??lectronique

Montage en surface des composants ??lectroniques

Electronics est l'??tude de l'??coulement de charge ?? travers divers mat??riaux et dispositifs tels que les semi-conducteurs , des r??sistances, inductances, condensateurs, des nano-structures et les tubes ?? vide. Bien que consid??r?? comme une branche th??orique de la physique , la conception et la construction de circuits ??lectroniques pour r??soudre des probl??mes pratiques est une technique essentielle dans les domaines de g??nie ??lectronique et g??nie informatique. Cette science commence environ 1908 avec l'invention par le Dr Lee De Forest de la vanne (triode) Avant 1950 cette science a ??t?? nomm?? "Radio" ou "techniques Radio" parce que ce ??tait son application principale.

L'??tude de nouveaux dispositifs semi-conducteurs et de la technologie environnante est parfois consid??r??e comme une branche de la physique . Cet article se concentre sur l'ing??nierie aspects de l'??lectronique.

Vue d'ensemble des syst??mes ??lectroniques et circuits

Num??rique commerciale la v??rification d'un prototype voltm??tre

Les syst??mes ??lectroniques sont utilis??s pour ex??cuter une grande vari??t?? de t??ches. Les principales utilisations de circuits ??lectroniques sont:

1. Le contr??le et le traitement des donn??es.
2. La conversion vers / de la distribution et de courant ??lectrique.

Ces deux applications impliquent la cr??ation et / ou de d??tection champs ??lectromagn??tiques et des courants ??lectriques. Tandis que l'??nergie ??lectrique avait ??t?? utilis??e pendant un certain temps avant la fin du 19e si??cle pour transmettre des donn??es sur t??l??graphiques et t??l??phoniques lignes, le d??veloppement de l'??lectronique ont augment?? de fa??on exponentielle apr??s l'av??nement de la radio .

Une fa??on de regarder ?? un syst??me ??lectronique est de le diviser en trois parties:

• Entr??es - ??lectroniques ou m??canique des capteurs (ou transducteurs). Ces dispositifs prennent signaux / informations provenant de sources externes dans le monde physique (comme antennes ou de la technologie r??seaux) et convertir ces signaux / informations dans courant / tension ou Les signaux num??riques (haut / bas) au sein du syst??me.

• processeurs de signaux - Ces circuits servent ?? manipuler, interpr??ter et transformer signaux entr??s pour les rendre utiles pour une application souhait??e. R??cemment, le traitement du signal complexe a ??t?? r??alis??e avec l'utilisation de Processeurs de signal num??rique.

• Sorties - Actionneurs ou autres appareils (tels que les transducteurs) qui transforment les signaux de courant / tension de nouveau dans la forme physique utile (par exemple, en accomplissant une t??che physique tels que la rotation d'une moteur ??lectrique).

Par exemple, une t??l??vision ensemble contient ces trois pi??ces. L'entr??e de la t??l??vision transforme un signal de diffusion (re??u par une antenne ou aliment?? par un c??ble en) en un signal de courant / tension qui peut ??tre utilis?? par le dispositif. Traitement du signal circuits ?? l'int??rieur des informations de l'extrait de la t??l??vision ?? partir de ce signal qui dicte la luminosit??, la couleur et son niveau. Les p??riph??riques de sortie convertissent ensuite cette information dans la forme physique. Un tube cathodique transforme signaux ??lectroniques dans un visible image sur l'??cran. Magnet-driven haut-parleurs convertissent les signaux en un son audible.

Dispositifs et composants ??lectroniques

Un composant ??lectronique est une entit?? physique dans un syst??me ??lectronique dont l'intention est d'affecter les ??lectrons ou les champs associ??s d'une mani??re souhait??e en accord avec la fonction pr??vue du syst??me ??lectronique. Les composants sont g??n??ralement destin??s ?? ??tre en contact ??lectrom??canique mutuelle, habituellement en ??tant soud?? ?? une carte de circuit imprim?? (PCB), pour cr??er un circuit ??lectronique avec une fonction particuli??re (par exemple un amplificateur, r??cepteur radio, ou oscillateur). Les composants peuvent ??tre emball??s individuellement ou en groupes plus ou moins complexes que les circuits int??gr??s.

