Elektronîk

Elektronîk dîsîplînek zanistî û endezyariyê ye ku prensîbên fizîkê lêkolîn dike û wan ji bo sêwirandin, afirandin û xebitandina amûrên ku elektron û perçeyên din ên bi barê karebayî manîpule dikin, bikar tîne. Ew binqadek fizîk û endezyariya elektrîkê ye ku amûrên çalak ên wekî transîstor, diod û devreyên entegre bikar tîne da ku sirêma elektrîkê kontrol bike û zêde bike û wê ji formek veguherîne formek din, wekî ji rewteka pêlpêlokî (AC) ber bi rewteka rast (DC) an ji îşaretên Îşareta analog ber bi tivilmanan veguhezîne.

Amûrên elektronîkî bandorek girîng li ser pêşketina gelek aliyên civaka nûjen kirine, wek telekomunîkasyon, şahî, perwerde, lênihêrîna tenduristiyê, pîşesazî û ewlehî. Hêza sereke ya ajotinê ya li pişt pêşketina elektronîkê pîşesaziya nîvkonduktûr e ku bi berdewamî amûr û çerxên elektronîkî yên sofîstîketir li gorî daxwaza gerdûnî hildiberîne. Pîşesaziya nîvkonuktûr yek ji pîşesaziyên herî mezin û herî qezenckar ên aboriya gerdûnî ye, ku dahata wê ya salane di 2018an de ji 481 milyar dolar derbas bûye. Pîşesaziya elektronîkê di eynî demê de şaxên din jî digire nav xwe ku xwe dispêrin amûr û pergalên elektronîkî, wek e-bazirganî ku di 2017an de zêdetirî 29 trilyon dolar firotana serhêl çêkiriye.

 Dîrok û pêşveçûn 
Pêşxistina detektora krîstalê ji aliyê Carl Ferdinand Braun ve, yekem cîhaza a nîvkontuktûrê, di 1874an de û destnîşankirina elektronê di 1897an de ji aliyê Sir Joseph John Thomson ve, digel dahênana paşê ya lûleya valahiyê ku dikaribû sînyalên elektrîkê yên piçûk zêde bike û rast bike, qada elektronîkê û serdema elektronê vekir. Serlêdanên pratîkî bi dahênana diodê ji aliyê Ambrose Fleming ve û trîodê ji aliyê Lee De Forest ve di destpêka salên 1900an de dest pê kirin, ku tespîtkirina voltaja elektrîkê ya piçûk, wekî pêlên radyoyê ji antenek radyoyê, pratîk kir.

Lûleyên valahiyê yekem pêkhateyên elektronîkî yên çalak bûn ku bi bandorkirina li ser sirêma elektrîkê takekesî herikîna herikînê kontrol dikirin û rê li ber çêkirina alavên ku amplîfîkasyon û rastkirina herikînê bikar tînin vekirin da ku radyo, televîzyon, radar, telefonkirina dûr û dirêj û gelek tiştên din bidin me. Mezinbûna destpêkê ya elektronîkê bilez bû û di salên 1920an de, weşana radyoyê ya bazirganî û telekomunîkasyon berbelav dibûn û amplîfîkatorên elektronîkî di sepanên cûrbecûr ên wekî telefonkirina dûr û dirêj û pîşesaziya tomarkirina muzîkê de dihatin bikaranîn.

Gaveke mezin a teknolojîk a din çend dehsalan dom kir heta ku derkeve holê, dema ku yekem transîstora xala-têkiliyê ya dixebite ji hêla John Bardeen û Walter Houser Brattain ve di 1947an de li Bell Labs hate îcadkirin. Lêbelê, lûleyên valahiyê di warê hûrpêl û veguhestina hêza bilind û her weha wergirên televîzyonê de rolek pêşeng dilîzin heta nîvê salên 1980an. Ji hingê ve, cîhazên rewşa hişk yavaş bi tevahî serdest bûne. Lûleyên valahiyê hîn jî di hin serîlêdanên taybetî de wekî amplîfîkatorên RF-ya hêza bilind, boriya tî ya katodî, alavên dengî yên taybetî, amplîfîkatorên gîtarê û hin cîhazên magnetron têne bikaranîn.

