Роль и значение электроники

Электроника — это область науки и техники, изучающая теорию работы и практическое использование полупроводнико­вых и электровакуумных приборов в различных электронных устройствах и системах.

Во всех электронных приборах осуществляется преобразова­ние либо одного вида электрического тока в другой (постоянно­го — в переменный и наоборот), либо одного вида энергии в дру­гую (например, электрической в световую и наоборот) за счет управления потоком заряженных частиц.

Современная электроника охватывает обширный круг вопро­сов, связанных с исследованием физических явлений, происходя­щих при прохождении электрического тока в полупроводниках, вакууме и газе, а также с разработкой и применением приборов и устройств, основанных на этих процессах.

Новейшим и прогрессивным направлением электроники явля­ется микроэлектроника, бурно развивающаяся на основе микро­миниатюризации электронной аппаратуры. Ее элементной базой являются не отдельные электрорадиодеталй, а интегральные микросхемы, каждая из которых представляет собой функцио­нальный узел электронного устройства, сформированный в еди­ном полупроводниковом кристалле.

Одно из важных направлений современной электроники — радиоэлектроника, занимающаяся разработкой и применением электронной аппаратуры для целей радиовещания, радиолока­ции, радионавигации, космонавтики, телевидения, звукового кино, связи. Другое направление — промышленная электроника, обеспечивающая внедрение электронных устройств во все отрас­ли народного хозяйства, науки и техники, быта как для электро­энергетики, так и для целей измерения, контроля и управления различными промышленными объектами и автоматизации техно­логических и производственных процессов.

Значение электроники трудно переоценить. Она играет важ­нейшую роль в решении всех задач, стоящих перед народным

хозяйством. Без электроники немыслимы ускорение социально- экономического развития страны, всемерная интенсификация и повышение эффективности производства на базе научно-техни­ческого прогресса.

Техника кинематографии и видеотехника базируются на ис­пользовании электронных устройств, в которых применяются полупроводниковые и электровакуумные приборы. Например, при воспроизведении звука с фотографической фонограммы кино­фильма световой поток от читающей лампы кинопроектора про­ходит сквозь фонограмму на фотодиод или фотоумножитель, который преобразует световые колебания в электрические. Одна­ко мощность этих колебаний слишком мала, чтобы привести в действие громкоговоритель кинозала. Поэтому слабые электри­ческие колебания подают на электронный усилитель, который увеличивает их мощность до величины, требуемой на входе громкоговорителя.

В усилителях и источниках питания электронной аппаратуры используют полупроводниковые диоды, транзисторы, электронные лампы. В видеотехнике помимо этого необходимы электронно­лучевые трубки.

Классификация электронных приборов

Типы и функции электронных приборов весьма разнообразны. Классификацию этих приборов можно производить по различным признакам. Основными из них являются принцип действия, вид преобразования энергии и назначение прибора.

По принципу действия электронные приборы делят на полу­проводниковые и электровакуумные.

Полупроводниковыми называют приборы, действие которых основано на использовании свойств полупроводников. В этих приборах электронные процессы происходят либо на границе двух полупроводников с разными типами электропроводности или на границе полупроводника с металлом, либо в объеме полу­проводника. К ним относятся полупроводниковые диоды, тран­зисторы, тиристоры, фотодиоды, светодиоды и другие.

Электровакуумными называют приборы, действие которых основано на прохождении электрического тока за счет движения электронов между электродами через вакуум или газ.

Для создания вакуума из баллона прибора откачивают воз­дух до давления, не превышающего 10 гПа. При таком высо­ком вакууме в процессах участвуют только электроны. К таким приборам относятся электронные лампы, электроннолучевые трубки, фотоумножители и другие.

Электровакуумные приборы, действие которых основано на

процессах при ионизации намеренно введенного инертного газа или паров ртути, называют газоразрядными. При прохождении электрического тока через газоразрядный прибор в процессах участвуют как электроны, так и положительные ионы газа. К газоразрядным приборам относятся газотроны, неоновые лам­пы, цифровые индикаторы тлеющего разряда, газоразрядные источники света и другие.

По виду преобразования энергии различают электропреобра- зовательные, фотоэлектронные и электронно-оптические приборы.

Электропреобразовательные приборы преобразуют один вид электрической энергии в другой ее вид.

Фотоэлектронные приборы преобразуют энергию оптического излучения (световую) в электрическую, а электронно-оптические, наоборот, — электрическую в энергию оптического излучения.

По назначению электропреобразовательные приборы подраз­деляют на выпрямительные, усилительные и генераторные.

Выпрямительные приборы преобразуют переменный ток про­мышленной частоты в постоянный ток, а также осуществляют детектирование высокочастотных колебаний в радиотехнике. К ним относятся полупроводниковые диоды.

Усилительные приборы предназначены для увеличения мощ­ности электрических колебаний различной частоты, а также постоянного тока. К ним относятся транзисторы, триоды, много­электродные лампы. Усилительные приборы могут выполнять функцию вырабатывания электрических колебаний разной часто­ты за счет потребления постоянного тока. В этом случае они являются генераторными приборами и преобразуют постоянный ток в переменный.