elektroninen

Elektroniikka on sähkötekniikan osa, joka perustuu elektronien liikkeen ohjaamiseen. Elektroniikka sisältää sähköisten laitteiden suunnittelua, rakentelua, käyttöä ja tutkimista. Elektroniikan aikakausi alkoi 1902 John Ambrose Flemingin keksittyä tyhjiödiodin, jolloin hän myös loi elektroniikan käsitteen.^[1]

Laajempia määritelmiä ovat antaneet alaa tutkivat insinöörit sekä standardointijärjestöt. Suomen Akatemian tieteen keskustoimikunnan elektroniikkajaoston mietintö vuodelta 1974 on seuraavanlainen: "Elektroniikka on teknologia, jossa puolijohdeainetta, elektroniputkia ja muita elektronisia komponentteja käytetään hyväksi toteutettaessa mitä erilaisimpia järjestelmiä, tiedonsiirtoa ja käsittelyä, koneistojen automaattista valvontaa ja ohjausta ynnä prosessisuureiden niin tieteellistä kuin käytännöllistäkin mittausta varten."

Sähköalan kansainvälinen standardisoimisjärjestö International Electrotechnical Commission (IEC) sanoi vuonna 1956, että "elektroniikka on se tieteen ala, joka käsittelee sähkön johtumista tyhjiössä, kaasussa ja puolijohteessa sekä näihin ilmiöihin perustuvien laitteiden sovellutuksissa."

Yhdysvaltain sähkö- ja elektroniikkainsinöörit taas määrittelevät, että "elektroniikka on se tieteen ja tekniikan ala, joka käsittelee ihmisen aistin ja aivojen korvaamista ja täydentämistä laitteilla, jotka keräävät ja käsittelevät informaatiota, siirtävät sen haluttuun paikkaan, jossa ohjaavat koneita tai esittävät informaatiota ihmisen käytettäväksi."

Sähkövoimatekniikassa elektroniikan sovelluksia ovat muun muassa taajuusmuuttajat ja HVDC-merikaapelit.

Elektroniikan mittaus- ja testauslaitteita

Elektroniikassa käytetään monia erityisiä sähköteknisiä mittalaitteita, joilla voidaan mitata ja tarkkailla erilaisia sähköisiä ilmiöitä elektronisissa laitteissa. Useat mittaus- ja tastauslaitteet ovat itsekin elektronisia laitteita, vaikka vanhat mittalaitteiden periaatteet saattavatkin olla sähkömekaanisia.

• Ampeerimittari
• Galvanometri (nykymuodossaan kiertokäämimittari), jolla voidaan mitata sähkövirtaa
• Logiikka-analysaattori (digitaalisten piirien testaamiseen)
• Oskilloskooppi, joka piirtää kuvaajan jännitteen, virran tai vastuksen muuttumisesta ajan suhteen.
• Pihtivirtamittari, jota käytetään johtimessa kulkevan virran mittaamiseen johtimen ulkopuolelta
• Spektrianalysaattori, jolla mitataan signaalin amplitudia taajuuden funktiona.
• Taajuuslaskin
• Vektoripiirianalysaattori
• Volttimittari
• Yleismittari, jolla voi mitata jännitettä, virtaa ja vastusta.
• LCR-mittari, jolla voi mitata induktanssia, kapasitanssia ja vastusta
• Eristysvastusmittari

Seuraavilla laitteilla voidaan tuottaa testaamisessa tarvittavia herätesignaaleita tutkittaville laitteille:

• Pulssigeneraattori
• Signaaligeneraattori

Tutkittavalle laitteelle käyttöjännitettä tuottamaan voidaan käyttää laboratoriovirtalähdettä.

Elektroniikan komponentit

Elektroniikan piireissä käytetään elektronisten, aktiivisten komponentien lisäksi passiivisia, lineaarisia komponentteja.