Les types de circuits

Circuits analogiques

Hitachi J100 fr??quence r??glable ch??ssis.

Plus appareils ??lectroniques analogiques, tels que la radio r??cepteurs, sont construits ?? partir de combinaisons de quelques types de circuits de base. Circuits analogiques utilisent une gamme continue de tension, par opposition ?? niveaux discrets comme dans les circuits num??riques. Le nombre de diff??rents circuits analogiques jusqu'?? pr??sent mis au point est ??norme, surtout parce qu'un ??circuit?? peut ??tre d??finie comme quelque chose d'un seul composant, ?? des syst??mes contenant des milliers de composants.

Circuits analogiques sont parfois appel??s des circuits lin??aires, bien que de nombreux effets non lin??aires sont utilis??s dans des circuits analogiques tels que des m??langeurs, des modulateurs, etc. De bons exemples de circuits analogiques comprennent des tubes ?? vide et des amplificateurs, des transistors et des amplificateurs op??rationnels oscillateurs.

Certains circuits analogiques ces jours peut utiliser des techniques num??riques ou m??me microprocesseur pour am??liorer la performance de base du circuit. Ce type de circuit est g??n??ralement appel?? "signal mixte."

Parfois, il peut ??tre difficile de diff??rencier les circuits analogiques et num??riques car ils ont ?? la fois des ??l??ments de fonctionnement lin??aire et non lin??aire. Un exemple est la comparaison qui prend dans une plage de tension continue, mais met hors seul des deux niveaux que dans un circuit num??rique. De m??me, un amplificateur ?? transistor satur?? peut prendre sur les caract??ristiques d'un contr??l?? basculer ayant essentiellement deux niveaux de sortie.

Circuits num??riques

Circuits num??riques sont des circuits ??lectriques bas??s sur un certain nombre de niveaux de tension discrets. Circuits num??riques sont la repr??sentation physique la plus courante de l'alg??bre bool??enne et sont ?? la base de tous les ordinateurs num??riques. Pour la plupart des ing??nieurs, les termes "circuit num??rique", "syst??me num??rique?? et ??logiques?? sont interchangeables dans le cadre de circuits num??riques. Dans la plupart des cas, le nombre de diff??rents ??tats d'un noeud est deux, repr??sent?? par deux niveaux de tension marqu?? "Low" (0) et ??High?? (1). Souvent "Low" sera proche de z??ro volt et "High" sera ?? un niveau sup??rieur en fonction de la tension d'alimentation en cours d'utilisation.

Ordinateurs , ??lectronique horloges, et contr??leurs logiques programmables (utilis??s pour contr??ler les processus industriels) sont construits des circuits num??riques. Processeurs de signaux num??riques sont un autre exemple.

Renforcement des blocs:

• Les portes logiques
• Adders
• Multiplicateurs binaires
• Tongs
• Compteurs
• Registres
• Multiplexeurs
• Bascules de Schmitt

Dispositifs hautement int??gr??s:

• Microprocesseurs
• Microcontr??leurs
• Sp??cifique ?? l'application circuit int??gr?? (ASIC)
• Processeur de signal num??rique (DSP)
• gate array (field-programmable FPGA)

Circuits ?? signaux mixtes

Circuits ?? signaux mixtes se r??f??re ?? circuits int??gr??s (CI) qui ont deux circuits analogiques et num??riques combin??s circuits sur une seule puce de semi-conducteur ou sur la m??me carte de circuit. Circuits ?? signaux mixtes sont de plus en plus commun. Circuits mixtes sont g??n??ralement utilis??s pour contr??ler un Dispositif logique num??rique analogique ?? l'aide, par exemple la vitesse d'un moteur. Convertisseurs analogique-num??rique et convertisseurs num??riques-analogiques sont les principaux exemples. D'autres exemples sont des portes de transmission et des tampons.

dissipation de la chaleur et la gestion thermique

La chaleur g??n??r??e par les circuits ??lectroniques doit ??tre dissip??e pour emp??cher la d??faillance imm??diate et d'am??liorer la fiabilit?? ?? long terme. Techniques pour la dissipation de chaleur peuvent inclure dissipateurs thermiques et ventilateurs pour le refroidissement de l'air, et d'autres formes de ordinateur de refroidissement tel que refroidissement ?? l'eau. Ces techniques utilisent convection, conduction, et le rayonnement d'??nergie thermique.

