vile vile, overdriven transistor amplifier inaweza kuchukua juu ya tabia ya kubadili kudhibitiwa kuwa kimsingi ngazi mbili ya pato. Kwa kweli, nyaya wengi digital ni kweli kutekelezwa kama tofauti ya nyaya Analog sawa na hii mfano-baada ya yote, masuala yote ya ulimwengu wa kweli kimwili ni kimsingi Analog, madhara hivyo digital ni barabara tu na yanayokwamisha tabia Analog. 
Digital nyaya [hariri] 
Makala kuu ya: Digital umeme 
Digital nyaya ni nyaya za umeme kutokana na idadi ya ngazi Diskret voltage. Digital nyaya ni uwakilishi kawaida ya kimwili ya algebra Boolean, na ni msingi wa kompyuta wote digital. Kwa wahandisi wengi, maneno "digital mzunguko", "digital mfumo" na "mantiki" ni interchangeable katika mazingira ya nyaya za digital. Wengi digital nyaya kutumia mfumo binary na ngazi mbili voltage kinachoitwa "0" na "1". Mara nyingi mantiki "0" itakuwa voltage chini na inajulikana kama "Low" wakati mantiki "1" ni inajulikana kama "High". Hata hivyo, baadhi ya mifumo ya kutumia ufafanuzi reverse ("0" ni "High") au ni sasa msingi. Mara nyingi mantiki designer inaweza kubadili ufafanuzi haya kutoka mzunguko mmoja hadi mwingine kama anaona inafaa ili kuwezesha kubuni yake. Ufafanuzi wa ngazi kama "0" au "1" ni holela. 
Ternary (pamoja na nchi tatu) mantiki imekuwa alisoma, na kompyuta baadhi mfano alifanya. 
Kompyuta, Clocks elektroniki, na controllers programmable mantiki (kutumika kwa kudhibiti mchakato wa viwanda) ni ujenzi wa nyaya za digital. Digital wasindikaji signal ni mfano mwingine. 
Ujenzi wa vitalu: 
milango Logic 
Adders 
Flip-flops 
counters 
madaftari 
Multiplexers 
Schmitt kuchochea 
Vifaa sana jumuishi: 
microprocessors 
microcontrollers 
Maombi maalum mzunguko jumuishi (ASIC) 
Digital ishara processor (DSP) 
Field-programmable mlango array (FPGA) 
Joto itawaangamiza na usimamizi wa mafuta [hariri] 
Makala kuu ya: Thermal usimamizi wa vifaa vya umeme na mifumo ya 
Joto yanayotokana na umeme circuitry lazima dissipated kwa kuzuia kushindwa kwa haraka na kuboresha kuegemea muda mrefu. Mbinu kwa ajili ya joto itawaangamiza inaweza ni pamoja na sinks joto na mashabiki kwa hewa baridi, na aina nyingine ya kompyuta baridi kama vile maji baridi. Hizi mbinu za kutumia convection, conduction, & mionzi ya joto nishati. 
Kelele [hariri] 
Makala kuu ya: Vifaa vya umeme kelele 
Kelele umeme hufafanuliwa [4] kama misukosuko zisizohitajika superposed juu ya ishara muhimu kwamba huwa na Obscure habari maudhui yake. Kelele ni si sawa na kuvuruga signal unasababishwa na mzunguko. Kelele ni kuhusishwa na nyaya zote za elektroniki. Kelele inaweza kuwa electromagnetically au thermally yanayotokana, ambayo inaweza ilipungua kwa kupunguza joto uendeshaji wa mzunguko. Aina nyingine ya kelele, kama vile risasi kelele hawezi kuondolewa kama wao ni kutokana na mapungufu katika mali ya kimwili. 
Nadharia Electronics [hariri] 
Makala kuu ya: mbinu hisabati katika umeme 
Mbinu za kihisabati ni muhimu kwa utafiti wa umeme. Kuwa magari katika umeme ni muhimu pia kwa kuwa magari katika hisabati ya mzunguko uchambuzi. 
Circuit uchambuzi ni utafiti wa mbinu za kutatua mifumo ya linear kwa ujumla kwa jamii haijulikani vigezo kama vile voltage kwenye nodi fulani au sasa kwa njia ya tawi fulani ya mtandao. Uchambuzi kawaida chombo kwa ajili ya hii ni simulator SPICE mzunguko. 
Pia muhimu kwa umeme ni utafiti na uelewa wa nadharia uwanja sumakuumeme. 
Electronics maabara [hariri] 
Makala kuu ya: Vifaa vya umeme mzunguko simulation 
Kutokana na hali ngumu ya nadharia ya umeme, maabara ya majaribio ni sehemu muhimu ya maendeleo ya vifaa vya umeme. Majaribio hayo ni kutumika kwa mtihani au kuthibitisha nadharia mhandisi wa kugundua makosa ya design. Kihistoria, vifaa vya umeme maabara na ilihusisha ya vifaa umeme na vifaa vya iko katika nafasi halisia, ingawa katika miaka ya hivi karibuni hali imekuwa kuelekea umeme maabara simulation programu, kama vile CircuitLogix, Multisim, na PSpice. 
Kompyuta wasaidiwe design (CAD) [hariri] 
Makala kuu ya: Vifaa vya umeme kubuni automatisering 
Leo wahandisi umeme wana uwezo wa kubuni nyaya kwa kutumia premanufactured ujenzi wa vitalu kama vile nguvu vifaa, halvledare (yaani vifaa semiconductor, kama vile transistors), na nyaya za jumuishi. Mipango ya programu elektroniki kubuni automatisering ni pamoja na schematic kukamata mipango na kuchapishwa mzunguko wa bodi mipango ya kubuni. Popular majina katika EDA programu ulimwengu ni NI Multisim, Cadence (ORCAD), EAGLE PCB na kimpango, Mentor (Pedi PCB na LOGIC kimpango), Altium (Protel), LabCentre Electronics (Proteus), gEDA, KiCad na wengine wengi. 
Ujenzi mbinu [hariri] 
Makala kuu ya: Vifaa vya umeme ufungaji 
Wengi mbinu mbalimbali za kuunganisha vipengele zimetumika zaidi ya miaka. Kwa mfano, vifaa vya umeme mapema mara nyingi kutumika hatua kwa uhakika wiring na vipengele masharti ya breadboards mbao kujenga nyaya. Cordwood ujenzi na waya Wraps walikuwa njia nyingine kutumika. Kisasa zaidi siku ya umeme sasa kutumia bodi printed mzunguko alifanya ya vifaa kama vile FR4, au nafuu (na chini ya ngumu-amevaa) Synthetic Resin Bonded Paper (SRBP, pia inajulikana kama Paxoline / Paxolin (alama za biashara) na FR2) - sifa ya kuwa na wake mwanga njano-to-hudhurungi. Afya na mazingira masuala yanayohusiana na kanisa umeme kuwa alipata tahadhari kuongezeka katika miaka ya hivi karibuni, hasa kwa ajili ya bidhaa zinazopelekwa Umoja wa Ulaya, na Masharti yake ya Hatari nyenzo direktiv (RoHS) na Taka umeme na umeme Vifaa vya direktiv (WEEE), ambayo ilitoka katika nguvu katika Julai 2006. 
Uharibifu wa [hariri] 
RASBERRY mambo mchwa wamekuwa anajulikana kwa hutumia insides ya umeme wiring, na kiota ndani ya umeme; wao wanapendelea DC na AC mikondo. Tabia hii si vyema na wanasayansi. [5]