Uvod u elektroniku

U 20. veku nagli razvoj tehnike stvorio je uslove da se značajno usavršavaju mašine, posebno proizvodne i da tehnologije izrade iz dana u dan budu sve savršenije.

Razvojem materijala, stvaranjem kompozita – materijala kod kojih se moglo diktirati karakteristike (mehaničke, električne i dr.) omogućeno je da se reši niz problema koji su proizilazili iz nedostatka pogodnih materijala za određene namene.

Problem elektronike bio je rešen pronalaskom poluprovodničkih materijala koji su omogućili da glomazne elektronske komponente svedu na vrlo male i pouzdane. Utisnute u poluprovodnički materijal, kao što je silikon, omogućeno je utiskivanje velikog broja (milioni) elektronskih kola na maloj površini. Rađanjem nove elektronike  – mikroelektronike započela je nova era razvoja u ovoj oblasti koja je iznedrila razvoj računarske tehnike koja je u tekućem veku značajno podigla kvalitet mašina i iz dana u dan se taj trend nastavlja uzlaznom linijom.

Savremeni elektronski uređaji sadrže sićušne elektronske delove zvane komponente koje su međusobno povezane u kolo električne struje najčešće na elektronskoj štampanoj ploči. U zavisnosti kako se komponente povežu kolo struje može da obavlja specifične zadatke.

Komponente deluju tako što se elektroni (-) usmeravaju kako da teku kroz kolo uz prilagođavanje određenih parametara (struje i napona). Na primer, najjednostavnija komponenta, prekidač, zaustavlja tok elektrona, odnosno struje. Otpornici otežavaju tok struje, dok kondenzatori sakupljaju naeliktrisanje iz kola. Diode propuštaju tok struje samo u jednom smeru.

Za prva elektronska kola za pojačanje, uključivanje i isključivanje struje korišćene su glomazne staklene elektronske cevi, tzv. vakumske cevi. Ova sposobnost da struja uključuje i isključuje je elektronski princip na kojem rade svi računari (ima napon = 1, nema napon = 0).

Godine 1950. vakum cev je zamenjena komponentom koja se naziva tranzistor, koji je bio mnogo manji, jeftiniji i trajniji, čime je utrt put velikom napretku elektronike koji je dalje usledio. Pronalazak mikročipa (1970.), koji je sadržao hiljade sićušnih tranzistora, omogućio je da se veoma složena kola sabiju na mali prostor. Ovo je doprinelo razvoju kućnih računara, tzv. PC računara.

Nedavno je „integracija velikih razmera“ (VLSI – Very Large Scale Integration) omogućila da se stotine miliona tranzistora smesti u jedan čip smanjujući time dimenzije računara, odnosno povećavajući njegov kapacitet i mogućnosti. Na elektronici se danas zasniva skoro svaki elektronski uređaj. Mikroprocesor, složeno kolo smešteno u jedan čip, koristi se u uređajima koji se kreću od savremenih letilica i robota do video -rekordera, telefona i digitalnih časovnika.

Elektroni u elektroničkim uređajima se kreću u vidu električne struje, koja je obično male jačine. Napon tih struja je od svega nekoliko volti pa do najviše nekoliko stotina volti. Jačina struje meri se delovima ampera. Tako reći elektronika štedi potrošnju električne energije.