• jännite- ja virtalähde

Liitoskomponentit

• koaksiaali-, twinaksiaalikaapeli
• sähköjohdin

• Banaaniliitin
• BNC
• D-liitin
• DIN-liitin
• N-liitin
• Piirilevy
• Puristusliitin
• RCA-liitin
• SMA-liitin
• Sokeripalaliitin

Passiiviset komponentit

Passiivisiksi komponenteiksi kutsutaan komponentteja, jotka kuluttavat energiaa.

• kytkin
• muuntaja
• vastus
  • PTC ja NTC - termistorit
  • VDR eli varistori
  • LDR eli valovastus
  • potentiometri eli säätövastus
• kondensaattori
• kela
• yhteismuotokuristin (CMC)
• sulake
• ylijännitesuoja (TVS)
  • metallioksidivaristori (MOV)
  • kaasupurkausputki
• kide

Aktiiviset komponentit

Aktiiviseksi komponentiksi kutsutaan komponenttia, joka tuottaa energiaa tai osallistuu aktiivisesti piirin sähköiseen toimintaan. Tyypillisiä esimerkkejä ovat jännite, virta- ja teholähteet, esim. paristo tai komponentit, joilla saadaan aikaan vahvistusta.

• transistori
  • BJT eli bipolaarinen transistori
  • FET
• tyristori
• GTO, Gate Turnoff Thyristor
• Triac
• DIAC
• IGBT
• elektroniputki
• diodi
  • laserdiodi
  • Schottky-diodi
  • tunnelidiodi
  • hohtodiodi eli LED
  • fotodiodi
  • zenerdiodi
  • kapasitanssidiodi
  • transienttisuojadiodi

Analogiset piirit

• operaatiovahvistin
• komparaattori
• transkonduktanssivahvistin
• regulaattori

Digitaaliset piirit

• loogiset portit
• rekisterit
• A/D-muuntimet
• D/A-muuntimet
• Multiplekseri
• Enkooderi
• Dekooderi
• Laskuri
• Summain

• mikrokontrollerit
• FPGA-piirit

• Logiikkapiiriperheet
• LVDS-signaalit

Piirirakenteita

• tasasuuntaaja, vaihtosuuntaaja ja taajuusmuuttaja
• modulaattori ja ilmaisin (modulaation)
• oskillaattori
• sekoitin
• suodattimet
  • alipäästösuodatin
  • ylipäästösuodatin
  • kaistanpäästösuodatin
  • kaistanestosuodatin
  • kokopäästösuodatin
• vaihelukittu silmukka (PLL)
• huippuarvoilmaisin
• virtageneraattori
• optoerotin

Elektroniikan käsitteitä

• eriste
• induktio
• johde
• magnetismi
• modulaatio
• puolijohde
• staattinen sähkö
• siirtolinja

Sähköisiä suureita

• impedanssi Z
• induktanssi L
• jännite U
• kapasitanssi C
• reaktanssi X
• resistanssi R
• sähkövaraus Q
• taajuus f
• teho P
• virta I

Sähkövirran tyypit

• tasavirta
• vaihtovirta
• kolmivaihevirta

Kohina

• terminen kohina
• valkoinen kohina

Elektroniikan laitteita

• antenni
• askelmoottori
• dynamo
• kaapeli
• kuristin
• käämi
• mikropiiri
• mikrokontrolleri
• mikroprosessori
• näyttö
• radio
• solenoidi
• sähkömoottori
• tasasuuntaaja
• televisio
• vahvistin

Katso myös

• Radiotekniikka
• Optoelektroniikka
• Digitaalipiirit
• Elektroniikkateollisuus
• Mekatroniikka, anturi ja toimilaite
• Sähkön ja elektroniikan historia
• Tulostettava elektroniikka

Aiheesta muualla

• ePanorama – tietoa elektroniikasta (englanniksi)
• sfnet.harrastus.elektroniikka usein kysytyt kysymykset
• Wikibooks: Elektroniikka (englanniksi)

Viitteet