Elektronik
Elektronik Nedir?
Serbest elektronların etkisiyle oluşan olayları inceleyen bilim dalına elektronik denir.
Elektronik, elektrik akımını geçiren, iletken, yarı iletken, üstün iletken, direnç, kondansatör, indüktans, vakum tüpleri ve nano ölçekli yapılarla imal edilen elemanların ve bu elemanların montajıyla meydana gelen cihazların geliştirilmesiyle ilgilenen mühendislik dalıdır.
Doğada bulunan 109 elementten bazılarının atomlarının son yörüngelerinde ( valans yörünge) bulunan eksi (-) yüklü elektronların hareketlerinden (davranışlarından) yararlanarak çeşitli donanımları yapma bilimine elektronik denir. Elektronik, serbest elektron hareketinin denetimini konu edinen bilim dalıdır.
Gündelik hayatta kullanılan sayısız cihazlar elektronik elamanlar kullanılarak imal edilirler. Neredeyse her endüstriyel ürünün içinde bir elektronik cihaz vardır.
Elektroniğin Dalları
- Haberleşme Elektroniği
- Otomasyon Elektroniği
- Sayısal Elektronik
- Analog Elektronik
- Tıp Elektroniği
Şu manalara gelebilir:
- Elektronlarla ilgili
- Düşük elektrik akımlarının kontrolünü inceleyen bilim dalı.
- Düşük gerilimle uğraşır
- ikiye ayrılır. Analog ve Dijital
Elektroniğin çalışma alanını, elektronların (ya da diğer yük taşıyıcılarının) akış hareketlerini kontrol etmek yoluyla çalışan sistemlerin incelenmesi ve kullanılması oluşturur. Termiyonik valflar (vakum tüpleri) ve yarıiletkenler bu tür sistemlere örnektir. Pratik hayatta karşılaşılan problemlerin çözülmesinde elektronik devrelerin tasarım ve üretimi, elektronik mühendisliğinde ve bilgisayar mühendisliği biliminin donanım tasarımı alanında aynı derecede öneme sahip bir olgudur. Tüm elektronik uygulamaları gücün ya da mesajın (bilginin) uygun aracılarla aktarılması prensibi ile çalışır. Ancak elektronik alanında çoğunlukla veri aktarımı söz konusudur.
Yarıiletken cihazların üretilmesi ve tasarlanması ile bu yolla üretilen teknolojiler çoğunlukla Fizik biliminin bir alt çalışma alanı olarak kabul edilir.
20. yüzyıl elektronik teknolojisinin atılıma geçtiği çağ olmuştur. 21. yüzyıl ise yaşantımızın her diliminin elektronik düzeneklerle donandığı bir asır olacaktır. Elektronik bilim dalı hemen hemen bütün bilim dallarıyla iç içe geçmiş durumdadır. 1920'li yıllarda uygulamaya girmeye başlayan ilk elektronik devreler lâmbalıydı. (Lâmbalı devre elemanı: Havası boşaltılmış elektron lâmbasıdır.)
1950'li yıllardan sonra ise transistorlu elektronik devreler kullanılmaya başlandı.
1960'lı yılların ortalarından sonra ise, transistorların yerine küçük ama çok işlevli devre elemanları, yani entegreler ön plâna çıktı. Entegre (tümleşik devre, yonga, chip) olarak adlandırdığımız elemanlar, devrelerin yapısını basitleştirmekte, çalışma hızını artırmakta ve doğru çalışmayı sağlamaktadır.
Günümüzde elektronik, çok çeşitli dallara (endüstriyel elektronik, görüntü sistemleri, tıp elektroniği, dijital elektronik, iletişim, güvenlik...) ayrılabilecek duruma gelmiştir.
Ancak elektronik temelde, iki kısımda incelenebilir:
- Analog (örneksel) elektronik
- Dijital (sayısal) elektronik
Analog temelli devrelerde sinyalin değişimi küçük zaman aralıklarında olmaktadır. Yani, her an sinyalin değerleri farklıdır ve sonsuz sayıda ara değerler söz konusudur. Dijital özellikli devrelerde gerilimin yavaş değişmesi, ona bağlı olarak devre akımının yavaş değişimi söz konusu olamaz. Dijital yapılı devrelerin sinyallerinde şekil 2'de görüldüğü gibi iki durum söz konusudur. Yani devreden akım geçmekte ya da geçmemektedir. Anlatımlarda akımın geçme anı 1 ile, geçmeme anı ise 0 ile gösterilir. Sonuç olarak analog devreler ölçüp örnekler, dijital devreler ise sayar.
Elektroniğin Tarihi Gelişimi
İlk elektronik devrelerin etkin bileşenleri, havası boşaltılmış cam tüpün içine yerleştirilen Met al levhalardan oluşuyordu. Bunlara " elektron tüpü " ya da " lamba " denirdi.
Eski tip radyo alıcılarında bu tip lambalar kullanılmıştır. Bunların ilk basit örneği, iki elektrotlu olduğu için diyot denilen lambadır. 1904 yılında İngiliz bilim adamı Sir John Ambrose Fleming ilk olarak yapmıştır.
1906'da Lee de Forest diyot lambaya bir elektrot daha ekleyerek "triyotu" geliştirdi. Bu bile çok yüksek enerji gerektiren güçlü vericilerde bu lambalar kullanılmaktadır.
1948 yılında John Bardeen, Walter Houser Brattain ve William Bradford Shockley adlı ABD'li bilim adamları " transistoru " buldular. Transistör, lambaların yaptığı hemen her işi yapabiliyordu ve daha az akım tüketiyordu, daha ucuz ve küçüktü. Transistörün bulunması elektronik aygıtların evlerde ve sanayide kullanılmasını yaygınlaştırdı.
1958'de ilk tümleşik devre "entegre" geliştirildi. Küçük bir silisyum parçası üzerinde bütün gerekli elektronik bileşenleri ve devre bağlantılarını içeren tümleşik devreler giderek daha da küçülmeye başladı. Tümleşik devrelere yonga, çip ya da mikroçip de denilmektedir. Bugün elektronik devrelerin hemen hemen hepsi tümleşik devreler halinde yapılıyor. Bu alandaki gelişmeler mikroelektronik dalını ortaya çıkarmıştır.
