Elektronik Nedir?

Elektronik

Elektronik,

elektrik kullanarak bilgi işleyen, taşıyan veya depolayan elemanları ve sistemleri inceleyen bilim dalıdır. Serbest elektronların etkisiyle meydana gelen olayları inceleyen bilim dalına elektronik denir.

Elektronik, elektrik akımını geçiren, iletken, yarı iletken, direnç, endüktans, kondansatör, vakum tüpleri ve nano ölçekli yapılarla imal edilen elemanların ve bu elemanların montajı ile oluşan cihazların geliştirilmesi ile ilgilenen mühendislik dalıda elektronik mühendisliğidir.

Tabiatta bulunan 109 elementten bazılarının atomlarının son yörüngelerinde (valans yörünge) bulunan negatif ( -) yüklü elektronların hareketlerinden faydalanarak çeşitli donanımları yapma bilimine elektronik denir.

Günümüzde kullanılan birçok cihaz, elektronik elamanlar kullanılarak imalatı yapılmaktadır. Hemen her endüstriyel ürünün içinde bir elektronik cihaz bulunmaktadır.

Elektroniğin çalışma alanını, elektronların (veya diğer yük taşıyıcılarının) akış hareketlerini kontrol etmek yolu ile çalışan sistemlerin incelenmesi ve kullanılması meydana getirir. Termiyonik valflar (vakum tüpleri) ve yarı iletkenler bu tür sistemlere örnek verilebilir. Günlük hayatta karşılaşılan sorunların çözülmesinde elektronik devrelerin tasarım ve imalatı, elektronik mühendisliği ve bilgisayar mühendisliği biliminin donanım tasarımı alanında aynı derecede öneme sahiptir. Bütün elektronik uygulamaları gücün veya bilginin uygun aracılarla aktarılması prensibi ile çalışır. Ancak elektronik alanında çoğunlukla veri aktarımı söz konusu olmuştur. Yarıiletken cihazların imal edilmesi ve tasarlanması ile bu yolla üretilen teknolojiler çoğu defa fizik biliminin bir alt çalışma alanı olarak kabul edilir.

yüzyıl elektronik teknolojisinin atılıma geçtiği çağ olmuştur. 21. yüzyıl ise yaşantımızın her diliminin elektronik düzeneklerle donandığı bir yüzyıl olacaktır.

Elektronik bilim dalı tüm bilim dalları ile alakalıdır. 1920’li yıllarda uygulanmasına başlanan ilk elektronik devreler lâmbalıydı. (Lâmbalı devre elemanı: Havası boşaltılmış elektron lâmbasıdır.)

İlk elektronik devrelerin etkin bileşenleri, havası boşaltılmış cam tüpün içine yerleştirilen metal levhalardan meydana geliyordu. Bunlara elektron tüpü veya lamba adı verilirdi. Eski tip radyo alıcılarında bu tip lambalar kullanılmıştır. Bunların ilk basit örneği, iki elektrotlu olduğu için diyot adı verilen lambadır. 1904 yılında İngiliz bilim adamı Sir John Ambrose Fleming ilk olarak yapmıştır.

1906’da Lee de Forest diyot lambaya bir elektrot daha ilave ederek “triyotu” geliştirdi. Bu bile çok yüksek enerji gerektiren güçlü vericilerde bu lambalar kullanılmaktadır.

1948 yılında ABD’li bilim adamları;

Walter Houser Brattain, William Bradford Shockley, John Bardeen, transistorü buldular. Transistör, lambaların yaptığı her işi yapabiliyor ve daha az akım tüketiyordu, küçük ve fiyatı daha ucuzdu. 1950’ den sonra transistörlü elektronik devreler kullanılmaya başlandı. Transistörün bulunması ile elektronik cihazlar sanayide ve evlerde kullanılması yaygınlaştı.
1960’lı yılların ortalarından sonra, transistörlerin yerine küçük olan çok fonksiyonlu elektronik devre elemanları, entegreler geliştirildi. Entegre (tümleşik devre, yonga, chip) olarak adlandırılan elemanlar, devrelerin yapısını basitleştirerek, çalışma hızını arttıran ve doğru çalışmayı sağlayan elemanlardır. Küçük bir silisyum parçası üzerinde bütün gerekli elektronik bileşenleri ve devre bağlantılarını içeren tümleşik devreler giderek daha da küçülmeye başladı. Tümleşik devrelere yonga, çip veya mikroçip de denilmektedir. Bugün elektronik devrelerin hemen hepsi tümleşik devreler halinde yapılmaktadır. Bu alandaki gelişmeler mikro elektronik dalını ortaya çıkarmıştır.

Günümüzde elektronik, çok farklı dallara (endüstriyel elektronik, görüntü sistemleri, tıp elektroniği, dijital elektronik, iletişim, güvenlik…) ayrılabilecek hale gelmiştir.

Ancak elektronik iki kısımda incelenebilir:

Analog devreler sürekli sinyal kullanan devrelerdir. Analog temelli devrelerde sinyalin değişimi şekil “1” de görüldüğü gibi 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 veya geçmemektedir. Anlatımlarda akımın geçme anı “1” ile, geçmeme anı ise “0” ile gösterilir. Sonuç olarak analog devreler ölçüp örnekler, dijital devreler ise sayar.

Sayısal devreler; ayrık sinyal kullanan devrelerdir. Sayısal devreler Boole cebrini kullanır ve bütün dijital bilgisayarların temelini meydana getirir.