Di nîsana 1955an de, IBM 608 yekem berhema IBM bû ku devreyên transîstor bêyî lûleyên valahiyê bikaranî û tê bawerkirin ku yekem hesabkera bi tevahî transîstor e ku ji bo makîneya hesabê hatiye çêkirin. 608 zêdetirî 3,000 transîstorên germanyûmê dihewîne. Thomas J. Watson Jr. ferman da ku hemî hilberên IBMê yên pêşerojê di sêwirana xwe de transîstor bikar bînin. Ji wê demê û pê ve transîstor yavaş bi tevahî ji bo devreyên mantiqî yên komputerê û cîhazên periferîk hatin bikar anîn. Lêbelê, transîstorên girêdana destpêkê cîhazên nisbeten giran bûn ku çêkirina wan li ser bingeha hilberîna girseyî dijwar bû, ku wan bi hejmarek sepanên pispor ve sînordar kir.

MOSFET di navbera 1955 û 1960an de li Bell Labs hate îcadkirin. Ew yekem transîstora bi rastî kompakt bû ku dikaribû were piçûkkirin û ji bo cûrbecûr karan bi girseyî were hilberandin. Avantajên wê pîvanbariya bilind, erzanbûn, xerckirina kêm a enerjiyê û densiteya bilind in. Wê şoreşek di pîşesaziya elektronîkê de kir, bû amûra elektronîkî ya herî berbelav a cîhanê. MOSFET hêmana bingehîn di piraniya alavên elektronîkî yên nû de ye.

Her ku aloziya devreyan zêde dibû, gelek pirsgirêkan jî derketina holê. Yek ji pirsgirêkan mezinahiya devreyê bû. Deverek tevlihev mîna komputerê bi leza ve girêdayî bû. Ger pêkhate mezin bûn, têlên ku wan bi hev ve girêdidin divê dirêj bin. Sirêma elektrîkê demek digirt da ku di devreyê re derbas bibin, bi vî rengî komputerê yavaş dikir. Îcadkirina devreya entegre ji hêla Jack Kilby û Robert Noyce ve ev pirsgirêk çareser kir bi çêkirina hemî pêkhateyan û çîpê ji heman bloka (monolît) materyalê nîvkonduktûr. Dever dikarin piçûktir bibin û pêvajoya çêkirinê dikare were otomatîk kirin. Ev yek bû sedema ramana entegrekirina hemî pêkhateyan li ser waferek sîlîsyûm ya yek-krîstal, ku di destpêka salên 1960an de bû sedema entegrasyona piçûk-pîvan (SSI) û dûv re jî di dawiya salên 1960an de entegrasyona navîn-pîvan (MSI), û dûv re jî VLSI. Di 2008an de, pêvajoyên milyar-transistor bi bazirganî peyda bûn.

 Amûr û pêkhateyên wê 
Pêkhateyeke elektronîkî her pêkhateyeke di pergaleke elektronîkî de ye, çi çalak be çi pasîf be. Pêkhateyên bi hev ve girêdayî ne, bi gelemperî bi lehimkirina li ser paneleke çerxa çapkirî (PCB), da ku çerxeyeke elektronîkî bi fonksiyoneke taybetî biafirînin. Pêkhateyên dikarin bi tena serê xwe an jî di komên tevlihevtir de wekî çerxeyên entegre werin pakkirin. Pêkhateyên elektronîkî yên pasîf kondansator, înduktor, tirûş in, lê pêkhateyên çalak wekî cîhazên nîvkonduktûr; transîstor û tîrîstor in, ku herikîna herikê di asta elektronê de kontrol dikin.

