אלקטרוניקה

אֵלֶקְטְרוֹנִיקָה היא ענף של הנדסת חשמל העוסק בתכנון מעגלים חשמליים המווסתים את תנועתם של אלקטרונים באמצעות רכיבים שונים. בהשוואה לענף הנדסת החשמל ניתן להבדיל בין השניים באופן הבא: חשמל הוא ענף העוסק במעבר של אלקטרונים במוליכים ואילו אלקטרוניקה במעברם בחומרים שאינם מוליכים או מוליכים למחצה. ראשיתה של האלקטרוניקה בהמצאת שפופרת הריק ויישומה במקלטי רדיו. החלפת השפופרת ברכיבים מוליכים למחצה (semiconductors), השימוש במעגלים מודפסים ובמעגלים משולבים, פרצו את הדרך ליישומה של האלקטרוניקה בכל תחומי החיים, וזאת בזכות המזעור ועלות הייצור הנמוכה של הרכיבים.

התקנים ורכיבים אלקטרוניים 

רכיב אלקטרוני הוא כל ישות פיזית של מערכת אלקטרונית אשר משפיעה על אלקטרונים או השדות הקשורים להם למימוש תפקוד מסוים במערכת. רכיב מתוכנן כך להיות מחובר יחד עם אחרים, בדרך כלל מולחם או מודפס במעגל מודפס
(PCB), כדי ליצור מעגל אלקטרוני עם פונקציה מסוימת (למשל של מגבר, מקלט רדיו, או מתנד). רכיבים יכולים להארז בגפם או בקבוצות יותר גדולות כמו מעגלים משולבים. הרכיבים אלקטרוניים נפוצים הם קבל, נגד, דיודה, טרנזיסטור, וכו'.

סוגי מעגלים

מעגלים אנלוגים 

רוב המכשירים האלקטרוניים האנלוגיים, כגון מקלטי רדיו, מורכבים מכמה סוגים בסיסיים של מעגלים אנלוגיים בהם נעשה שימוש רציף בטווח של מתחים לעומת רמות בדידות במעגל הספרתי (דיגיטלי).

המספר השונה של מעגלים אנלוגיים עד כה הוא רחב, בעיקר משום ש'מעגל' יכול להיות מוגדר החל מרכיב בודד ועד מערכות המורכבות מאלפי רכיבים. מעגלים אנלוגיים לפעמים נקראים מעגלים ליניאריים, למרות שתופעות לא-ליניאריות משמשות בהרבה רכיבים אנלוגיים כגון ערבלים, מאפננים ועוד.

חלק מהמעגלים האנלוגיים בימים אלה עשויים להשתמש במעגלים ספרתיים ובמעבדים המבצעים עיבוד אותות ספרתי לשיפור ביצועיו של המעגל. סוג של מעגלים נקרא בדרך כלל בשם "מעורב אות" או "mixed signal".

לעיתים קשה להבדיל בין מעגל אנלוגי לספרתי מאחר שהם כוללים אלמנטים ליניאריים ולא-ליניאריים. דוגמה לכך הוא משוון, המקבל טווח רציף של מתחים ומוציא שתי רמות מתחים בלבד כבמעגל ספרתי. בצורה דומה טרנזיסטור ברוויה כמגבר יכול להחשב כמתג עם שני ערכים במוצא.

מעגלים ספרתיים 

מעגלים ספרתים (הנקראים גם לוגיים) הם מעגלים אלקטרוניים המבוססים על ערכים בדידים של רמות מתחים. הם לרוב הייצוג הפיסי של אלגברה בוליאנית והן הבסיס של כל המחשבים הספרתים. רוב המעגלים הספרתים עושים שימוש בשתי רמות מתח המכונות רמה "נמוכה" (0) ו "גבוהה" (1). לעיתים קרובות "נמוך" יהיה ליד אפס וולט ו "גבוהה" תהיה ברמה גבוהה יותר בהתאם לאספקת המתח למערכת, למשל חמישה וולט.

מחשבים, שעונים אלקטרוניים ורכיבים לוגיים מתוכנתים בנויים ממעגלים ספרתיים.

אבות הבניין של מעגלים ספרתיים:
 שער לוגי
 מכפיל בינארי
 דלגלג
 מונה
 אוגר
 מרבב

התקנים משולבים:
 מעבדים
 מיקרו-בקרים
 ASIC
 מעבדי אות ספרתיים (DSP)
 FPGA

ענפים מסחריים עיקריים 
 אלקטרוניקה אזרחית
 אלקטרוניקה בידורית
 אלקטרוניקה רפואית
 אלקטרוניקה צבאית
 ננואלקטרוניקה

ראו גם 
 אלקטרוניקה תקבילית
 מעגל אלקטרוני דיגיטלי
מעגל משולב

קישורים חיצוניים

 
 

הנדסת חשמל