Электро́ника (от греч. Ηλεκτρόνιο — электрон) — наука, занимающаяся изучением взаимодействия электронов с электромагнитными полями и разработкой методов создания электронных приборов, устройств или элементов, используемых, в основном, для передачи, обработки и хранения информации.^[1]

История

Возникновению электроники предшествовало изобретение радио. Поскольку радиопередатчики сразу же нашли применение (в первую очередь на кораблях и в военном деле), для них потребовалась элементная база, созданием и изучением которой и занялась электроника. Элементная база первого поколения была основана на электронных лампах. Соответственно получила развитие вакуумная электроника. Её развитию способствовало также изобретение телевидения и радаров, которые нашли широкое применение во время Второй мировой войны.

Но электронные лампы обладали существенными недостатками. Это прежде всего большие размеры и высокая потребляемая мощность (что было критичным для переносных устройств). Поэтому начала развиваться твердотельная электроника, а в качестве элементной базы стали применять диоды и транзисторы.

Дальнейшее развитие электроники связано с появлением компьютеров. Компьютеры, основанные на транзисторах, отличались большими размерами и потребляемой мощностью, а также низкой надежностью (из-за большого количества деталей). Для решения этих проблем начали применяться микросборки, а затем и микросхемы. Число элементов микросхем постепенно увеличивалось, стали появляться микропроцессоры. В настоящее время развитию электроники способствует также появление сотовой связи, а также различных беспроводных устройств, навигаторов, коммуникаторов, планшетов и т. п.

Основными вехами в развитии электроники можно считать:

• изобретения А. С. Поповым радио (7 мая 1895 года), и начало использования радиоприёмников,
• изобретение Ли де Фростом лампового триода, первого усилительного элемента,
• использование Лосевым полупроводникового элемента для усиления и генерации электрических сигналов,
• развитие твёрдотельной электроники,
• использование проводниковых и полупроводниковых элементов (работы Иоффе, Шотки),
• изобретение в 1947 году транзистора (Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн),
• создание интегральной микросхемы и последующее развитие микроэлектроники, основной области современной электроники.

Области электроники

Различают следующие области:

• физическую — область, в которой изучаются процессы, происходящие с заряженными частицами в вакууме, газах, жидкостях и твердых телах,
• прикладную — электронные приборы и устройства, принцип действия которых основан на взаимодействии заряженных частиц с электромагнитными полями и используется для преобразования электромагнитной энергии (например для передачи, обработки и хранения информации). Наиболее характерные виды таких преобразований: генерирование, усиление, приём электромагнитных колебаний с частотой до Гц, а также инфракрасного, видимого, ультрафиолетового и рентгеновского излучений ( — Гц). Возможность таких преобразований обусловлена малой инерционностью электрона.^[1],
• информационную,
• энергетическую промышленную (например, Электроэнергетика),
• микроэлектронику, в которой электрический сигнал в зависимости от взаимодействия с сигналом, рассматривается в отдельных областях:
  • оптоэлектроника (взаимное преобразование со световым сигналом),
  • акустоэлектроника (взаимное преобразование с акустическим сигналом),
  • магнитоэлектроника (взаимное преобразование с магнитным сигналом),

а также связанные цифровые технологии — разработка и выпуск класса устройств, потребляющих электрическую энергию, содержащих логические элементы, и, как правило, обрабатывающих некоторую информацию. Продуктами цифровых технологий являются калькулятор, компьютер, телевизор и подобные электронные устройства.

Передача и обработка информационного сигнала происходит в различных средах, но чаще всего электронное устройство представляет собой электрическую цепь.

Изучению различных аспектов электроники посвящены многие научные дисциплины технических вузов.

Надёжность электронных устройств

Надёжность электронных устройств складывается из надёжности самого устройства и надёжности электроснабжения. Надёжность самого электронного устройства складывается из надёжности элементов, надёжности соединений, надёжности схемы и др. Графически надёжность электронных устройств отображается кривой отказов (зависимость числа отказов от времени эксплуатации). Типовая кривая отказов имеет три участка с разным наклоном. На первом участке число отказов уменьшается, на втором участке число отказов стабилизируется и почти постоянно до третьего участка, на третьем участке число отказов постоянно растёт до полной непригодности эксплуатации устройства.

См. также

• Электронные компоненты (радиодетали)
• Радиотехника
• Микроэлектроника
• Оптоэлектроника
• Автоэлектроника
• МЭП (Министерство электронной промышленности)

Примечания

Литература

• Малютин А. Е., Филиппов И. В. История электроники М.: Электронный учебник — РГРТА, 2006.
• Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. — М.:Мир, 1982

Ссылки

• Гейтс Э. Д. Введение в электронику. — 1998
• Горбачёв Г. Н. Чаплыгин Е. Е. Промышленная электроника. / Под ред. проф. В. А. Лабунцова. — М.: Энергоатомиздат, 1988.
• Грабовски Б. Краткий справочник по электронике. — 2004.
• Жеребцов И. П. Основы электроники. — 1989.
• История электроники.