Bruit

Le bruit est associ?? ?? tous les circuits ??lectroniques. Le bruit est d??fini comme perturbations ind??sirables superpos??es sur un signal utile qui tendent ?? masquer son contenu de l'information. Le bruit ne est pas la m??me que la distorsion de signal provoqu??e par un circuit.

Th??orie Electronique

M??thodes math??matiques font partie int??grante de l'??tude de l'??lectronique. Pour devenir comp??tent dans l'??lectronique, il est ??galement n??cessaire pour devenir comp??tent dans les math??matiques de l'analyse des circuits.

Circuit d'analyse est l'??tude de m??thodes de r??solution de syst??mes lin??aires g??n??ralement pour les variables inconnues telles que la tension ?? un certain ou le noeud courant si un certain branche d'un r??seau. Un outil d'analyse courante pour ce est le SPICE circuit simulateur.

Il est ??galement important ?? l'??lectronique est l'??tude et la compr??hension des la th??orie du champ ??lectromagn??tique.

??quipements de test ??lectronique

??quipements de test ??lectronique est utilis?? pour cr??er des signaux de relance et de capturer des r??ponses ??lectroniques Dispositifs sous test (DUT). De cette fa??on, le bon fonctionnement de l'objet ?? tester peut ??tre prouv??e ou des d??fauts dans le dispositif peut ??tre trac??e et r??par??.

L'??lectronique pratique l'ing??nierie et l'assemblage n??cessite l'utilisation de diff??rents types de mat??riel d'essai ??lectronique allant du tr??s simple et peu co??teux (comme une lumi??re d'essai comportant simplement une ampoule et un fil d'essai) ?? extr??mement complexe et sophistiqu?? tels que Automatic Test Equipment .

Conception assist??e par ordinateur (CAO)

Les ing??nieurs de l'??lectronique d'aujourd'hui ont la capacit?? de conception circuits utilisant des blocs de construction pr??fabriqu??s tels que alimentations, les semi-conducteurs (tels que transistors), et les circuits int??gr??s . Des logiciels d'automatisation de conception ??lectronique comprennent programmes de capture sch??matiques et imprim??s programmes de conception de circuits. Noms populaires dans le monde du logiciel EDA sont NI Multisim, Cadence ( ORCAD), Aigle PCB et sch??matique, Mentor (PCB PADS et la logique sch??matique), Altium (Protel), LabCentre Electronique (Proteus) et beaucoup d'autres.

Les m??thodes de construction

De nombreux proc??d??s diff??rents d'??l??ments de liaison ont ??t?? utilis??es au fil des ann??es. Par exemple, l'??lectronique d??but souvent utilis?? c??blage point ?? point avec des composants attach??s aux maquettes en bois pour construire des circuits. Bois cord?? et enrobages de fils avait d'autres m??thodes utilis??es. La plupart des appareils ??lectroniques modernes utilisent maintenant cartes de circuits imprim??s (r??alis??es en FR4), et hautement circuits int??gr??s . Les probl??mes de sant?? et environnementaux li??s ?? l'assemblage ??lectronique ont gagn?? une attention accrue au cours des derni??res ann??es, en particulier pour les produits destin??s ?? l'Union europ??enne, avec son Restriction of Hazardous Substances directive (RoHS) et Directive sur les d??chets ??lectroniques (DEEE), qui est entr?? en vigueur en Juillet 2006 et ??lectrique.

Industrie ??lectronique

• responsables des ventes de semi-conducteurs par ann??e

pages de la Direction g??n??rale

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