 Cureyên cemberan 
Fonksiyonên devreyên elektronîkî dikarin li du komên fonksiyonan werin dabeş kirin: analog û dîjîtal. Amûrek taybetî dikare ji devreyên ku her du celeb hene an jî tevliheviyek ji wan hene pêk were. Deverên analog kêmtir dibin, ji ber ku gelek fonksiyonên wan têne dîjîtal kirin.

 Cemberên analog 
Çerxên analog ji bo pêvajoya sînyalê rêzek voltaja an jî herikê ya berdewam bikar tînin, berevajî astên cihêreng ên ku di çerxên dîjîtal de têne bikaranîn. Çerxên analog di salên pêşîn de di cîhazên wekî wergirên radyoyê û veguhezkaran de li seranserê cîhazên elektronîkî gelemperî bûn. Komputerên elektronîkî yên analog ji bo çareserkirina pirsgirêkên bi guherbarên berdewam hêja bûn heya ku pêvajoya dîjîtal pêş ket.

Her ku teknolojiya nîvkonduktûr pêş ket, gelek fonksiyonên çerxên analog ji hêla çerxên dîjîtal ve hatin girtin û çerxên nû ên ku bi tevahî analog in kêmtir gelemperî ne; fonksiyonên wan bi rêbaza hîbrîd ve têne guheztin ku, mînakî, çerxên analog li dawiya pêşiya cîhazek sînyalek analog werdigire bikar tîne, û dûv re pêvajoya dîjîtal bi karanîna teknîkên mîkroprosesor bikar tîne.

Carinan dibe ku zehmet be ku hin çerxên ku hêmanên xebitandina hem xêzik û hem jî ne-xêzik hene werin dabeş kirin. Nimûneyek berawirdkerê voltaja ye ku rêzek voltaja berdewam werdigire lê tenê yek ji du astan wekî di çerxek dîjîtal de derdixe. Bi heman rengî, amplîfîkatorek transîstor a zêde ajotî dikare taybetmendiyên guheztinek kontrolkirî bigire, ku di bingeh de du astên derketinê hene.

Çerxên analog hîn jî bi berfirehî ji bo amplîfîkasyona sînyalê têne bikaranîn, wekî di pîşesaziya şahiyê de û şertkirina sînyalên ji sensorên analog, wekî di pîvandin û kontrola pîşesaziyê de.

 Cemberên dîjîtal 
Çerxên dîjîtal, çerxên elektrîkê ne, ku li ser astên mentiqê bûlî hatine avakirin. Çerxên dîjîtal cebrê bûlî bikar tînin û bingeha hemî komputerên dîjîtal û cîhazên mîkroprosesorê ne. Ew ji deriyên mentiqî yên hêsan bigire heya çerxên entegre yên mezin, ku bi milyonan deriyên wiha bikar tînin.

Çerxên dîjîtal pergalek dualî bi du astên voltaja ku bi "0" û "1" hatine nîşankirin bikar tînin da ku rewşa mentiqî ya nîşankirî nîşan bidin. Pir caran mentiqî "0" dê voltaja nizmtir be û wekî "nizm" were binav kirin dema ku mentiqî "1" wekî "bilind" tê binav kirin. Lêbelê, hin pergal pênaseya berevajî ("0" "bilind" e) bikar tînin an jî li ser bingeha herikê ne. Gelek caran sêwiranerê mentiqî dikare van pênaseyan ji çerxek berbi ya din veguhezîne da ku sêwirana wan hêsan bike. Pênaseya astan wekî "0" an "1" keyfî ye.

Mentiqa sêalî hatiye lêkolîn kirin û hin komputerên prototîp hatine çêkirin, lê tu pejirandinek pratîkî ya girîng bi dest nexistine.. Li gerdûnî, komputer û pêvajoyên sînyala dîjîtal bi çerxên dîjîtal têne çêkirin ku transîstorên wekî MOSFET di deriyên mentiqî yên elektronîkî de bikar tînin da ku rewşên dualî çêbikin.


