Elektroniikka
Wikipedia
Elektroniikka on sähkötekniikan osa, joka perustuu elektroninen liikkeen ohjaamiseen. Elektroniikka perustuu elektronisiin komponentteihin, joiden ominaisuudet ja käytös riippuvat niiden läpi kulkevan sähkövirran polariteetistä. Tässä elektroniikka eroaa esimerkiksi sähkövoimatekniikasta, jonka sovellukset ovat yleensä riippumattomia virran ja jänniteen suunnasta. Elektroniikka sisältää sähköisten laitteiden suunnittelua, rakentelua, käyttöä ja tutkimista.
Laajempia määritelmiä ovat antaneet alaa tutkivat insinöörit sekä standardointijärjestöt. 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."
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.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Elektroniikan mittaus- ja testauslaitteita
Elektroniikassa käytetään monia erityisiä sähköteknisiä mittalaitteita, joilla voidaan mitata ja tarkkailla erilaisia sähköisiä ilmiöitä elektronisissa laitteissa. Useat mittaus- ja tastauslaitteet ovat itsekin elektronisia laitteita, vaikka vanhat mittalaitteiden periaatteet saattavatkin olla sähkömekaanisia.
- Ampeerimittari
- Galvanometri (nykymuodossaan kiertokäämimittari), jolla voidaan mitata sähkövirtaa
- Logiikka-analysaattori (digitaalisten piirien testaamiseen)
- Oskilloskooppi, joka piirtää kuvaajan jännitteen, virran tai vastuksen muuttumisesta ajan suhteen.
- Pihtivirtamittari, jota käytetään johtimessa kulkevan virran mittaamiseen johtimen ulkopuolelta
- Spektrianalysaattori, jolla mitataan signaalin amplitudia taajuuden funktiona.
- Taajuuslaskin
- Vektoripiirianalysaattori
- Volttimittari
- Yleismittari, jolla voi mitata jännitettä, virtaa ja vastusta.
- LCR-mittari, jolla voi mitata induktanssia, kapasitanssia ja vastusta
Seuraavilla laitteilla voidaan tuottaa testaamisessa tarvittavia herätesignaaleita tutkittaville laitteille:
Tutkittavalle laitteelle käyttöjännitettä tuottamaan voidaan käyttää laboratoriovirtalähdettä.
[muokkaa] Elektroniikan komponentit
Elektroniikan piireissä käytetään elektronisten, aktiivisten komponentien lisäksi passiivisia, lineaarisia komponentteja.
[muokkaa] Liitoskomponentit
- Banaaniliitin
- BNC
- D-liitin
- koaksiaali-, twinaksiaalikaapeli
- N-liitin
- Piirilevy
- Puristusliitin
- SMA
- Sokeripalaliitin
[muokkaa] Passiiviset komponentit
Passiivisiksi komponenteiksi kutsutaan komponentteja, jotka kuluttavat energiaa.
- sähköjohdin
- kytkin
- muuntaja
- vastus
- PTC ja NTC - termistorit
- VDR eli varistori
- LDR eli valovastus
- potentiometri eli säätövastus
- kondensaattori
- kela
- sulake
[muokkaa] Aktiiviset komponentit
Aktiiviseksi komponentiksi kutsutaan komponenttia, jolla saadaan aikaan vahvistusta.
- transistori
- BJT eli bipolaarinen transistori
- FET
- tyristori
- elektroniputki
Seuraavat puolijohdekomponentit eivät ole vahvistusta tuottavia komponentteja, mutta epälineaarisuutensa vuoksi yleensä listattu aktiivisiksi komponenteiksi.
- diodi
- laserdiodi
- Schottky-diodi
- tunnelidiodi
- hohtodiodi eli LED
- fotodiodi
- zenerdiodi
- kapasitanssidiodi
[muokkaa] Analogiset piirit
[muokkaa] Digitaaliset piirit
- loogiset portit
- rekisterit
- A/D-muuntimet
- D/A-muuntimet
- Multiplekseri
- Enkooderi
- Dekooderi
- Laskuri
- Summain
[muokkaa] Piirirakenteita
- tasasuuntaaja
- modulaattori
- ilmaisin (modulaation)
- oskillaattori
- suodattimet
- alipäästösuodatin
- ylipäästösuodatin
- kaistanpäästösuodatin
- kaistanestosuodatin
- kokopäästösuodatin
- vaihelukittu silmukka (PLL)
- huippuarvoilmaisin
- virtageneraattori
- optoerotin
[muokkaa] Käsitteitä
[muokkaa] Sähköisiä suureita
- impedanssi Z
- induktanssi L
- jännite U
- kapasitanssi C
- reaktanssi X
- resistanssi R
- sähkövaraus Q
- taajuus f
- teho P
- virta I
[muokkaa] Sähkövirran tyypit
[muokkaa] Kohina
[muokkaa] Laitteita
- askelmoottori
- dynamo
- kaapeli
- kuristin
- käämi
- mikropiiri
- mikrokontrolleri
- mikroprosessori
- näyttö
- radio
- solenoidi
- sähkömoottori
- tasasuuntaaja
- televisio
- vahvistin
[muokkaa] Alan kirjallisuutta
- Juha Aaltonen, Seppo Kousa, Jyrki Stor-Pellinen: Elektroniikan perusteet (Limes ry 2002, ISBN 951-745-195-4)
- Edesmenneen Mauri Luukkalan kirjan Elektroniikka seuraaja. Käsittelee mm. oskillaattoreita.
- Raimo Ahola, Hannu Heusala, Risto Myllylä: Analogiaelektroniikan perusteet (Gummerus 1993, ISBN 952-9654-01-4)
- Käsittelee laajasti transistorivahvistimien analysointia sekä epäideaalisuuksia, kuten kohinaa ja säröä.
- Esko Alasaarela: Elektroniikan suodattimet (Karprint 1992, ISBN 952-9748-01-9)
- Kirja vaatii perustiedot sähköopista, käsittelee suodatinsuunnittelua matemaattisesta näkökulmasta, käytäntöä unohtamatta.
- Lauri Aura, Antti J. Tonteri: Teoreettinen sähkötekniikka ja sähkökoneiden perusteet (WSOY 1996, ISBN 951-0-21385-3)
- Käsittelee sähkötekniikan lisäksi myös sähkömagnetiikan perusteita.
- Timo Haiko: Elektroniikkasimulaattori - komponentteja ja peruskytkentöjä (WSOY 2002, ISBN 951-0-25672-2)
- Kirjan mukana tulee romppu, joka sisältää piirisimulointiohjelman. Kirjan piirikaaviokuvat avautuvat tällä ohjelmalla tutkittavaksi ja muokattavaksi. Kirja sopii hyvin elektroniikan alkeiden opetteluun ilman raskasta matematiikkaa.
- Martti Koskinen: Analogiasuunnittelu (Sanoma Magazines Finland 2002, ISBN 951-832-056-X)
- Rakentelijan näkökulmasta kirjoitettu, käytäntöpainotteinen.
- Mauri Luukkala: Elektroniikka (Limes ry 1995, ISBN 951-745-169-5)
- Esittelee analogia- ja digitaalielektroniikan perusteet. Myös puolijohdekomponenttien toiminnan teoreettista taustaa käsitellään lyhyesti.
- R. Schaumann, M. E. van Valkenburg: Design of analog filters, (Oxford university press 2001, ISBN 0-19-511877-4)
- Laaja suodatinsuunnittelun teos, jossa käsitellään suodatinmatematiikkaa ja suodattimien toteuttamista perusteista alkaen.
- Kimmo Silvonen: Sähkötekniikka ja elektroniikka[1] (Otatieto 2003, ISBN 951-672-335-7)
- Laajin suomenkielinen alan oppikirja. Lukijalta ei oleteta perustietoja sähkötekniikasta.
[muokkaa] Katso myös
- Digitaalipiirit
- Elektroniikkateollisuus
- Mekatroniikka, anturi ja toimilaite
- Sähkön ja elektroniikan historia
