Elektronica

(Doorverwezen vanaf Elektronisch)
Voor de muziekstroming elektronica, zie Elektronische muziek.

Elektronica is een apart vakgebied binnen de elektrotechniek. Het bestudeert hoe elektrische stroom in een schakeling, waarin elektronenbuizen of halfgeleidertechniek zijn verwerkt, kan worden gestuurd. De betreffende schakelingen worden met elektronische componenten opgebouwd. Daartoe wordt het gedrag van elektronen in actieve componenten, dat zijn onder meer elektronenbuizen en transistors, maar ook in niet-lineaire componenten, bijvoorbeeld in diodes, bestudeerd.

InleidingBewerken

De kennis van elektronica wordt toegepast in apparaten die elektrische stromen en/of elektromagnetische velden manipuleren. Hiermee kan informatie verzonden en/of gemanipuleerd worden, maar ook kan er energie mee verspreid, geregeld en gecontroleerd worden. Deze laatste toepassingen worden bestudeerd in de vermogenselektronica. Alhoewel elektriciteit al langer gebruikt werd om informatie via de telegraaf en de telefoon te verzenden, nam het gebruik van elektronica pas echt een hoge vlucht na de uitvinding van de radio. Hedendaagse elektronica verricht een grote verscheidenheid aan taken. Indien de elektronica wordt toegepast binnen de luchtvaart wordt gesproken over avionica.

Een elektronisch systeem kan als volgt worden beschouwd:

  1. ingangen – Elektrische of mechanische sensoren of opnemers, die een signaal opnemen (zoals temperatuur, luchtdruk, etc.) en deze omzetten in een variabele elektrische spanning, elektrische stroom, capaciteit of weerstand.
  2. signaalverwerkingseenheden – deze bestaan uit elektronische onderdelen die zo met elkaar verbonden zijn dat ze de aangeboden signalen manipuleren, interpreteren en transformeren.
  3. uitgangen – elektrisch bedienbare aandrijvers die een elektrisch signaal weer om kunnen zetten in een andere fysieke vorm, zoals geluid, mechanische beweging, licht et cetera.

Neem bijvoorbeeld de televisie. Het ingangssignaal van een tv is het zendsignaal, uitgezonden door een televisiezender; dit wordt ontvangen via de antenne of kabel. Signaalverwerkingseenheden in het televisietoestel extraheren uit het ontvangen signaal informatie over de helderheid, de kleur en audio-informatie. Het apparaat dat het televisiebeeld uitgeeft, is dan ten slotte de beeldbuis en het apparaat dat de audio-informatie uitgeeft, is de luidspreker.

Elektronische meetapparatuurBewerken

Verbindingsmethoden voor elektronische componentenBewerken

ComponentenBewerken

  Zie Elektronische component voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
 
Diverse componenten

Elektronische componenten kunnen op verschillende wijzen worden ingedeeld:

  • Actieve of passieve componenten. Actieve componenten kunnen een spanning of stroom versterken.
  • Discrete en geïntegreerde componenten. Discrete componenten zijn de basisonderdelen zoals weerstand, condensator of transistor. IC’s vallen onder de geïntegreerde componenten.
  • Lineaire of niet-lineaire componenten. Bij lineaire componenten is er een lineair verband tussen het ingangssignaal en het uitgangssignaal. Digitale schakelingen voor booleaanse algebra en de samenbouw van deze schakelingen vallen onder de niet-lineaire componenten of digitale componenten.
  • Digitale en analoge componenten.
  • Vermogens componenten. Dit zijn componenten die relatief grotere stromen, spanningen en vermogens kunnen ‘verwerken’. Het wordt er niet apart bij aangeduid wanneer de stroom door componenten gering is.

Er bestaan over de hiervoor genoemde indelingen veelal geen eenduidige definities. Hieronder volgt een indeling van elektronische componenten.

Passieve componentenBewerken

Actieve componenten op basis van halfgeleidertechniekBewerken

Het is met de techniek van de halfgeleiders mogelijk daarmee actieve componenten te maken.

Actieve componenten op basis van emissieBewerken

Actieve componenten, waarvan de werking op elektromagnetische straling is gebaseerd, werden eerder gemaakt dan componenten gebaseerd op halfgeleidertechniek, maar vinden nog steeds hun toepassing.

Elektromechanische opnemers en activatorenBewerken

Thermo-elektrische onderdelenBewerken

Lichtgevoelige onderdelenBewerken

DiversenBewerken

SchakelingenBewerken

  Zie Schakeling voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Een schakeling bestaat uit aan elkaar verbonden elektrische componenten, waarmee een bepaalde functie functies kan worden uitgevoerd.

Analoge schakelingenBewerken

De meeste analoge elektronische apparaten, zoals radio-ontvangers, worden geconstrueerd met een samenvoeging van de volgende bouwblokken:

Digitale schakelingenBewerken

Computers, elektronische kwartsklokken en programmeerbare logische besturingen (gebruikt om industriële processen te sturen) worden geconstrueerd als digitale schakelingen. Digitale signaalprocessoren zijn een ander voorbeeld.

Hybride schakelingenBewerken

Hybride schakelingen, bestaande uit zowel digitale als analoge schakelingen, komen steeds meer voor. Om tussen de digitale en de analoge wereld te kunnen omzetten, gebruikt men analoog-digitaalomzetter en digitaal-analoogomzetters. Deze schakelingen worden ook in de vermogenselektronica toegepast.

OpleidingBewerken

BegrippenBewerken

  Zie de categorie Electronics van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.