Elektronika

Lidé začali experimentovat s elektřinou již v roce 600 př. n. l., kdy Thalés z Milétu zjistil, že třením kožešiny o jantar se přitahují.

Od roku 1900 se k řízení toku elektřiny používaly skleněné nebo kovové vakuové trubice. Pomocí těchto součástek lze pomocí nízkého napětí měnit jiné. To způsobilo revoluci v rádiu a umožnilo další vynálezy.

V 60. a na počátku 70. let 20. století začaly tranzistory a polovodiče nahrazovat elektronky. Tranzistory lze vyrobit mnohem menší než elektronky a mohou pracovat s menší spotřebou energie.

Přibližně ve stejné době se začaly běžně používat integrované obvody (obvody s velkým počtem velmi malých tranzistorů umístěných na velmi tenkých plátcích křemíku). Integrované obvody umožnily snížit počet součástek potřebných k výrobě elektronických výrobků a celkově je výrazně zlevnily.

Analogové obvody se používají pro signály s různou amplitudou. Obecně platí, že analogové obvody měří nebo řídí amplitudu signálů. V počátcích elektroniky se ve všech elektronických zařízeních používaly analogové obvody. Při zpracování analogových signálů se často měří nebo řídí frekvence analogového obvodu. I když se vyrábí více digitálních obvodů, analogové obvody budou vždy nezbytné, protože svět a jeho obyvatelé fungují analogově.

Impulsní obvody se používají pro signály, které vyžadují rychlé impulsy energie. Například letecká a pozemní radarová zařízení pracují s pulzními obvody, které vytvářejí a vysílají vysoce výkonné dávky rádiové energie z radarových vysílačů. K vysílání ("přenosu") vysoce výkonných záblesků ve směru, kam je namířena paprsková nebo talířová anténa, se používají speciální antény (nazývané podle svého tvaru "paprskové" nebo "talířové").

Impulsy nebo výboje rádiové energie radarového vysílače dopadají na tvrdé a kovové předměty a odrážejí se od nich. Tvrdé objekty jsou například budovy, kopce a hory. Kovové objekty jsou všechny kovové předměty, jako jsou letadla, mosty nebo dokonce objekty ve vesmíru, například satelity. Odražená radarová energie je detekována radarovými pulzními přijímači, které používají společně pulzní i digitální obvody. Impulsní a digitální obvody v radarových impulsních přijímačích slouží k zobrazení polohy a vzdálenosti objektů, které odrazily výkonné impulsy radarového vysílače.

Řízením toho, jak často vysílá radarový vysílač rychlé pulzy radarové energie (tzv. "časování pulzů" vysílače) a jak dlouho trvá, než se odražená energie pulzů vrátí do radarového přijímače, lze určit nejen to, kde se objekty nacházejí, ale také jak jsou daleko. Digitální obvody v radarovém přijímači vypočítají vzdálenost k objektu na základě znalosti časového intervalu mezi energetickými impulsy. Digitální obvody radarového přijímače počítají, za jak dlouho mezi jednotlivými impulsy radarový přijímač zachytí odraženou energii objektu. Protože radarové impulsy jsou vysílány a přijímány přibližně rychlostí světla, lze vzdálenost k objektu snadno vypočítat. To se v digitálních obvodech provádí tak, že se rychlost světla vynásobí dobou, kterou potřebuje k přijetí radarové energie odražené od objektu.

Doba mezi jednotlivými impulzy (často nazývaná "doba pulzní frekvence" nebo PRT) určuje hranici, do jaké vzdálenosti lze objekt detekovat. Tato vzdálenost se nazývá "dosah" radarového vysílače a přijímače. Radarové vysílače a přijímače využívají dlouhých časů PRT ke zjištění vzdálenosti vzdálených objektů. Dlouhé PRT umožňují například přesně určit vzdálenost k Měsíci. Rychlé PRT se používají k detekci objektů, které jsou mnohem blíže, jako jsou lodě na moři, vysoko letící letadla nebo k určení rychlosti rychle jedoucích automobilů na dálnicích.

Digitální obvody se používají pro signály, které se pouze zapínají a vypínají, namísto toho, aby často pracovaly na úrovních někde mezi zapnutím a vypnutím. Aktivní součástky v digitálních obvodech mají obvykle jednu úroveň signálu při zapnutí a jinou úroveň signálu při vypnutí. Obecně platí, že v digitálních obvodech se součástka pouze zapíná a vypíná.

Počítače a elektronické hodiny jsou příkladem elektronických zařízení, která se skládají převážně z digitálních obvodů.

Základní bloky:

• Logická hradla
• Žabky
• Počítadla

Složitá zařízení:

• Mikroprocesory
• Mikrokontroléry
• Digitální signálové procesory

• Institut elektrotechnických a elektronických inženýrů
• Elektřina