Elektroniikka on sähkötekniikan osa, joka perustuu elektronien liikkeen ohjaamiseen. Elektroniikka sisältää sähköisten laitteiden suunnittelua, rakentelua, käyttöä ja tutkimista. Elektroniikan aikakausi alkoi vuonna 1902 John Ambrose Flemingin keksittyä tyhjiödiodin, jolloin hän myös loi elektroniikan käsitteen.
Laajempia määritelmiä ovat antaneet alaa tutkivat insinöörit sekä standardointijärjestö. 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.”
thumb|Diodi on yksinkertainen elektroninen komponentti, puolijohteiden liitos päästää elektronien virran lävitseen vain yhteen suuntaan. 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.
Elektroniikka-aloja analogiaelektroniikka digitaalielektroniikka tehoelektroniikka optoelektroniikka radiotekniikka
Elektroniikan mittaus- ja testauslaitteita thumb|Jännitemittaus kahdella jännitemittarilla. Yllä kaupallinen mittari. Elektroniikassa käytetään monia erityisiä sähköteknisiä mittalaitteita, joilla voidaan mitata ja tarkkailla erilaisia sähköisiä ilmiöitä elektronisissa laitteissa. Useat mittaus- ja testauslaitteet ovat itsekin elektronisia laitteita, vaikka vanhat mittalaitteiden periaatteet saattavatkin olla sähkömekaanisia.
Sähköisten suureiden mittaamiseen käytettyjä laitteita ovat: virtamittari galvanometri (nykymuodossaan kiertokäämimittari), jolla voidaan mitata sähkövirtaa pihtivirtamittari, jota käytetään johtimessa kulkevan virran mittaamiseen johtimen ulkopuolelta jännitemittari yleismittari, jolla voi mitata jännitettä, virtaa ja vastusta. LCR-mittari, jolla voi mitata induktanssia, kapasitanssia ja vastusta eristysvastusmittari
Seuraavilla laitteilla voidaan tutkia elektroniikan ilmiöitä ja komponenttien toimintaa: logiikka-analysaattori (digitaalisten piirien testaamiseen) oskilloskooppi, joka piirtää kuvaajan jännitteen, virran tai vastuksen muuttumisesta ajan suhteen. spektrianalysaattori, jolla mitataan signaalin amplitudia taajuuden funktiona.
taajuuslaskin vektoripiirianalysaattori
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 komponenttien lisäksi passiivisia komponentteja, joista osa on toiminnaltaan lineaarisia.
jännite- ja virtalähde
Liitoskomponentit Johtimet ja kaapelit: koaksiaali- ja twinaksiaalikaapeli sähköjohdin
Liittimet: banaaniliitin BNC-liitin D-liitin DIN-liitin N-liitin piirilevyliitin puristusliitin RCA-liitin SMA-liitin kytkentärima
Passiiviset komponentit thumb|Keraamisia kondensaattoreita
Passiivisiksi komponenteiksi kutsutaan komponentteja, jotka kuluttavat energiaa.
kytkin Dip-kytkin vipukytkin kiertokytkin painokytkin muuntaja vastus PTC- ja NTC -termistorit VDR eli varistori LDR eli valovastus potentiometri eli säätövastus kondensaattori säätökondensaattori kela yhteismuotokuristin (CMC) sulake ylijännitesuoja (TVS) metallioksidivaristori (MOV) kaasupurkausputki kide
Aktiiviset komponentit thumb|Elektroniputket olivat ensimmäisiä elektronisia komponentteja, kuuman hehkulangan irrottamat elektronit liikkuvat putken tyhjiössä katodilta anodille. thumb|Kaksi kappaletta Maximin DIP-pakattua IC-piiriä sekä kaksi 7 segmentin ledinäyttöä.
Aktiiviseksi komponentiksi kutsutaan komponenttia, joka tuottaa energiaa tai osallistuu aktiivisesti piirin sähköiseen toimintaan. Tyypillisiä esimerkkejä ovat jännite, virta- ja teholähteet, esimerkiksi paristo tai komponentit, joilla saadaan aikaan vahvistusta. Mikropiirit ovat laajoja toimintoja sisältäviä aktiivisia komponentteja.
elektroniputki kyllästyvä kuristin
Aktiiviset puolijohdekomponentit: transistori BJT eli bipolaarinen transistori FET eli kanavatransistori tyristori GTO, Gate Turnoff Thyristor Triac IGBT
Puolijohdekomponentit
Puolijohdekomponentteja ovat mm. aktiiviset puolijohdekomponentit kuten transistorit ja seuraavat komponentit:
DIAC 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 kideoskillaattori VCO taajuussekoitin 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 ja yksiköitä jännite U, yksikkö voltti V virta I, yksikkö ampeeri A teho P, yksikkö watti W
resistanssi R, yksikkö ohmi Ω reaktanssi X, yksikkö ohmi Ω impedanssi Z, yksikkö ohmi Ω
induktanssi L, yksikkö henry H kapasitanssi C, yksikkö faradi F
sähkövaraus Q, yksikkö coulombi C taajuus f, yksikkö hertsi Hz
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 televisiovastaanotin vahvistin
Elektroniikan valmistus Piirilevy Pintaliitos Juotos - aaltojuotos ja pastajuotos, juotin Juotospasta, juotostina
Katso myös Radiotekniikka Optoelektroniikka Digitaalipiirit Elektroniikkateollisuus Mekatroniikka, anturi ja toimilaite Sähkön ja elektroniikan historia Tulostettava elektroniikka Elektroniikan passiivikomponenttien epäideaalisuudet Luettelo sähköopin suureista ja yksiköistä
Lähteet
Kirjallisuutta Ahoranta, Jukka, Sähkötekniikka. WSOY. 2002. . Koskinen, Martti: Analogiasuunnittelu. SanomaMagazines. 2002. .
Aiheesta muualla
sfnet.harrastus.elektroniikka usein kysytyt kysymykset . ePanorama – tietoa elektroniikasta.
* Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit