مهندسی میدان و مایکروویو
انجمن مهندسی مایکروویو ایرانمهندسی میدان و مایکروویو
انجمن مهندسی مایکروویو ایراناز مدارات الکتریکی به مدارات الکترونیکی
مدارات الکتریکی ترکیبی از سیم های رسانا و سایر قطعاتی هستند که در آن ها شارش یکنواخت الکترون ها اتفاق می افتد. مدارات الکترونیکی یک بعد جدید به مدارات الکتریکی اضافه کردند، این بعد به معنی کنترل شارش جریان الکترون ها به وسیله ی یک سیگنال الکتریکی دیگر، ولتاژ یا جریان، است.
البته به خودی خود کنترل شارش الکترون ها مبحث جدیدی برای دانشجویان و متخصصان مدارات الکتریکی نیست. سوئیچ ها نیز شارش الکترون ها را کنترل می کنند، و همچنین پتانسیومترها، هنگامی که به عنوان مقاومت متغیر استفاده شوند. نه سوئیچ ها و نه پتانسومترها مباحث جدیدی در تجربیات و مطالعات شما نیستند. مرزی که مدارات الکتریکی و الکترونیکی را از یکدیگر جدا می کند، در چگونگی کنترل الکترون ها است و نه اینکه آیا اصلا کنترلی در مدار وجود دارد یا خیر. سوئیچ ها و رئوستاها شارش الکترون ها را بر اساس موقعیت مکانیکی شان کنترل می کنند. این موقعیت مکانیکی نیز توسط یک نیرویی خارج از مدار به آن ها وارد شده است. در الکترونیک ما با قطعات خاصی سروکار داریم که شارش الکترون ها را بر اساس شارش دیگری از الکترون ها، و یا اعمال یک ولتاژ استاتیک کنترل می کنند. به بیان دیگر در مدارهای الکترونیکی، الکتریسته می تواند الکتریسیته را کنترل می شود.
ورود به عصر الکترونیک با اختراع لامپ توسط توماس ادیسون شروع گردید. ادیسون متوجه شد که جریان های اندکی از درون فیلمان گرم لامپ به صفحه ی فلزی ای که در خلا قرار گرفته است، می گذرد. امروزه به این "اثر ادیسون" گفته می شود. توجه داشته باشید که باطری تنها برای گرم کردن لامپ لازم است.
در سال 1904 مشاور شرکت بی سیم مارکونی، جان فلمینگ متوجه شد که جریان ایجاد شده توسط یک منبع خارجی (باطری) تنها در یک جهت و از فیلمان به سمت صفحه فلزی منتشر می شود (شکل b). ولی این جهت جریان از سمت مخالف ممکن نیست. این اختراع در واقع همان دیودهای خلا بود و برای تبدیل جریان های نوسانی به dc مورد استفاده قرار گرفت. لی دفورست با اضافه کردن الکترود سوم (شکل c) توانست با یک سیگنال کوچک شارش جریان الکترون ها از سمت فیلمان به سمت صفحه را کنترل کند.
به لحاظ تاریخی عصر الکترونیک با اختراع تیوب اودیون (Audion tube) شروع گردید. تیوب اودیون وسیله ای بود که می توانست شارش الکترون ها را در خلا با اعمال یک ولتاژ کوچک به دو صفحه فلزی داخل تیوب کنترل کند. امروزه به این تجهیزات تیوب الکترون (electron tube) یا تیوب خلا (vacuum tube) گفته می شود.
تکنولوژی الکترونیک در سال 1948 با اختراع ترانزیستورها، انقلابی در این علم را تجربه کرد. این قطعه بسیار کوچک تقریبا همان رفتار تیوب اودیون را داشت، ولی از لحاظ ابعاد و مواد به کار رفته در آن قابل مقایسه نبود. ترانزیستورها شارش الکترون ها را از طریق مواد نیمه هادی، بجای خلا، کنترل می کنند. به همین دلیل به تکنولوژی ترانزیستورها غالبا الکترونیک حالت جامد (solid-state) گفته می شود.