 Sêwirandin 
Sêwirana sîstemên elektronîkî bi pirsgirêkên sêwirana pir-dîsîplînî yên cîhaz û sîstemên elektronîkî yên tevlihev, wekî telefonên desta û komputeran re mijûl dibe. Mijar spektrumek fireh vedihewîne, ji sêwirandin û pêşxistina sîstemek elektronîkî (pêşxistina hilbera nû) bigire heya misogerkirina fonksiyona wê ya rast, temenê xizmetê û avêtina wê. Ji ber vê yekê sêwirana sîstemên elektronîkî pêvajoya pênasekirin û pêşxistina cîhazên elektronîkî yên tevlihev e da ku hewcedariyên diyarkirî yên bikarhêner bicîh bîne.

Ji ber xwezaya tevlihev a teoriya elektronîkê, ceribandina laboratîfê beşek girîng a pêşkeftina cîhazên elektronîkî ye. Ev ceribandin ji bo ceribandin an verastkirina sêwirana endezyar û tespîtkirina xeletiyan têne bikaranîn. Di dîrokê de, laboratuarên elektronîkî ji cîhaz û alavên elektronîkî yên ku di cîhek fizîkî de cih digirin pêk hatine, her çend di salên dawî de meyl ber bi nermalava simulasyona laboratuarên elektronîkî ve çûye, wekî CircuitLogix, Multisim, û PSpice.

 Bi komputerê 
Endezyarên elektronîkê yên îro dikarin bi karanîna blokên avahiyê yên pêşwext çêkirî yên wekî dabînkerên hêzê, nîvkonduktûran (ango cîhazên nîvkonduktur, wekî transîstoran) û çerxên entegre, çerxên devreyan sêwirînin. Bernameyên nermalava otomatîkkirina sêwirana elektronîkî bernameyên girtina şematîk û bernameyên sêwirana panela çerxên devreyê yên çapkirî dihewîne. Navên populer di cîhana nermalava EDA de NI Multisim, Cadence (ORCAD), EAGLE PCB û Schematic, Mentor (PADS PCB û LOGIC Schematic), Altium (protel), LabCentre Electronics (Proteus), GEDA, KiCad û gelekên din in.

 Kalîteyên neyînî 

 Têhnbûn 
Têhniya ku ji hêla çerxên elektronîkî ve tê hilberandin, divê were belavkirin da ku pêşî li têkçûna yekser were girtin û pêbaweriya demdirêj were baştir kirin. Belavbûna germê bi piranî bi rêberiya pasîf/konveksiyonê tê bidestxistin. Rêbazên ji bo bidestxistina belavbûnek mezintir di nav xwe de rakêşên germê û fanên ji bo sarkirina hewayê, û formên din ên sarkirina komputerê yên wekî sarkirina avê hene. Ev teknîk konveksiyon, konduksiyon, û enerjiya têhnî bikar tînin.

 Deng 
Dengê elektronîkî wekî astengiyên nexwestî yên li ser sînyalek kêrhatî têne pênasekirin ku meyla wan heye ku naveroka agahdariya wê veşêrin.IEEE Dictionary of Electrical and Electronics Terms  Deng ne wekî xirabûna sînyalê ya ji hêla devreyekê ve çêdibe ye. Deng bi hemî devreyên elektronîkî ve girêdayî ye. Deng dikare bi awayekî elektromagnetîk an jî termal were çêkirin, ku dikare bi kêmkirina germahiya xebitandinê ya devreyê were kêm kirin. Cureyên din ên deng, wekî dengê guleyan, nayên rakirin ji ber ku ew ji ber sînorkirinên di taybetmendiyên fîzîkî de ne.

 Rêbazên pakkirinê 
Di salan de gelek rêbazên cûda yên girêdana pêkhateyan hatine bikaranîn. Bo nimûne, elektronîkên destpêkê pir caran têlên ji xalekê ber bi xalekê bi pêkhateyên ku bi nanpêjên darîn ve girêdayî bûn ji bo çêkirina çerxeyan bikaranîn. Avakirina ji darê kordonê û pêçandina têl rêbazên din bûn ku dihatin bikaranîn. Piraniya elektronîkên yê îro niha çerxeyên çapkirî yên ji materyalên wekî FR-4 û FR-2 bikar tînin. Pêkhateyên elektrîkê bi gelemperî bi karanîna montajkirina qulika derbasbûyî an jî rûberî li ser PCB-yan têne montaj kirin.

Fikarên tenduristî û jîngehê yên bi komkirina elektronîkê ve girêdayî di salên dawî de bêtir bala xwe kişandine ser xwe.

 Di pîşesaziyê 
Pîşesaziya elektronîkê ji gelek şaxan pêk tê. Hêza sereke ya ajotinê ya li pişt tevahiya pîşesaziya elektronîkê pîşesaziya nîvkonduktur e ku di 2018an de firotina wê ya salane zêdetirî 481 milyar dolar e. Sektora pîşesaziyê ya herî mezin bazirganiya elektronîk e ku di 2017an de zêdetirî 29 trilyon dolar çêkiriye. Amûra elektronîkî ya herî berfireh tê hilberandin transîstora MOSFET ye, ku tê texmînkirin ku di navbera salên 1960 û 2018an de 13 sextilliyon MOSFET hatine çêkirin. Di salên 1960an de, hilberînerên amerîkî nekarîn bi pargîdaniyên japonî yên wekî Sony û Hitachi re pêşbaziyê bikin ku dikarin kelûpelên bi kalîte bilind bi bihayên kêmtir hilberînin. Lêbelê, heta salên 1980an, hilberînerên amerîkî bûn pêşengên cîhanê di pêşkeftin û komkirina nîvkonduktur de.

Lêbelê, di salên 1990î û piştre de, pîşesazî bi giranî ber bi Rojhilatê Asyayê ve çû (pêvajoyek ku bi tevgera destpêkê ya hilberîna girseyî ya hûrçîpan li wir di salên 1970î de dest pê kir), ji ber ku keda zêde û erzan û sofîstîkebûna teknolojîk a zêde li wir bi berfirehî peyda bû.Shih, Willy (Harvard Business School): "Congress Is Giving Billions To The U.S. Semiconductor Industry. Will It Ease Chip Shortages?"  transcript, August 3, 2022, Forbes, retrieved September 12, 2022Lewis, James Andrew: "Strengthening a Transnational Semiconductor Industry",  June 2, 2022, Center for Strategic and International Studies (CSIS), retrieved September 12, 2022

Di sê dehsalan de, para gerdûnî ya Dewletên Yekbûyî ya kapasîteya hilberîna nîvkonduktur ji %37 di sala 1990an de daket %12 di 2022an de. Hilberînerê nîvkonduktur ê pêşeng ê Amerîkayê, Intel Corporation, di teknolojiya çêkirinê de pir li paş TSMC ma.

Heta wê demê, Taywan bû çavkaniya sereke ya cîhanê ya nîvkondukturèn pêşketî—piştî wê Komara Korêyê, Dewletên Yekbûyî, Japon, Singapûr û Çîn dihatin.

Tesîsên girîng ên pîşesaziya nîvkondukturan (ku pir caran şîrketên girêdayî hilberînerek pêşeng in ku li cîhek din bicîh bûne) li Ewropayê (bi taybetî li Holenda), Asyaya Başûr-rojhilat, Amerîkaya Başûr û Îsraêlê jî hene.

 Binerê 

 Radyo
 Înternet
 Rewteka pêlpêlokî

 Çavkanî 


Kategorî:Kareva